機(jī)電設(shè)備整機(jī)的布線工藝優(yōu)化

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1.引言

針對于小批量的機(jī)電產(chǎn)品的整機(jī)布線要求美觀、統(tǒng)一、整齊，同時(shí)還要兼顧電磁兼容等設(shè)計(jì)方面的要求，在傳統(tǒng)的布線方法中已經(jīng)無法滿足設(shè)計(jì)以及工藝的要求，沿用原始的布線工藝方法存在的問題較多，如布線不統(tǒng)一、不規(guī)范、產(chǎn)品的質(zhì)量因人而異等。

2.概述

實(shí)施預(yù)布線工藝主要目的是提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品做到規(guī)范統(tǒng)一，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。針對某型號的機(jī)電設(shè)備整機(jī)運(yùn)用三種不同的布線方式，通過對比、分析從而得到一種更適合此型號的布線方式，從而達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率的目的。通過對常規(guī)的兩種布線方法的對比研究，從而進(jìn)行優(yōu)化得到一種新的布線方法——板式纜型圖布線。這種布線方法在充分發(fā)揮了常規(guī)布線的優(yōu)點(diǎn)外，更是解決了常規(guī)布線存在的弊端，提高產(chǎn)品內(nèi)部布線的穩(wěn)定、統(tǒng)一、美觀。

3.電子整機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

電子整機(jī)系統(tǒng)主要有：外部轉(zhuǎn)接板，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接線，各種控制單元系統(tǒng)、開關(guān)控制以及指示燈面板接線，內(nèi)部空間狹小，設(shè)備布局高度集成，電子設(shè)備之間的互聯(lián)性增多，導(dǎo)線數(shù)量隨之增大，而普通的常規(guī)布線方法已經(jīng)滿足不了布線工藝要求，更無法保證整機(jī)內(nèi)部走線穩(wěn)定、可靠、美觀，因此需要對常規(guī)的布線工藝（即工裝式預(yù)布線以及實(shí)物直接布線）進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而提高該型號產(chǎn)品的工藝質(zhì)量。

4.電子整機(jī)布線分析

布線最基本的原則是減少導(dǎo)線損耗，抑制導(dǎo)線間的相互靜電耦合，同時(shí)兼顧穩(wěn)定，美觀的布線要求。電子整機(jī)中接線關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，導(dǎo)線之間相互交叉，而且用到的導(dǎo)線種類復(fù)雜多樣，極大程度的增加了布線難度，并且導(dǎo)線數(shù)量較多，內(nèi)部空間狹小，走線時(shí)極易擠壓導(dǎo)線，從而使導(dǎo)線損壞，給布線增加了極大難度。常用的機(jī)柜布線方式有：產(chǎn)品實(shí)物布線、工裝式預(yù)布線，在現(xiàn)有布線方法基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)從而形成一種新的布線工藝——板式纜型圖布線法。

5.產(chǎn)品三種布線方法優(yōu)、缺點(diǎn)對比分析

5.1產(chǎn)品工裝式預(yù)布線工藝

（1）布線方法簡介產(chǎn)品工裝式布線工藝是一種利用與最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相同的工裝進(jìn)行布線。首先需要根據(jù)實(shí)體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)一個(gè)一樣的工裝外形實(shí)體，根據(jù)圖紙上的要求將元器件安裝至工裝上，然后按照接線表上的要求將線纜布到工裝內(nèi)部，完全模仿在實(shí)物中布線，并且嚴(yán)格按照工藝規(guī)范中的要求進(jìn)行布線，整個(gè)布線過程完全在實(shí)物工裝上進(jìn)行，形成標(biāo)準(zhǔn)線束，待產(chǎn)品實(shí)物裝配完成后可以將工裝上的線纜逐一取下，然后按照工裝上的走線方式將線纜裝配到正式產(chǎn)品上。（2）優(yōu)點(diǎn)①該方法不需要在產(chǎn)品上進(jìn)行接線，解決了產(chǎn)品上接線困難的缺點(diǎn)；②該方法可以充分節(jié)省時(shí)間，在鉗裝未完成前，可以根據(jù)工裝直接布線，節(jié)省大量時(shí)間；③同時(shí)該方法可用于解決產(chǎn)品布線空間空間狹小的問題；由于是1:1的仿真真實(shí)產(chǎn)品，可以使預(yù)先布好的線纜與產(chǎn)品實(shí)物基本上匹配。（3）缺點(diǎn)①由于器件與整個(gè)線束一體，在操作過程中容易造成對器件的損壞；②該布線方式需要提前根據(jù)產(chǎn)品圖紙做出1:1的實(shí)物工裝，對于多品種小批量的產(chǎn)品來說大大增加了生產(chǎn)成本，所以說此種布線在大批量產(chǎn)品中適用。③工裝是模擬實(shí)物產(chǎn)品的布線工裝，空間狹小，接線困難的問題不能完全避免。

5.2產(chǎn)品實(shí)物布線工藝

（1）布線方法簡介在鉗裝完成后的產(chǎn)品實(shí)物，直接根據(jù)圖紙接線表要求確定走線路徑，量取導(dǎo)線兩端的導(dǎo)線長度后，在產(chǎn)品上直接進(jìn)行布線。（2）優(yōu)點(diǎn)①在產(chǎn)品上布線比較直觀，可以有效地避開導(dǎo)線擁擠的現(xiàn)象，可以根據(jù)實(shí)際情況集中調(diào)整導(dǎo)線路徑，靈活性較好；②可以做到布線的線纜與產(chǎn)品實(shí)物內(nèi)部造型完美匹配。（3）缺點(diǎn)①對于小批量質(zhì)量要求嚴(yán)格的產(chǎn)品來說，每個(gè)工人的布線方式可能不同就可能布線路徑不一致，從而無法保證產(chǎn)品的整齊、美觀、統(tǒng)一；②在布線焊接過程中需要反復(fù)調(diào)整走線方式很容易造成對產(chǎn)品內(nèi)部器件的損壞；③生產(chǎn)周期較長，必須等到產(chǎn)品鉗工裝配完成后才可以進(jìn)行電裝布線，對于一些進(jìn)度緊急的產(chǎn)品來說，可能無法滿足生產(chǎn)要求。

5.3板式纜型圖布線

以上兩種預(yù)布線的方法完全能夠滿足產(chǎn)品的布線工藝要求，但是在布線的實(shí)施過程中兩種預(yù)布線方法都存在一定的弊端，比如說工裝實(shí)體預(yù)布線對于小批量產(chǎn)品來說成本較高、而實(shí)物直接布線不能做到美觀統(tǒng)一等，通過一段時(shí)間的研究將兩種預(yù)布線工藝進(jìn)行綜合，總結(jié)出一種新的預(yù)布線方式，可以有效地避開兩種布線工藝的弊端，形成一種新的布線工藝---板式纜型圖布線（線纜捆扎線圖）。（1）布線方法簡介通過實(shí)際測量整機(jī)外形尺寸以及每一束線纜的走線路徑尺寸，并同時(shí)在坐標(biāo)紙上畫出每個(gè)有接線關(guān)系元器件的示意圖，然后在坐標(biāo)紙上根據(jù)實(shí)際測量結(jié)果模擬出實(shí)際走線的路徑，然后根據(jù)布線時(shí)避開金屬銳邊棱角，電源線、信號線、控制線、大電流線盡可能分開走的原則同時(shí)兼顧電裝工藝規(guī)范中的要求，畫出電裝纜型圖。（如圖所示的電裝纜型圖）將畫出的纜型圖放置在平板上，然后根據(jù)接線圖表中的具體要求進(jìn)行放線，然后將線纜放置在纜型圖已畫好的路徑上，用扎線將布置好導(dǎo)線進(jìn)行捆扎，最后用絕緣黑帶將導(dǎo)線進(jìn)行纏繞保護(hù)成型。然后通過電工裝配人員與鉗工裝配人員配合的方式將捆扎好的纜型安裝至機(jī)電產(chǎn)品整機(jī)上即可。（2）優(yōu)點(diǎn)本方法優(yōu)點(diǎn)是：①布線整齊、一致性較好而且兼顧到美觀；②空間內(nèi)利用率較高，適用于批量生產(chǎn)；③纜型圖可以重復(fù)多次利用；④纜型圖是按照實(shí)物1:1測量繪制的，可以做到線纜與實(shí)物基本匹配，而且可以靈活的進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。⑤該布線方法可以保證鉗工裝配與電工裝配串行的工作模式，可以大大的減少工作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；（3）缺點(diǎn)本方法的缺點(diǎn)是：①纜型圖的繪制是需要有一定整機(jī)電裝布線經(jīng)驗(yàn)才可以做到，對于一些缺乏經(jīng)驗(yàn)的新員工很難做到；②首次纜型圖存在問題時(shí)可能導(dǎo)致后面的批量產(chǎn)品存在相同問題，造成很大工作量的返工。

6.結(jié)束語

在某機(jī)電設(shè)備整機(jī)生產(chǎn)裝備過程中，采用板式纜型圖布線通過電工裝配人員與鉗工裝配人員并行作業(yè)的方式，并且如果批量生產(chǎn)時(shí)可以同時(shí)多個(gè)工人一起進(jìn)行布線操作，大大提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)嚴(yán)格按照電工裝配工藝規(guī)范進(jìn)行布線，不僅可以做到美觀、統(tǒng)一、整齊，還大大提高了產(chǎn)品布線質(zhì)量。此種布線方法解決了常規(guī)布線存在的一系列弊端，提高整機(jī)電裝布線工藝質(zhì)量，但是也存在一系列新的問題有待提高，比如纜型圖繪制難度較高等。

作者：高中來 于帥 單位：江蘇自動化研究所