Жгутовой монтаж. Назначение и классификация

схеме, макету узла или прибора, в который будет установлен жгут, и монтажной таблице соединений. На размеченном шаблоне провода раскладывают, а затем вяжут их в жгут (рис. 87). В зависимости от конструкции прибора жгуты бывают плоскими или объемными.

При раскладке концы проводов обрезают по поперечным меткам, маркируют и закрепляют. Укладку проводов на шаблоне начинают с запасных и длинных рабочих проводов и заканчивают самыми ко­роткими проводами. Экранированные провода, входящие в жгут, обматывают киперной лентой и размещают внутри жгута либо в изо­ляционной трубке.

Вязку жгута осуществляют в одном направлении хлопчатобумаж­ной ниткой № 00 или льняной № 9,5/5. Для ручной вязки применяют приспособление (рис. 88, а), в корпус 4 которого вставляется катушка 3 с нитками. Крышки 5 и 2 служат для центрирования катушки 3. В верхней крышке 5 имеется ушко для придания нитке определенного направления, а в нижней крышке крепится крючок 1.

Рис. 87. Шаблон для укладки и вязки жгутов:

1 - шпилька для закрепления конца провода, 2 - провода, 3 ■

шаблон (съемный лист), 4 - шпилька для укладки проводов, 5 ■

основание

Для облегчения сматывания нитки с катушки в корпусе преду­смотрены прорезь и вывод для наружного конца намотанной катушки. Работа приспособления осуществляется в определенной последовательности. Сначала в корпус приспособления вставляется намотанная катушка, верхний конец которой заводится в прорезь корпуса. Далее закрывается крышка и продевается конец нитки через ушко.

Вязку жгута производят по схеме образования петли. На вязку одного узла требуется 0,5-1 с. Для выполнения операции доста­точно взять нитку, как показано на рис. 88, б, задеть крючком петлю, протянуть ее под жгутом и продеть через две петли приспособление,

Рис. 88. Приспособление для ручной вязки жгутов (а) и последовательность образо­вания петель (б)

затянув нитку. В момент затяжки узла нитку, проходящую по корпусу, необ­ходимо прижать пальцем к его поверх­ности. Данное приспособление улучшает качество вязки жгутов и снижает трудо­емкость их вязки в 15-20 раз. Реко­мендуемые способы вязки показаны на рис. 89.

При вязке жгута петли рекомендует­ся вязать с натяжением через равные интервалы (не более 50 мм), а также в местах ответвления проводов. Шаг вязки петель устанавливается конструктором в зависимости от диаметра жгута.

После вязки проводов в жгут производят заделку их концов. При этом все концы проводов маркируют согласно монтажной схеме. Затем контролируют правильность раскладки проводов прозвонкой. В случае применения электрифицированных шаблонов для выпол­нения жгутов прозвонку можно не производить.

Контроль сложных жгутов осуществляют на специальных полу­автоматических стендах по заданной программе. Жгут на панели стенда закрепляют вручную, а правильность раскладки проводов и сопротивление их изоляции контролируют автоматически.

Сначала производят контроль на соответствие электрическим схе­мам соединений (проверка правильности раскладки проводов). При этом последовательно подают необходимое напряжение на один из концов проверяемого провода и отмечают появление этого напряжения во всех других проводах жгута, электрически связанных с проверя­емым проводом. Кроме того, отмечают отсутствие напряжения в проводах жгута, которые электрически не связаны с проверяемым проводом. Вся информация о контроле выдается автоматом в виде кодированных отверстий на перфоленте или в виде записи на ленте с цифровыми и буквенными обозначениями.

При контроле сопротивления изоляции проводов стенд последо­вательно автоматически осуществляет подачу постоянного напряжения к электрически изолированным друг от друга проводам (цепям), фиксируя при этом сопротивление изоляции.

В случае необходимости производят защиту жгута изоляцион­ными лентами или экранирующей оплеткой. Готовые жгуты уклады­вают по монтажной схеме и чертежу прибора. Одновременно с уклад­кой концы проводов жгута разводят к соответствующим местам схемы прибора и припаивают. При этом необходимо, чтобы отдельные провода не заслоняли собоймаркировочные надписи н надписи значении номиналов на деталях.

При укладке жгутов в прибор необходимо соблюдать предосто­рожность во избежание поломки и обрыва токопроводящих жил проводов и выводов навесных радиодеталей, а также замыкания оголенных токопроводящих мест. Внутри прибора жгут крепят к шасси или стенкам металлическими скобами (рис. 90), под которые

Рис. 90. Крепление жгутов:

/ - жгут, 2 - изоляция (лента,трубка), 3 - скоба (двусторонняя)

предварительно подкладывают изоляционные материалы из поливи-нилхлорида, лакоткани или прессшпана. Края прокладок выступают из-под скобы не менее чем на 5 мм. Конструктивно скобы выполняют двусторонними (крепят двумя винтами) и односторонними (крепят одним винтом). Жесткость крепежных скоб, особенно односторонних, должна быть достаточной, чтобы не допустить их разгибания или деформации при креплении к шасси вместе со жгутом.

При переходе неэкранированных (а при необходимости и экрани­рованных) жгутов из одного блока прибора в другой через стенку

Очень приятно, что среди нас появилась девушка. Её зовут Елена. Она из города Рыбинска, Ярославская область. Вот, что она пишет о себе:

Добрый день! Я хочу написать об электрических жгутах для авто и мото. Как стоит и не стоит делать, про доступные материалы, личный опыт. Работаю инженером-конструктором, проектирую жгуты и электропроводку для поршневых двигателей.

Итак, статья Елены.

Про электрические жгуты

Жгут – это набор электрических проводов и кабелей, которые используются для связи различных элементов электромеханических или электронных систем.
Назначение жгутов – обеспечивать питанием или передавать электронные сигналы различным периферийным устройствам. Жгут состоит минимум из двух проводов.

Фото 2 – Жгут на монтажном столе (www.knaapo.com)

Так выглядят профессионально сделанные автомобильные жгуты:

Фото взято из блога JDMParts на сайте drive2.ru

Так выглядят авиационные жгуты (aer.interelectro.com.ua):

Материалы и компоненты для изготовления жгутов

Материалы, используемые в авиационных жгутах, имеют высокую надежность и могут применяться и военной технике. Например, термоусадочные трубки фирмы Raychem и Deray. После усадки они достаточно мягкие (в отличие от дешевых трубок), стойкие к истиранию.

Отдельно стоит сказать о применяемых соединителях. Для Российской техники используют цилиндрические и прямоугольные соединители, например: СНЦ, РСТВ, ОНЦ-БС, 2РМД, 2РМДТ (фото 6), в металлическом корпусе.

Любые жгуты состоят из одних и тех же компонентов:

– провода (силовые и сигнальные);
– соединители, наконечники, клеммные колодки;
– защитные материалы (обмоточная лента, гофрированная и термоусаживаемая трубки, защитные оболочки и чулки);
– крепления жгута (хомуты, держатели).
Разница в цене между специальными материалами и тем, что мы применяем для себя – домой или в машину – в разы.

Есть много специальных электротехнических материалов, но они, как правило, очень дороги или редки. А зачастую мы просто не знаем, что использовать (это касается и материалов и инструмента) в конкретной ситуации и тут начинается «колхоз».

Провода для изготовления жгутов

С чего начнем? С проводов. При выборе обязательно нужно обращать внимание на температуру эксплуатации, стойкость изоляции к бензину, маслу, сопротивление горению.

Возьмем многожильные медные провода в изоляции разного цвета и разного сечения, например ПВ-3. Они выдерживают температуру от -50°С до +65°С. Они достаточно распространенные, есть в интернет-магазинах и в розничной продаже. На самом деле, это были единственные провода, представленные в широком ассортименте цвета и сечения, которые нашлись в магазине в моем городе. К сожалению, как правило, так и бывает
(фото 7).

Фото 7 – Материалы, инструменты и провода для производства жгутов

Нужно отрезать необходимое количество. Измерить длину можно с помощью веревки или провода, проложив по месту. Необходимо оставить запас по длине на тройную перезаделку в контакты или наконечники (несколько сантиметров с обоих концов) После свивания провод станет еще короче, не забудьте. Провод не должен быть натянут, особенно возле разъемов. Если вы не уверены – возьмите длиннее, отрезать всегда успеете.

Вообще, если провода идут вместе хотя бы 50 мм, их объединяют в жгут. В одном жгуте запрещается укладывать силовые и сигнальные линии. Это значит, что провода от датчиков и провода от мощных потребителей должны идти по разным путям и как можно дальше друг от друга. Крайний случай – провод от какого-либо датчика и бронепровод от свечи.

Повив провода можно закреплять лентой или специальной нитью. Для бытовой практики доступна лента ФУМ (в промышленности используют фторопластовую пленку СКЛФ-4Д, лента ФУМ тоже сделана из фторопласта – негорючего электротехнического материала). Обмотка ведется в противоположном направлению повива. (фото 8).

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Фото 8 – свитые провода

Свитые провода более гибкие, чем просто сложенные вместе и закрытые какой-либо оболочкой.

Верхняя оболочка – гофра, термоусаживаемая трубка.

Это самые распространенные материалы, используемые в частной практике для защиты проводов. Иногда обматывают провод изолентой по всей длине, так делать не надо. Клей со временем (особенно от тепла) разлагается, провод останется липким, в конце концов выглядит это не очень хорошо (фото 9).

Гофра бывает разрезная и неразрезная (с зондом для протяжки – проволокой). Разрезную можно надеть на уже готовый жгут с установленными разъемами.

Не нужно набивать всю гофру проводами, пусть останется немного свободного места (подробнее в п. 5.9 – ГОСТ 23586-96) В конце концов, может понадобиться проложить еще несколько проводов. Иногда закладывают в жгут запасные провода, их концы обязательно закрывают, т.к. провод – это капиллярный насос, жидкость, попавшая внутрь, вызовет коррозию.

На фото 11 представлен способ заделки изоляции запасного провода, он заключается в том, что кусок термоусадки (наличие клеевого слоя неважно) одевают, так чтобы минимум сантиметр – полтора не было надето на провод и обрабатывают горелкой. Пока не остыло – сжимаем пальцами свободную часть трубки, она склеится. Все.

Применение термоусадки при производстве электрических жгутов

Казалось бы, разрезная гофра негерметична, какая от нее польза? Она не даст проводам перетереться об острые края, в отличие от недорогой термоусадки. Есть минус – большую температуру гофра не выдержит.

Вместо гофры жгут по всей длине можно одеть в термоусадку.

Обычная термоусадка ТУТ имеет температуру эксплуатации от -55 до +105°С, коэффициент усадки 2:1. Это значит, что трубка типоразмера 8/4 имеет диаметр 8 мм до усадки, 4 мм после усадки. Чем ближе диаметр жгута к диаметру неусаженной трубки, тем меньше толщина стенок после усадки, поэтому, стоит выбирать такую трубку, чтобы диаметр жгута был примерно посередине этих размеров.

Чтобы усадить трубку, можно пользоваться спичками, зажигалкой, горелкой, строительным феном. Главное следить за равномерностью усадки и не пережечь ее (для любой трубки производитель пишет температуру ее полной усадки). Спичками это делать неудобно. Честно. Маленькую трубочку на место пайки одного тонкого провода еще можно усадить, что-то больше – нет.

Профессиональный вариант – (на самом деле хорошая вещь, отлично подходит для работы с деревом и кожей при обработке воском, поможет снять старую краску, нагреет деталь при замене подшипников). У него регулируется температура в широком диапазоне, усадка идет равномерно и не слишком быстро.
Я пользуюсь паяльной горелкой, она заправляется газом для зажигалок (фото 12).

Пламя имеет высокую температуру, поэтому надо делать все быстро и аккуратно, чтобы не пережечь трубку. От себя рекомендую приобрести такую горелку, она поможет при работе с термоусадкой, при пайке массивных деталей да и в других случаях. А вот без фена вполне можно обойтись.

Выполнение разветвления проводов, спрятанных в гофру, осуществляется с помощью разборного тройника (фото 13)

У меня таких тройников не было. Пришлось использовать изоленту, хоть я ее и не люблю. Края трубок вставляются друг в друга и аккуратно заматываются.

Для разветвлений существуют кабельные термоусаживаемые кабельные перчатки (фото 15)

Фото 15 – кабельные термоусаживаемые перчатки

Отличная вещь, но в розничных магазинах я такие видела один раз, и то они предназначены для кабелей большого диаметра. Если вы фанат своего дела, наверняка вам захочется использовать эти изделия. Они есть в интернет-магазинах (но придется поискать), например завод КВТ (г. Калуга) скоро будет выпускать такие изделия (советую посетить каталог КВТ на их сайте).

Снятие изоляции

Фото 16 – Стриппер

Осуществляется специальным инструментом – стриппером (фото 16)
Он надрезает изоляцию, не доходя до жилы, но так, чтобы можно было ее оторвать и сдвинуть. Я сильно сомневаюсь, что таким инструментом кто-то пользуется в быту (например, у меня такого нет). Не слушайте того, кто вам скажет «а я бокорезами/кусачками/ножом изоляцию надрезаю поперек провода снимаю» это выполняется на свой страх и риск, нельзя быть уверенным, что лезвие не дошло до жил провода. «На глаз» очень трудно регулировать глубину надреза.

Я так делаю. Но нужно быть уверенным в своем инструменте, руках и изоляции провода! Да и после 10-20 таких снятий начинают появляться мозоли! (Прим. СамЭлектрик.ру)

Один из инструментов для снятия изоляции – монтажный нож, прямой или с пяткой (фото 17). При некоторой сноровке изоляцию можно пользоваться канцелярским ножом вместо прямого монтажного. Изоляция срезается стружкой, как будто затачиваешь карандаш, но стараясь не порезать жилы.

Я широко применяю канцелярский нож. Особенно – при снятии изоляции с кабелей. Для этого режу внешнюю изоляцию вдоль, стараясь не порезать внутреннюю, индивидуальную. А в одиночного провода изоляцию снимаю (когда нет кусачек, или в сложных случаях), разрезав изоляцию вокруг.

На оборонных предприятиях использовали обжигалки для изоляции – они похожи на инструмент для выжигания по дереву. Раскаленной нихромовой проволокой изоляция прожигается по кругу и потом снимается. Годится и для МГТФ, и для других проводов. Аналогичным образом можно снимать изоляцию с помощью паяльника (фото 19). Минус – запах и вредные испарения.

Фото 19 – Снятие изоляции паяльником.

Фото 19-2 – Снятие изоляции паяльником.

Пайка или обжимка проводов

Вообще, обжимка лучше в плане вибростойкости. При пайке, в точке где провода выходят из припоя, они скорее всего и обломятся, если они подвергаются вибрации (фото 20).

Правильно сделанная обжимка крепче, чем сам провод, но разве много у кого дома есть обжимка хотя бы для автоклемм? Правильно, нету, у меня тоже (а вообще обжимки выглядят так – фото 21). Поэтому будем паять.

У меня есть и обжимка, и стриппер. Про обжимку проводов наконечниками я уже писал .

Важно: никогда не используйте кислотные флюсы при пайке проводов, как бы заманчиво это не звучало. Потому что провод – это капиллярный насос и вымыть оттуда остатки флюса вы все равно не сможете, кто бы вам чего не говорил. Вскоре там начнется коррозия.

Удобно использовать канифоль, растворенную в спирту. Налейте этот раствор во флакон с кисточкой, например из-под лака для ногтей.

Удобно использовать флюс ЛТИ-120 с кисточкой. Или канифоль в баночке, пишу об этом .

Кожухи соединителей

– защищают контакты внутри от воды и пыли, обеспечивают механическое сцепление корпуса соединителя и провода. Бывают герметичные или негерметичные.
На фото 22 соединитель долгое время работал без кожуха, провода часто перегибались и перемещались, жилы частично оборвались около контактов (присоединение проводов выполнено обжимкой, но причина неисправности именно в отсутствии кожуха).

Фото 22 – Соединитель без кожуха

Герметичные кожухи изготавливаются из термоусаживаемых материалов с клеевым слоем. Та же трубка только другой формы. Можно легко использовать кусок обычной трубки, но дело в том, что диаметр задней части разъема и диаметр кабеля имеют очень большую разницу, которую не покрывает обычная термоусадка с коэффициентом 2:1. Проще говоря – на соединитель она сядет нормально, а провод будет болтаться. Можно поискать трубку с коэффициентом усадки 3:1 и даже больше. Такие бывают, но стоят дороже.

23 – Кожух на разъем из термоусадки

На фото 23 использован кусок обычной термоусадки, взята гофра большего диаметра (внутри всего 2 провода). Надо заметить, что температура размягчения гофры примерно равна температуре усадки трубки, так что работать горелкой нужно быстро и аккуратно, стараясь ничего не перегревать.

Фото 24-1 – До и после

Фото 24-2 – новый электрический жгут установлен

Герметизация

Внутрь кожуха при необходимости заливают специальную мастику, чтобы герметизировать контакты. В частной практике можно воспользоваться силиконовым автомобильным герметиком. Большой объем будет сохнуть несколько дней. Если это действительно необходимо – попробуйте набраться терпения и заливать по частям или хотя бы обмажьте толстым слоем ответственные детали.

Важно: никогда не используйте герметики с кислотным отверждением, коррозия не заставит себя ждать.

Если вы открыли тюбик и в нос ударил запах уксусной кислоты – не используйте его. Если ничем не пахнет – использовать можно, он нейтральный на спиртовой основе.

Как правило, кислотные герметики дешевле (ABRO, RUNWAY), честный производитель укажет на упаковке – «Содержит уксусную кислоту». Если такой надписи нет, внимательно читаем состав и гуглим каждый из компонентов. В составе герметика, который я купила, был указан метилтриацетоксисилан – это реагент для вулканизации каучуков, синтезируется с помощью уксусного ангидрида (я не утверждаю, что этот компонент есть абсолютно во всех кислотных герметиках, пожалуйста, обращайте внимание на состав при покупке).

После вскрытия этого тюбика стало пахнуть уксусной кислотой, хотя производитель указал, что он может использоваться для электрических соединений. Не будем испытывать судьбу, оставим его для менее ответственных узлов.

Укладка жгута

Порядок укладки такой:
– размещаем жгут на месте, временно закрепляем стяжками;
– подключаем все электрические соединители;
– закрепляем жгут по месту, начиная от соединителей (например, от концов жгута, где более мелкие клеммы к большому общему соединителю).

Жгут крепят по месту с помощью нейлоновых кабельных стяжек. Кстати, стяжки черного цвета более стойки к внешним воздействиям.
На фото 27 слева видно 2 металлических хомута, которые крепят провода к раме. Их можно использовать, но при условии, чтобы хомут не перетирал провод – локально обмотать изолентой, надеть кусок термоусадки, подложить что-нибудь. Не забываем, что жгут не должен быть натянут у соединителей, не должен касаться острых углов, слишком сильно болтаться или касаться очень горячих частей.

А что если жгут заходит в коробку и подключается там?

Такая ситуация элементарно возникает при подключении стоп-сигнала:

Черная штуковина с накидной гайкой на фото 28 – пластмассовый кабельный ввод (сальник). Он предназначен как раз для ввода кабелей в различные коробки. Стоит такая штука не более 20 рублей (для небольших диаметров проводов). Бывают металлические кабельные вводы (для тяжелых условий и ответственных соединений), но в магазинах они в лучшем случае под заказ, стоимость уже около 100 р за штуку. Кроме вводов есть специальные проходки и втулки.

Фото 29 – Кабельный ввод на проводе в разборе

Провод болтается в соединителе (да где угодно), что еще можно сделать?
Если подмотка разнообразными изолентами (ПВХ или тканевая) и закрепление хомутами вас не устраивает, то…

Есть такая замечательная штуковина – силиконовая лента ЛЭТСАР – лента электроизоляционная термостойкая самослипающаяся резиновая радиационной вулканизации. Это самослипающаяся лента, вулканизируется при комнатной температуре. Через двое суток у вас получается кусок относительно мягкой резины там, куда вы ее намотали.

В авиационных жгутах ее как раз подматывают под жесткие металлические кожухи для лучшего обжатия. Более подробно свойства описывать не буду, слишком много текста. Продается катушками по 500 г, сильно растягивается при намотке, катушки хватит очень надолго.

Вообще стоит поискать самослипающиеся (самовулканизирующиеся) ленты других марок, там фасовка меньше.

• ОСТ 1 00723-74 Присоединения минусовых проводов к корпусу летательного аппарата. Технические требования
• ГОСТ 23585-79 Монтаж электрический радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Технические требования к разделке и соединению экранов проводов
• ГОСТ 23586-96 Монтаж электрический радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Технические требования к жгутам и их креплению
• ГОСТ 23587-79 Технические требования к разделке монтажных проводов и креплению жил
• ОСТ 1.01025-82 Экранирование проводов, жгутов, кабелей и металлизация самолетов. Общие технические требования

Дополнение по кабельному бандажу

Он более практичный, чем пластиковые стяжки (хомуты) и изолента. Главное преимущество – он многоразовый!

Радиоэлектронное оборудование (РЭА) присутствует практически во всех отраслях современной промышленности и занимает весомую часть при разработке и производстве сложных изделий. Гибкость при использовании новых технологических решений в настоящий момент становится ключевым фактором, позволяющим компаниям занимать лидирующие позиции на рынке. При этом, как говорится, «стать лучшим несложно, сложней лучшим оставаться». Существует немало примеров того, как всемирно известные компании, достигшие больших высот в своей области, из-за ошибок в выборе технологий оказались буквально на грани выживания. В этой статье мы поговорим об интересном, но сложном мире кабельных сборок и жгутов, без которого трудно представить развитие мировой индустрии.

Кабельные сборки и жгуты в современной технике

Жгут (в контексте электротехники) представляет собой сборку из двух и более (до нескольких сотен) изолированных проводов, соединенных в пучок каким-либо способом. Такая сборка применяется при электрическом соединении элементов различных машин и приборов.

Под кабельной сборкой (КС) понимается соединение разъема и кабеля, что, фактически, уже является готовым продуктом. Удобство применения КС вкратце можно описать так: «проложил - подключил - работает».

Рис. 2. Кабельная сборка

КС и жгуты применяются практически во всех ключевых отраслях: космонавтика, авиация, железнодорожная техника, автомобилестроение, судостроение, военная промышленность, общепромышленное применение. При этом классификация жгутов и КС соответствует требованиям, действующим в каждой области (масса, безопасность, стойкость к различным воздействиям и т.п.). Так, по способу применения жгуты делятся на внутриблочные (для соединения элементов внутри прибора) и межблочные (для соединения разных приборов в одну систему).

Пожалуй, самым распространенным примером межблочного соединения является обычный стационарный персональный компьютер. Связь системного блока с монитором, клавиатурой, мышью и т.п. происходит через подключение к нему кабелей. Все эти элементы составляют в итоге единую систему. Содержимое системного блока компьютера, где провода соединяют между собой отдельные комплектующие, является наглядным примером внутриблочного монтажа. Более сложной системой являются межблочные кабели, используемые в авиационной технике для соединения всей аппаратуры на борту.

Ручное производство КС и жгутов. Проблемы и недостатки

Рис. 6. Снятие изоляции с провода устройством термозачистки

Несмотря на развитие автоматизации производства, сборка жгутов зачастую осуществляется с применением ручных инструментов, что обусловлено спецификой определенных изделий и невозможностью автоматизации некоторых этапов сборки.

Специалисты с опытом работы на производствах, связанных с авиационной и прочей техникой военного назначения, где нередко используются специализированные, сложные в обработке провода марок РК, МС, МГТФ, МГШВ НВ, БПВЛ, могут подтвердить, что монтажники зачастую вынуждены использовать не совсем характерные инструменты, например медицинский скальпель. Данный инструмент позволяет прекрасно справляться с зачисткой проводов с силиконовой или резиновой оболочкой. Видимо, поэтому, несмотря на высокую вероятность испортить заготовку, этот «непрофильный» инструмент часто используется на производстве.

Следующим примером нетрадиционного способа зачистки проводов является применение паяльника и устройств термозачистки (т.н. «обжигалки»). Но такая операция может повлечь перегрев токоведущей жилы и налипание расплавленной изоляции на жилу.

При механическом воздействии также не гарантируется высокое качество зачистки, так как сложно избежать подрезания провода или его царапин, которые могут привести к выходу жгута из строя в процессе эксплуатации.

Очевидно и то, что при ручной обработке не приходится говорить о высокой производительности и скорости процесса. Перечисленные недостатки, а также большая трудоемкость технологического процесса без гарантии повторяемости качества (соответственно, и высокий процент брака) мотивируют производителей внедрять автоматизированные производственные линии и использовать современные технологии на всех этапах производственного цикла.

Рис. 7. Зачистка провода ножом

Современные технологии проектирования КС и жгутов

Производители, которые стремятся повысить качество выпускаемой продукции и снизить влияние человеческого фактора, внедряют автоматизированные линии и используют современные технологии на всех этапах производственного цикла.

На начальном этапе создания жгутов выполняется проектирование всего процесса, которое позволяет избежать корректировок и задержек на последующих этапах производства. Современные системы автоматизированного проектирования (САПР) существенно снижают время разработки конструкторской и технологической документации, позволяют макетировать положения жгута в изделии в 3D-формате, оперативно выполнять изменения конструкции изделия и отслеживать весь жизненный цикл продукта, начиная от первого эскиза жгута и заканчивая стендом выходного контроля.

В настоящее время автоматизация проектирования жгутов идет по двум основным направлениям:

• Небольшие компании, в которых производство кабельной продукции не является основным видом деятельности, используют неспециализированные САПР, перенося вручную полученные на них результаты разработки на производственный участок.
• Крупные и узкопрофильные производители жгутов, обладающие автоматизированной производственной базой, используют САПР, специализирующиеся на работе со жгутами. Это позволяет автоматически передавать информацию о разработанном изделии на автоматизированные участки и линии нарезки, зачистки и т.д.

К одной из таких специализированных систем проектирования относится See Electrical Expert - разработка французской компании IGE+XAO Group, предлагающей автоматизированные программные решения для проектирования в области электротехники и автоматики. Эта САПР включает в себя линейку программных модулей и конфигураций, основной задачей которых является создание логики электротехнического проекта. Предлагаемое решение, используемое на разных стадиях разработки высокотехнологичных изделий, обеспечивает сквозной цикл «проектирование–производство», позволяет эффективно решать задачи, связанные с проектированием электрических жгутов кабельной сети за счет обеспечения совместимости между электрическими схемами, автоматически осуществлять оптимальную прокладку кабелей с помощью функции автоматической разводки, а также предоставляет данные по длинам проводов в жгутах, массе и диаметру ветвей жгутов.

Преимуществом SEE Electrical Expert также является совместимость с программами, активно применяемыми в машиностроении и авиационной промышленности: NX (Unigraphics), Catia, TeamCenter, АutoCAD , SolidWorks, SolidWorks Enterprise PDM.

САПР оперируют объемными базами радиоэлектронных компонентов, шаблонов и инструментов для быстрого и качественного создания проектной и конструкторской документации электронных изделий и жгутов. Также они позволяют ускорить технологическую подготовку производства, передавая информацию непосредственно от конструкторского отдела на линию производства с учетом технологических особенностей каждой сборки.

Автоматизированные линии производства КС и жгутов, типы оборудования, преимущества, распространение

Прежде чем приступить к началу изготовления жгутов, как правило, сотруднику (производственному мастеру) необходимо получить всю необходимую комплектацию. В условиях огромной номенклатуры изделий на производственных складах используется адресная система хранения с автоматизированным учетом складских запасов, при котором все изделия маркируются и учитываются при получении и выдаче со склада. Вся информация сводится в единую базу данных, где можно отследить потребность и остаток каждого компонента на складе.

Далее провода поступают на участок мерной резки. Здесь могут использоваться автоматические машины (типа EcoCut 3200, 3300, PowerCut 3700) для мерной резки проводов и кабелей различного сечения. Резка осуществляется специальными ножами, позволяющими обеспечить качественный срез провода без деформаций и сплющиваний. Преимуществами данных машин является возможность построения на их базе технологической линии по мерной резке с использованием в составе линии разматывающего податчика, принтера для нанесения маркировки и сборщика проводов.

На следующем этапе проводится зачистка концов проводов на зачистных машинах, выбор которых напрямую зависит от типа применяемого кабеля и способа зачистки. На сегодня наилучшим решением этой задачи является применение машин производства компании Schleuniger, линейка которых включает в себя серии машин для различных областей применения, таких как:

• RotaryStrip - для зачистки труднообрабатываемых видов изоляции проводов, требующей дополнительной скрутки внутренних жил;
• UniStrip - для зачистки кабелей и проводов в оболочке;
• JacketStrip - для снятия оболочки кабеля, в том числе не круглого сечения;
• SheildCut - для обрезки экранирующей оплетки кабеля;
• CoaxStrip - для ступенчатой зачистки коаксиальных кабелей.

Перечисленные машины обладают возможностью выбора различной последовательности зачистки проводов.

Отдельного внимания заслуживает машина для лазерной зачистки проводов и кабелей Меrcury-4, в которой использование углеводородного лазера позволяет выполнять бесконтактную зачистку любых полимерных материалов изоляции кабелей различного типа.

Универсальные машины серий MultiStrip, EcoStrip, PowerStrip и MegaStrip совмещают в себе функции мерной резки и зачистки проводов и позволяют, в соответствии с заданной программой, обрабатывать провод сечением до 300 мм 2 и диаметром до 35 мм, обеспечивая при этом обработку внутренних жил многожильного кабеля.

Для установки на провод наконечников (или контактов) используются специальные машины для опрессовки (UniCrimp), а также оборудование, способное совмещать функции зачистки и обжима (семейство машин StripCrimp).

Не менее важным этапом при производстве жгутов является маркировка проводов, для которой целесообразно использовать специальные маркировочные принтеры (например, принтер горячей штамповки HotStamp 4140, термотрансферный принтер ТТР 4000 либо каплеструйный принтер AlphaJet), наносящие на провода условные обозначения в соответствии с электрической схемой. Выбор оборудования зависит от типа изоляции кабельной продукции.

В зависимости от специфики производства, к процессу могут подключаться дополнительные станки для свивки проводов (WireTwister - изготовление витой пары с контролем шага свивки), оплеточные машины, формирующие на поверхности жгута экранирующий или защитный слой (производитель ОМА) и т.д.

Важно отметить, что перечисленные подготовительные операции занимают основной объем работ при изготовлении жгутов, поэтому применение автоматизированного оборудования существенно снижает трудоемкость изготовления, повышает повторяемость и надежность технологических процессов, что, при отсутствии влияния человеческого фактора, значительно повышает уровень качества и надежности жгутовых изделий.

Сборка сложных жгутов осуществляется на специализированном механическом рабочем столе (рис. 8), либо на интерактивной панели Orbita P150 (рис. 9), отображающей созданную в автоматизированном режиме электронную модель кабельной сборки или жгута.

Рис. 9. Интерактивная панель Orbita P150

Преимущества интерактивной панели перед обычным рабочим столом очевидны: она позволяет визуализировать не только процесс сборки и распайки, но и всю дополнительную информацию по каждому сборочному этапу. Сборщик, применяя систему электронного считывания маркировки с проводов (рис. 10), проводит трассировку проводов жгута в соответствии с конструкторской документацией, при этом на самой панели происходит подсвечивание трассы считанного провода.

Неотъемлемой частью технологического процесса производства КС и жгутов является операция по герметизации кабельных разъемов (заливка), предназначенная для защиты соединения кабеля внутри разъема от воздействия влаги, высоких вибрационных и ударных нагрузок в процессе эксплуатации в изделии. Так как операция предполагает использование, в основном, ручного труда, возможен высокий процент брака, поскольку самым важным моментом в этой операции является приготовление компаунда - смешивание разных по вязкости компонентов. От качества готовой смеси зависит работоспособность изделия и его срок службы. При ручном смешивании в смесь нагнетается большое количество воздуха, что негативно отражается на качестве продукции. Важно помнить, что качество заливки трудно проконтролировать в закрытом разъеме.

Для обеспечения качественной заливки соединителей необходимо переходить от ручного труда к автоматизированным системам смешивания компаундов. К современным решениям, позволяющим обеспечить качественную подготовку компонентов материалов (в том числе с вакуумированием, нагревом), а также повторяемое смешивание компонентов в правильной пропорции, можно отнести высокоскоростные лабораторные и планетарные миксеры (например, SpeedMixer производства Hauschild&Co).

Одной из систем управления производством, позволяющей наладить автоматизированный процесс производства в части управления заказами на изготовление продукции, технической подготовки производства, материально-технического снабжения и планирования производства, является автоматизированная система «Орбита: Управление производством». Эта система позволяет связать воедино все элементы производства, создавая единое информационное поле для работы каждого подразделения предприятия, обеспечивая быструю передачу информации с участка на участок, сквозной контроль всех производственных показателей, планирование загрузки производства и диспетчеризацию заданий. Кроме того, она позволяет управлять загрузкой персонала и рабочих центров.

Несмотря на высокую закупочную стоимость технологического оборудования, расходы на его закупку и внедрение окупаются за несколько лет.

Контроль качества КС и жгутов с помощью современных систем автоматизированного контроля

Рис. 11. Самодельный стенд для проверки жгутов

Заключительным этапом производства является проверка качества собранных жгутов, от которого зависит срок службы, производительность и, как следствие, конкурентоспособность изделия.

Проверку жгута на соответствие схеме, как правило, выполняют на специальных прозвоночных стендах или на тестерах проводного монтажа, позволяющих замерять сопротивление изоляции и пробоя, проводить полную проверку жгутов на соответствие схеме, отсутствие короткого замыкания.

Далеко не на всех предприятиях имеются современные системы для контроля качества КС и жгутов. Более того, не на каждом производстве вообще имеют представление о существовании современных систем контроля.

Так, к примеру, на одном из предприятий, специализирующихся на выпуске электротехнических изделий, где «с нуля» создаются жгуты и КС, по сей день, в условиях серийного производства, прозвонка жгутов осуществляется с помощью мультиметра либо самодельного автоматического стенда проверки (рис. 11). Устройство такого стола несложное. В зависимости от используемого на жгуте разъема, к нему подключается сменный модуль с установленными ответными разъемами. Каждый сменный модуль предназначен для определенного вида разъема (рис. 12). Жгут подключается к необходимому модулю, после чего в специальной программе выбирается конкретный вид жгута (кабеля), и начинается процесс проверки. Результаты тестирования отражаются в программе. Из-за ограниченной линейки сменных модулей номенклатура контролируемых жгутов является не полной. Поэтому без применения мультиметра не обойтись.

КС и жгуты военного и космического назначения проходят военную приемку (ВП) МО РФ, и производители крайне заинтересованы в использовании новейших технических решений.

Упоминая современное оборудование, хочется выделить самую популярную в России автоматизированную систему контроля монтажа TECT-9110- VXI (холдинг «Информтест»), предназначенную для измерений и проверки таких параметров, как: сопротивление изоляции («Мегомметр»); емкость; электрическая прочность; изоляция цепи; целостность цепей; короткое замыкание между цепями; сопротивление изоляции; электрическая прочность всех цепей.

По мнению специалистов, главное достоинство данной системы заключается в ее составе, сочетающем различные модули, число которых определяется количеством каналов, необходимых потребителю. Основными исполнительными модулями, входящими в состав ТЕСТ-9110-VXI «Полет», являются:

• Измеритель ИС4. Он выполняет функцию высокоточного мультиметра, мегомметра и прецизионного источника переменного и постоянного напряжения.
• Коммутаторы ВВК5, ВВК6, ВВК6М и ВВК7. Они обеспечивают коммутацию измерителя на проверяемый канал и автоматизацию проверок.
• Модуль-контроллер Ethernet-VXI, который выполняет функцию информационно-технического взаимодействия с персональным компьютером.
• Крейт VXI, обеспечивающий размещение всех модулей, входящих в ТЕСТ-9110-VXI.

Еще одно преимущество этой системы контроля - гибкость, позволяющая использовать одни и те же модули как в стационарном, так и мобильном вариантах (рис. 14, 15). Благодаря такому решению, система может применяться там, где использование больших универсальных машин нецелесообразно. К тому же, применение одной системы в разных исполнениях позволяет отказаться от использования тестеров сторонних производителей со своим программных обеспечением.

К достоинствам системы TECT-9110- VXI относится и возможность поставки с заключением ВП, а также высокие точность измерений и скорость работы, сокращающие время проверки и исключающие влияние «человеческого фактора».

Гарантия на системы контроля монтажа TECT-9110- VXI составляет от трех до десяти лет: не каждый производитель готов похвастать такими сроками.

Контроль качества жгутов оценивается не только электрическими параметрами, но и такой механической характеристикой, как качество обжима наконечника. Данный параметр, в основном, контролируется по усилию отрыва обжатого наконечника от провода с помощью разрывных машин (PullTester). Проверка самого усилия обжима осуществляется с помощью специального блока контроля (АСО 07). Более детальное исследование обжатого соединения можно проводить, анализируя поперечный срез выборочных образцов кабелей с помощью микрографического анализа (типа MicroGraph System, ElektrolyteStaining Unit, SawInspect System 6).

В современных многофункциональных автоматизированных станках контроль качества жгутов проводится непосредственно при изготовлении, и такие параметры, как высота обжима и усилие на разрыв, контролируется непосредственно перед запуском каждой партии. При обжиме наконечников контролируется обжимное усилие, что позволяет получать до 100% качественных изделий на выходе из автоматической линии.

В условиях жестокой конкуренции на рынке сложно рассчитывать на хорошие перспективы без усовершенствования производственных процессов, без внедрения в них достижений научно-технического прогресса (НТП). В сфере жгутового производства к результатам НТП можно отнести следующие перспективные разработки:

Рис. 16. Промышленный робот-манипулятор


Рис. 17. Очки дополненной реальности

• Интерактивный стол для раскладки жгутов, обеспечивающий безошибочную сборку жгутов.
• Промышленный робот-манипулятор (рис. 16), функция которого сводятся к ряду типовых действий в пространстве: взять–положить, поднять–опустить, повернуть, перенести и т.д. На базе таких роботов можно осуществлять транспортирование проводов и кабелей к месту сборки и их ориентирование, а встроенные визуальные сенсорные устройства, расширяя возможности манипулятора, позволяют проводить 100%-й контроль и сортировать изделия по внешнему виду и размерам, а также выбирать нужную деталь. Применение промышленных роботов позволяет увеличить производительность за счет исключения влияния «человеческого фактора» при выполнении сборочной операции.
• Очки дополненной реальности (рис. 17), с помощью которых в наблюдаемую реальность с помощью компьютерных средств в режиме реального времени вносятся цифровые сведения, дополняя знания об окружающем пространстве или предметах. Использование данной технологии открывает большие возможности для специалистов на производстве. Например, рабочий, использующий такие очки, может оперативно получать информацию, находясь непосредственно перед оборудованием и не занимая при этом свои руки.

Использование новых технологий на производстве позволяет совершенствовать организацию производства, повышает эффективность работы сотрудников и конкурентоспособность компании на рынке.

САПР существенно снижают время разработки конструкторской и технологической документации, позволяют макетировать положения жгута в изделии в 3D-формате, оперативно выполнять изменения конструкции изделия и отслеживать весь жизненный цикл продукта, начиная от первого эскиза жгута и заканчивая стендом выходного контроля.

Универсальные машины серий MultiStrip, EcoStrip, PowerStrip и MegaStrip совмещают в себе функции мерной резки и зачистки проводов и позволяют обрабатывать провода различных сечений, обеспечивая при этом обработку внутренних жил многожильного кабеля.

Преимущества интерактивной панели перед обычным рабочим столом очевидны: она позволяет визуализировать не только процесс сборки и распайки, но и всю дополнительную информацию по каждому сборочному этапу.

Просто, дешево и красиво навести порядок в проводах внутри вашей электронной конструкции.
Все что вам понадобится это пустая бутыль от газировки, ножницы и чайник. Как это сделать читайте далее.

Разбирая заводские конструкции, все наверное видели, что провода увязаны в жгуты.
В самодельных конструкциях это встречается редко. Часто бывает так, что за ворохом разномастных проводов еле-еле просматриваются платы и остальные элементы схемы. Зачастую такой ворох проводов можно увидеть и внутри системного блока компьютера, где провода от БП и сигнальные шины заполняют все внутреннее пространство и ухудшают охлаждение компонентов, зачастую болтающийся провод останавливает один из вентиляторов охлаждения, что приводит к перегреву и выходу из строя дорогостоящих компонентов.

На примере изготовления оплетки для проводов компьютерного БП я хочу показать как в домашних условиях быстро и дешево увязать в жгуты провода ваших электронных конструкций, желающие могут таким образом навести порядок в проводах внутри своего системного блока.
Итак, что нам понадобится.

Пустая пластиковая бутылка от газировки. Я воспользовался ядовито-зеленой бутылкой от напитка Mountain Dew. Этот пластик ярко светится в ультрафиолете. Для украшения внутренностей системного блока с окошком на боковой поверхности и УФ лампами подсветки внутри – лучше не придумать. Для увязывания в жгут проводов внутри усилителя или какой-нибудь другой конструкции подойдет любая бутылка понравившегося вам цвета.
С бутылки отрезаем горлышко и ножницами нарезаем по спирали узкую примерно 3-5мм шириной ленту.

Дальше полученной лентой туго обматываем жгут проводов. Чтобы лента на концах не раскручивалась крепим ее временными проволочными стяжками. Можно воспользоваться капрновыми стяжками или кусочками термоусадочной трубки. Мотать надо виток к витку, по возможности туго натягивая.

А теперь самое главное. Наверняка все в курсе, что пластик, из которого сделаны бутыли обладает ярко выраженными термоусадочными свойствами. Если не в курсе, то достаточно попробовать облить бутылку крутым кипятком, чтобы убедиться в этом. После обматывания жгута проводов лентой нарезанной из бутылки эту ленту надо прогреть. Я пользовался феном, отрегулированным на подачу воздуха с температурой примерно 130с*. Если жгут проводов еще не распаян, или вы решили таким способом облагородить провода от компьютерного БП, то можно воспользоваться горячей струей пара идущего из носика кипящего чайника. Только потом не забудьте хорошенько просушить от сконденсировавшейся влаги.

Остальные фотографии сделаны с УФ подсветкой в затемненной комнате, чтобы лучше выделялась оплетка.

После обработки теплом, оплетка сожмется, плотно охватит провода и зафиксирует свою форму, больше уже не будет пытаться раскрутиться. Проволочные стяжки крепившие кончики ленты, можно удалить. Провода в такой оплетке становятся жесткими. Им легко придать нужную форму и они ее хорошо держат.

Надеюсь, что этот нехитрый и дешевый способ позволит навести вам порядок в проводах внутри ваших электронных устройств и может кому то пригодится и для украшения интерьера вашего системного блока или какого-нибудь другого устройства имеющего прозрачные окошки в своих стенках. Удачи!