ワイヤーハーネスの欠陥の削減

ワイヤー ハーネスは、特定の機能を実行するためにデバイスに電力と情報を伝送するワイヤのグループを整理するために使用されます。航空宇宙産業や自動車産業で一般的に使用されるワイヤー ハーネスは、さまざまな形状と寸法があり、整理され保護された状態で特定のスペースに収まるように設計されています。

このアプリケーション ノートでは、ワイヤー ハーネス製造業者が障害のないワイヤー ハーネスを製造する際に直面する一般的な課題について説明します。

設計・研究開発

ワイヤーハーネスは、ステアリングホイールの後ろや航空機の機体内に隠れており、ワイヤーを管理して指定されたスペース内に収まるように設計されています。エンジニアは適切なタイプのワイヤーを選択し、設計者は、伝送を妨げたり電気的な問題を防いだりすることなく、スペースの制限がワイヤーハーネスのサイズと形状、ワークフローにどのような影響を与えるかを考慮する必要があります。プロセスのこの段階で、3D モデリング パッケージと 3D イメージング システムを使用すると、ワークフローに関連する多くの障害を防ぐことができます。

プロトタイピング

ワイヤー ハーネスのプロトタイプにより、設計が実現します。実用的なプロトタイプは、生産前にその用途をテストできます。この段階では、検査および測定ツールを使用して、プロトタイプを CAD 図面と比較し、設計と一致しているかどうかを確認します。この時点でワイヤー ハーネスが仕様を満たさない場合は、再加工または廃棄されます。この段階でワイヤー ハーネスのプロトタイプを正しく作成すると、将来の生産時間とコストを節約できます。

入庫検査

製造前に欠陥を防ぐために、サプライヤーから供給されるワイヤとコンポーネントは、組み立て工程の前に検査する必要があります。ワイヤは、必要なゲージに合っているか測定する必要があります。コネクタは損傷がないか検査し、端子の間隔は、ピンが互いに近づきすぎないように測定する必要があります。入荷した製品が正しくなかったり欠陥があったりする場合は、文書化が必要になる可能性があるため、検査にはデジタル システムを使用するのが理想的です。

組み立て

試作品が検査に合格したら、ワイヤーハーネスの製造を開始できます。組み立て工程の各ステップで品質プロセスに従い、検査システムを利用することで、完成したワイヤーハーネスの品質が向上します。この段階での精度は、生産期限に間に合わせ、利益の損失を防ぎ、会社の品質の評判を維持するために非常に重要です。ワイヤーハーネスのワイヤーは、設計で指定された長さに切断されます。ワイヤー切断機は、各ワイヤーを個別に測定、マーク付け、切断します。次に、ワイヤーにラベルを付け、設計に合わせて配置します。次に、ワイヤーの端の絶縁体を剥がし、接点をワイヤーの端に圧着し、ワイヤーをコネクタに挿入します。

この段階では手作業による組み立てが関わるプロセスが多数あるため、ほとんどの欠陥は組み立てプロセス中に発生します。組み立てステーションでは、芯線を露出させるために絶縁体を手作業で剥がすことがあります。剥がした電線には損傷や変形がなく、絶縁体は破損してはなりません。電線や絶縁体が損傷すると、安全上の問題が発生する可能性があります。剥がしプロセス中に拡大鏡を使用すると、絶縁体の除去や剥がしプロセス後の電線の検査が容易になります。

電線の被覆を剥がしたら、自動または手動の圧着機で電線の端に接点を圧着します。正しい高さに圧着しないと、導通不良や電線のずれが生じます。圧着が強すぎると電線が損傷する可能性があり、圧着が不十分だと、引っ張ったときに電線が緩んで外れてしまいます。圧着プロセスが機械で行われるか手動で行われるかにかかわらず、検査システムで完成した圧着電線を検査すると、欠陥が特定され、ワイヤーハーネスが最終的に接続されたときに発生する可能性のある障害を防止できます。

圧着工程を経たワイヤーは、端子またはピンで手作業で取り付けられます。その後、ワイヤーははんだ付けで密封されるか、端子に直接挿入されます。ワイヤーハーネスとそのコンポーネントは小型化が進む中、はんだ付けおよび端子配置工程中に顕微鏡を使用すると、組み立て担当者は部品をはっきりと確認でき、この段階での損傷や欠陥を回避できます。

テスト

ワイヤー ハーネスが製造されると、電気安全テストが行​​われます。この重要なステップにより、最終的な機能が正しく実行されることが保証されます。最終検査には、引っ張りテスト、導通テスト、メガオーム テスト、拡大鏡による目視検査が含まれます。この段階で、ワイヤー ハーネスがテストに合格するために、最小限の最終調整が行われます。

目視検査中に注意すべき欠陥をいくつか示します。

• ワイヤーは自由で、変形がないこと

• ワイヤーは圧着部で固定されており、圧着部は正しい高さに配置されている

• ワイヤーは一緒にあり、鳥かごはありません

• 断熱材にひび割れ、ほつれ、変色、挟み込みがない

• 絶縁体は電線を覆い、絶縁圧着タブを越えて伸びている

• 接触に欠陥がない

品質の達成

ワイヤー ハーネスの製造プロセスには、多くの手作業による生産を伴う複数のステップが含まれます。最高レベルの品質を実現するために、製造業者は厳格な品質プロセスを導入しています。ほとんどの製造業者は、「ケーブルおよびワイヤー ハーネス アセンブリに関する IPC/WHMA-A-620A 要件と承認」および航空宇宙業界で広く採用されている品質管理システム AS9100C に従います。

欠陥のないハーネスを製造するのは困難です。しかし、設計からテストまでカスタマイズされた検査機器を使用するなど、明確に定義された品質管理プロセスがあれば、欠陥を制限し、生産量を向上させ、コストを削減できます。

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