Ce7 201108101246

информационный бюллетень №2(7), август ‘11

Критерии качества намотки. Часть 1. Требования к материалам >>> стр. 20

Критерии качества намотки. Часть 1. Требования к материалам >>> стр. 20

Критерии качества намотки. Часть 1. Требования к материалам >>> стр. 20

Komax KomaxGamma Gamma263.

263. Идеально Идеальносовмещенные совмещенныеэкономичность экономичность иифункциональность функциональность стр. стр.18 18

СОДЕРЖАНИЕ

НОВОСТИ Соглашение о сотрудничестве с компанией Emdep (Испания).................................... 2 Нанотехнологии изменят традиционное представление о проводах для авиационно-космической промышленности........................................................ 2 Новый тестер компании Mecal................................................................................ 2 Новое решение для проивзодства бесколлекторных двигателей малой и средней мощности по технологии “Open pole”........................................................................ 2 Установка ультразвуковой сварки BRANSON в демозале Предприятия Остек.............. 2 Алюминий вместо меди.......................................................................................... 3 Komax AG снимает с производства машину Alpha 433 S........................................... 3 Лазерная зачистка эмалированного провода........................................................... 3 ОБЗОРЫ И АНАЛИТИКА Организация современного производства жгутов для спецтехники............................. 4 ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Стратегия переоснащения участков серийного производства рядных катушек.......... 10 Комплексный подход к решению задач контроля кабельной продукции и кабельных систем............................................................................................. 14 ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ Komax Gamma 263. Идеально совмещенные экономичность и функциональность.... 18 Критерии качества намотки. Часть 1. Требования к материалам............................. 20 ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАТРАТ Технология оплетения жгута................................................................................. 24 Маркировка проводов на автоматических линиях................................................... 28 ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА Основные критерии качества при обработке и монтаже коаксиальных и биаксиальных кабелей. Часть 2 (начало в бюллетене «Со-Единение» № 5, 2010)........................... 32

АВТОРЫ

Банников Евгений Сергеевич, главный специалист отдела развития и комплексных проектов Бонапартов Сергей Владимирович, начальник отдела продаж Волков Игорь Анатольевич, директор Направления производств электротехнических компонентов Гаврилов Владимир Владимирович, ведущий специалист отдела продаж Клюквин Николай Александрович, главный специалист отдела электрического контроля Направления электрического контроля Петров Константин Николаевич, ведущий специалист отдела продаж Тихонов Сергей Александрович, начальник отдела сервиса Филаткин Владимир Игоревич, начальник отдела развития и комплексных проектов

ЗАО Предприятие Остек Молдавская ул., д. 5, стр. 2, Москва, Россия, 121467 тел.: (495) 788-44-44 факс: (495) 788-44-42 E-mail: info@ostec-group.ru Интернет: www.ostec-cable.ru

Информационный бюллетень «Со-Единение». Издается с 2008 года. Бюллетень «Со-Единение» является корпоративным изданием ЗАО Предприятие Остек. Бюллетень предназначен для специалистов, занимающихся вопросами обработки проводов и кабелей. Бюллетень рассылается БЕСПЛАТНО всем заинтересованным предприятиям по именной рассылке без ограничения количества подписчиков от одного предприятия. Вы можете заказать интересующий Вас номер бюллетеня, а также оформить бесплатную подписку, отправив запрос по электронной почте info@ostec-group.ru или позвонив по телефону в Москве (495) 788-44-44.

Уважаемые Коллеги! Последние тенденции, происходящие в нашей отрасли, демонстрируют «сжатие времени» на всех этапах жизни Идеи – от, как такового, формулирования цели, до ее реализации в конечном продукте. Если раньше подобные проекты разрабатывались профильными институтами и реализовывались в течение нескольких лет, а то и пятилеток, то сейчас этот путь мы проходим за несколько месяцев.

"Адаптация мирового опыта, эффективное, быстрое и выверенное внедрение новейших технологий является одной из основных задач нашего Предприятия. Уже сейчас мы имеем реальный опыт реализации комплексных решений во всех сферах нашего бизнеса"

Безусловно, такие изменения невозможны без интеграции и адаптации мирового опыта, привлечения лучших технологических решений с учетом нашей специфики. Более того, расширяется перечень выпускаемой продукции, и растут рынки, на которых работают компании. Требуется думать о соответствии продукции нормам и требованиям мировых стандартов даже в таких отраслях, где раньше и представить себе не могли, что заказчиками будут западноевропейские или американские компании. В России примерами сотрудничества могут служить авиастроение, программы по освоению космоса или лаборатории по прикладным физическим исследованиям. И список подобного сотрудничества только расширяется. Адаптация мирового опыта, эффективное, быстрое и выверенное внедрение новейших технологий является одной из основных задач нашего Предприятия. Уже сейчас мы имеем реальный опыт реализации комплексных решений во всех сферах нашего бизнеса. Мы понимаем, что только современные и высокотехнологичные производства обеспечат России достойное место среди ведущих мировых экономик, и ставим своей задачей максимальное содействие этим процессам. Этот выпуск «Со-Единения» продолжит сложившиеся традиции представления нового оборудования, передовых технологий и критериев качества продукции. Мы надеемся, что эта информация будет полезна для вас, будет способствовать совершенствованию вашей продукции и росту бизнеса в целом!

С уважением, Игорь Волков директор Направления производств электротехнических компонентов

НОВОСТИ

Новый набор для обработки проводов малых сечений на машинах Alpha 355/355 S Компания Komax AG предлагает новый набор для обработки проводов малых сечений, предназначенный для лучшей обработки проводов малых сечений и увеличения производительности машин Alpha 355/355 S. Ключевые особенности набора: • оптимизация рихтовки провода, увеличение скорости и качества процесса; • снижение затрат при пересчете на единицу провода; • более высокая стабильность процесса с максимальной скоростью; • высокая производительность, сопоставимая со стандартными проводами; •м инимизация затрат времени на переналадку и настройку; •м инимизация рисков повреждения провода и наконечника во время производства; •о птимизированная подача провода с активноуправляемой рихтовкой и специальными роликами; •б олее качественная обработка провода благодаря специальным направляющим и оптимизированным параметрам; •н абор можно использовать в сочетании с захватом накопителя; •к ороткое время переналадки для сечений > 0,35 мм2 особенно с системой быстрой смены провода; • доступность поставки с новыми машинами или как комплект для модернизации. Технические характеристики: • высокоскоростная обработка проводов малых сечений от 0,13 мм2; •с пособность обрабатывать провода сечением даже 0,08 мм2 (на сниженной скорости); • диаметр провода 1-1,5 мм.

Новые лаборатории для анализа качества опрессовки

С приходом на российский рынок зарубежных автомобильных производителей, производителей белой техники, электротехники и других потребителей жгутов проводов существенно повысились требования к контролю качества обжима контактов на провод. Зарубежные стандарты по требованию качества обжима помимо традиционных измерений высоты опрессовки и испытания усилия на отрыв требуют регулярного контроля геометрии обжима контакта, а также контроля износа инструмента для обжима. ЗАО Предприятие Остек пополнило свой портфель оборудования специализированными лабораториями для анализа микрошлифа обжимаемого контакта от компании SLE – automaticS и micro3, которые предназначены специально для решения этих задач. Вместе с лабораториями предлагается специализированное программное обеспечение и оснастка под любой тип контакта, провода или кабеля.

2

Автомат зачистки Cosmic 32M CDD – ответственный малый!

В этом году ЗАО Предприятие Остек впервые представило новейшую разработку в области обработки проводов и кабелей автомат зачистки Cosmic 32M CDD. Мировая премьера данной технологии состоялась на полгода раньше запланированного срока на выставке ЭлектронТехЭкспо на стенде Остека! Уникальность и новизна модели Cosmic 32M CDD заключается в том, что это первый автомат механической зачистки проводов с функцией контроля повреждения жилы! Автомат самостоятельно отслеживает, была ли поцарапана жила провода, и признает провод негодным. Найденное техническое решение планируется применять на производствах, выпускающих изделия ответственного и специального назначения, что раньше было невозможно ввиду сложного контроля процесса. Это поможет сократить производственные затраты на дорогостоящее оборудование отжига. В серию модель Cosmic 32M CDD планируется запустить осенью 2011 года.

ЗАО Предприятие Остек подписало соглашение о сотрудничестве с компанией Mecalbi (Португалия) ЗАО Предприятие Остек подписало соглашение о сотрудничестве с компанией Mecalbi (Португалия), занимающейся разработкой и производством термоусадочных систем для термоусадки термопластиковых трубок под действием нагревания и предназначенных, главным образом, для использования при производстве автомобильных жгутов. Компания Mecalbi, следуя растущим потребностям автомобильной промышленности, разрабатывает стандартные и специальные решения, соответствующие передовым технологиям и обеспечивающие привлекательное соотношение цены и качества. В рамках подписанного соглашения Предприятие Отсек будет обеспечивать поставку оборудования и запчастей, обучение персонала Клиента, гарантийное и послегарантийное сопровождение по всей территории России.

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Новости

OndaTaperS. Полуавтоматический лентообмотчик. Универсальность и эргономичность! ЗАО Предприятие Остек совместно со своим партнером, компанией Ondal, представляет новую модель компактного настольного лентообмотчика OndaTaperS. OndaTaperS представляет собой базовую модель универсального применения. Эта полуавтоматическая машина позволяет выполнять все типы операций по намотке ленты с возможностью постоянного контроля скорости намотки и степени перекрытия ленты. Сочетание функциональных возможностей с простотой и удобством управления делает эту модель оптимальным конструкторским решением.

OndaTaperS производит намотку клейких и неклейких лент, в том числе двухсторонних и хлопчатобумажных, а также одновременную намотку двух слоев лент – в качестве двухслойного наружного покрова или электромагнитного экрана. Особенности лентообмотчика: • динамический диапазон скорости до 800 об/мин; • автоматическое позиционирование обмоточной головки; • автоматическая остановка машины, когда заканчивается лента; • пневматически открывающиеся и закрывающиеся подающие ролики; • накопители с обеих сторон для подаваемых проводов и готового жгута; В новой модели удлинили станину, тем самым повысив удобство манипуляций с проводами на входе и жгутом на выходе. Благодаря внедрению новейших электронных комплектующих и электродвигателей, доработке некоторых механических частей OndaTaperS стал значительно производительнее и эргономичнее своего предшественника.

Новые технологии идут на смену традиционным жгутам Производители автомобильной, аэрокосмической и военной техники на протяжении десятилетий делали ставку на традиционные жгуты проводов. Но продукты становятся все более сложными, а такие критические факторы как постоянная борьба за снижение веса вынуждают конструкторов и инженеров искать альтернативные пути развития. Несмотря на недавнее повышение цен на медь и появление новых технологий, традиционные жгуты проводов вероятнее всего будут использоваться еще долгие годы благодаря отличным электрическим характеристикам и простоте применения. Медный провод безопасней и технологичней, что вполне устраивает инженеров на текущем этапе. Кроме того, производители жгутов уже вложили огромные средства в обработку – мерную резку, зачистку, обжимку и сварку провода. «Провода по-прежнему являются лучшим решением для большинства задач», - комментирует Крис Бернс, Директор по проектированию систем электронных соединений

Delphi Corp. «Это и лучшая проводимость, которую вы можете получить. Вот почему до сих пор имеется потребность в традиционных системах, которая сохранится Проводимость углеродных нанотрубок значительно превосходит медь – осо- в течение еще бенно на высоких частотах – при зна- долгого времени чительной экономии веса в будущем». Но есть и предел того насколько далеко может идти развитие проводного соединения. Например, конструкторы из компании Delphi используют провода тоньше 26AWG (Ø 0,4 мм) для снижения веса и размера жгута в нескольких автомобильных приложениях. Некоторые производители медицинского оборудования в настоящее время используют провод до 40AWD диаметром 0,08мм. Хотя расширение границ применения такого провода и возможно, но в нем остается все меньше и меньше места для возможных ошибок, поскольку становится затруднительно обрабатывать подобный провод и собирать его в работоспособный жгут. В будущем нас может ожидать постепенное внедрение передовых технологий - развитие технологий соединений с помощью углеродных нанотрубок, волоконной оптики и гибких печатных плат. Они смогут обеспечить основу будущих систем передачи информации в автомобилях, локомотивах, самолетах и других транспортных средствах.

В октябре 2011 года Предприятие Остек проведет семинар «Перспективы и технологии мелко- и крупносерийного производства моточных изделий для нужд автомобилестроения и радиоэлектроники» 12 октября 2011 года ЗАО Предприятие Остек проведет семинар «Перспективы и технологии мелко- и крупносерийного производства моточных изделий для нужд автомобилестроения и радиоэлектроники». Анализ современного состояния моточных производств показывает, что для повышения конкурентоспособности отечественных предприятий необходим пересмотр требований к конструкции изделий, технологии производства и применяемым материалам. Для рассмотрения возможных путей решения сложившейся ситуации предлагаем вам принять участие в семинаре, в рамках которого будут проведены презентации передовых технологий. К участию приглашены представители ведущих компаний-производителей намоточного оборудования и материалов. Семинар будет проходить в центральном офисе ЗАО Предприятие Остек по адресу: г. Москва, ул. Молдавская, д. 5, стр. 2. Зарегистрируйтесь на участие в семинаре по электронной почте event@ostec-group.ru; Участие в семинаре бесплатное!

ЗАО Предприятие Остек

3

Обзоры и аналитика

Игорь Волков cable@ostec-group.ru

Необходимость изменения взгляда и подходов к переоснащению жгутовых производств для спецтехники

Современные электронные системы развиваются по пути увеличения интеграции, производительности и функциональности. Это, в свою очередь, влечет неизбежное увеличение количества межблочных и межузловых соединений. Рост количества соединений приводит к увеличению суммарного веса всей системы организации межсоединений, что является причиной неуклонного снижения сечений проводников и толщины изоляции, которое наблюдается в течение последних 50 лет (рис. 1). Масса современного изделия составляет примерно 15% от массы изделий предыдущих поколений. В будущем эта тенденция сохранится, несмотря на увеличение сложности самого изделия. Отечественные предприятия не стоят в стороне от прогресса: осваиваются и запускаются в производство новые изделия, увеличивается их функциональность. Однако на производствах, занятых процессом сборки и тестирования жгутов, наблюдается несколько иная картина. Номенклатура проводов и соединителей является наследием 80-х годов прошлого века, и зачастую она не способна поддержать те инновации, которые закладывают в изделия конструктора. Процесс пайки контактов пришел из того же времени и остается неизменно самым узким местом технологического процесса. Технологии герметизации разъемов построены на базе еще советских лабораторий, при этом используются компаунды, состоящие из 5–20 различных компонентов, «собираемых» на весах вручную. Тестирование жгута в лучшем случае производится самое простое - на наличие контакта и ошибки соединения.

4

В целом используется исключительно ручной труд монтажников, и говорить об автоматизации производства или хотя бы частичной автоматизации не приходится. Еще больше усложняет ситуацию общее отношение руководства предприятий к этим цехам (участкам). Понимая сложность ситуации на производстве в целом, директора производств инвестируют основные средства в металлообработку или сборочное производство, при этом оставляя перевооружение кабельного производства на потом. Основной аргумент звучит так: «Чего там выдумывать?! Резали кусачками и дальше будем…». Надежность изделия в целом состоит из надежности всех его составляющих. Повышая надежность одного, будь то печатная плата, электронный компонент или узел, и не повышая надежности другого – системы межсоединений - не представляется возможным говорить о повышении надежности всего комплекса в целом. Справедливости ради следует отметить производства, связанные с автомобильной промышленностью – здесь не обращать внимания на качество, себестоимость и повторяемость жгутовых изделий просто невозможно. Зарубежные автопроизводители, пришедшие на российский рынок, задали стандарты качества и требования по надежности для всех локализованных компонентов, включая жгуты проводов. Российские компании вынуждены были перейти на мировой уровень производства, обеспечив автоматизацию критически важных операций (мерная резка провода, опрессовка контактов, сварка проводников и т.д.) и как следствие –

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Необходимость изменения взгляда и подходов к переоснащению жгутовых производств для спецтехники

Рис. 1 Эволюция провода (желтым цветом обозначено сечение жилы провода в мм2, белым цветом – толщина изоляции в мм)

максимально снизить влияние человеческого фактора (рис. 2). Высокие требования, предъявляемые заказчиками жгутов, заставили изменить подходы к жгутовому производству в целом. Это коснулось как технологии работы с точки зрения максимального использования автоматов, обеспечивающих контроль качества выполнения операций на всех стадиях производства, так и используемых материалов, гарантирующих соответствие всем жестким требованиям по устойчивости к температурным воздействиям, агрессивным средам, вибрационным нагрузкам и т.д. Сейчас уже можно с уверенностью говорить о том, что отечественные производства ничуть не уступают западным конкурентам и по технологической подготовленности, и по технической оснащенности. Мы уже сейчас имеем примеры возможности работы на актуальном для мировой практики уровне при гарантированном качестве и повторяемости изделий. Этот положительный опыт вполне реально транслировать и на другие секторы рынка, которые пока не ощущают острой конкуренции. Мне, конечно, могут возразить, что не возможно напрямую переносить все технологии на производство жгутов для спецтехники или авиакосмического сектора, поскольку «мы имеем стандарты, ТУ и конструкторскую документацию которые регламентируют нашу работу!». Я отвечу – и да, и нет! Да – мы не можем прямо перенести эти наработки, т.к. наши стандарты попросту устарели и даже не предусматривают новейших методов производства изделий. И это является одним из главных тормозящих факторов трансфера современных технологий в этот сектор. Нет – во многих случаях мы все-таки можем использовать эти технологии при

наличии «доброй воли и желания» предприятия освоить современные методы производства. Мы имеем примеры, когда, проведя внутренние испытания на соответствие требованиям КД и получив «добро» от приемки, предприятия внедряли новейшие технологии в производство, пусть пока и не в глобальном масштабе, а только на некоторых операциях. Справедливости ради следует сказать, что проблема даже несколько глубже – проблемы начинаются с технологических материалов, которые мы сейчас используем на производстве. Взять, например, тот же провод – «устаревшая» изоляция, нестабильность физических параметров жилы провода и толщины изоляции, наконец, качество намотки провода в бухту или на катушку. Все это влияет на качество изделия, трудоемкость работы и возможности автоматизации процессов. Экономия на материалах фатально сказывается на качестве конечного изделия. Пример автопрома в этом случае показывает, что отечественные производители того же провода могут выпускать продукцию надлежащего качества с заданными характеристиками при четком понимании требований и задач потребителя. Они могут изменить рецептуру состава изоляции провода, проконтролировать точность позиционирования жилы провода в изоляции и качественно, без деформаций, уложить его в бухту или на катушку. Конечно, это влечет некоторое увеличение стоимости материалов, но это в полной мере компенсируется за счет значительного сокращения брака на производстве. Подобная практика распространяется и на поставщиков других комплектующих, что положительно влияет на качество конечного продукта. Один из важных моментов технологи-

ЗАО Предприятие Остек

Рис. 2 Конвейер сборки автомобильных жгутов

Рис. 3 Сравнение проводов 0,35 мм2 и 0,127 мм2 иллюстрирует тенденцию к миниатюризации

5

Передовые технологии

Диапазон принятия положительного решения о качестве опрессовки Рис. 4 Датчик качества проведения опрессовки

Рис. 5 Контакты «в россыпи»

6

ческого совершенствования – оперативное внесение изменений в конструкторскую и технологическую документацию и внедрение новых технологий обработки провода, установки контактов, сборки соединителей. Современные технологии обработки провода и установки контактов никак не регулируются нашими регламентирующими документами, и на данном этапе остро стоит вопрос оперативной сертификации этих технологий. Приведем пример, наглядно демонстрирующий необходимость проведения этих изменений. На мировом рынке идет борьба за снижение веса конечного изделия при одновременном наращивании его функциональности. Это ведет к возрастанию количества узлов в изделии и, как следствие, возрастанию количества межсоединений. При этом вес современного жгута проводов в изделии составляет 15% от изделий начала 80-х годов. Это достигается комплексом мер: с одной стороны, переходом на меньшие сечения проводов 0,127 мм2 при толщине изоляции 0,04 мм, с другой – отказом от применения пайки при сборке соединителей, что позволяет облегчить конструкцию до 30% от аналогичного паяного соединения (рис. 3). Помимо веса существует еще проблема неконтролируемости процесса пайки как такового, а также негарантированности получения качественного конечного результата. Процесс выполняется исключительно вручную и, как следствие, с отсутствием повторяемости результата. В этом случае качество может обеспечить только опыт монтажника. При пайке так же возникают проблемы попадания флюсов под изоляцию провода (вследствие капиллярного эффекта) и ухудшения стойкости провода в месте пайки к вибрационным нагрузкам. В первом случае это может вызвать со временем коррозию жилы провода, во втором – приведет к легкому обрыву жилы в месте перехода жила-припой-контакт. Наиболее простым замещением является переход от пайки к опрессовке контакта. В отличие от пайки, процесс опрессовки является повторяемым и контролируемым. Современные прессы имеют датчики качества проведения операции – пресс сравнивает параметры проведенной опрессовки с эталонным

значением, принятым как удовлетворяющее, и дает заключение о качестве выполненной операции (рис. 4). При этом оборудование позволяет регулировать ширину диапазона, в котором проведенная операция может оцениваться как качественная (рис. 5, 6). Кроме того, процесс является химически чистым, т.к. проходит без использования каких-либо дополнительных материалов и не ухудшает свойства самого провода. Безусловным плюсом также является меньшее переходное сопротивление между жилой провода и контактом соединителя и увеличение вибрационной стойкости соединения, т.к. жила провода в месте соединения остается «мягкой» и «подвижной». Этот способ монтажа соединителей получает все более широкое распространение на Западе, вытесняя традиционную технологию пайки. На данный момент это способ используется более чем в 65% случаях обработки провода, поскольку он значительно упрощает работу монтажника и значительно сокращает время сборки соединителя при неизменном и гарантированном качестве процесса, снижая влияние человеческого фактора на конечный результат. Кроме того, под эту технологию ведущие производители соединителей разработали и внедрили в производство широчайший диапазон изделий практически для всех типов соединителей, которые соответствуют требованиям серии стандартов MIL-DTL-83723, MIL-DTL-5015H и стандарта NASA-STD 8739.4-ред. 5 (рис. 7, 8). Данные изделия разрешены к использованию практически во всех областях применения - от силовых систем питания до высокочастотных антенных модулей. В настоящее время отечественные производители, работающие по зарубежным контрактам, используют этот тип соединителей импортного производства по требованию заказчика. Задумываясь о переоснащении жгутового производства, необходимо ответить на три ключевых вопроса: • Какого технологического уровня производства мы хотим достичь • На какой объем производства мы можем рассчитывать • Какие организационные мероприятия нам необходимо провести для

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Необходимость изменения взгляда и подходов к переоснащению жгутовых производств для спецтехники желаемого уровня производства Эти вопросы взаимосвязаны, в конечном итоге каждый из них определяет возможности того или иного производства по изготовлению изделий с заданным уровнем надежности и повторяемости. К сожалению, на текущем этапе говорить о технологическом обеспечении этих параметров не приходится. Подводя итог вышесказанному, модернизация производства - это комплексная задача, состоящая не только и не столько из производственного и тестового оборудования, сколько из комплекса мер конструкторского, технологического, логистического свойства и преодоления инерционности мышления. И эти мероприятия необходимо проводить одновременно с модернизацией парка оборудования, чтобы в конечном итоге

достичь заданного уровня производства. Преодолеть эти проблемы тяжело даже самым крупным предприятиям, тем более, что практически всегда необходимо произвести технологическую экспертизу текущего состояния производства, сформировать политику технического переоснащения и даже подготовить образцы готовых изделий, что зачастую не представляется возможным ввиду отсутствия информации и технической возможности реализовать задуманное. Предприятие Остек имеет опыт и возможности участия в подобных проектах и, используя технологическую и техническую поддержку зарубежных партнеров, способен предложить оптимальное решение, исходя из текущих и перспективных задач производства на актуальном технологическом уровне.

Рис. 6 Микрошлиф опрессованного контакта

Рис. 7 Пример соединителей MIL-DTL-38999 Series III

Рис. 8 Интеграция жгута в изделие (фото NASA)

ЗАО Предприятие Остек

7

Передовые технологии

Сергей Бонапартов cable@ostec-group.ru

Типовые решения для производства жгутов в автомобильной промышленности

Производство жгутов для автомобильной техники является либо крупносерийным, либо массовым. Учитывая жесткие требования производителей, автомобильный жгут, при постоянно повышающихся требованиях к его качеству, должен иметь минимальную стоимость. Чтобы удовлетворять этим требованиям на современных жгутовых производствах применяются полностью автоматические технологии обработки провода. Наряду со значительным снижением себестоимости, одним из главных достоинств автоматической обработки является полностью интегрированный в процесс производства контроль качества выпускаемой продукции. Применение современных сборочных конвейеров и тестового оборудования позволяет получить протестированный автомобильный жгут необходимой конфигурации, полностью готовый для монтажа при сборке автомобиля.

Технологический процесс Производство автомобильных жгутов можно разделить на два основных этапа: • первый этап – производство подсборок жгутов и подготовка материалов, используемых при сборке, • второй этап – сборка и тестирование жгута. При необходимости процессы производства подсборок жгута можно полностью автоматизировать, в то время как сборка жгута производится вручную. Это связано с тем, что при сборке жгута используются различные процессы, например, раскладка проводов на специальном шаблоне, вставка контактов в колодки, увязка жгута лентой и надевание гофротрубки. Очевидно,

8

что автоматизировать эти процессы очень сложно. При этом сами операции являются простыми, сборщики могут быть легко обучены даже в случае, если они не обладают какой-либо профессиональной квалификацией. Поэтому до сих пор ручная сборка жгута является экономически более выгодной, чем автоматическая.

Производство подсборок и подготовка материалов Основным видом подсборки жгута является опрессованный с двух концов провод с надетым с одного или двух концов уплотнителем (рис. 1). Так как этот тип подсборки является наиболее массовым, то его производство происходит на полностью автоматических машинах. Полный автомат оснащен приводом протяжки провода, который обеспечивает подачу провода к ножевому блоку. Операции резки, зачистки и отрезания брака осуществляются на отдельных группах ножей, что позволяет гарантировать качество и стабильность процесса. Обработка концов провода выполняется на специальных модулях обработки, установленных на рабочий стол автоматической машины. Каждый конец провода подается на свою сторону рабочей зоны с помощью одного из двух манипуляторов. В каждый момент времени обрабатывается передний конец текущего провода и задний конец предыдущего провода. Обработанный провод вытягивается с помощью приемного конвейера и скидывается в промежуточный поворотный лоток, где накапливаются провода из текущей производимой партии. При полном производстве текущей партии изготовленные провода скидывают-

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Типовые решения для производства жгутов в автомобильной промышленности ся в главный приемный лоток, и машина автоматически начинает производство следующей партии, согласно введенным рабочим заданиям. Оператор осуществляет визуальный контроль произведенной продукции, удаляет бракованные провода (если они есть) и, если это требуется, помечает каждую произведенную партию с помощью термоэтикетки, на которой выводится вся необходимая информация по произведенной партии проводов. Такая конструкция полностью автоматической машины является стандартной, используя автоматы этого типа можно достигнуть максимально возможной производительности. Наряду с надеванием уплотнителя и опрессовкой возможно также осуществлять спарку проводов, то есть опрессовку двух проводов в один контакт. Типовыми машинами, используемыми для производства автомобильных жгутов, являются полный автомат Komax Gamma 333 (рис. 2) и специализированный высокоскоростной автомат Komax Alpha 355 (рис. 3).

Komax Gamma 333 – стандартная, полностью автоматическая машина с привлекательным соотношением цены и качества. На эту машину можно установить два модуля пресса, один модуль надевания уплотнителя и модуль спарки, что позволяет получать опрессованный с двух концов провод с одним уплотнителем или спарку из одного провода с тремя типами контактов на концах.

Komax Alpha 355 – машина семейства Alpha 35x, адаптированная для применения в автомобильной промышленности. Машина предназначена для установки двух модулей пресса и двух модулей уплотнителя, в результате чего можно получать опрессованный с двух сторон провод с уплотнителем с каждой стороны. При необходимости спарки вместо модуля уплотнителя на второй стороне можно установить модуль спарки. Отличительными характеристиками машины являются: • высокоскоростные серво-приводы вместо шаговых моторов; • карбоновые манипуляторы, позволяющие увеличить скорость подачи концов проводов к модулям обработки; • двухканальный ножевой блок, позволяющий охватить более широкий диапазон сечений обрабатываемых проводов;

•о пциональные двухканальный рихтовочный модуль и система быстрой смены аппликаторов контактов и провода (в процессе выполнения текущего рабочего задания можно производить смену материалов); •о пциональная система быстрой смены направляющих – машина автоматически выбирает направляющую с нужным диаметром для выполнения планируемого задания; •к омпактный защитный экран с облегченным доступом к управлению модулями обработки и смене уплотнителей без его поднятия. При использовании всех указанных опций можно сократить время на настройку и переналадку и соответственно достичь максимальной производительности. При производстве длинномерного автотранспорта, такого как, например, грузовики или автобусы, длина подсборок может достигать нескольких десятков метров, что требует оснащения полного автомата приемным конвейером соответствующей длины. Для производства таких подсборок применяется машина Komax Alpha 358 (рис. 4), в которой вместо приемного конвейера применяется устройство смотки проводов в бухты. Получаемые бухты имеют компактные размеры и более удобный вид для последующей сборки жгута. В случаях, когда объемы не очень большие и применение полных автоматов не целесообразно, можно также использовать настольное оборудование, которое реализует отдельные виды обработки. Для мерной резки и зачистки применяются полуавтоматы серии Komax Kappa 3xx (рис. 5), для зачистки и опрессовки - настольные прессы Komax bt 7x2 (рис. 6), а в случае необходимости одновременной зачистки, опрессовки и надевания уплотнителя (рис. 7) – настольный полуавтомат Komax bt 752 (рис. 8). Также, наряду с основными видами обработки, применяются такие операции как сварка двух и более различных проводов между собой и скрутка от двух до четырех проводов. Для сварки проводов используется установка ультразвуковой сварки Branson WSX Ergo (рис. 9). Удобная эргономика рабочего места, сенсорный дисплей и программное обеспечение с графическим интерфейсом позволяют

ЗАО Предприятие Остек

Рис. 1 Типовые виды подсборок

Рис. 2 Автомат Komax Gamma 333

Рис. 3 Высокоскоростной автомат Komax Alpha 355

Рис. 4 Машина Komax Alpha 358

9

Передовые технологии

достичь максимальной производительности. Суммарное сечение свариваемых многожильных проводов может достигать 40 кв. мм. Также ультразвуковая сварка используется при приваривании проводов к контактам (обычно в случае аккумуляторных проводов большого сечения). Изолировать место сварки можно двумя способами – с помощью изоленты (оборудование Ondal Bundler) или, если требуется герметичность, с помощью термоусадочных трубок (термоусадочные системы Mecalbi). Скрутка проводов применяется для повышения помехоустойчивости элементов жгута и производится из уже обработанных проводов на станках Komax bt 188 T/bt 288 (рис. 10). В случае больших объемов скрутка из двух проводов может производиться на специализированной полностью автоматической машине Komax Alpha 488. При сборке жгутов используются гофрированные и ПВХ трубки. Для мерной резки таких типов материалов можно использовать как обычные машины мерной резки Komax 206/206 S, так и специальные полуавтоматы мерной резки Metzner CT4100/CT4150, которые обеспечивают резку гофротрубок точно по гребню с одновременным прорезанием трубки вдоль (только CT4150).

Рис. 5 Полуавтомат серии Komax Kappa 310

Рис. 6 Настольный пресс Komax bt 722

Обеспечение и контроль качества Обеспечение качества является важной составляющей производства жгутов. Устройства контроля качества полностью интегрированы в процесс производства подсборок, а сам жгут после сборки проходит проверку на тестовых панелях.

Сборка жгута Сборка жгутов происходит на стендахмакетах. В зависимости от сложности жгута это может быть отдельно стоящая сборочная доска (рис. 11) или система досок, которые перемещаются на специальных конвейерах. Наиболее распространенныйй – это конвейер карусельного типа (рис. 12). На этих конвейерах сборочные доски перемещаются последовательно вдоль сборщиков, которые выполняют свои операции по сборке жгута.

Тестирование жгута Собранный жгут проверяется на тестовых панелях (рис. 13). Тестовые модули являются ответными частями разъемов жгута, панель программируется согласно его электрической схеме. Возможные типы тестов – электрический тест, тест на наличие уплотнителя, тест на герметичность разъема, тест на фиксацию контакта в колодке, проверка геометрии жгута. В процессе тестирования происходит локализация места дефекта, что способствует его последующему быстрому устранению.

Типовая схема организации производства Типовая схема представлена на рис.

14. На участке изготовления подсборок с помощью автоматического оборудования производятся компоненты жгута. Произведенные компоненты складируются на промежуточном складе на специальных системах хранения рис. 15. С помощью специальных тележек для накопления и временного хранения компонентов (рис. 16) компоненты подаются к местам сборки жгутов. Тележки могут располагаться непосредственно между конвейерными линиями или сборочными

Рис. 7 Примеры обработки проводов на Komax bt 752

Рис. 8 Настольный полуавтомат Komax bt 752

10

Рис. 9 Установка ультразвуковой сварки Branson WSX Ergo

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Типовые решения для производства жгутов в автомобильной промышленности

Рис. 10 Станок для скрутки проводов Bt 188 T

Рис. 14 Типовая схема организации производства

досками и обеспечивают оператору быстрый доступ к необходимым комплектующим для выполнения текущей операции.

Полностью автоматизированное изготовление жгутов При изготовлении простых жгутов возможно полностью автоматическое изготовление на автоматах Komax Zeta 633. В машину загружаются все необходимые провода и комплектация, машина производит комплект проводов. Дополнительный модуль-робот Komax Zeta 653 производит набивку изготовленных проводов подсборок в колодки. На выходе получается жгут, готовый к установке в автомобиль. При этом происходит сокращение промежуточных операций и потерь на внутреннюю логистику. Данное оборудование и принципы организации могут быть использованы при организации прочих типов жгутовых производств.

Рис. 13 Тестовая панель для проверки собранного жгута

В данной статье были рассмотрены автоматические технологии обработки провода, в которых, наряду со значительным снижением себестоимости, одним из главных достоинств является полностью интегрированный в процесс производства контроль качества выпускаемой продукции, что очень важно для современных производств.

Рис. 11 Отдельно стоящая сборочная доска

Рис. 15 Система хранения подсборок на вешалках

Рис. 16 Специальные тележки для накопления и временного хранения компонентов

ЗАО Предприятие Остек

Рис 12 Сборочный конвейер карусельного типа

11

Производство электротехнических компонентов

Владимир Филаткин cable@ostec-group.ru

Типовые решения для производства жгутов в авиационной промышленности

Летательные аппараты, сочетающие в себе новейшие достижения механики, электротехники, электроники и других отраслей промышленности являются одним из самых технологичных изобретений ХХ-го века. В процессе конкурентной борьбы авиапроизводителей разрабатываются инновационные материалы, новые технические решения, новые технологии и ноу-хау – все это делается ради безопасности и надежности авиамашин. Количество электроаппаратуры на борту самолетов уже так велико, что длины кабельных жгутов управления составляют сотни километров проводов и жгутов (рис.

1). Поэтому особые требования применяются не только к выпускаемым жгутам проводов, но и к технологии их производства. Упрощённый технологический процесс производства жгутов авиационной техники приведен на рис. 2. Основные вопросы и сложности возникают при операциях маркировки проводов, зачистке, укладке, защите и экранировании готового жгута провода. Рассмотрим по порядку типовые решения данных задач в производстве жгутов авиационной промышленности, используя опыт зарубежных компаний.

2 надпись должна быть несмываема в течение суток под воздействием сольвентов; 3 для военной техники провод должен быть промаркирован по всей длине с интервалом 75 мм между надписями; 4 для гражданской техники провод должен быть промаркирован по всей длине с интервалом 75 мм между надписями по концам провода и 150 мм в середине провода1. Для обеспечения данных требований предлагаются решения на основе ультрафиолетового (УФ) лазера со специально подобранной мощностью излучения. Чтобы обеспечить выполнение западных стандартов MIL STD 5088L и AS50881 по качеству и стойкости маркировки, оборудование должно отвечать условиям следующей нормативной документации. Международный стандарт SAE AIR 5468 – УФ лазер для маркировки аэрокосмического провода. Лазер, используемый для маркировки проводов авиакосмической техники, должен отвечать следующим техническим параметрам:

Маркировка В соответствии с требованиями западных гражданских и военных стандартов все провода в жгуте должны будут промаркированы. Главные критерии, предъявляемые к этому процессу: 1 маркировка не должна повредить или деформировать материал изоляции; 1

12

Рис. 1 Монтаж жгутов проводов на борт самолета

требования западных стандартов

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Типовые решения для производства жгутов в авиационной промышленности

Рис. 2 Схема типового технического процесса производства жгутов проводов

ЗАО Предприятие Остек

13

Рис. 3 Микроснимки промаркированных проводов УФ лазером

Рис. 4 Вверху: экранированная витая пара, изоляция – фторопласт; внизу: провод с алюминиевой жилой, изоляция – полиэстр, каптон, тефлон

• длина волны лазера – 200-380 нм; • длительность импульса – меньше 35 нс; • мощность лазера – 0,9+/- 0,1 Дж/см2. Исследования показали, что именно такие характеристики позволяют маркировать провода, не повреждая изоляцию. Как видно из микроснимков (рис.

3) воздействие лазера на изоляцию происходит не глубже, чем на 25 мкм, что позволяет промаркированным проводам проходить испытания «на пробой» без изменений физических свойств. Физика процесса такова: лазерный луч, проходя через маску, взаимодействует с изоляцией провода и меняет ее цвет, не изменяя структуру, таким образом, на изоляционном материале формируется заданный символ. Провод остается гибким, не теряет своих свойств, маркировка проявляется с фотографическим качеством. Чтобы убедиться в стойкости маркировки под воздействием сольвентов, западные компании провели тест на истирание. В течение 24 часов надпись «стиралась» щетками в горячей воде, авиационном керосине и гидравлической жидкости – видимых изменений маркировка не претерпела. Основываясь на полученных данных, с начала 2000-х годов в западной авиации начали использовать данное решение повсеместно. В июне 2002 года стандартом SAE AIR5575 был регламентирован постепенный переход от метода маркировки горячим тиснением к использованию технологии лазерной маркировки. В октябре того же года Федеральная авиационная администрация США (ATSRAC) озвучила, что: «….авиастроителям не рекомендуем использовать термотиснение провода. Как альтернативные методы идентификации отмечаем маркировку прямо на провод: лазерная печать "желательно"….». И, наконец, в августе 2003 года вышел документ – стандарт SAE AS50881 Rev B, который полностью запрещает использование в авиакосмической отрасли метода термотиснения проводов и электрического/оптического кабеля. Таким образом, технология УФ лазерной маркировки проводов и кабелей в технике специального назначения ста-

ла основным решением, позволяющим соответствовать главным требованиям – безопасности для изоляции и нестираемости.

Зачистка Следующей операцией в производстве жгутов авиационной промышленности является зачистка проводов и кабелей. В специальных отраслях промышленности зачастую запрещено механически зачищать провода и кабели. Это обусловлено либо сложной геометрией провода, либо специфическими материалами изоляции, либо малым сечением проводов и кабелей (рис. 4). Таким образом, выработались главные критерии, предъявляемые к процессу зачистки: • жила провода не повреждается; • жила провода не деформируется. Для выполнения данных требований предлагается решение на основе инфракрасного (ИК) лазера. Технология была найдена случайно. Когда искали альтернативу маркировке термотиснением, попробовали нанести надпись на провод ИК лазером. Но луч испарил изоляцию, сделав провод непригодным к применению. Однако группа доктора Дикинсона2 обнаружила, что жила провода не повреждена, и тогда этот эффект начали изучать более подробно. Оказалось, что если подобрать ИК лазер со специальной длиной волны, то материал изоляции просто испаряется, а от металла луч отражается как от зеркала. Используя этот принцип действия луча, был разработан ряд автоматов зачистки методом лазерного обжига. Помимо полного соблюдения главных критериев зачистки, технология обладает рядом других преимуществ по сравнению с классическим обжигом изоляции. При работе отжигалкой изоляция не испаряется (как в случае с ИК лазером), а плавится, что приводит к осаждению тонкого слоя изоляции на жилу и увеличивает переходное сопротивление. Также по капиллярному эффекту расплав проникает под изоляцию, что приводит к уменьшению времени жизни проводного соединения. Итак, решение по зачистке проводов и кабелей в авиакосмической отрасли

английский исследователь, возглавлявший группу ученых в компании BAE Systems в 19871989 годах и разработавший технологию УФ лазерной маркировки

2

14

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Типовые решения для производства жгутов в авиационной промышленности является выверенным и оптимальным для производства жгутов проводов для изделий специального назначения.

Укладка Данная технологическая операция не представляет особых сложностей, но обладает некими хитростями, которые могут сократить время производственного цикла. Зачастую в авиакосмической отрасли производство жгутов является многономенклатурным, но мелкосерийным. Поэтому раскладочные доски постоянно меняются, что повышает стоимость конечного продукта. Западные компании решили этот вопрос, используя универсальные перфорированные сборочные доски (рис. 5). Съемные держатели кабеля легко меняются, воссоздавая новую геометрию жгута в считаные минуты. Также весь монтажный стенд отличается повышенной эргономичностью, т.к. возможна регулировка угла наклона к горизонту и рабочая зона перед монтажником освещена так, что не оттеняется во время работы. Таким образом, использование решений по сборочным стендам на основе универсальных сборочных досок может существенно сократить время производства жгутов проводов, а также сэкономить затраты на переналадку сборочной линии. Защита и экранирование готового жгута проводов Заключительная операция – оплетение готового жгута проводов различными материалами. Как правило, в авиакосмической отрасли используются радиозащищённые жгуты проводов. Зарубежный опыт показал, что протя-

гивать готовый жгут в плетеный экран, сшитый чулок или другие материалы неэффективно и дорогостояще. При протягивании жгута в экран могут порваться отдельные проводники, процесс невозможно автоматизировать (нет постоянно повторяющихся системных операций), метод крайне трудозатратный (как правило, требуется участие нескольких монтажников). Альтернативной технологией стала технология оплетения жгута проводов. Плетеный экран или защитная оболочка «выращиваются» непосредственно на жгуте проводов, утягивая его в минимально возможное сечение, причем оставляя практически прежнюю гибкость. Технология оплетения рассмотрена в статье «Технология оплетения жгута» информационного бюллетеня «Со-Единение» № 1 (6), 2011. Примеры оборудования и получаемого изделия (оплетенного жгута) представлены на рис. 6. Операция оплетения жгута проводов является одной из самых важных, так как оплетка в будущем будет отвечать за механическую прочность и стойкость, а при металлическом оплетении еще и за радиозащищённость всего жгута проводов. В данной статье мы рассмотрели технический процесс производства жгутов авиационной техники: технологические операции, способы их реализации, зарубежный опыт производства жгутов проводов для авиакосмической техники и новейшие технологии их производства. Надеемся, что представленный материал поможет вам эффективно использовать данные решения для создания конкурентного продукта и выхода продукции на международные рынки.

Рис. 6 Оборудование оплетения и пример оплетённого жгута проводов

Рис. 5 Пример перфорированного монтажного стола

ЗАО Предприятие Остек

15

Передовые технологии

Сергей Бонапартов cable@ostec-group.ru

Стратегия переоснащения участков серийного производства рядных катушек. Часть 2. Комплексное решение

VРеализация такого проекта может осуществляться при наличии готового к производству продукта или компонента, содержащего обмотку рядного типа. При выполнении этого условия можно говорить о внедрении автоматизированной технологии намотки и других операций в стандартные сроки. В случае отсутствия проекта возможно проведение аудита того или иного изделия на предмет оптимизации конструкции изделия для удовлетворения требованиям современных технологий. Любое решение будет содержать определенное количество блоков в зависимости от длины технологической цепочки. Решающее значение имеет длительность цикла производства одной катушки, которое в случае работы на автоматизированной линии может доходить до 3,5 секунд на изделие. Естественно, это определяется требуемым объемом производства. Расчет времени цикла на тот или иной объем производства предоставляется вместе с техническим решением и, по сути, является его основой. Расчет времени цикла определяет ряд необходимых элементов решения. Например, метод загрузки материалов: менее скоростной при помощи спутников или быстрый с применением паллет с каркасами. В перспективе менее скоростная линия может дооснащаться устройством подачи паллет для повышения производительности. Как уже было описано в предыдущей части статьи («Стратегия переоснащения участков серийного производства рядных катушек»,

16

«Со-Единение» № 1 (6), 2011), важно наличие металлического вывода для заделки провода. Соответственно, в случае автоматизированной линии установка контактов выполняется при помощи специальных модулей, оснащенных вибробункерами для унифицированных контактов, ленточными податчиками или устройством вырубки и установки проволочных выводов. Далее определяется количество шпинделей намотки на станках, встроенных в линию. Оно может быть взято, исходя из текущих расчетов с перспективой увеличения за счет наличия резервных мест для установки. В некоторых случаях станки могут содержать, например, 12 одновременно вращающихся шпинделей. Для обеспечения высокой производительности важно поддерживать бесперебойную подачу провода и, следовательно, максимально точно отслеживать его натяжения. Для этого существует целый ряд натяжителей как с механическим, так и с электронным управлением, выбор которых зависит от цикла намотки и перспектив увеличения производительности. В данном случае качество провода имеет значение и вряд ли может отслеживаться намоточным станком. Вопрос выходного контроля качества будет рассмотрен далее, однако важно понять, что проверяться, по сути, будет результат одного из первых этапов производства, т.к. качество раскладки, и состояние изоляции будет напрямую влиять на электрические и геометрические параметры. Кроме этого, время простоя при частых обрывах

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Стратегия переоснащения участков серийного производства рядных катушек. Часть 2. Комплексное решение

Панель приборов

Двигатель

Бак бензиновый

Катушка спидометра

Гибридные двигатели

Измерительные катушки

Бесколлекторные электродвигатели

Соленоид системы отработавших газов

Соленоид стартера Обмотка генератора Катушка соленоида Датчики Электропакет

Тормозная система

Обмотки электродвигателей

Соленоиды замков дверей

Соленоиды ABS

Громкоговорители

Датчики ABS

Генератор Джойстики Иммобилайзер Клаксон Реле

Рис. 2 Автоматизированная линия производства катушек

Рулевое управление Система зажигания и подачи топлива

Датчик подушки безопасности Катушка контроллера

Места водителя и пассажиров Шаговые двигатели приводов сидений

Коробка передач Соленоид

Климатическая система

Датчики

Катушка зажигания (вторичная) Катушка зажигания (первичная) Катушка зажигания карандашного типа (вторичная) Катушка зажигания карандашного типа (первичная) Тяговый двигатель

Катушка соленоида

Common Rail

Шаговый двигатель

Катушка инжектора

Рис. 1 Решения для производства рядных катушек автомобильных систем

провода или процент брака по тем или иным причинам заставит задуматься о качестве материалов: пластиковых каркасов, металлических выводов, обмоточного провода, материалов пайки. Итак, далее по операциям. После намотки происходит автоматическая подача на следующие этапы при помощи цепного конвейера. Вопрос метода фиксации провода на выводе неоднозначен. С одной стороны, многие привыкли видеть пайку как устоявшийся, прописанный в конструкторской документации метод. С другой стороны, легко можно заметить один из важнейших моментов – потерю контроля надо процессом и утрату способности обеспечивать надежное соединение стабильного качества. Методы контроля отсутствуют. В качестве более эффективного решения может быть предложен метод сварки, если материалы это позволяют. Переход на сварку дает явное преимущество – постоянный контроль над процессом за счет отслеживания электрических параметров: тока, частоты, длительности цикла. Материальные затраты на выполнение одного и другого про-

цессов необходимо просчитывать для каждого отдельного случая. Здесь, как минимум, будут учтены процент выхода годных, затраты на материалы и энергоносители. Зачастую расчеты показывают, что применение сварки не только технологически более целесообразно, но и более привлекательно с материальной точки зрения. Методам соединения провода будет уделено отдельное внимание в будущих статьях, т.к. в настоящее время предлагаемые решения могут содержать практически любой из существующих сегодня методов пайки: • пайку высокотемпературным припоем; • резистивную микросварку; • термокомпрессионную сварку; • лазерную сварку; • традиционную пайку и т.д. В любом случае, все модули изготавливаются с применением первоклассных технологий и максимально удовлетворяют требования заказчика. Контроль качества может проводиться путем визуального и электрического теста. Визуальный тест требуется для изде-

ЗАО Предприятие Остек

Рис. 3 Модуль подачи металлических выводов из россыпи

Рис. 4 12-шпиндельное исполнение моточного станка

17

Передовые технологии

Рис. 5 Подача провода к производственной линии

Рис. 6 Модуль электрического теста

лий с наличием четко ориентированных элементов, например, металлических контактов на определенных видах катушек зажигания. Модуль визуального контроля оснащен видеокамерой для отслеживания проходящих по конвейеру изделий. Также могут замеряться электрические параметры и производиться автоматическая отбраковка изделий. Здесь проявят себя обрывы цепи или закоротки, возникшие по тем или иным причинам. Любое современное решение предполагает четкий контроль качества, что часто требует маркировки изделий для повышения отслеживаемости. Для этой цели могут применяться модули струйной или лазерной маркировки, печати штампом. Кроме этого, изделие на выходе может быть упаковано, т.к. возможно будет транспортировано за пределы производства, а значит, оно должно сохранить свои основные характеристики. Итак, основные важные факторы при построении линии: 1 - объем производства, 2 - время цикла, 3 - метод подачи материалов, 4 - метод соединения, 5 - метод контроля, 6 - перспективы, которые важно учесть при дооснащении. Расширим границы и посмотрим на возможное изделие в целом. Приведем пример из автомобильной промышленности. Возьмем систему катушек с электронным блоком управления.

Крайне востребованный в России, но серийно слабо освоенный продукт. Для производства системы в целом необходима не только намотка, но и производство самого блока управления: возможно применение микроэлектронных технологий, применение заливки и пропитки компаундом, пайки или сварки с использованием современных высококлассных материалов, оборудованием сушки и различных тестовых устройств. Рабочие места операторов или монтажников должны быть оборудованы всем необходимым и в тоже время быть удобными и безопасными. Это означает, что вопрос оснащения или развития нового бизнеса должен рассматриваться в комплексе, что является залогом синхронного внедрения технологий, разумно связанных между собой. Сегодня комплексная постановка технологии производства при помощи специалистов основных направлений Остека и дочерних предприятий может быть реализована в виде комплексного проекта для производства того или иного вида автокомпонентов с применением катушек индуктивности. Реализуемые проекты могут быть любой сложности, вплоть до строительства производственного помещения. Мы предлагаем вам вместе двигаться вперед, отвечая не только потребностям рынка, но и естественной необходимости выхода на новый качественный уровень. Мы готовы применять опыт лучших специалистов для запуска ваших успешных проектов!

Рис. 7 Устройство измерения геометрических параметров изделия

Рис. 8 Участок производства автокомпонентов (взять рисунок с обложки каталога НПЭтК)

18

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Стратегия переоснащения участков серийного производства рядных катушек. Часть 2. Комплексное решение

ЗАО Предприятие Остек

19

Техническая поддержка

Сергей Тихонов cable@ostec-group.ru

Основные критерии качества при работе с электрическим экранированием жгутов/кабелей

В статье мы продолжим обзор критериев качества обработки провода, начатый в предыдущих выпусках бюллетеня «СоЕдинение». Рассмотрим критические точки при обработке электрического экранирования жгутов/кабелей в соответствии со следующими темами: 1. Оплетка 1.1. Оплетка, сплетенная непосредственно поверх жгута проводов 1.2. Предварительно сплетенная оплетка 2. Концевая заделка экрана 2.1. Отводной провод экрана 2.1.1. Присоединенный вывод 2.1.1.1. П рипойный/термоусаживаемый элемент пайки 2.1.1.2. Обжим 2.1.2. Экранная оплетка 2.1.2.1. Тканая 2.1.2.2. Расчесанная и скрученная 2.1.3. Гирляндная цепь 2.2. Отсутствие отводного провода экрана 3. Концевая заделка экрана – соединитель 3.1. Стягивание и обжим 3.2. Присоединение отводного провода экрана 4. Концевая заделка экрана – сращивание 4.1. Припой 4.2. Применение обвязки/ленты 5. Ленты. Защитные и проводящие, клейкие и не клейкие 6. Кабельный канал (Экранирование) 7. Проводящее покрытие 8. П рименение усаживаемых трубок – проводящее покрытие

20

1. Оплетка Экранирование металлической оплеткой может быть выполнено либо плетением непосредственно поверх основного жгута, либо металлическая оплетка может быть предварительно изготовлена промышленным способом, а затем натянута поверх жгута проводов. Перед установкой оплетки все отводы должны быть тщательно закреплены. На рис. 1 показано применение изоляционной ленты для закрепления отводов.

Рис. 1

Рис. 2

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Основные критерии качества при работе с электрическим экранированием жгутов/кабелей Таблица 1 Допустимое повреждение коаксиального экрана и центрального проводника Количество жил

Меньше 7 7 - 15 16 - 25 26 - 40 41 - 60 61 - 120 120 или более

Максимально допустимое количество проволок1 соскобленных, надрезанных или перерезанных групп кабелей Классы 1, 2, 3 Оплетка экрана Центральный проводник Концевая заделка обжимом Концевая заделка пайкой 0 0 0 1 0 1 3 0 2 4 3 3 5 4 4 6 5 5 6% 5% 5%

Замечание 1: для проводов с гальваническим покрытием видимая аномалия, которая не воздействует на основной металл, не рассматривается как повреждение кабеля. Класс 1 - электронные изделия общего назначения. Включают продукцию, применяемую там, где главным требованием является функциональность выполненной электронной сборки. Класс 2 - электронные изделия специализированного сервиса. Включают продукцию, применяемую там, где требуется непрерывная работа и расширенный срок службы изделия, и для которой желательно, но не критично, не прерывающее работу обслуживание. Обычно эксплуатационное оборудование не вызывает аварий. Класс 3 - Электронные изделия высокой эффективности. Включают продукцию, используемую там, где непрерывное функционирование и срабатывание по запросу является весьма существенным, не допускается простоя, условия среды функционирования могут быть чрезвычайно тяжелыми. Оборудование должно функционировать, когда это требуется, в таких системах как поддержка жизнеобеспечения или в других не менее критических системах.

Для этой цели может использоваться также шнуровка или обвязки. Для предотвращения возможных повреждений (например, пластической деформации или короткого замыкания) нижележащего провода необходимо поверх жгута проводов применять прокладки, например, в виде ленты, как это показано на рис. 2. Сплетенная непосредственно поверх жгута проводов оплетка для закрепления переплетения должна1 плестись в обратном направлении. Предварительно изготовленные оплетки должны1 быть закреплены на концах. При использовании кабельных стяжек или локальных обвязок оплетку следует отвернуть в обратную сторону на саму себя, закрепить и накрыть конец термоусаживаемой трубкой или изоляционной лентой. В зависимости от окончательного использования предварительно подготовленную металлическую оплетку может понадобиться очистить от загрязнений перед натягиванием на жгут. Временно фиксирующие элементы, такие как локальные обвязки, пластмассовые ремешки и шнуровки должны2 быть удалены со жгутов проводов перед применением оплетки. Плоские ленты могут быть оставлены под оплеткой, если ленты имеют незначительную толщину.

1.1. В оплетке – оплетка, сплетенная непосредственно поверх жгута проводов Целевое состояние - Класс 1, 2, 3 • Покрытие оплеткой соответствует требованиям чертежа.

•П летение не должно быть столь тугим, чтобы вызвать сдвиг или искривление проводов в жгуте.

• Отсутствие петель в оплетке.

• Все незакрепленные нити оплетки подстрижены заподлицо и запаяны или заделаны изоляционной лентой.

• Отсутствие растрепанных или расплетенных концов оплетки.

• Сквозь тканую оплетку не виден провод или экранирующая оплетка.

• Проволоки оплетки гладкие и ровно уложены.

• В местах отвода и ответвлений перекрытие материала составляет 38 мм (1,5 дюйма).

• Фиксирующий отгиб оплетки равен как минимум 13 мм (0,5 дюйма).

• Повреждение оплетки соответствует требованиям таблицы 1.

Рис. 3 Дефект - Класс 2 • Оплетка в местах отвода и ответвлений не перекрывается. Дефект – Класс 2, 3 • Проволоки оплетки образуют сборки

ЗАО Предприятие Остек

(избыточный нахлест) (рис. 3).

• Покрытие оплеткой не соответствует требованиям чертежа.

• Сквозь верхнюю оплетку виден провод или видна экранирующая оплетка. Дефект – Класс 3 • В местах отвода и ответвлений перекрытие меньше 13 мм (0,5 дюйма).

Рис. 4

Рис. 5 Дефект – Класс 1, 2, 3 • Оплетка имеет петли (рис. 4).

•К онцы не закреплены, растрепаны или расплетены (рис. 5).

• Задиры и/или порезы оплетки.

•О борванные проволоки или концы проволок оплетки не подстрижены.

•П овреждение оплетки превышает допустимое значение, указанное в таблице 1.

21

Техническая поддержка

Целевое состояние – Класс 1, 2, 3 • Оплетка гладкая, с плотным контактом с проводами.

• Отсутствуют вздутия или сборки.

• Концы оплетки закреплены без растрепывания или расплетания.

• Перекрытие нескольких оплеток составляет, по крайней мере, два диаметра жгута.

• Повреждение оплетки соответствует требованиям таблицы 1. Индикатор процесса – Класс 2, 3 • Перекрытие оплеток превышает три диаметра жгута. Дефект – Класс 1, 2, 3 • Концы не закреплены.

• Задиры и/или надрезы оплетки.

• Там, где встречается использование нескольких оплеток, перекрытие оплеток меньше одного диаметра жгута.

• Повреждение оплетки превышает допустимое значение, указанное в таблице 1. Дефект – Класс 2, 3 • Концы потрепаны или расплетены.

• Распущенные концы пронизывают изоляцию или усадочный рукав. Дефект – Класс 3 •Н аличие вздутий или сборок на оплетке.

2. Концевая заделка экрана 2.1. Концевая заделка экрана – отводной провод экрана Замечание: Концевая заделка экрана может быть расположена под фиксирующими устройствами снятия механического напряжения по всей длине обеспечения защиты под фиксирующим устройством, например, под изолирующей лентой, изолирующей трубкой или изоляционной втулкой.

2.1.1. Концевая заделка экрана – отводной провод экрана – присоединенный вывод Экран должен заканчиваться как можно ближе к концу внутреннего проводника. К концевой заделке, выполненной посредством самоуплотняющегося термоусаживаемого элемента, не предъявляются требования по очистке. Термоусаживаемые элементы пайки, включая те, которые поставляются как единое целое с экранированным проводом, могут быть изменены на один размер в большую или меньшую

22

сторону с целью достижения надлежащей посадки, когда размер не выявляется по техническому чертежу.

2.1.1.1. Концевая заделка экрана – отводной провод экрана – присоединенный вывод – припойный/термоусаживаемый элемент пайки Замечание: чтобы дать возможность рассмотреть провода и галтели припоя, некоторые иллюстрации данного раздела сделаны со снятой изолирующей трубкой.

Рис. 9 Замечание: Изолирующая трубка удалена. Допустимое состояние – Класс 1, 2, 3 • Между экраном и отводным проводом экрана сформирована достаточная галтель припоя, паяное соединение демонстрирует минимальное растекание.

• Экран и выводной провод экрана различимы.

Рис. 6

Рис. 7 Замечание: Изолирующая трубка удалена. Целевое состояние – Класс 1, 2, 3 • Заготовка из припоя (в виде кольца) расплавлена, а между экраном и выводным проводом экрана видна галтель припоя. Контуры экрана и вывода экранного провода покрыты оловом и различимы (A) (рис. 6, 7).

• Отрезки зачистки экрана и вывода провода – одной и той же длины и выровнены (B).

• Плавкие уплотнительные кольца оплавлены.

• Изолирующая трубка и изоляция провода не изменили цвет из-за чрезмерного нагрева (рис. 8).

• Узор экранирующей оплетки не поврежден (рис. 9).

Рис. 10

Рис. 11 Замечание: Изолирующая трубка удалена. Допустимое состояние – Класс 1, 2, 3 • Д лина зачищенного от изоляции участка экрана и конца отводного провода не превышает 6 мм (0,25 дюйма) и больше 3 мм (0,15 дюйма).

• Пластмассовая изолирующая трубка слегка изменяет цвет, но не обожжена и не обуглена (рис. 10).

• Узор плетения экрана нарушен, но видна гладкая вогнутая галтель припоя.

• Между экраном и отводным проводом сформирована минимальная галтель припоя (рис. 11).

Рис. 8

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Основные критерии качества при работе с электрическим экранированием жгутов/кабелей

Рис. 12 Допустимое состояние – Класс 1, 2, 3 • Плавкое уплотнительное кольцо оплавлено по внешней стороне галтели припоя, но не влияет на галтель припоя (рис. 12).

Рис. 13

Рис. 14 Замечание: Изолирующая трубка удалена. Дефект – Класс 1, 2, 3 • Отводной провод не выровнен с зачищенной от изоляции частью экрана.

• Недостаточная галтель припоя между отводным проводом и экраном (рис. 13, 14).

• Плавкое уплотняющее кольцо препятствует формированию допустимого паяного соединения (не показано).

Дефект – Класс 1, 2, 3 •П ровод экрана выступает за пределы зачищенной поверхности экрана, нарушая контакт провода с экраном (рис. 15 A).

•З ачищенный от изоляции участок конца провода экрана пронизывает изолирующую трубку (рис. 15 B).

•Н еудовлетворительное паяное соединение (рис. 16).

Рис. 17 Дефект – Класс 1, 2, 3 •П роволоки экрана (рис. 17 A) выступают наружу из конца изолирующей трубки.

•П роволоки экрана (рис. 17 B) пронизывают изолирующую трубку.

Рис. 18

Рис. 19 Замечание: Изолирующая трубка удалена. Дефект – Класс 1, 2, 3 •Н едостаточное растекание припоя, различим контур припойной заготовки (рис. 18, 19).

Рис. 15

Рис. 16 Замечание: Изолирующая трубка удалена.

Рис. 20 Дефект – Класс 1, 2, 3 •П ластмассовая изолирующая трубка обожжена/обуглена (рис. 20).

•И зменение цвета изолирующей трубки скрывает паяное соединение.

ЗАО Предприятие Остек

Рис. 21 Дефект – Класс 1, 2, 3 • Термоусаживаемый элемент пайки - защитная трубка неправильно размещена на экране, происходит обнажение экрана (рис. 21).

2.1.1.2. Концевая заделка экрана – отводной провод экрана – присоединенный вывод – обжим Допустимое состояние – Класс 1, 2, 3 • Внутренняя и внешняя муфты центрированы относительно друг друга.

• Длина обнажения экрана меньше 3 мм (0,12 дюйма).

• Отводной провод экрана размещен на плоскости шестиугольного обжима.

• Изолирующая трубка выступает за край обнаженного экрана не менее чем на 6 мм (0,25 дюйма) в каждом направлении.

• Отсутствуют проволоки экрана или отводного провода с внешней стороны уплотнительной муфты. Дефект – Класс 1, 2, 3 • Внутренняя и внешняя муфты не центрированы одна над другой.

• Длина обнажения экрана больше 3 мм (0,12 дюйма) на любой из сторон.

• Отводной провод экрана размещен на углу шестигранного обжима.

• Выступание изолирующего рукава меньше, чем 6 мм (0,25 дюйма) на любой из сторон.

• Наличие проволок экрана или отводного провода с внешней стороны уплотнительной муфты.

2.1.2. Концевая заделка экрана – отводной провод экрана – экранная оплетка 2.1.2.1. Концевая заделка экрана – отводной провод экрана – экранная оплетка – тканная Рис. 22

Допустимое состояние – Класс 1, 2, 3 • Экран используется в качестве от-

23

Техническая поддержка

водного провода; рисунок плетения экрана не нарушен (рис. 22).

• Количество оборванных проволок экрана менее 10%. Дефект – Класс 2, 3 • Оборвано 10% или более проволок экрана.

2.1.2.2. Концевая заделка экрана – отводной провод экрана – экранная оплетка – расчесанная и скрученная

Рис. 23 Допустимое состояние – Класс 1, 2, 3 • Экран, используемый в качестве отводного провода, "расчесан" и вновь скручен (рис. 23).

•П осле скручивания проволоки экрана обрезаны для получения одинаковой длины. Дефект – Класс 2, 3 •П осле перекручивания неровная обрезка препятствует захвату всех скрученных проволок в концевую заделку пайкой или обжимом.

2.1.3. Концевая заделка экрана – отводной провод экрана – гирляндная цепь

Рис. 24 Целевое состояние – Класс 1, 2, 3 • Если задано документацией, при применении гирляндной цепи концевые заделки экрана расставлены в пределах указанных границ от конца провода (для минимизации утолщения) (рис. 24).

Допустимое состояние – Класс 1, 2, 3 • Концевые заделки экрана расставлены в пределах указанных в документации границ от конца провода (рис. 25). Дефект – Класс 1, 2, 3 • Концевые заделки экрана не расставлены в пределах указанных в документации границ от конца провода.

2.2. Концевая заделка экрана – отсутствие отводного провода экрана Когда концевая заделка оплетки не применяется, оплетка должна1 быть покрыта термоусаживаемой трубкой.

Допустимое состояние – Класс 1, 2, 3 • Длина обнаженного участка экрана равна или меньше 3 мм (0,12 дюйма).

• Изолирующая трубка или изоляция провода могут изменить цвет, но не могут быть обожжены или обуглены (рис. 28). Индикатор процесса – Класс 1, 2, 3 • Обрезанная длина экрана превышает 3 мм (0,12 дюйма).

Рис. 29

Рис. 26

Рис. 27 Целевое состояние – Класс 1, 2, 3 •О бнаженный экран (А) по длине менее 3 мм (0,12 дюйма).

• Изолирующая трубка перекрывает обнаженный экран на один диаметр провода или жгута в зависимости от того, что больше с каждой стороны (B).

• Под изолирующей трубкой не заметно наличия распущенных жил экрана.

•Ц вет изоляции провода и изолирующей трубки не изменился (рис. 26).

•К онцевые заделки экрана располагаются вразбежку в заданных пределах от конца провода (рис. 27).

Рис. 30 Допустимое состояние – Класс 1 Дефект – Класс 2, 3 • Изолирующая трубка перекрывает обнаженный экран менее чем на один диаметр провода или жгута в зависимости от того, что больше с каждой стороны (рис. 29).

• Изолирующая трубка или изоляция провода обожжены или обуглены.

• Наличие каких-либо расщеплений на изолирующей трубке (рис. 30).

Рис. 31 Дефект - Класс 1, 2, 3 • Изолирующая трубка ослаблена (рис.

31) • Изолирующая трубка пронизана жилой провода (не показано). Рис. 25

24

Рис. 28

продолжение в следующем номере

«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011

Основные критерии качества при работе с электрическим экранированием жгутов/кабелей

ЗАО Предприятие Остек

25