配電盤内の配線の問題は、最初の組み立て中に必ずしも発生するとは限りません。圧着の緩み、ワイヤ サイズの誤り、絶縁体の損傷、配線エラーなどは、機器が試運転されるか、しばらく動作するまで気付かれないことがあります。
それまでに、問題を発見することは、設計や生産中に問題を防ぐよりも時間がかかるのが通常です。
パネル ビルダー、OEM、オートメーション機器メーカー、システム インテグレーターは、次の 4 つの領域を最初から管理することで、多くのワイヤリング ハーネスの問題を軽減できます。設計仕様、材料の選択、製造プロセス、およびテスト要件.
よくあるのは以下の5つ配電盤ワイヤーハーネス問題、問題が発生する理由、ハーネスが組立ラインに届く前にリスクを軽減するために何ができるかを考えます。
問題 1: コネクタまたは端子の圧着不良
圧着は外側からは問題ないように見えても、機械的または電気的接続が不十分である場合があります。
これは、端子、導体、工具、または圧着プロセスが適切に適合または制御されていない場合に発生する可能性があります。
たとえば、圧着が不十分な端子は導体を十分にしっかりとグリップできない可能性があります。-過度の圧着は、導体のより線や端子自体を損傷する可能性があります。不適切なストリップの長さ、損傷したストランド、または不適切なワイヤ サイズの端子の使用も、完成した接続に影響を与える可能性があります。
これらの問題は、必ずしも即座に開回路を引き起こすとは限りません。むしろ、断続的な接続、抵抗の増加、発熱、または振動や繰り返し動作後の故障の原因となる可能性があります。
圧着の問題を防ぐ方法
圧着品質は、見た目だけで判断するのではなく、製造プロセスとして管理する必要があります。
端末システム、顧客の仕様、および適用される品質要件に応じて、制御には次のものが含まれる場合があります。
正しい端子と電線の組み合わせを確認する
指定された圧着工具とアプリケーターを使用する
電線のむき長さの制御
導体と絶縁体の位置を検査する
該当する場合は圧着寸法を確認します
該当する仕様に従って引張力検証を実行する-
生産設備の保守および校正
必要に応じて検査結果を記録する
IPC/WHMA-A-620 は、ワイヤー ハーネス業界でケーブルおよびワイヤー ハーネスのアセンブリ要件と合格基準として一般的に参照されています。ただし、プロジェクトの正確な承認および検証要件は、端末システム、アプリケーション、顧客の仕様、および適用される標準に従って定義する必要があります。
購入者にとって有益な質問は、単に次のようなものではありません。
「圧着の検査はしていますか？」
代わりに次のように質問してください。
「ハーネスに使用されている特定のワイヤと端子の組み合わせの圧着品質をどのように確認しますか?」
その答えによって、サプライヤーの実際のプロセス管理をよりよく把握できるようになります。
問題 2: 熱、摩耗、化学物質への曝露による絶縁劣化
ワイヤ絶縁は、電気的絶縁以上の目的で選択されます。
産業機器の内部では、配線が高温、摩耗、油、化学物質、動作、またはその他の環境条件にさらされることがあります。
以下を含む電気キャビネットを考えてみましょう。
可変周波数駆動-
トランスフォーマー
電源
電力変換器
コンタクタ
高電流コンポーネント-
これらのコンポーネントの周囲の温度は、筐体の外側の一般的な周囲温度とは異なる場合があります。
断熱材が実際の使用条件に適さない場合、時間の経過とともに硬化、亀裂、変形、劣化が生じる可能性があります。鋭利なエッジや不適切に制御された配線に対する機械的な摩擦は、さらなる損傷を引き起こす可能性があります。
絶縁問題を防ぐには
前のパネルで使用されていたものだけに基づいてワイヤを選択するのではなく、実際の動作環境を定義することから始めます。
アプリケーションに応じて、以下を確認してください。
動作温度
定格電圧
断熱材
炎の要件
耐油性または耐薬品性
耐摩耗性
柔軟性
熱を発生するコンポーネントの近くの配線-
鋭利な筐体の端との接触
スリーブやコンジットなどの必要な保護
ルーティングも重要です。
正しく指定されたワイヤであっても、ハーネスが金属の端に強く引っ張られたり、繰り返しの動作で摩耗が生じる場所に取り付けられたりすると、損傷する可能性があります。
カスタム用産業用ワイヤーハーネスしたがって、環境は最初の仕様の一部である必要があり、最初のプロトタイプが構築された後にのみ考慮されるものではありません。{0}}
問題 3: パネル間の配線が一貫していない
手動パネル配線は自動的に信頼性が低下するわけではありません。
優れた図面、訓練を受けた技術者、標準化された作業指示、効果的な検査があれば、手動配線でも一貫した結果が得られます。
これらのコントロールが弱い場合に問題が発生する傾向があります。
たとえば、技術者によって、不明確な図面の解釈が異なる場合があります。ワイヤの配線は生産バッチ間で変更される場合があります。ラベルの位置が一貫していない場合や、ワイヤーがわずかに異なる長さに切断されている場合があります。
これらの問題は必ずしもパネルの電気的な故障を意味するものではありませんが、組み立て、検査、トラブルシューティング、および現場でのメンテナンスがより困難になる可能性があります。
この問題は、OEM またはパネル ビルダーが同じキャビネットを繰り返し製造する場合にさらに顕著になります。
配線ミスを防ぐには
繰り返し生産する場合は、管理された図面、ワイヤ リスト、またはハーネス仕様を通じて配線を定義することを検討してください。
組み立て済みの-制御盤ワイヤーハーネス同じグループの接続が複数のキャビネットにわたって繰り返される場合に便利です。
実稼働仕様では以下を定義できます。
ワイヤーゲージ
ワイヤーの色
ワイヤーの長さ
枝の長さ
コネクタ品番
端子品番
ピン割り当て
コネクタの向き
ワイヤーの識別
ラベルの位置
保護スリーブ
ブレークアウトの場所
これは、キャビネット内での適切な組み立て手順の必要性を排除するものではありません。
その代わりに、より多くの配線構成が制御された製造プロセスに移行され、ある製造バッチから次の製造バッチへ同じ設計を再現することが容易になります。
図面の改訂を見る
見落とされることがある問題の 1 つは、リビジョン管理です。
パネルの設計が変更されても、ハーネスのサプライヤーがまだ古い図面に基づいて作業している場合、完璧に製造されたハーネスであっても、最新のキャビネットには適合しない可能性があります。
繰り返し生産する前に、メーカーとエンジニアリング チームが同じ承認済みの図面リビジョンに基づいて作業していることを確認してください。
問題 4: 電気負荷のワイヤゲージが間違っている
物理的なサイズや以前のプロジェクトのみに基づいてワイヤー ゲージを選択すると、問題が発生する可能性があります。
導体は実際の回路や設置条件に適合する必要があります。
導体のサイズが小さすぎると、負荷がかかると過度の温度上昇が発生する可能性があります。これは絶縁劣化や信頼性の問題を引き起こす可能性があり、不適切な条件下では安全上の懸念が生じます。
ただし、ワイヤゲージの選択を電流だけに限定すべきではありません。
アプリケーションによっては、エンジニアは次のことも考慮する必要がある場合があります。
動作電流
最大電流
電圧
周囲温度
束ねられた導体の数
絶縁温度定格
設置方法
適用される電気規格または規格
顧客仕様
これは、複数の導体がしっかりと束ねられている場合や、熱放散が制限されている領域を通って配線されている場合に特に重要です。
ワイヤーゲージの問題を防ぐ方法
最も安全なアプローチは、電気設計時に導体要件を定義し、ハーネス図面または BOM に含めることです。
カスタムを依頼する場合配電盤ワイヤーハーネス、外観のみに基づいてハーネスを再生産するようメーカーに依頼するのではなく、指定されたワイヤ サイズをメーカーに提供してください。
導体の選択をまだ検討する必要がある場合は、次のような技術的な議論に十分な情報を提供してください。
回路機能
動作電圧
期待電流
最大荷重
温度条件
設置環境
適用されるプロジェクト要件
繰り返しプロジェクトの場合、ある機械でうまく使用されたワイヤー ゲージが自動的に次の設計にも適しているとは考えないでください。
問題 5: 設置前の検査またはテストが不十分
配線エラーは、完成した制御盤内にハーネスを取り付ける前に調査する方がはるかに簡単です。
設置後、技術者は問題を特定するために、コンポーネントを取り外したり、個々のワイヤをトレースしたり、ケーブル ダクト カバーを取り外したり、接続を回路図と比較したりする必要がある場合があります。
そのため、生産を開始する前に検査とテストを定義する必要があります。
ただし、すべてではありません配電盤ワイヤーハーネスまったく同じテスト計画が必要です。
適切なテストは、ハーネスの設計、電圧、回路機能、適用される規格、顧客の要件、および内部品質計画によって異なります。
出荷前に何を確認できますか?
プロジェクトに応じて、品質管理には次のものが含まれる場合があります。
目視検査
次のような項目を確認するために使用されます。
正しいワイヤー
正しいコネクタと端子
コネクタの向き
ワイヤーの損傷
ラベリング
一般的な仕上がり
寸法検査
以下を確認するために使用されます。
ハーネス全長
枝の長さ
ブレークアウトの場所
ラベルの位置
他の図面-で制御される寸法
導通テスト
導通テストでは、導体が意図した端子またはコネクタの位置に接続されているかどうかを確認でき、断線や配線エラーの検出に役立ちます。
これは、交差接続を視覚的に識別することが難しい複数回路ハーネスの場合に特に役立ちます。{0}
圧着品質の検証
製造プロセスと品質要件に応じて、圧着検証には目視検査、寸法チェック、引張力試験、圧着断面分析、またはその他の適用可能な方法が含まれる場合があります。{0}{0}{1}
追加の電気試験
特定の用途や顧客の仕様によっては、絶縁抵抗や誘電耐性試験などの追加の試験が必要になる場合があります。
これらは、すべてのワイヤリング ハーネスに対する普遍的な要件として提示されるべきではありません。これらは、電気設計および該当するプロジェクト要件に従って定義する必要があります。
購入者は何を尋ねるべきですか?
尋ねる代わりに:
「ハーネスはテストされていますか?」
聞く：
どのような検査が行われますか?
各生産ユニットではどのようなテストが実行されますか?
どの検査がサンプリングによって実行されますか?
連続性はどのように検証されますか?
圧着の品質はどのように管理されていますか?
必要に応じて、テストまたは検査の記録は入手可能ですか?
失敗したアセンブリはどのように特定され、処理されるのでしょうか?
具体的な回答は、一般的な「100% テスト済み」の記述よりもはるかに有益な情報を提供します。
チェックする価値のあるその他の電気パネル ワイヤリング ハーネスの問題
上記の 5 つの問題は一般的ですが、パネルの組み立て中に手戻りを引き起こす可能性がある問題はそれだけではありません。
図面のレビューとプロトタイプの検証中にチェックする価値のあるその他の問題は次のとおりです。
コネクタの部品番号が間違っている
間違ったピン配置
コネクタの向きが逆
不適切な枝の長さ
配線ラベルが欠落しているか間違っている
張力緩和が不十分
曲げスペースが不十分
ハーネスの取り回しの干渉
図面と BOM の不一致
古い図面リビジョン
これらの問題は、多くの場合、完全な生産バッチが完了した後よりも、エンジニアリング レビューやプロトタイプの設置中に発見する方が簡単です。
プロトタイプ検証を使用して問題を早期に発見する
新しいハーネス設計の場合、図面だけでは特定するのが難しい問題をプロトタイプで明らかにすることができます。
たとえば、図面では正しいケーブル全体の長さが指定されている場合がありますが、設置では、ケーブル ダクト内をきれいに配線するために分岐に追加の長さが必要であることが示される場合があります。
コネクタは電気的には正しいものの、実際の取り付けには間違った方向を向いている場合もあります。
プロトタイプの検証中に、次のことを確認します。
ハーネスは実際の筐体内に収まります
分岐ルーティング
コネクタの向き
ピン配列
ワイヤーの識別
ケーブルダクトへのアクセス
曲げ領域
固定点
サービスループ
端子台やその他のコンポーネントへの接続
これらの項目を確認したら、再生産する前に管理図面を更新します。
これにより、サンプルのみに依存するよりもはるかに強力な制作リファレンスが作成されます。
生産前にワイヤーハーネスの問題を軽減する方法
このガイドで説明する 5 つの問題は、すべて同じ根本原因から生じているわけではありません。
圧着欠陥は通常、製造プロセスの管理に関連しています。間違ったワイヤゲージは電気設計から始まります。絶縁の問題は、材料の選択や配線によって発生する可能性があります。配線の不一致は、文書が不明確であるか、製造管理が不十分であることが原因で発生する可能性があります。テストのギャップは、検査と品質計画に関連します。
このため、ハーネスの問題を軽減するには、いくつかの段階での制御が必要です。
電気要件を定義する
確認する：
電圧
現在
ワイヤーゲージ
回路機能
温度条件
機械的要件の定義
確認する：
ハーネスの長さ
枝の長さ
ルーティング
コネクタの向き
固定点
スペースの制限
コンポーネントを制御する
特定：
ワイヤー
コネクタ
端子
ラベル
スリーブ
その他必要な付属品
必要に応じて正確な部品番号を使用してください。
管理された図面の承認
顧客と製造元の両方が同じリビジョンで動作していることを確認してください。
プロトタイプを検証する
実際のキャビネットにサンプルを設置し、適合性、配線、ピン配置、ラベル付け、および組み立ての利便性を確認します。
検査およびテスト計画を定義する
何を検査またはテストするのか、どのくらいの頻度で検査するのか、どのような文書が必要なのかについて合意します。
このアプローチはパネル配線だけでなく、多くの繰り返し生産にも適用できます。{0}産業用ワイヤーハーネスプロジェクト。
カスタム ハーネス プロジェクトの場合、問題を特定するのに最も有効な時期は、量産が開始される前です。
私たちのレビューは次の内容から始めることができます。
配線図
ハーネス図面
BOM
コネクタ一覧
キャビネットのレイアウト
既存のサンプル
製造前に、ワイヤ仕様、コネクタと端子の部品番号、ピン配列、分岐寸法、ラベル、プロジェクト固有の品質要件などの重要な詳細を確認する必要があります。{0}}
新しいもののために制御盤ワイヤーハーネス、プロトタイプの製造は、リピート注文を開始する前に、実際のエンクロージャ内の適合性と配線を確認するためにも使用できます。
検査とテストの要件は、同じテスト計画をすべてのハーネスに自動的に適用するのではなく、承認された仕様とアプリケーションに従って定義する必要があります。
定期的な生産の場合、図面改訂管理と適切な生産記録は、バッチ間の一貫性を維持するのに役立ちます。
配電盤のワイヤリング ハーネスの問題-予防チェックリスト
新しいハーネスの実稼働を承認する前に、次の点を確認してください。
ワイヤゲージは承認された電気設計と一致します
使用環境に適した絶縁性
コネクタ品番確認済み
端子品番確認済み
ピン配置は確認済みです
コネクタの方向が定義されています
全体と枝の長さが文書化されています
ワイヤとコネクタのラベルが定義されています
配線と曲げスペースを考慮
図面のリビジョンが正しい
必要に応じてプロトタイプの適合性がチェックされています
圧着品質管理が定義されています
検査要件が文書化されている
電気試験要件が定義されている
トレーサビリティ要件が合意されている
生産前に簡単なレビューを行うことで、キャビネットの組み立て中の作業を大幅に防ぐことができます。
よくある質問
Q: 配電盤のワイヤーハーネスが故障する原因は何ですか?
A: 原因は 1 つだけではありません。問題は、電気設計、不適切な材料の選択、不十分な圧着、絶縁の損傷、コネクタの不一致、配線エラー、機械的ストレス、環境への曝露、または不適切な生産管理によって発生する可能性があります。
ハーネスの設計を変更する前に、障害のメカニズムを特定することが重要です。
Q: 配電パネルのワイヤリング ハーネスはどのようにテストしますか?
A: テスト計画はハーネスとアプリケーションによって異なります。
一般的なチェックには、目視検査、寸法検査、導通テスト、圧着品質検証などが含まれます。特定の設計または顧客の要件に応じて、追加の電気テストが指定される場合があります。
必要なテストについては、生産前に合意する必要があります。
Q: 圧着端子が故障する原因は何ですか?
A: 考えられる原因としては、間違った端子、不適切なワイヤ サイズ、不適切な工具、不十分なストリップ長さ、導体より線の損傷、不適切な圧着設定、または不十分なプロセス管理などが挙げられます。
したがって、圧着品質は、外観だけに頼るのではなく、端子システムとプロジェクトの要件に適した方法を使用して検証する必要があります。
Q: 間違ったワイヤーゲージは過熱を引き起こす可能性がありますか?
A: 不適切な負荷条件下で動作する導体のサイズが小さすぎると、過度の温度上昇が発生する可能性があります。
ワイヤのサイズは、電気負荷と、温度、結束、絶縁定格、適用可能な設計要件などの関連する設置条件に従って選択する必要があります。
Q: すべてのワイヤー ハーネスに HiPot テストが必要ですか?
A: 必ずしもそうではありません。
絶縁耐力試験は、特定の用途、規格、または顧客の仕様に必要な場合がありますが、すべてのワイヤー ハーネスに対する普遍的な要件として扱うべきではありません。
テスト計画には、電気設計と該当する要件が反映されている必要があります。
Q: パネル製造業者は、生産ユニット間の配線ミスをどのようにして減らすことができますか?
A: 明確な図面、管理されたリビジョン、標準化されたワイヤ識別、定義されたコンポーネントの部品番号、訓練を受けた組み立て担当者、検査、および-必要に応じて-事前に組み立てられたハーネスを使用することにより、一貫性を向上させることができます。-
繰り返されるキャビネット設計の場合、図面で制御された制御キャビネット ワイヤ ハーネスを使用すると、繰り返しの配線作業のばらつきを軽減できます。{0}
Q: 量産バッチを注文する前にプロトタイプをテストする必要がありますか?
A: 新しいカスタム ハーネスの場合、一般にプロトタイプの検証が重要です。
これにより、繰り返し生産を開始する前に、フィット感、配線、分岐の長さ、コネクタの向き、ピン配置、ラベル付け、取り付けの利便性をチェックできます。
電気パネルのワイヤリングハーネスの問題を解決するためにサポートが必要ですか?
配線の問題が繰り返し発生する場合、ポイントツーポイント配線をカスタム ハーネスに置き換える場合、または新しい制御キャビネットを開発する場合、最初のステップは、単に既存のハーネスを複製するのではなく、実際のアプリケーションを確認することです。
あなたのものを私たちに送ってください配線図、ハーネス図、BOM、コネクタリスト、または既存のサンプル。当社のチームはお客様と一緒に製造要件を確認し、プロトタイプまたは生産前に確認する必要がある領域を特定します。
プロジェクトに次のような問題が含まれるかどうか配電盤ワイヤーハーネス, 制御盤ワイヤーハーネス、またはより広範な産業用ワイヤーハーネスアプリケーションでは、早い段階で仕様を定義することで、プロジェクトの後半で避けられるやり直し作業を減らすことができます。
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