【汽车线束包胶整机试验案例分析2900字】

汽车线束包胶整机试验案例分析试验准备线束包胶机的整机试验将分成三部分进行，首先是按照功能模块进行单点测试，确保各个电机、限位开关等元器件接线准确无误，动作顺序和方向符合设计要求；其次是对线束包胶样机进行手动及空载试验，验证设备各个部件的运行情况，程序循环在过程中是否有bug;最后进行汽车线束的连续包胶试验，观察汽车线束在包胶过程中姿态和包胶质量，对比分析本文设计开发的各个新结构在线束包胶试验过程中效果，验证线束包胶机各个关键部件的功能是否达到设计要求。在试验之前需要确定一款汽车线束的包胶动作流程，和对应的人机操作界面，便于后续试验的展开。动作流程分析其主要过程包括：胶带的解卷供料，胶带的粘合，胶带缠绕及胶带分离。因线束功能的不同，线束包胶的工艺也有所不同，且人工包胶比机器更为灵活，故机器的自动化包胶流程在人工包胶的基础上又有所不同。以线束Y为例，经过反复的模拟车间现场工人的包胶，总结出了新能源线束自动包胶的基本流程，如图5.1所示。图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s11新能源线束包胶基本流程因新能源线束中，电线与外侧保护的波纹管没有定位，波纹管本身容易变形，无法保证工艺要求的尺寸，如图5.3所示，故新能源线束包胶起始位置设定在A点，在A点处原地缠绕C圈，然后按照路径①进行胶带缠绕到达B点，在B点处原地缠绕D圈，再按照路径②③进行胶带缠绕，最后在C点处原地缠绕E圈完成胶带缠绕。按照上述分析的包胶基本流程，结合设备的各个功能的动作，得出的包胶自动控制流程如图5.2所示。图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s12新能源线束包胶自动控制流程人机界面设计人机界面是用户和系统之间进行信息交换的媒介，它实现了系统内部信息形式与人类可以接受形式之间的转换REF_Ref66630705\r\h[50-52]。线束包胶样机的人机界面的各个画面之间切换的关系如图5.3所示，开始进入初始界面，从初始界面可以进入自动模式、手动模式和参数设置界面。图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s13人机界面画面切换关系手动模式手动模式下，在一定程度上可以直接单独控制各个功能部件的动作，方便设备的调试及产品换型调试。本设备的手动模式下控制的参数主要包括：缠绕装置的旋转速度、缠绕装置的移动速度、夹具移动气缸的前进后退、夹具夹爪的开启闭合、胶带夹持气缸的开启闭合、胶带切割气缸的伸出退回以及控制胶带姿态的吹气阀的开闭。手动模式的画面如图5.4（a）、（b）所示。(a)手动模式1(b)手动模式2图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s14手动模式自动模式在设置好包胶所需的各个参数后，进入自动模式，将待包胶的线束放置在夹具型腔内，只需要按下启动按钮，设备将自动完成包胶的各个动作，无须人工干预。自动模式的画面如图5.5所示。图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s15自动模式对点/空载试验试验装置根据线束包胶机的施工图纸完成机械部分的安装调试，以及电路、气路的连接调试，如图5.6（a）、（b）所示。在上电测试前，需检查各个电路的连接是否会短路，以免损坏元器件。上电后，按照电气图上PLC点位的分配情况，检查各个点位是否被点亮且无误；确认各个功能部件的实际运动情况，确定传感器的安装位置、动作部件运动方向是否正确。(b)图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s16线束包胶机的电气调试试验步骤在完成上述的对点和空载试验后，电气设计人员按照线束包胶机的实际工作流程进行编程和调试。线束包胶机包胶作业的基本操作步骤如下：将线束放入线束夹具的型腔内，双手按下启动按钮，夹具上的气缸动作，将线束压紧等待包胶，如图5.7（a）、（b）所示;（a）step1手工上线（b）step2线束夹紧图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s17线束包胶准备2)夹具上的预紧气缸缩回，线束张紧后，夹具移动气缸开始执行伸出动作，安装在其上的线束夹具将线束送入缠绕中心，线束与黏胶机构上的胶带贴合，完成胶带在线束是上的起头粘合，如图5.8（a）所示；3)缠绕装置上的伺服电机开始工作，将胶带从胶带卷上解卷并将胶带缠绕在线束上，如图5.8（b）所示；（a）step3线束黏胶（b）step4线束缠胶图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s18线束包胶4)同时，直线模组上的伺服电机动作，带动缠绕装置作平移运动。到达指定的包胶长度后，伺服电机停止工作；5)胶带切刀气缸伸出，安装在气缸上的切断迅速切断胶带，如图5.9(a)所示；6)夹具上的气缸动作，线束夹具退回初始位置，完成一次包胶，如图5.9(b)所示。（a）step5胶带线束分离（b）step6包胶完成图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s19包胶收尾试验结果及讨论（a）对点试验中，气缸的进出气管、磁感应开关易装反，在触摸屏上控制气缸运动前，需手动控制电磁阀，观察气缸的运行状况，以免损坏设备；对点试验中，伺服电机需进行初始化设定，根据传动比和需求转速设置电子齿轮比；对点试验需特别注意逻辑互锁的动作，特别是夹具气缸和机头旋转电机，机头的旋转电机和切刀装置的气缸之间的逻辑互锁，以免在损坏设备。（d）在空载试验时，通常需要屏蔽一些信号，才能让设备自动完成整个流程。在线束包胶机的空载试验时，一般不安装胶带(上述试验步骤无step5、step6)，人工上线后，触发启动按钮，设备按照上述的作业流程进行工作，直至完成整个包胶流程；（e）切刀在伸出后复位时，会回退不到位，导致设备无法完成复位，主要原因是若切刀气缸的气压大，切刀冲击力比较大，实际包胶过程中，容易将切断后的胶带头冲远，无法完成下一次包胶；（f）胶带的姿态难控制，胶带在机头的旋转过程中容易跑偏，在起头位置原地缠绕，胶带头无法完全包覆在内侧。胶带切割及包胶试验试验材料及试验设备（1）试验材料采用克洛普PVC胶带、布基胶带进行切割试验，试验在室温（25℃±1℃），湿度70%的实验室进行。（2）试验设备试验在本课题试制的线束包胶机样机是哪个进行，通过切割时间来考察切割效率。切割刀片：包括普通锯齿刀片、单尖刃刀片和激光切割装置。切割速度：气缸行程60mm,动作时间2s,平均切割速度V=30mm/s.试验内容及方案试验针对克洛普PVC胶带、布基胶带，分别对刀片类型、切刀方式进行试验，通过测试分析切割成功率，验证所设计的切割刀片、切割装置切割不同材质胶带的适应性。切割试验时，气缸压力为0.6MPa,平均切割速度V=30mm/s。试验方案1：采用65Mn锯齿刀片、单尖刃刀片切割和激光切割装置对PVC材质胶带进行切割试验；试验方案2：采用65Mn锯齿刀片、单尖刃刀片切割和激光切割装置对薄布基胶带进行切割试验；试验方案3：采用65Mn锯齿刀片、单尖刃刀片切割和激光切割装置对厚布基胶带进行切割试验。试验结果及讨论如图5.10（a）、（b）为锯齿刀切割PVC交的时的效果；如图5.11（a）、（b）为单尖刀切割厚绒布胶带时的效果，如图5.12（a）、（b）为激光切割布基胶带时的效果。最终的设备包胶效果如图5.13（a）、（b）所示。（b）图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s110锯齿刀片切割（b）图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s111单尖刃刀片切割（b）图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s112激光切割（a）（b）图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s113新能源线束包胶效果通过以上试验,可以得到以下结论：1.激光切割作为无接触式切割，可以减少对切断后胶带姿态的影响；但在切割绒布、布基胶带时，产生的烟雾较大，对客户现场的环境有一定影响；2.锯齿刀、单刃刀在PVC材质的胶带时，切割过程中动作少，总体切割效率高，但切割的截面不如激光切割的平整、美观；3..在包胶试验中，因汽车线束包