布线模板制作的“土办法”

【摘 要】主要介绍一种制作电器屏柜布线模板的方法，这套工艺方法共分为工艺审查；首台布线；拆解、模板制作；验证、出图四步。此方法目前已经应用到了HXD2B、HXD2C机车所有电器屏柜布线模板的设计制作上，并已投入批量生产。

【关键词】布线模板；工艺

对于机车电气屏柜布线、机车整车布线以及一些大型的电器柜布线来说，模板布线工艺是目前比较先进的一种布线工艺。

模板布线工艺主要是将产品布线单独进行，根据每根导线在柜体上的走线位置，制作出布线模板，布线模板上要清晰标示出每根导线的线号、长度、位置及其走向，操作者直接在布线模板上进行布线、剪线、压接端子、制作连接器，布线完成之后将线束用扎带捆扎好，整体安装到柜体上。其是将立体式布线转化为二维平面布线，一方面单独布线可以减少错误，合理布置线束，定长下线还可以节约导线，控制成本。另一方面，将布线与组装分开进行，实现流水线作业，还可以合理安排工序以缩短生产周期。

实现模板布线的关键在于布线模板的制作，HXD2电力机车技术转让中，ALSTOM向我方转让了各电气屏柜布线用的布线模板，而ALSTOM布线模板制作是采用CATIA三维设计软件（含布线设计模块）将屏柜所有导线在三维图上画出，然后再利用软件转化成二维平面图，即布线模板图。但是由于条件的限制，目前我们使用的设计软件并没有此项功能，所以，要想在HXD2之外的其它产品上实现模板布线，制作布线模板必须想别的办法。为攻克此项难题，通过笔者现场试验，总结出了一套制作布线模板的方法，并在HXD2B、HXD3、HXD2C机车多种电气屏柜上运用，成功的实现了模板布线。

这套制作布线模板的方法共分为四步，分别为：工艺审查；首台布线；拆解、模板制作；验证、出图。

一、工艺审查

模板布线的目的是要把复杂的柜体布线简单化，在确定要对某种产品进行模板布线之后，就要审查产品的整体结构是否便于实现模板布线，同时也可以根据模板布线的需要要求设计师对屏柜结构做出适当的修改，另外，工艺审查还应包含以下几方面的内容：

1)尽量减少导线或线束过穿线孔。由于穿线孔较小，导线或线束无法在压接完端子之后穿过，导致这部分必须在柜体上压接。2)考虑到连接器插针易损，连接器的安装方式要便于从柜体整体拆装。3)整体线束安装要方便。即线束从模板上取下之后，要能够方便的安装到柜体上。4)对于复杂的电气屏柜，可以采用模块化设计，把一部分电器件组装放到布线模板上。

除了审查电气屏柜的结构之外，工艺审查的另一个目的就是分析并初步确定产品模板布线的工艺方案。主要包含以下几方面的内容：

1)根据EMC等级及柜体结构、电器件安装位置等信息，确定各种线束的布线路径。2)确定在布线模板上制作的线束。同时考虑利用几块模板，各模板分别布哪些线束。3)确定与上下工序之间的衔接及工作分工。

二、首台布线

首台布线是直接在柜体上进行的，根据工艺分析后既定的布线路径进行布线，布线时要注意以下内容：

1)分线束布线，根据工艺方案，不同模板上的不同线束要分开布线、分开绑扎，以方便下一步的拆解。2)根据各线束的安装顺序进行布线。3)为方便下一步工作，在拆解之前，不在模板上的导线先不布，如大线。4)考虑到模板上定位器的安装及导线的出线位置，主线束、分线束以及分出的每一根导线的分岔口要求固定。5)考虑到实际操作中每人的布线手法不一致等因素可能影响布线质量，首台布线时一定要在线束分叉、转弯、接线等地方适当的留出余量。

三、拆解、模板制作

3.1准备工作

在制作模板之前，首先要根据布线路径及主线束尺寸大致确定模板的尺寸，然后根据这个尺寸喷绘一张带X、Y轴坐标的网格图。由于模板布线本身不需要特别精确，所以网格图的最小单位根据需要可以是5～10cm。

3.2拆解

将线束与柜体扎线杆或扎带座连接的扎带剪开，按顺序将各线束从柜体上整体取下。拆解要注意做好防护工作，要注意各路导线的相对位置。另外，要注意一些过线环、安装板、端子排、小的组装模块等需要在模板上安装的部件要一同拆解。

3.3定位

保证好各路导线的相对位置，将拆解下来的线束整体置于预先准备好的空白板上（带网格），定位有以下注意事项：

1)首先要定位主要部件和主线束，由于主线束的路径相对固定，定位完之后可以测量一下相对尺寸，并与柜体实际尺寸相比较，做适当调节。2)综合柜体安装的具体情况和线束布线弧度的要求，可以在模板上适当增加固定支架、调节块之类的工装。3)定位好主要部件和主线束之后，用导线固定器将线束固定，特别注意线束弯曲和分叉处导线固定器的安装。4)对于一些散线比较多的末端线束，只需要规定一下出线位置，然后以表格的形式标明每根导线的出线长度。

3.4手绘模板

将所有线束用导线固定器固定好，在模板上标出所有分线（束）的出线位置及导线（束）标识之后，用记号笔沿线束走向在模板网格图上描出导线路径，注意事项如下：

1)将不同EMC等级的线束用颜色区分开并标注；2)将所有定位器的位置在线束上标出；3)需要安装辅助性工装的要在模板图上标出；4)出线环、扎带、线束防护套管等的位置也要在模板图上标出。

四、验证、出图

在模板草图完成之后，按照模板图上的标识及工艺文件的要求 ，在模板上进行一台车的布线，布线完成后在柜体上进行试装。整个验证过程要详细记录各种安装尺寸问题，同时也要考虑现场的实际操作难度，对不便于操作的地方做出适当改进。

首台验证完成，针对验证期间出现的问题进行相应的更改之后，将所有定位器的坐标在CAD制图软件上标出，根据导线线束走向路径对照连接各定位器，同时标注各种辅助性标识，最终生成电子版模板图纸。图纸喷绘完之后，还要进行一台车的布线、安装验证，待确定无误之后，就可以投入批量生产了。

本文所列制作布线模板的方法，笔者已在HXD3、HXD2C机车多个电气屏柜产品上运用，通过不断制作、完善和改进，我们积累了很多模板制作的经验。目前，我们能够在所有电气屏柜上实现模板布线，大大的提高了布线的工作效率和产品质量。

参考文献

[1]笔者申请的实用新型专利.《模板布线装置》 专利号：200820129526

作者简介

1李灵涛，1983.8，男，山西大同，现职称：工程师，学历：本科，研究方向：电力机车电气屏柜制造工艺

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