电动汽车 (EV) 线束是当今电线加工领域最热门的话题之一。这是一个非常新颖且令人兴奋的市场,随着新技术的出现,它正在迅速变化。对于那些希望扩展到这个市场的人来说,了解有效自动化高压 (HV) 电缆连接器组件的过程非常重要。
电动汽车应用中使用的高压连接器具有许多组件,因此必须按特定顺序执行多个工艺步骤。虽然大多数客户都希望实现每个流程步骤的自动化,但通常情况下,全自动系统的成本是不合理的。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/introduction-to-assembly-of-automated-high-voltage-cable-connectors/
有些工艺步骤更具挑战性,需要更高的精度。例如,去除箔层或切割屏蔽层更为关键,因为连接器的性能或安全性可能会受到重大影响。此外,几乎所有连接器和电缆类型都需要一些工艺步骤,而其他工艺步骤仅对某些连接器需要。根据特定连接器系列的体积,仅自动执行关键或常见步骤,并通过手动流程继续执行较简单或不常见的步骤可能更有意义。但是,如果数量合理,这一切都可以自动化。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/introduction-to-assembly-of-automated-high-voltage-cable-connectors/
目前,超过 97% 的高压应用需要屏蔽电缆,无论是多芯电缆还是同轴电缆。高压应用范围从3mm起2最大 120mm2单芯(同轴)或 2×2.5mm2最大 5×6.0 mm2在多芯电缆中,适用于各种单电缆和多电缆连接器。因此,认真考虑将其产品扩展到高压电缆组件的客户必须考虑不仅提供高精度而且完全灵活性的自动化解决方案,以便知道未来加工要求可能会发生变化,从而保护任何投资。重要的是,系统可以在现场扩展,以便它们能够随着您的业务而增长和适应。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/introduction-to-assembly-of-automated-high-voltage-cable-connectors/
由于不同的功能和/或结构,不同的连接器通常具有非常不同的单个工艺步骤。但是,有一些基本步骤适用于几乎所有步骤,这些步骤与正确剥离电缆和加载套圈有关。 文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/introduction-to-assembly-of-automated-high-voltage-cable-connectors/
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1. 取下外套和箔文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/introduction-to-assembly-of-automated-high-voltage-cable-connectors/
屏蔽层周围没有箔层的电缆自然更容易、更快速地剥离。这些电缆可以使用弧形固定刀片、旋转剥离刀片或激光剥离器进行剥离。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/introduction-to-assembly-of-automated-high-voltage-cable-connectors/
弧形固定刀片可能是最快的,但可能不是最安全的质量。如果一个刀片比另一个刀片更锋利,刀片将无法均匀地穿透绝缘层,并可能损坏防护罩。如果电缆不是很同心,几乎不可能不损坏屏蔽层。最后,更改为不同的电缆尺寸也需要更改刀片尺寸。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/introduction-to-assembly-of-automated-high-voltage-cable-connectors/
激光剥离很受欢迎,因为激光束从屏蔽层反射出来,因此无法损坏屏蔽层。但是,如果屏蔽层编织不紧密,激光会穿透屏蔽层并损坏内层。激光汽提塔需要排烟,因为有些烟雾是有毒的。与其他剥离方法相比,它们也是最昂贵的。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/introduction-to-assembly-of-automated-high-voltage-cable-connectors/
旋转剥离将使用刀片和导体检测系统提供最干净的切割,以防止损坏屏蔽层。特殊工艺可用于非同心电缆。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/introduction-to-assembly-of-automated-high-voltage-cable-connectors/
当外护套模制到屏蔽层中时,在不干扰屏蔽层的情况下更难拆卸护套。对于这些情况,在将弹头从电缆上拉出时,在某些方向上操纵弹头有助于弹头脱离屏蔽层。
如果电缆有铝箔层,则必须将其剥离干净,与外护套齐平,不要留下任何标志。对于固定刀片来说,这几乎是不可能的。激光系统当然是可能的,除非箔片粘合到外护套上。激光系统需要空间让激光到达箔片。但是,如果箔片粘合在外护套上,则任何拉扯段头都可能导致箔片撕裂不均匀。此外,激光不会在箔片重叠的地方切割。
使用旋转剥离刀片,可以在不拉扯段塞的情况下对铝箔进行划痕。通过操纵电缆并在移除时扭转弹头,可以同时移除护套段塞和箔片。结果是干净的铝箔切割,与外护套齐平。
2、组装内部套圈
将套圈加载到电缆上至关重要,但如果手动完成,则不会过于具有挑战性。但是,如前所述,不同的连接器使用不同的套圈。因此,应该可以更换为具有一些电缆和套圈特定部件的不同套圈。系统还应该能够检测套圈是否正确类型,以及它是否在电缆上正确定位。
将套圈安装到电缆上是一个可以手动完成的步骤,以节省成本,因为自动装载系统非常昂贵。
3、屏蔽层的切割/移除
对于高压电缆来说,使用传统的旋转剥线装置正确切割屏蔽层非常具有挑战性,特别是如果电缆具有非同心层或以其他方式不圆。电介质和填料的完整性对于电缆的正常性能至关重要,而传统的旋转剥线机可能会损坏内层。砧座和冲孔系统保证内层不会被损坏,并在电缆周围 360° 干净均匀地切割屏蔽层。
由此产生的屏蔽长度将取决于所使用的套圈,因为它将被包裹在套圈上。切割必须干净且一致,否则长股可能会导致其他组件短路,而短股可能会降低套圈压接的完整性。
有时屏蔽长度比电介质的长度长。这些应用要求屏蔽层在修剪后打开并折叠回去,以便可以剥离内层。
4、折叠防护罩
屏蔽层被折叠回套圈上,但在某些情况下,不会完全折叠。不同的连接器需要不同的折叠角度,以确保连接器正确贴合在一起。折叠角度可能在 90° 到 180° 之间,但折叠必须均匀,围绕套圈 360°。屏蔽绞线末端必须在规定的公差范围内,以确保适当的性能。太过的股线可能会导致短路,而当外部套圈压接时,短股可能无法正确固定屏蔽层。
5、去除电介质/填料
电介质或填料可以像外护套一样去除。多芯电缆不允许对导体绝缘造成任何损坏。
对于同轴电缆,导体检测可以发挥重要作用,以确保中心导体不会被剥线刀片损坏。与外护套一样,系统必须能够容纳非同心电缆,以提供最大的灵活性。
6、多导线定向和剥线
在端接多芯电缆之前,电缆的方向必须正确,以便在导体插入连接器时极性正确。复杂的系统必须能够识别电线颜色,然后在不丢失电缆位置的情况下相应地旋转电缆。
一旦定向正确,导体就会形成,以便能够根据连接器腔间距进行端接。导体正确成型后,应在具有导体检测功能的设备上剥去末端,以确保线束不会损坏。
7、终止
内部导体要么压接,要么超声波焊接到端子上。自动化系统可以将合适的压接压力机与压接力监控系统集成在一起。超声波焊接系统通常具有集成监控功能,以确保焊接正确。
可集成 3 的自动化系统RD路派对系统非常方便。这些系统可以最大限度地减少已经经过漫长审批流程的冲压机和焊接系统的验证过程。
8、多芯连接器负载
对于将端接并加载到连接器中的多芯电缆,线端和端子定位必须非常一致。这将确保端子正确加载并锁定到连接器中。
后续的外壳或组件可以自动应用,并在体积合理的情况下锁定到位。但是,上面列出的步骤 1 到 4 以及 6 是最广泛的应用中最常见的工艺步骤。自动化这些流程步骤可能会给您带来最佳的投资回报,因为它们是最常用的。这些步骤也是确保连接器性能最关键的步骤。