Verringerung von Defekten in Kabelbäumen

Kabelbäume werden verwendet, um eine Gruppe von Kabeln zu organisieren, die Strom und Informationen an Geräte übertragen, um bestimmte Funktionen auszuführen. Kabelbäume werden häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie verwendet, sind in verschiedenen Formen und Abmessungen erhältlich und so konzipiert, dass sie organisiert und geschützt in bestimmte Räume passen.

In diesem Anwendungshinweis werden die allgemeinen Herausforderungen untersucht, denen sich Kabelbaumhersteller bei der Herstellung fehlerfreier Kabelbäume gegenübersehen.

Design/Forschung und Entwicklung

Kabelbäume sind hinter dem Lenkrad oder im Rumpf eines Flugzeugs versteckt und so konzipiert, dass sie Kabel aufnehmen und in einen bestimmten Raum passen. Ingenieure wählen den richtigen Kabeltyp aus und Designer müssen berücksichtigen, wie sich Platzbeschränkungen auf Größe und Form des Kabelbaums und den Arbeitsablauf auswirken, ohne die Übertragung zu stören oder elektrische Probleme zu vermeiden. In dieser Phase des Prozesses verhindert die Verwendung von 3D-Modellierungspaketen und 3D-Bildgebungssystemen viele arbeitsablaufbezogene Fehler.

Prototyping

Ein Kabelbaum-Prototyp erweckt das Design zum Leben. Der funktionierende Prototyp kann nun vor der Produktion auf seinen vorgesehenen Einsatzzweck getestet werden. In dieser Phase können Inspektions- und Messwerkzeuge verwendet werden, um durch Vergleich mit der CAD-Zeichnung sicherzustellen, dass der Prototyp dem Design entspricht. Wenn ein Kabelbaum zu diesem Zeitpunkt die Spezifikation nicht erfüllt, wird er überarbeitet oder verschrottet. Wenn der Kabelbaum-Prototyp in dieser Phase richtig ist, spart dies später Produktionszeit und -kosten.

Wareneingangsprüfung

Von Zulieferern verwendete Drähte und Komponenten sollten vor dem Montageprozess überprüft werden, um Defekte vor der Produktion zu vermeiden. Der Draht sollte gemessen werden, um sicherzustellen, dass er der erforderlichen Stärke entspricht. Steckverbinder sollten auf Beschädigungen überprüft und der Abstand zwischen den Anschlüssen gemessen werden, um zu verhindern, dass die Stifte zu nahe beieinander platziert werden. Die Verwendung eines digitalen Systems ist für die Überprüfung ideal, da eine Dokumentation erforderlich sein kann, wenn eingehende Produkte nicht korrekt oder defekt sind.

Montage

Sobald der Prototyp die Prüfung bestanden hat, kann die Produktion des Kabelbaums beginnen. Die Einhaltung von Qualitätsprozessen und die Verwendung von Prüfsystemen in jedem Schritt des Montageprozesses verbessern die Qualität des fertigen Kabelbaums. Genauigkeit ist in dieser Phase entscheidend, um Produktionstermine einzuhalten, entgangene Gewinne zu vermeiden und den Qualitätsruf eines Unternehmens aufrechtzuerhalten. Die Drähte im Kabelbaum werden auf die im Entwurf angegebene Länge zugeschnitten. Eine Drahtschneidemaschine misst, markiert und schneidet jeden Draht einzeln. Die Drähte werden dann beschriftet und entsprechend dem Entwurf verlegt. Die Isolierung an den Enden des Drahtes wird dann abgezogen, Kontakte werden auf das Ende des Drahtes gecrimpt und der Draht wird in den Stecker eingeführt.

Aufgrund der vielen Prozesse, die in dieser Phase eine manuelle Montage erfordern, entstehen die meisten Defekte während des Montageprozesses. An der Montagestation kann die Isolierung manuell abgezogen werden, um den Kerndraht freizulegen. Abgezogene Drähte müssen frei von Beschädigungen und Verformungen sein und die Isolierung muss intakt sein. Beschädigte Drähte und Isolierungen können zu potenziellen Sicherheitsproblemen führen. Die Verwendung einer Vergrößerung während des Abziehvorgangs erleichtert das Entfernen der Isolierung sowie die Inspektion des Drahtes nach dem Abziehvorgang.

Sobald die Drähte abisoliert sind, werden Kontakte mit automatischen oder manuellen Crimpzangen an die Enden der Drähte gecrimpt. Wenn nicht auf die richtige Höhe gecrimpt wird, führt dies zu fehlerhafter Kontinuität oder Verschiebung des Drahtes. Extremes Crimpen kann zu Drahtschäden führen und unzureichendes Crimpen führt dazu, dass sich die Drähte beim Ziehen lösen und trennen. Unabhängig davon, ob der Crimpvorgang maschinell oder manuell durchgeführt wird, werden durch die Untersuchung der fertig gecrimpten Drähte durch ein Inspektionssystem alle Mängel identifiziert und Fehler vermieden, die auftreten können, wenn der Kabelbaum schließlich angeschlossen wird.

Nachdem die Drähte den Crimpvorgang durchlaufen haben, werden sie manuell mit Klemmen oder Stiften versehen. Anschließend werden die Drähte durch Löten versiegelt oder direkt in die Klemme eingesetzt. Da Kabelbäume und ihre Komponenten immer kleiner werden, hilft die Verwendung eines Mikroskops während des Löt- und Klemmenplatzierungsprozesses dem Monteur, die Teile klar zu erkennen und Schäden und Defekte in dieser Phase zu vermeiden.

Testen

Sobald der Kabelbaum hergestellt ist, wird er einem elektrischen Sicherheitstest unterzogen. Dieser kritische Schritt stellt sicher, dass die endgültige Funktion ordnungsgemäß ausgeführt wird. Die Endprüfung umfasst Zugtests, Durchgang, einen Megaohm-Test und eine Sichtprüfung unter Vergrößerung. In dieser Phase werden am Kabelbaum minimale letzte Anpassungen vorgenommen, um den Test zu bestehen.

Hier sind einige Mängel, auf die Sie bei einer Sichtprüfung achten sollten:

• Drähte sollten frei sein oder irgendwelche Deformationen

• Drähte werden durch die Crimpverbindung gesichert und die Crimpverbindung wird auf der richtigen Höhe platziert

• Drähte sind zusammen, keine Vogelkäfigbildung

• Die Isolierung ist frei von Rissen, Ausfransungen, Verfärbungen und Quetschungen

• Die Isolierung bedeckt den Draht und reicht über die Isolierungs-Crimplasche hinaus

• Der Kontakt ist frei von Mängeln

Qualität erreichen

Der Herstellungsprozess von Kabelbäumen umfasst mehrere Schritte mit einem großen Anteil manueller Produktion. Um das höchste Qualitätsniveau zu erreichen, haben die Hersteller strenge Qualitätsprozesse eingeführt. Die meisten Hersteller befolgen die „IPC/WHMA-A-620A Anforderungen und Akzeptanz für Kabel- und Kabelbaumbaugruppen“ und AS9100C, ein weit verbreitetes Qualitätsmanagementsystem für die Luft- und Raumfahrtindustrie.

Die Herstellung fehlerfreier Kabelbäume ist eine Herausforderung. Ein klar definierter Qualitätskontrollprozess, der vom Entwurf bis zur Prüfung den Einsatz maßgeschneiderter Prüfgeräte umfasst, begrenzt jedoch Fehler, verbessert die Produktionsleistung und senkt die Kosten.

Einige unserer Kunden verwenden folgende Produkte:

Optische Inspektion

Mantis Elite

Vision Luxo Tischlupe

Digitale Inspektion

EVO Cam ll

Digitale 3D-Stereo-Inspektion/-Anzeige

DRV-Z1

Messung

TVM

Swift PRO