汽車線束防錯(cuò)設(shè)計(jì)淺談

孫權(quán)權(quán)

（深圳市藍(lán)晟電子有限公司，廣東 深圳 518000）

前言

汽車線束的生產(chǎn)和加工不同于其他部件，如模具、機(jī)械加工和SMT貼片。自動(dòng)化設(shè)備相對(duì)較小，大部分過(guò)程是通過(guò)手動(dòng)操作完成的。在生產(chǎn)過(guò)程中，我們無(wú)法完全避免卡扣、插接件和熔斷絲等錯(cuò)誤和缺失包裝的質(zhì)量問(wèn)題。在線束處理之后的最終檢查過(guò)程中，檢測(cè)裝置相對(duì)有限，且檢測(cè)率相對(duì)較低。如果檢測(cè)率提高，往往需要在檢測(cè)設(shè)備上投入更多，但有時(shí)檢測(cè)效率不能滿足生產(chǎn)節(jié)奏的要求。在檢測(cè)到線束的質(zhì)量問(wèn)題后，需要投入現(xiàn)場(chǎng)，人員和材料進(jìn)行維修。在修理過(guò)程中，可能會(huì)造成二次傷害。汽車線束的質(zhì)量控制，如誤裝和缺失，通常是基于事件后質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)遏制策略，通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程和終端檢驗(yàn)質(zhì)量控制，投入更多資源。但是，該辦法并不能保證完全避免質(zhì)量問(wèn)題。

假如在線束防錯(cuò)設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)考慮到線束的生產(chǎn)和主機(jī)發(fā)電廠組裝過(guò)程中也許會(huì)出現(xiàn)的一部分質(zhì)量問(wèn)題，則采用防錯(cuò)措施以提前避免它們。投入少量資源來(lái)推進(jìn)質(zhì)量控制的時(shí)間點(diǎn)。效果會(huì)比較明顯。在設(shè)計(jì)的角度上來(lái)說(shuō)，通過(guò)結(jié)合項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)例，介紹關(guān)于汽車線束故障預(yù)防的許多思路和方法。

一、插接件防錯(cuò)設(shè)計(jì)

為了避免錯(cuò)誤安裝插件，必須盡量避免在同一區(qū)域內(nèi)使用相同的連接器。例如，在儀器管梁上，具有相似布置和不同功能的兩個(gè)控制器的插件應(yīng)該是不同的。同時(shí)，如果管道產(chǎn)生具有相同布局區(qū)域的多個(gè)模型并且不能彼此交換控制模塊，則適配的套接字也應(yīng)該是不同的。例如，安全氣囊控制器通常布置在車身的中央通道中。由于車身結(jié)構(gòu)與發(fā)動(dòng)機(jī)的不同，碰撞參數(shù)不同，安全氣囊控制器也不同。選擇不同的適配器進(jìn)行區(qū)分，它可以避免在組裝過(guò)程中錯(cuò)誤安裝安全氣囊控制器。

同一系列插件的防故障功能主要以其防故障功能為特色。一組線對(duì)板連接器或一組線對(duì)線連接器應(yīng)具有一對(duì)一匹配的防錯(cuò)功能，這是線束插件的常見(jiàn)防錯(cuò)方法。即使在黑暗的環(huán)境中，它也不會(huì)被誤導(dǎo)，這是線束插件防錯(cuò)設(shè)計(jì)的一種比較理想的狀態(tài)。

除了防錯(cuò)功能和顏色識(shí)別，線束分支的長(zhǎng)度也可用于防錯(cuò)。在汽車線束的布局設(shè)計(jì)當(dāng)中，分別使用不一樣長(zhǎng)度的線束來(lái)進(jìn)行線束的識(shí)別。比較短的汽車線束分支不能插入遠(yuǎn)端對(duì)接部分。另外，關(guān)于主體和殼體的組裝，匹配結(jié)構(gòu)完全相同。外殼可能安裝在錯(cuò)誤的機(jī)身上。雖然可以在測(cè)試站檢測(cè)到，但仍會(huì)導(dǎo)致后續(xù)維修。即使主發(fā)動(dòng)機(jī)工廠可以防止錯(cuò)誤的對(duì)接部件通過(guò)殼體的錯(cuò)誤插入，也可能導(dǎo)致線束工廠的生產(chǎn)過(guò)程中的不便。

二、線束支架防錯(cuò)設(shè)計(jì)

線束支架主要起到固定連接器、控制線束方向和保護(hù)線束的作用。在同一車輛中，線束支架通常對(duì)稱地設(shè)計(jì)用于左右部分，其具有相同的尺寸、相似的結(jié)構(gòu)和相對(duì)較差的識(shí)別。在運(yùn)輸和周轉(zhuǎn)過(guò)程中，通常由材料卡或包裝盒上的標(biāo)簽識(shí)別。在線束生產(chǎn)中，由于材料卡數(shù)量的限制，并非每個(gè)支架都配有材料卡。左側(cè)部分可能會(huì)組裝到右側(cè)，右側(cè)部分將組裝到左側(cè)。鑒于這種現(xiàn)象，通常在材料上標(biāo)記”L”和”R”以區(qū)分左右部分。這種方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)”盲插”操作，仍存在誤操作物流的風(fēng)險(xiǎn)。為了完全避免混合左右部分的風(fēng)險(xiǎn)，我們可以考慮將左右部分放在同一部分中。支架布置在側(cè)壁的內(nèi)板和外板之間。線束環(huán)的一端連接到主體控制器，另一端作為虛擬線懸掛以接收遠(yuǎn)程鍵信號(hào)。

三、卡扣防錯(cuò)設(shè)計(jì)

線束夾通常用于固定線束、控制線束的方向以及組裝連接器。固定連接到車身的連接器，并且在整個(gè)車輛的線束夾的量相對(duì)較大。由于空間限制，有時(shí)會(huì)在同一區(qū)域使用多個(gè)固定扣環(huán)。當(dāng)扣環(huán)安裝在錯(cuò)誤的金屬板孔上時(shí)，導(dǎo)致線束移動(dòng)方向錯(cuò)誤，無(wú)法組裝，需要拆卸扣環(huán)并重新組裝，或者勉強(qiáng)安裝，使得線束不處于設(shè)計(jì)狀態(tài)。它被周邊部件磨損和切斷而發(fā)生電氣故障。鑒于這種現(xiàn)象，可以考慮區(qū)分不同的帶扣和金屬板孔。

除了防錯(cuò)安裝點(diǎn)之外，在同一線束上，應(yīng)盡量避免使用類似形狀和結(jié)構(gòu)的扣環(huán)，避免混合。安裝結(jié)構(gòu)完全相同，線束結(jié)構(gòu)相同，不同之處在于卡扣的線束的方向垂直于安裝方向，并且另一個(gè)卡扣的線束的方向平行于安裝方向。如果使用了錯(cuò)誤的卡扣，則線束的相應(yīng)方向也將出錯(cuò)。

四、回路防錯(cuò)設(shè)計(jì)

隨著汽車的定制化和個(gè)性化改造的發(fā)展，一些汽車在出廠前提前規(guī)劃其改裝功能，在線束內(nèi)預(yù)留啞線，一端插入連接器，另一端不按壓端子以維持懸空狀態(tài)，在電氣設(shè)備改造的后期，懸掛端用于連接電氣設(shè)備。為了增加遙控鑰匙的有效接收距離，一些車身控制器和遙控鑰匙以射頻天線的方式通信。線束回路的一端連接到主體控制器，另一端懸掛為啞線以接收遙控鑰匙信號(hào)。

啞線的應(yīng)用越來(lái)越多，但是，根據(jù)傳統(tǒng)的電氣檢查方法，有必要在回路的兩端按壓端子以完成電氣檢查。在制造時(shí)，僅將虛擬導(dǎo)線的一端壓在端子上。電線另一端的絕緣皮和內(nèi)芯平滑切割，因此不可能接入電臺(tái)來(lái)測(cè)試電氣功能。人工視覺(jué)檢查的方法通常用于驗(yàn)證端子是否正確植入在插座孔的位置。在線束處理期間，如果缺少虛線，或者連接器孔插入不正確，或者與其他電路短路，并且工人目視檢查未發(fā)現(xiàn)組件在車輛中，則可能導(dǎo)致客戶投訴。

鑒于傳統(tǒng)啞線無(wú)法電檢的情況，有一個(gè)解決方案：在打開(kāi)過(guò)程中，剝離絕緣表皮而不按壓端子的末端，并將芯線泄漏出來(lái)。在電氣檢查中，芯線連接到檢查站，并且在完成電檢之后切斷裸漏在外的芯線。在該方案中，無(wú)線電探測(cè)器可以檢測(cè)終端是否被植入正確的孔位置，且其檢測(cè)率遠(yuǎn)高于手動(dòng)視覺(jué)檢查的檢測(cè)率。當(dāng)將電路植入插座或電氣盒中時(shí)，可以將端子植入到錯(cuò)誤的孔位置。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)避免在同一連接器中使用兩個(gè)或多個(gè)相同顏色和類似的電路，以防止分區(qū)出錯(cuò)。

結(jié)束語(yǔ)

控制線束故障的方法有很多種，本文主要根據(jù)前端設(shè)計(jì)提出了的一些關(guān)于防錯(cuò)的思路和方法。對(duì)于線束制造、工裝、電氣檢查、包裝和運(yùn)輸，也有一些特殊的防錯(cuò)方法，其應(yīng)用相對(duì)成熟。