浅谈汽车线束胶带捆扎设备

刘培超 ， 刘武发

（1.郑州大学机械工程学院，河南 郑州 450000；2.鹤壁海昌专用设备有限公司，河南 鹤壁 458030）

胶带是汽车线束行业普遍应用的材料，主要有两种工艺用法，根据胶带包裹在线束上的方式，对线束进行一定距离连续包裹的叫做缠绕 （Taping），只进行定点覆盖包裹的叫做捆扎 （Bundling）。如图1和图2所示。

图1 缠绕

因电路分流及线束分支，常需要不同根数及不同线径的线束对接。对接往往采用线束裁断，剥皮，然后使用端子压接或超声波焊接的方式进行。对接处裸露的铜丝需要绝缘，可以采用热缩管和胶带来处理。双壁热缩管可以实现防水，但是相对成本高和效率低，因此在一般的场合，胶带捆扎有着广泛的应用。

图2 捆扎

随着技术的发展，胶带捆扎作业从纯人工方式，一步步有了不同程度的自动化设备。用来实现胶带捆扎功能的设备称作胶带捆扎机，行业内也称胶带包扎机、胶带包口机、胶带点缠机，欧美称Tape bundler或Spot taping machine。

当前市场环境下，在不同的线束厂，综合考虑成本产量等因素，从手工到自动化，这些不同的作业方式是共存的，本文对汽车线束行业胶带捆扎工艺和设备进行梳理，按自动化程度做简要分析。

1 剪刀／美工刀

这是最原始的作业方式，只需要借助剪刀或美工刀。将胶带采用剪刀，裁剪为一定长度，或者预先用美工刀将成卷的胶带间隔距离划断，使用时撕去最外侧一段，而后操作者手动将胶带捆扎在线束对接处。

这种方式灵活性高，但是效率低、劳动强度大、安全性差，粘性较大的胶带会粘手，伤害皮肤。此外，胶带的长度也不易保证统一。

2 切胶带设备

如图3所示，一种常见的切胶带机，可以将胶带按设置好的长度进行送出并裁断，使用时只需取走，人工捆扎在线束对接处。

图3 切胶带机

这种方式，可以实现胶带长度的统一，胶带裁断的自动化，但是仍然需要人工进行捆扎作业，存在效率低、劳动强度大、胶带粘手的情况。

3 切胶带+捆扎自动化的设备

近年来，逐渐诞生了不同程度自动化的胶带捆扎设备，图4和图5是两种典型的胶带捆扎机。

图4 气动式胶带捆扎机

图5 电动式胶带捆扎机

动力采用气动或者电动，具体实现方式也有所不同，但其工作原理类似：将胶带安装在上方固定轮，胶带通过送料渠道引送至捆扎中心前，手持对接线束的两侧，将线束对接处按压在胶带上进行预粘结，此时胶带被切断。而后手持线束继续前移，将预压胶带的线束及切断的胶带送入捆扎中心，触发设备旋转预定的圈数，可实现胶带捆扎的目的。

这类设备实现了切胶带自动化和捆扎自动化，但是作业时仍需要人工将线束拉紧，随着线束在捆扎中心旋转，操作者需要一定的力量将线束拉紧并保持，长久的作业会使操作者双手感觉非常劳累。

4 夹线+切胶带+捆扎自动化的设备

自动化程度再进一步推进，如图6所示，最新一代的胶带机可以实现夹线的功能。操作者将线束放在夹爪上，夹爪触发自动抓紧，并将线束拉直便于更好效果的捆扎，然后夹爪夹持线束自动送入捆扎中心，进行胶带捆扎，捆扎完毕夹爪自动返回。这样就避免了操作者一直用手夹持线束，降低了劳动强度。同时，设备一旦触发作业，操作者就可以去整理下一线束进行装夹操作，进一步提高了工作效率。

此外，相对上一代机器也加入了更多可配置的功能，如人机交互界面可进行胶带长度、预送长度、捆扎圈数等设置。也加入了更多的辅助装置来保证机器更顺利地运行，如自动润滑，从而实现避免切刀粘胶；自动感应胶带的线径大小，从而进行所需胶带长度的自动计算。

图6 最新一代胶带捆扎机

5 总结与展望

随着自动化程度的提高，胶带捆扎机使操作者劳动强度降低，捆扎品质更加稳定。但是也存在不如人工作业灵活的场合，比如对于捆扎处左右线径差别很大的情况，以及线径0.35mm2甚至以下细线的捆扎，需要更高的灵活性保证不拉伤线束又能包扎紧凑，后续的自动化升级应将能更好地适用这些情况。此外，集成化也是未来的一个方向，未来胶带捆扎机和端子压接机以及超声波焊接的结合应用，将能更好地提高整体的作业效率。