Детальний Опис
Чому «композитний» має значення — аргумент інтеграції
6-осьовий промисловий робот містить від 6 до 12 серводвигунів (по одному на вісь, плюс опційні допоміжні осі для зовнішніх позиціонерів або змінювачів інструменту). Кожен двигун потребує живлення (3 фази + PE), живлення гальма (2-жильний, 24 В постійного струму) та зворотного зв'язку енкодера (4–8 екранованих сигнальних пар). Крім того, кінцевий ефектор — зварювальний пістолет, захоплювач, камера бачення або змінювач інструменту — потребує власних силових, сигнальних і даних з'єднань. Схема проводки робота швидко перетворюється на щільне сплетіння окремих кабелів.
Традиційний підхід — окремі кабелі для кожної функції, об'єднані в пучок і прокладені через руку робота — має три проблеми:
- Простір: траса кабелю через руку 6-осьового робота вузька — зазвичай 30–50 мм у діаметрі на зап'ястку. Прокладання 6–12 окремих кабелів через цей простір фізично неможливе для всіх, окрім найбільших роботів
- Тертя: окремі кабелі труться один об одного під час руху руки. Зовнішня оболонка кожного кабелю зношується об сусідні. Після мільйонів циклів відмова оболонки, спричинена тертям, є однією з головних причин виходу кабелів роботів з ладу
- Торсійний дисбаланс: пучок окремих кабелів не скручується як єдине ціле. Кожен кабель скручується з дещо іншою швидкістю, створюючи внутрішнє тертя та концентрацію напружень у місцях, де кабелі зчіплюються один з одним
Інтеграція шини даних — навіщо вбудовувати її в кабель?
Ethernet і промислові шинні кабелі (PROFINET, EtherCAT, CAN bus) виготовляються за точними специфікаціями імпедансу та загасання. Інтеграція цих елементів даних у композитний кабель — замість прокладання окремих кабелів даних поруч із композитом силовий+сигнальний — вимагає:
- Підтримання контрольованого імпедансу під час процесу скрутки: скручена пара CAT5e має характеристичний імпеданс 100 ±15 Ом на частоті 100 МГц. Цей імпеданс залежить від діаметра провідника, товщини ізоляції та діелектричної проникності — і, що критично, від положення пари відносно інших провідників у кабелі. Якщо пару зминає між двома великими силовими провідниками під час скрутки, імпеданс зміщується. Наш процес скрутки використовує розпірні елементи та визначені позиції провідників для підтримання геометрії пар даних у всьому перерізі кабелю
- Ізоляцію від перехресних завад: силовий провідник 10 мм², що несе 20 А на частоті 50 Гц із гармоніками частотного перетворювача, генерує значні електромагнітні поля. Пари даних фізично відділені від силових провідників наповнювачами PU та шарами сигнальних пар — силові жили в центрі, сигнальні пари в середньому шарі, а пари даних у крайньому зовнішньому шарі жил, максимально віддаленому від силових провідників
- Випробування імпедансу після збірки кабелю: вимірювання характеристичного імпедансу та зворотних втрат на парах даних аналізатором мережі після повної збірки кабелю — а не лише на голих парах до збірки. Це гарантує, що процес скрутки та нанесення оболонки не погіршив продуктивність передачі даних
Виробництво композитних кабелів Yichi
- Інженерія індивідуальної конфігурації: кожен композитний кабель є замовним. Наші прикладні інженери працюють за схемою проводки робота, щоб спроєктувати переріз кабелю — кількість провідників, переріз, кількість пар, тип елемента даних, екранування та загальні розміри. Креслення перерізу надається на затвердження замовнику перед виробництвом
- Перевірений імпеданс пар даних: вимірювання характеристичного імпедансу (метод TDR), зворотних втрат і вставних втрат на парах даних аналізатором мереж (векторний аналізатор мереж, VNA) після остаточної збірки кабелю. Прийнятність: імпеданс у межах ±10 Ом від номінального; зворотні втрати ≥20 дБ на робочій частоті
- Контроль SRL (структурних зворотних втрат): нерівномірності в структурі кабелю (змінний крок скрутки, непостійний діаметр провідника, ексцентричність ізоляції) спричиняють відбиття, що погіршують передачу даних. SRL вимірюється та порівнюється з граничними значеннями специфікації
- Випробування ресурсу скручування з усіма активними елементами: випробування на скручування при ±180°/м із силовими провідниками під номінальним струмом, сигнальними парами, що передають тестовий сигнал 10 МГц, і парами даних, що передають кадри Ethernet — усі контролюються на предмет переривання протягом випробування на 10 000 000 циклів. Це визначальне кваліфікаційне випробування