一种机架类产品机箱线束装配方法

杨政凡 ,王群秀 ,刘滨

中国电子科技集团公司第二十九研究所

【摘要】

导线和线缆在系统装备中的主要作用，是可靠地供电和传输信号，其重要程度相当于人体的神经。本文介绍的机架类产品体积较大，结构复杂，导线种类和数量多，布线空间受限，产品可靠性要求高。通过分析该类产品结构和装配过程中的问题，提出开发工装独立制作复杂线束，保证线束装配一致性，围绕 “简易线束装配”的方法，提高该类产品装配质量并缩减装配周期，提出了一些经验及看法。

关键词：线束   工装   一致性   质量   

一、引 言

机箱线束装配俗称电子装联：是按规定的技术要求，工艺要求，把元器件、端子、组件等，再将零、部、整件装配连接成为半成品或成品的过程。线束的装配可以说是一门艺术，同样也是一张图纸。怎样将这些电子产品按设计图纸要求进行组装连接，以满足设计电路各项电气指标性能的最大实现，这就是装联工艺技术。它是图纸无法表达的一种专门技术，它把设计要求的质量有效地体现在产品上，从而使产品获得稳定的质量。

纵观世界，同样的图纸，同样的产品，同样的工艺文件，不同的人组装出来的整机，有的好调，不费事，不费时，而有的就是调不出来，或技术指标达不到技术要求，以此造成电子设备的寿命指标和可靠性具有极大的差异。电子设备整机的质量可靠性来自成千上万个各种不同形态的焊点、来自连接这些焊点到线束出现的距离形态、来自线束布线路径等。

本文结合作者多年的工作经验，对机架类产品复杂线束的装配提出了一些优化方法。

二、产品组成分析

箱体结构

机架类机箱是复杂电子系统的重要组成部分，是新时代产品的发展趋势，机架内低频线束复杂、品种繁多。目前，该类产品不仅在提高装配质量和保持机箱内部布线一致性要求面临困难，装配周期等方面，一直是个难点。此类机箱大多采用嵌入+焊接、风液混合等方式进行设计，因此它本身结构紧凑，空间狭小，质量大，不便于机箱线束的装配。该类机箱除了结构紧凑外，一般连接器的法兰盘在机箱面板上都是采用内安装，因此，可以将复杂导线做成线束，最后安装在机架箱体上。

箱体结构示意图

三、机架类产品装配过程中的问题

1、装配难度：该类机架产品装配物料主要包括外购件、PCB、微波件、机加件等，因它的体积大，集成度高，重量高达40余公斤，在机箱内部配装线束操作难度大。

2、装配质量：由于各种原因，设计文件没有统一线扎图，操作人员凭借习惯和经验来敷设和绑扎线束，在同一批次的产品，走线布线各异，产品一致性难以保证。

3、生产周期：由于该分机生产采用配装的生产模式，线束的装配涉及到高、低频线束，高、低压线束，交、直流线束等，线束间的电磁屏蔽、电磁兼容等方面有较高要求。

四、产品线束装配优化

4.1线束单元化

按接线关系，梳理线束来去及导线型号规格、颜色、长度等，确定布线路径，制作布线图并固化数据，分解成独立工步，采取柔性生产线的形式对线束涉及到的高、低频线束,高、低压线束,交、直流线束等组件分离出来，使其线束组件单元化。

线束单元化

4.2线束质量控制

1、根据焊接要求、剥线要求、压接要求等对线束制作过程质量控制。

焊接要求：

一般焊点焊接时间3-5秒，焊接温度根据端子大小不同，设置280～350°C。焊接时，焊锡熔化后，应自然冷却焊点，禁止用嘴吹焊点或晃动焊点，不论导线还是器件引线，插焊到任何一个印制板金属化孔不应超过一根。每个焊接接线端子上一般不应超过三根导线。

（金属化孔不应超两根）  (焊接线端子不超三根)

剥线要求：

1、切口应整齐，横截面无毛刺；

2、线芯不应被刮伤，不应出现刻痕、断股；

3、绝缘层不应被擦伤、压伤、不应出现开裂。如图：

压接操作要求：

1、导线、压线筒、压接工具（压接工具本体、定位器、调节盘档位）三者必须匹配正确。

2、在任何情况下，压接应由一个压接全周期完成，应避免重复压接，不允许有重叠压痕即二次压接。

3、压接件在压接工具内必须正确定位，确保压痕位置符合要求。

4、严禁对因压接而弯曲变形的压接连接件进行校直。

5、压痕清晰，其位置合理；

6、导线在压线筒的位置合理

7、导线芯线应全部被芯线压线筒整齐地包裹，不得有芯线外漏；

8、不应有不足压接（压接部位导线松动）和过分压接（压接部位导线有因压接形成的断头或有畸形）

线束的压接

4.3设计工装替代箱体构造

1、工装设计：按照机架线束连接位置及所有线缆接口位置尺寸（1:1），工装模具材料选用木板或金属板。

       工装模型示例 

2、线束组件制作：利用工装模具，按照图纸要求，对高、低频线束,高、低压线束,交、直流线束完成线制作。为保证线束间在通电后不产生电磁干扰，高压打火，各线束做到独立绑扎、单独布线，电磁屏蔽防护及高压绝缘防护。

电磁防护                高压防护

3、主线束的制作：由原来的在产品上操作改为在工装上操作，将完成的线束组件经过组装合并完成产品的主线束。

主线束

4、数据固化并形成作业指导文件：固化各线束数据，形成作业指导书，从而线束装配工作得以独立进行，提前了组织装配生产，大幅度地提高了线束布线的效率，缩短了装配周期，线束布线路径与导线下料材料更合理，装配一致性要求得以保证。

五、结束语

本文主要是对机架类机箱的结构特点，优化了生产组织方式。但机架类机箱的装配生产组织形式远不止这一种，后续更需要根据每类机箱的结构特点，逐一类型分析，择优选择最佳生产路径，使其质量可控，效率更高。工装布线虽效率高，线束形状和长度加工一致性误差小，与机箱实物尺寸配合良好。但无论机架类机箱是什么样的结构，只要我们从产品的实际情况出发，梳理出相应的工作思路和工作方法，就一定能够制造出更高质量、更高性能的产品。

参考文献

[1]电子工艺基础 刘海燕/孙焱津

[2]无线电装接工  胡芳颖/吴岚

[3]整机装联工艺与技术 李晓麟