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        淺談汽車線束膠帶捆扎設備

        2020-03-13 07:48:32劉培超劉武發(fā)
        汽車電器 2020年2期
        關鍵詞:線徑操作者線束

        劉培超 , 劉武發(fā)

        (1.鄭州大學機械工程學院,河南 鄭州 450000;2.鶴壁海昌專用設備有限公司,河南 鶴壁 458030)

        膠帶是汽車線束行業(yè)普遍應用的材料,主要有兩種工藝用法,根據(jù)膠帶包裹在線束上的方式,對線束進行一定距離連續(xù)包裹的叫做纏繞 (Taping),只進行定點覆蓋包裹的叫做捆扎 (Bundling)。如圖1和圖2所示。

        圖1 纏繞

        因電路分流及線束分支,常需要不同根數(shù)及不同線徑的線束對接。對接往往采用線束裁斷,剝皮,然后使用端子壓接或超聲波焊接的方式進行。對接處裸露的銅絲需要絕緣,可以采用熱縮管和膠帶來處理。雙壁熱縮管可以實現(xiàn)防水,但是相對成本高和效率低,因此在一般的場合,膠帶捆扎有著廣泛的應用。

        圖2 捆扎

        隨著技術的發(fā)展,膠帶捆扎作業(yè)從純人工方式,一步步有了不同程度的自動化設備。用來實現(xiàn)膠帶捆扎功能的設備稱作膠帶捆扎機,行業(yè)內也稱膠帶包扎機、膠帶包口機、膠帶點纏機,歐美稱Tape bundler或Spot taping machine。

        當前市場環(huán)境下,在不同的線束廠,綜合考慮成本產(chǎn)量等因素,從手工到自動化,這些不同的作業(yè)方式是共存的,本文對汽車線束行業(yè)膠帶捆扎工藝和設備進行梳理,按自動化程度做簡要分析。

        1 剪刀/美工刀

        這是最原始的作業(yè)方式,只需要借助剪刀或美工刀。將膠帶采用剪刀,裁剪為一定長度,或者預先用美工刀將成卷的膠帶間隔距離劃斷,使用時撕去最外側一段,而后操作者手動將膠帶捆扎在線束對接處。

        這種方式靈活性高,但是效率低、勞動強度大、安全性差,粘性較大的膠帶會粘手,傷害皮膚。此外,膠帶的長度也不易保證統(tǒng)一。

        2 切膠帶設備

        如圖3所示,一種常見的切膠帶機,可以將膠帶按設置好的長度進行送出并裁斷,使用時只需取走,人工捆扎在線束對接處。

        圖3 切膠帶機

        這種方式,可以實現(xiàn)膠帶長度的統(tǒng)一,膠帶裁斷的自動化,但是仍然需要人工進行捆扎作業(yè),存在效率低、勞動強度大、膠帶粘手的情況。

        3 切膠帶+捆扎自動化的設備

        近年來,逐漸誕生了不同程度自動化的膠帶捆扎設備,圖4和圖5是兩種典型的膠帶捆扎機。

        圖4 氣動式膠帶捆扎機

        圖5 電動式膠帶捆扎機

        動力采用氣動或者電動,具體實現(xiàn)方式也有所不同,但其工作原理類似:將膠帶安裝在上方固定輪,膠帶通過送料渠道引送至捆扎中心前,手持對接線束的兩側,將線束對接處按壓在膠帶上進行預粘結,此時膠帶被切斷。而后手持線束繼續(xù)前移,將預壓膠帶的線束及切斷的膠帶送入捆扎中心,觸發(fā)設備旋轉預定的圈數(shù),可實現(xiàn)膠帶捆扎的目的。

        這類設備實現(xiàn)了切膠帶自動化和捆扎自動化,但是作業(yè)時仍需要人工將線束拉緊,隨著線束在捆扎中心旋轉,操作者需要一定的力量將線束拉緊并保持,長久的作業(yè)會使操作者雙手感覺非常勞累。

        4 夾線+切膠帶+捆扎自動化的設備

        自動化程度再進一步推進,如圖6所示,最新一代的膠帶機可以實現(xiàn)夾線的功能。操作者將線束放在夾爪上,夾爪觸發(fā)自動抓緊,并將線束拉直便于更好效果的捆扎,然后夾爪夾持線束自動送入捆扎中心,進行膠帶捆扎,捆扎完畢夾爪自動返回。這樣就避免了操作者一直用手夾持線束,降低了勞動強度。同時,設備一旦觸發(fā)作業(yè),操作者就可以去整理下一線束進行裝夾操作,進一步提高了工作效率。

        此外,相對上一代機器也加入了更多可配置的功能,如人機交互界面可進行膠帶長度、預送長度、捆扎圈數(shù)等設置。也加入了更多的輔助裝置來保證機器更順利地運行,如自動潤滑,從而實現(xiàn)避免切刀粘膠;自動感應膠帶的線徑大小,從而進行所需膠帶長度的自動計算。

        圖6 最新一代膠帶捆扎機

        5 總結與展望

        隨著自動化程度的提高,膠帶捆扎機使操作者勞動強度降低,捆扎品質更加穩(wěn)定。但是也存在不如人工作業(yè)靈活的場合,比如對于捆扎處左右線徑差別很大的情況,以及線徑0.35mm2甚至以下細線的捆扎,需要更高的靈活性保證不拉傷線束又能包扎緊湊,后續(xù)的自動化升級應將能更好地適用這些情況。此外,集成化也是未來的一個方向,未來膠帶捆扎機和端子壓接機以及超聲波焊接的結合應用,將能更好地提高整體的作業(yè)效率。

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