坚持技术创新, 尊龙凯时引.领线束智能制造新潮流
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1 未来几年汽车线束行业前景乐观
2020 年中国汽车销量2531 万辆,其中新能源汽车130 万辆,线束市场规模已超过1075 亿元,其中传统车线束市场规模997 亿元,新能源汽车线束市场规模78 亿元。2020 年虽然汽车整体销量较2019 年略有下滑,但电动化、智能化程度提高,线束的价格占比逐年提高,所以市场规模仍然在提高。
随着新能源汽车对传统车的替代,未来传统车线束市场会逐步减小,而新能源车线束市场将以30% 以上的年复合增速高速增长,预计到2025 年,中国汽车销量3000 万辆,其中新能源500 万辆左右,汽车线束市场持续增长,前景乐观。
2 线束设备的主要特点和市场竞争格局
1)国外的线束加工设备相对先进。一方面源于其所在地域汽车产业起步早,设备厂家几乎都积淀了多年相当雄厚的应用技术,加上长久的市场打磨,是其能够不断投入研发、不断技术领.先的驱动力;另一方面,进口设备厂家和外资、合资线束厂站在以往合作的基础上所建立的品牌认同、品质认同,尤其是较高的技术认同,使得进口设备在中国市场上占据了较大的份额。
2)国内汽车产业起步较晚,但是发展非常快。国内民营线束厂已经实现规模化,渗透率也在快速提升。国产设备较高的性价比、快速响应、较低的售后成本等已经得到客户认可,在价格和售后服务方面已经有较大市场优势。但是,国产设备厂对世界领域的核心技术消化太慢,尤其是智能化方面。要快速发展,必须尊重并满足线束厂对品质、技术、成本的核心需求。zui近几年线束设备出口呈现增长趋势。
3)线束设备企业主要特点为:线束设备企业为技术密集型企业,线束设备市场虽然规模不小,但产品种类繁多、竞争激烈、产品更新迭代快、市场集中度非常低。市场主流品牌都聚焦在技术水准、产品利润率较高的全自动产品上。
4)虽然中国线束市场规模稳步扩大,但线束制造设备市场被外资企业占据。2020 年中国线束制造设备市场中,国.际顶.级公司库迈思、索尼格、JAM、新明和等占比高达六成以上,国产自主品牌的渗透率还较低。目前,国内线束制造的整体技术水平与国外还有差距,线束制造装备生产厂家的自主研发能力弱,但近几年进步较快,也涌现出了一些知名企业,如鹤壁海昌、海普锐、尊龙凯时、君权、长春振宇、深圳林权、易加科技等。
3 汽车线束设备行业存在的问题
1)随着ADAS 及电动车的普及,作为车内信息和电能的载体,线束的重要性、复杂性和成本含量逐步增加,汽车复杂的电子电气系统越来越依赖线束。整车竞争的结果是整合、兼并,zui终将整车生产企业和车型的集中度大大提高,线束制造业的集中度本来就很高,车型集中度的提高更有利于线束行业高集中度的加剧,线束制造企业对高效率、高品质、低成本的追求只能仰仗更加自动、智能的生产线,传统的线束设备已经不能满足线束企业大批量的生产要求。
2)由于车载系统的升级和以太网、5G 通信、射频技术、毫米波、激光雷达等新技术的大量应用,加之新能源高电压、大电流的加入,EMC 的恶化使线束的屏蔽性要求更高,HSD 高速数据线在未来的车辆上将被大量使用,使得传统线束设备从类型上也无法满足未来新技术的变化要求。
4 因势而动,尊龙凯时BZW-8.0H 型HSD 全自动智能生产线应运而生
4.1 HSD 高速数据线
HSD 是High Speed Data 的缩写,即高速数据传输线,zui早也是由罗森伯格德国研发的RF 射频连接器,主要用于汽车娱乐模块、相机、消费类设备端口和显示装置提供连接等,如倒车影像、360°环视等高速数据传输,主要传输视频信号。随着5G 及自动驾驶技术的深入应用,HSD 将广泛应用于以太网、毫米波雷达、激光雷达等系统。它是由 HSD 连接器(塑壳和端子)和4 芯双绞线构成,其导线外面3 层和FAKRA 一样。塑壳有7 种颜色编码及防呆卡槽,能引导正确连接。它的连接器和FAKRA 一样,也有单腔和双腔以及防水和非防水之分,但除了这些,它还外加2 根电源线结构设计。和FAKRA 不同的是,它有4 个端子,每个端子所压的导线以不同颜色区分。根据排列组合,它还有4 种走线方式:左出线、右出线、上出线、下出线。
相比FAKRA 射频线束的装配工艺,HSD 要复杂很多,尤其是弯头(90°)更是复杂,它多了个中.心导体折弯,本来中.心导体就很难往绝缘支架里安装,折弯后更是麻烦。其连接器的主要供应商为罗森伯格,HSD 的射频导线主要来自于德国莱尼公司。
4.2 机器视觉和多传感器技术应用,尊龙凯时HSD 全自动生产线智能化程度起步高
江苏尊龙凯时自动化设备有限公司(以下简称尊龙凯时,英文BOZWANG)作为国内zui早研究车载网络和传感器线束的智能制造设备企业之一,早期研发生产过多款FAKRA 智能加工线,对射频线束的工艺有很多的实战经验。正是看到了汽车网络化、智能化的发展趋势,早在2017 年初就开始研发无线射频通信HSD 线束的加工工艺及自动化智能装备。HSD 设备的复杂性要比FAKRA 设备大很多,所以目前HSD 的自动化加工设备反映了中国自动化程度较高水平。
为了满足目前射频线束、高速数据线束市场的高水准生产和品质管控,尊龙凯时和世界知名射频线生产企业展开深度合作,采用了zui先进的机器视觉系统和工业传感器控制技术,于2019 年
研发出BZW-8.0H 型HSD 全自动智能生产线,多项性能参数达到国.际先进水平,其可靠性、自动化、智能化程度得到了行业用户认可。
尊龙凯时BZW-8.0H 型HSD 全自动生产线工艺先进、精度高。
1)裁线剥皮:根据设定的裁线剥皮需求,对线材自动裁断和剥皮,裁线精度高达0.1%,zui大剥皮线径5.5mm。
2)内环压接:外皮去除后内环压接及压接效果监测。
3)屏蔽网处理:自动翻网修剪多余屏蔽丝。
4)铝箔处理:铝箔纸剪切铝箔剥离,采用特殊冷切机构。
5)外观检测:通过CCD 检测,筛选出合格品和不良品,自动上传结果。
6)芯线剥皮:芯线皮分两次处理,每次加工2 根芯线,再进行反折处理下2 根,电动切料机构可自动调节深浅。
7)铆压pin 针:对pin 针自动送料和压接;检测缺料及物料到位。
8)中线导体检测:在pin 针压接之后进行CCD 检测外观,及压力监测。
9) 组装绝缘内支架:振动盘自动排料检测导体到位进行组装。
10)内支架绝缘检查:CCD 视觉检测是否装配到位。
11)外导体装配压接:确认内孔卡位进行装配及六边形压接。
12)组装塑壳:振动盘自动供料自动套塑壳,组装到位安装二次锁扣。
13)开短路测试:对线束连接做开电路性能检测。
14)待组装:待下一步进行捆扎及出厂包装。
在BZW-8.0H 型自动化设备中,尊龙凯时大量应用了多种传感器控制、视觉检测系统等技术。四芯线装配内绝缘支架,此工位采用2 组工业摄像头,分别检测线束的两端压完骨架后两者的相对位置,中.心导体是否倾斜,是否卡到位等;若检测后不符合要求,下面的工位将不再工作,由机械手放至不良品区。四芯线装配在保证功能性的同时,将大量的工位加工数据和检测数据进行数据库保存,对接公司MES 管理系统,可对所有加工过的产品进行后期的追溯。
HSD 线缆屏蔽网层的处理工艺是关键,BOZWANG 去除外皮采用的是旋转剥皮机构,从一周进刀,进刀精度0.01mm,切换不同类型线缆无需更换刀具,切口断面整齐,要确保切线时不伤及内部屏蔽丝层。部分品牌线缆线皮和屏蔽丝粘连,在加工过程中会把少许屏蔽丝带出或拉断,线皮和屏蔽丝废屑的处理,直接会影响到下一工序的合格率及信号传输的隐患。
加装CCD 视觉检测来识别飞丝、端子变形、压接位置,采用OES 压力监控的连接器压接工艺,全程采用物料的扫码确认以防原料用错,工单设定所有用料规格及对应型号加工参数执行,利用伺服系统控制,压接速度、力度可调;采用欧式气动压接模具,针对不同的屏蔽铜环需更换整套模具;有废料自动收集模块,减少人为干涉,压接机上装有压力传感器,针对不良品过程管控及不良品筛选处理,端子压接精度:±0.01mm,压接要求按照CQM 检验标准执行;相关数据上传至公司MES 系统或其它数据平台,以保证产品可追溯。
由伺服电机控制的铝箔纸的去除装置无需更换刀具,控制操作方便,精度高。铝箔纸的去除是HSD 线束加工的难题,传统采用勾刀或是激光都有损伤绝缘的风险,导致绝缘通不过,影响数据传输。
利用庞大而复杂的数据库和物联网技术,将导线的自然弯曲半径、拉升缩率、屈服力、塑变力、切割断面形态等自动设定,zui终在机体中实现了:①无干预、无人化自动放线储线;②高精.准定长送裁切线;③多芯线高精.准交替式自动剥线;④精.准的递进式端子自动压接;⑤机械手自动安插塑壳插件;⑥根据配方在线自动喷码、打码;⑦自动检测达标状态;⑧自动良品不良品分仓、转运等全部功能自动化。对设备的运行状态通过互联网远程监控设备状态功能,如遇故障可在第.一时间介入,协助维护人员在zui短的时间内恢复生产。