汽車電路是汽車的重要組成部分，汽車電路中的功能和信號的傳遞是通過汽車線束橋梁連接的。汽車線束固定在整個車身上，線束的損壞直接影響汽車電路的性能。汽車低壓線束技術條件(QC/T29106-2004)標準中的4.11~4.15條規(guī)定:汽車線束應具有耐高低溫、耐溫、耐濕循環(huán)、耐振動、耐煙霧、耐工業(yè)溶劑等性能。因此，線束的外部保護起著至關重要的作用。合理的線束外部保護材料和包裝方法不僅能保證線束質量，還能降低成本，提高經(jīng)濟效益。

汽車線束波紋管由聚丙烯(尼龍6)、聚乙烯(聚乙烯)、聚丙烯(聚丙烯)等材料加熱擠壓而成，廣泛應用于機械設備、汽車等行業(yè)，起到保護線束的作用。波紋管的工作溫度一般為–40℃~+130℃，短時間內可達+140℃。內外均為波形，具有柔韌性好、抗扭性好、抗油性好等特點。

為了保護汽車線束的波紋管，日本汽車通常在切割后的波紋管兩端增加保護套，德國汽車通常要求切割位置在波峰中央。

目前，一些中小企業(yè)采用半自動方法切割德國汽車線束波紋管，即用固定標尺確定波紋管的長度，用專用模具初步確定波紋管的軸向位置，手動輔助波紋管的軸向定位和夾緊，確保位置基本不變。這種方法需要長時間的初步調整和大量的廢物。由于需要人工移動波紋管，工人勞動強度大，工作效率低，廢品率高，生產(chǎn)安全得不到保證。少數(shù)企業(yè)使用德國生產(chǎn)的全自動汽車線束波紋管切割設備，切割效率高，廢品率低，但設備價格高。因此，迫切需要開發(fā)一種國產(chǎn)全自動汽車線束波紋管切割設備，以達到切割效率高、廢品率低、實現(xiàn)自動生產(chǎn)、減少材料浪費、降低企業(yè)勞動力成本、提高企業(yè)效率和效率。

1、汽車線束波紋管自動加工系統(tǒng)的開發(fā)。

1.1汽車線束波紋管自動加工系統(tǒng)開發(fā)技術。

汽車線束波紋管全自動切割裝置包括進料裝置、自動進料裝置、自動切割裝置和自動排料裝置。自動切割裝置是核心設備。

自動切割裝置的主要技術內容包括波紋管切割位置的正確定位技術理論研究、波紋管自動輸送、波紋管切割位置的正確定位、波紋管切割、波紋管加工自動計數(shù)等機械結構設計、算法實現(xiàn)和自動控制。

(1)波紋管精確輸送技術的理論研究包括理論研究方法的選擇、正確定位技術的理論分析、正確定位算法的實現(xiàn)。

(2)波紋管自動輸送裝置包括波紋管輸送裝置、定位裝置、夾緊裝置等。

(3)波紋管切割位置的正確定位技術包括波紋管位置動態(tài)控制技術的研究、波紋管位置動態(tài)控制部件的選擇、波紋管位置動態(tài)控制系統(tǒng)的設計。

1.2汽車線束波紋管自動裝載裝置的開發(fā)。

汽車線束波紋管裝載裝置:底板下部四角設有支撐座，可隨時調節(jié)其高度和水平。底板中間連接有空心長方體，長方體每側表面安裝2臺電機，電機連接蝸輪減速器，減速器輸出連接旋轉筒，將出廠的成捆汽車線束波紋管套在旋轉筒上，然后軸向固定。其中減速器選擇蝸輪減速器，選擇匹配的交流電機。

1.3汽車線束波紋管自動進料裝置的開發(fā)。

汽車線束用波紋管送料裝置:通過槽輪機構調整均勻松開的波紋管的運動方向，使其能夠依靠自動切割裝置水平拉動，不卡死。送料裝置的柱子上下有光電開關，用于檢測送料裝置輸送波紋管的輸入輸出速度，保證合理的速度運輸。其基本結構是方形底架上中部設有柱子，柱子上設有梁，柱子底部和梁上設有導向輪，柱子上均勻設有安裝光電開關的螺紋孔，用于等距安裝幾個接近開關，根據(jù)管道的線速限定區(qū)域檢測波紋管移動的速度，使管道的輸送速度與波紋管切割機牽引管道的速度相協(xié)調，避免管道損壞或斷裂，避免管道輸送速度過快，波紋管切割機牽引速度過慢，導致管道堆積。

動作順序:將波紋管捆綁在旋轉筒上→將波紋管引向槽輪機構→繞過槽輪機構到波紋管自動切割裝置。

1.4汽車線束波紋管自動切割裝置的開發(fā)。

1.4.1動作順序。

波紋管夾緊→波紋管輸送→波紋管隨輸送裝置移動到刀具切割位置→機械定位裝置定位調整→位置傳感器檢測刀具切割位置是否為峰值→刀具切割對準峰值，刀具切割對準峰值，刀具切割對準峰值

1.4.2波紋管夾緊和牽引機構。

波紋管介紹:采用步進電機驅動齒形帶牽引波紋管。對于不同直徑的波紋管，采用調整齒形帶輪間距的方法。波紋管介紹后，以一定速度運行，移動到指定位置后，停止運動。

1.4.3定位和切割結構。

定位傳感器檢測波紋管的波峰谷位置。如果定位傳感器沒有對中波紋管的波峰位置，定位傳感器和刀具切割裝置會小幅度(一個周期內)隨動，與波紋管的波峰谷位置對中后，定位傳感器和刀具位置不會固定。其基本實現(xiàn)方式是:定位傳感器和刀具切割裝置的相對位置不變，切割波紋管的長度或直徑發(fā)生變化時，通過控制程序自動調整定位傳感器和刀具切割裝置的正確性。如果位置不正確，進給電機移動，調整切割位置；首先滿足切割到峰值的要求，然后滿足切割長度的要求。對于波紋管的準確定位，采用機械結構定位和檢測元件檢測相結合的方法。對于波紋管峰值位置的在線識別，采用先檢測后跟蹤、卡爾曼算法和開發(fā)程序相結合，解決特征檢測的可靠性。對于波紋管峰值位置的閉環(huán)控制算法，采用光電編碼器(初步定位和自動定位)作為自動定位(自動定位)。

1.5汽車線束波紋管自動排放裝置的開發(fā)。

波紋管自動排放裝置包括輸送裝置、抓取裝置和裝箱平臺。輸送裝置包括輸送機架和輸送機構，抓取裝置包括抓取機構和機械臂，裝箱平臺包括裝箱基礎和裝箱支架。使用時，切斷的波紋管通過縱向滾輪滑動到輸送帶的橡膠隔板中間，通過輸送帶將波紋管輸送到抓取機構下方，機械臂中的提升電機驅動絲杠旋轉，提升機構向下運行抓取范圍內，抓取驅動電機運行，抓取驅動電機通過傳動裝置旋轉，提升機構向上運行，旋轉底座旋轉到裝箱托盤上方，將專用束管箱放在裝箱托架上。它不損壞波紋管，適應不同長度波紋管裝箱的要求，速度和效率穩(wěn)定。圖5是汽車線束波紋管自動排放裝置。

針對波紋管的精確定位，提出了機械結構定位與檢測元件檢測相結合的方法。針對波紋管峰值位置的在線識別，建議采用先檢測后跟蹤、卡爾曼跟蹤算法和開發(fā)程序相結合，以解決特性檢測的可靠性。針對波紋管峰值位置的閉環(huán)控制算法，采用光電編碼器(初步定位)和激光位移傳感器(精確定位)作為測試元件，采用伺服控制器位置閉環(huán)控制，確保切割峰值。

開發(fā)的汽車線束波紋管切割機自動控制系統(tǒng)具有進料自動化、切割自動化、快速無損輸送、自動檢測、精確定位等功能。采用高精度可編程控制器控制，操作簡單；采用步進電機雙動力進料；激光位移傳感器對射檢測快速準確。