Descrizione Dettagliata
Cavo per manipolatore schermato vs non schermato — quando lo schermo è necessario
Il cavo per manipolatore robot non schermato (I/O digitale 24 V CC per elettrovalvole di pinze, sensori di presenza pezzo, controllo valvole) opera a livelli di segnale che tollerano rumore elettrico moderato. Un ingresso digitale 24 V CC ha una soglia tipica di 15 V per "alto" e 5 V per "basso" — la banda di isteresi di 10 V fornisce un'immunità al rumore intrinseca di circa 5–10 V.
Il cavo per manipolatore schermato è necessario quando i segnali dell'end effector operano a livelli dove il margine di rumore è significativamente più piccolo:
| Tipo di segnale | Livello di tensione | Margine di rumore | Schermo necessario? |
|---|---|---|---|
| I/O digitale 24 V CC (elettrovalvola, sensore) | 24 V | ~10 V | No |
| Analogico 0–10 V (sensore di spostamento) | 0–10 V | ~0,1 V (per accuratezza 1%) | Sì |
| Analogico 4–20 mA (pressione, forza) | anello CC 7–30 V | ~0,05 mA (per accuratezza 0,5%) | Sì (per tratti lunghi) |
| Encoder incrementale (RS-422, 5 V) | differenziale ±2 V | ~0,2 V | Sì |
| Estensimetro (livello mV) | fondo scala 0–20 mV | ~0,02 mV | Sì |
| GigE Vision (Ethernet, ±1 V) | differenziale ±1 V | ~0,1 V | Sì (schermo interno CAT6a) |
| USB 3.0 (5 Gbps) | differenziale ±0,2 V | ~0,02 V | Sì (interno + globale) |
| CAN bus | differenziale ±1,5 V | ~0,5 V | Consigliato |
| IO-Link | 24 V, 200 mA | Moderato | Non richiesto ma consigliato |
In un ambiente di polso del robot — adiacente a cavi di potenza dei motori servo che trasportano 10–40 A a frequenza di commutazione PWM di 4–16 kHz — il conduttore di segnale analogico non schermato può subire rumore indotto di 0,5–2 V. Per un segnale analogico 0–10 V con accuratezza richiesta dell'1%, 0,5 V di rumore indotto è un errore del 5% — inaccettabile. Per un segnale di estensimetro di fondo scala 0–20 mV, 0,5 V di rumore indotto è 2 500× il segnale di fondo scala — il segnale è completamente sepolto nel rumore.
Efficacia dello schermo nell'ambiente del polso del robot
L'efficacia della treccia di schermo dipende da una terminazione corretta:
- Lo schermo deve essere messo a terra a UNA SOLA estremità per i segnali analogici — la messa a terra a entrambe le estremità crea un anello di terra (corrente che scorre attraverso lo schermo a causa della differenza di potenziale tra la terra del polso e quella del controller). Questa corrente dell'anello di terra induce il proprio rumore nei conduttori di segnale. L'estremità del controller del robot è la posizione standard di messa a terra a punto singolo
- Lo schermo deve essere messo a terra a ENTRAMBE le estremità per i segnali digitali ad alta frequenza (Ethernet, USB) — la breve lunghezza del cavo (<2 m) significa che la tensione dell'anello di terra è piccola, e la messa a terra di entrambe le estremità fornisce migliori prestazioni di schermo ad alta frequenza
- Il filo di drenaggio deve avere una connessione di terra a bassa impedenza — un filo di drenaggio terminato attraverso una coda lunga verso un punto di terra distante ha un'alta induttanza e fornisce una schermatura ad alta frequenza scadente. Il filo di drenaggio deve connettersi al guscio del connettore o a un terminale di schermo dedicato entro 20 mm dal punto di uscita del cavo
Qualità del cavo per manipolatore schermato Yichi
- Copertura della treccia verificata: misurazione ottica su campioni di produzione — accettazione con copertura ≥85%. L'angolo di treccia (30–45° dall'asse del cavo) è verificato — un angolo troppo poco profondo (quasi parallelo all'asse) fornisce una buona copertura ma una scarsa flessibilità; un angolo troppo ripido fornisce una buona flessibilità ma una copertura ridotta
- Continuità dello schermo testata: la resistenza CC dello schermo (filo di drenaggio a filo di drenaggio, da un'estremità all'altra) è misurata su ogni lunghezza di produzione. Un circuito aperto indica una rottura nello schermo — il cavo non fornisce protezione EMI
- Resistenza di isolamento conduttore-schermo: 500 V CC applicati tra ogni conduttore e lo schermo — minimo ≥5 GΩ·km. Una bassa resistenza di isolamento indica un foro microscopico nell'isolamento del conduttore dove entra in contatto con lo schermo
- Raggio di curvatura con schermo: il raggio di curvatura minimo in flessione è allentato da 7,5× OD (non schermato) a 10× OD (schermato) perché lo strato di treccia aggiunge rigidità alla flessione. I clienti che specificano un cavo schermato devono consentire questo raggio di curvatura leggermente più grande nell'instradamento del cavo polso-utensile