关于线束加工-旋转式卡点热缩机的设计研究

张黎明

摘 要：线束加工过程中因回路关系的要求，导线需要打卡，打卡后卡点需要热缩绝缘防护。为提高热缩效率及质量的可靠性，现开发旋转式卡点热缩机，其工作原理为上料气缸推开旋转部件上的夹爪，然后气缸退回夹紧线束。间歇运动的旋转部件带动热缩管至热缩区域，由数显热风枪热缩。再由旋转部件将线束带至下料区域，由下料气缸推开夹爪下料。此种热缩热缩方式因热缩时间、温度可控，确保卡点热缩质量可控，并且此方式将两个工步合二为一提升效率。

关键词：旋转式;卡点热缩;绝缘防护;部件功能;生产流程

中图分类号：U466  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）17-164-03

Design and Research on Wire Harness Processing-Rotary Stuck Spot

Heat Shrinking Machine

Zhang Liming

（ Shaanxi Wanfang Tianyun Automobile Electric Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710000 ）

Abstract： Because of the requirement of loop relation in wire harness machining process， the wires need to be pressed or ultrasonic welded， wire connection points need heat shrinkable insulation protection. In order to improve the thermal shrinkage efficiency and quality reliability， a rotary card point heat shrinking machine is developed， the working principle is that the feeding cylinder pushes the clamping jaw on the rotating parts， then the front slide cylinder returns and the gripper clamps the wire harness. A rotating part in intermittent motion drives the heat shrinkable tube to the heat shrinkable area， heat shrinkable by digital display hot air gun. The wire harness is then carried by the rotating part to wire falling area， push the clamping jaw by the rear slide cylinder to make the wire harness fall. Because the heat shrinkage time is controlled and the heat shrinkage temperature is controlled， the heat shrinkage quality is controlled， and in this way， the two working steps are combined to improve efficiency.

Keywords： Rotary; Point heat shrink machine; Insulation protection; Component function; Production process

CLC NO.： U466  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）17-164-03

引言

线束加工过程中因各个电器端功能的不同，线束中会存在主干打卡及不同分支打卡。打卡即为将两段独立的导线通过金属件压接或者超声波焊接为一条导通导线的加工过程。为避免各个裸露在外的卡点接触造成短路，需在卡点外用热缩管热缩防护（热缩防护即为用专用双壁热缩管[1]受热收缩之后包紧卡点从而起到隔离绝缘作用）。现有热缩加工方式有人工热风枪集中热缩、吞吐式热缩设备热缩两种方式，均有弊端。人工集中热缩需在打卡和热缩中间增加一个转运的步骤，浪费动作，同时由于手持式热风枪的热缩温度、热缩位置、热缩时长等因素不可控，导致产品质量稳定性差，效率低下[2]，除此之外，热风枪长时间高温开机，热缩管易粘合、损伤线皮坏线，且热风枪易损坏、寿命短[3];而吞吐式热缩虽无需转运线束，但是只能单个热缩，同样效率无法提高，因此为解决以上两个问题，我司开发部门开发出旋转式卡点热缩机。

1 旋转式卡点热缩机部件名称、功能及加工流程介绍

1.1 各部件名称介绍

旋转式卡点热缩机结构图如图1所示，分为五个部件：前滑台气缸部件、旋转&夹紧部件、后滑台气缸部件、数显热风枪组件（含热风枪防护罩，扁嘴收风口）、控制面板（我司将旋转式卡点热缩机与超声波卡点焊接机集成在同一个工作台），各部分名称如图所示。

1.2 各部件功能介紹

（1）前滑台气缸部件

旋转部件固定夹旋转到位后，前滑台气缸向前推出，由推块推开固定夹，员工将已经完成超声波打卡的导线放置上料固定夹中，前滑台气缸撤回，完成上料动作。

（2）旋转&夹紧部件

前滑台气缸撤回后，夹紧部件夹紧导线，旋转部件由电机通过同步带传动，带动热缩筒、热板、隔热板旋转和夹紧部件旋转，完成上料、热缩、下料之间的循环间歇动作。（热缩筒上设有集热腔，集热腔便于对热风枪正上方吹下来的热量进行汇聚，形成热区域，确保热缩管全周360度得到充分而又均匀的热缩效果。）

（3）后滑台气缸部件

待卡点上的热缩管完成热缩，旋转部件上夹有热缩导线的夹紧部件旋转至下料位置，后滑台气缸向前推出，推开固定夹，完成落料下料（后滑台气缸推块上有辅助落料气缸，在落料不畅时，保证将导线从固定夹中拖出，避免将导线卷进旋转部件内部，损伤线皮）。

（4）数显热风枪组件

数显热风枪可以方便设置和控制热缩温度，成为生产加工过程的完全可控参数;数显温度枪位置固定，并且热缩时间固定，可以极好的保证产品质量一致性。

（5）控制面板：

控制面板可以控制的功能有：卡点热缩机的启动、暂停、急停、旋转机构复位（轴回原）、电机旋转速度（因通过同步带传动，即为旋转部件的速度）、前滑台气缸延时、后滑台气缸延时，热缩时间。

1.3 生产加工流程介绍

（1）员工将需要打卡的线穿上热缩管;

（2）启动旋转式卡点热缩机及超声波焊接设备（将两者集成在同一个工作台，也可将热缩机根据不同需求集成到其他打卡设备上）;

（3）复位旋转部件，启动旋转部件;

（4）将导线在打卡部件上完成打卡，并将热缩管移动至适当位置，要求卡点需在热缩管中央;

（5）将热缩管位置调整好后放置旋转夹紧部件上料位置，等待前滑台气缸退回，完成上料夹紧;（若加工人上料速度较快，可以踩脚动开关，使夹紧部件提前夹紧，无需等待前滑台气缸延时退回，可以提高生产效率）

（6）旋转机构将导线及热缩管旋转至热缩工位完成热缩，要求热缩管两端要有密封溢胶出，热缩管及线皮不得有烤焦或未热缩到位现象[4];

（7）旋转机构将导线及热缩成品旋转至下料工位，由后滑台气缸向前推出，导线从夹紧部件中落下，完成下料动作;

（8）生产完毕后，关闭设备电源并整理工作台面。

重复以上（4）（5）（6）（7）四个步骤即为正常生产加工流程。

2 旋转式卡点热缩机优点及性能指标

2.1 旋转式卡点热缩机优点

（1）无需打卡完成后进行人工转运集中热缩，增加转运动作，且需专人负责大批量热缩，耗时耗力且加工质量不可控;

（2）热风枪为数显热风枪，温度可控，热缩时间可控，热缩效果稳定;

（3）热缩部件为旋转式循环上下料热缩，打卡完成后即可上料热缩，相较于吞吐式热缩机无需等待上一个产品热缩完成后才可以上料下一个待热缩产品，缩短加工等待时间，提高生产效率。

2.2 旋转式卡点热缩机性能指标

（1）热缩温度：温度显示器为480±10℃;

（2）热缩时间：4±1s。

3 旋转式卡点热缩机产品适用范围

（1）产品最小线径需≥0.75mm?;

（2）当主线线长≥40cm时，主线非打卡端不用解绑（胶带缠绕位置见示意图2），将主线放置在与旋转机构同轴的位置（即示意图3中红线位置），保证下料落线顺畅;

（3）线长度需≤35cm（打卡时副线完全解绑（示意图3））或≥75cm（打卡时，非打卡端无需解绑（示意图2）），

放置在与旋转机构同轴（示意图3）的位置），保证下料落线顺畅;

（4）可生产加工的热缩管径为φ3.2mm和φ4.8mm两种。

综上，旋转式卡点热缩机产品适用范围可依据以上四条原则判。

4 结论与展望

此设备通过自动化、一体化解决方案，将两个生产工位合二为一，减少了生产加工过程中的物料转运，人员数量，降低劳动强度，提高生产效率，保证了产品热缩质量的一致性，该设备在满足我司生产使用需求的同时，也可以推广至其他类型的线束厂家解决同行业内的相同问题，推动打卡热缩工位的精益化生产。

参考文献

[1] 朱伟岭.浅析双壁热缩管在汽车线束中的應用[J].汽车实用技术， 2019（18）：167-168.

[2] 刘鸿宇.铜排软连接热缩烤管机的设计[J].机械化工科技风，2018 （8）：157.

[3] 姬红亮.汽车线束生产中加热机的应用和分析[J].汽车电器，2014 （4）：38.

[4] 朱明.浅谈汽车线束的防水密封性[J].汽车实用技术，2019（19）：145.