Детальний Опис
Екранований проти неекранованого маніпуляторного кабелю — коли екран необхідний
Неекранований маніпуляторний кабель робота (цифровий ввід/вивід 24 В постійного струму для соленоїдів захоплювача, датчиків наявності деталі, керування клапанами) працює на рівнях сигналу, що допускають помірний електричний шум. Цифровий вхід 24 В постійного струму має типовий поріг 15 В для «високого» та 5 В для «низького» рівня — смуга гістерезису 10 В забезпечує властиву завадостійкість приблизно 5–10 В.
Екранований маніпуляторний кабель необхідний, коли сигнали кінцевого ефектора працюють на рівнях, де запас завадостійкості значно менший:
| Тип сигналу | Рівень напруги | Запас завадостійкості | Екран потрібен? |
|---|---|---|---|
| Цифровий ввід/вивід 24 В постійного струму (соленоїд, датчик) | 24 В | ~10 В | Ні |
| Аналоговий 0–10 В (датчик переміщення) | 0–10 В | ~0,1 В (для точності 1%) | Так |
| Аналоговий 4–20 мА (тиск, сила) | Контур 7–30 В постійного струму | ~0,05 мА (для точності 0,5%) | Так (для довгих ліній) |
| Інкрементальний енкодер (RS-422, 5 В) | ±2 В диференційний | ~0,2 В | Так |
| Тензодатчик (рівень мВ) | 0–20 мВ повна шкала | ~0,02 мВ | Так |
| GigE Vision (Ethernet, ±1 В) | ±1 В диференційний | ~0,1 В | Так (внутрішній екран CAT6a) |
| USB 3.0 (5 Гбіт/с) | ±0,2 В диференційний | ~0,02 В | Так (внутрішній + загальний) |
| CAN bus | ±1,5 В диференційний | ~0,5 В | Рекомендовано |
| IO-Link | 24 В, 200 мА | Помірний | Не обов'язково, але рекомендовано |
У середовищі зап'ястка робота — поруч із силовими кабелями серводвигунів, що несуть 10–40 А з частотою ШІМ-комутації 4–16 кГц — у неекранованому аналоговому провіднику сигналу може наводитися шум 0,5–2 В. Для аналогового сигналу 0–10 В із необхідною точністю 1% наведений шум 0,5 В — це похибка 5% — неприйнятно. Для сигналу тензодатчика 0–20 мВ повної шкали наведений шум 0,5 В у 2500 разів перевищує сигнал повної шкали — сигнал повністю загублений у шумі.
Ефективність екрана в середовищі зап'ястка робота
Ефективність екран-обплетення залежить від правильного кінцювання:
- Екран має заземлюватися лише на ОДНОМУ кінці для аналогових сигналів — заземлення на обох кінцях створює контур заземлення (струм через екран через різницю потенціалів між заземленням зап'ястка та контролера). Цей струм контуру заземлення наводить власний шум у сигнальних провідниках. Кінець контролера робота є стандартною точкою одностороннього заземлення
- Екран має заземлюватися на ОБОХ кінцях для високочастотних цифрових сигналів (Ethernet, USB) — мала довжина кабелю (<2 м) означає, що напруга контуру заземлення мала, а заземлення обох кінців забезпечує кращу високочастотну продуктивність екрана
- Дренажний провідник має мати низькоімпедансне з'єднання із заземленням — дренажний провідник, кінцьований через довгий хвостовик до віддаленої точки заземлення, має високу індуктивність і забезпечує погане високочастотне екранування. Дренажний провідник має з'єднуватися з корпусом роз'єму або окремою клемою екрана в межах 20 мм від точки виходу кабелю
Якість екранованих маніпуляторних кабелів Yichi
- Перевірене покриття обплетення: оптичне вимірювання на виробничих зразках — прийнятність покриття ≥85%. Кут обплетення (30–45° від осі кабелю) перевіряється — надто малий кут (майже паралельний осі) забезпечує добре покриття, але погану гнучкість; надто великий кут забезпечує добру гнучкість, але зменшене покриття
- Випробувана безперервність екрана: опір екрана постійному струму (дренажний провідник-дренажний провідник, кінець-до-кінця) вимірюється на кожній виробничій довжині. Обрив кола вказує на розрив екрана — кабель не забезпечує ЕМЗ-захист
- Опір ізоляції жила-екран: 500 В постійного струму прикладається між кожною жилою та екраном — мінімум ≥5 ГОм·км. Низький опір ізоляції вказує на прокол в ізоляції жили в місці контакту з екраном
- Радіус згинання з екраном: мінімальний радіус згинання послаблюється з 7,5× діаметра (без екрана) до 10× діаметра (з екраном), оскільки шар обплетення додає жорсткість на згинання. Замовники, що специфікують екранований кабель, мають враховувати цей дещо більший радіус згинання при прокладанні кабелю на стику зап'ясток-інструмент