Un aperçu de l'industrie en février 2022 a établi un lien entre la croissance de l'IoT industriel, des robots collaboratifs, de l'Ethernet, des capteurs et des équipements automatisés et une demande accrue d'interconnexions de puissance, de signaux et de données. Il a utilisé des exemples de robots FANUC et ABB et a discuté des produits de TE Connectivity, Belden, Fischer et HARTING.
Les spécifications des robots nommés, les portefeuilles des fournisseurs, les évaluations des produits et les plans de développement étaient des descriptions disponibles à ce moment-là. Ils ne sont pas des informations actuelles de commande ou la preuve qu'une marque est la meilleure. Une architecture d'interconnexion robotique fiable commence par les exigences de mouvement, d'environnement, de données, de puissance, de sécurité, de maintenance et d'installation.
Cartographier le système complet de connexion du robot
Un robot peut avoir besoin de puissance moteur, de puissance de freinage, de retour d'encodeur, de circuits de sécurité, de capteurs, de caméras, d'Ethernet industriel, de bus de terrain, de mise à la terre et d'interfaces d'outillage auxiliaires. Les joints internes, les paquets de robe, les changeurs d'outil, les connecteurs bas, les armoires de commande, et les liens externes d'usine ont différentes contraintes.
Définissez la tension, le courant, le protocole, le débit de données, la latence, le blindage, le mouvement, le rayon de courbure, la torsion, les cycles d'accouplement, l'accès au service et les conséquences de défaillance pour chaque liaison. Un connecteur hybride peut réduire les interfaces mais peut concentrer les risques électriques, thermiques et de réparation.
Armoire protégée contre machine exposée
L'aperçu 2022 contrasté connexions à l'intérieur des enceintes protégées avec des interfaces industrielles exposées. Une connexion d'armoire IP20-style peut être appropriée lorsque le boîtier contrôle la poussière et les liquides. Une interface côté machine peut nécessiter une protection contre la poussière, l'huile, le liquide de refroidissement, le lavage, la condensation ou l'immersion temporaire.
Une classification IP répond à des tests d'entrée définis; elle ne prouve pas en elle-même la compatibilité chimique, la résistance à la corrosion, la stabilité aux UV, le lavage sous pression, les vibrations ou l'étanchéité à long terme. Examiner le logement, le joint, la gaine de câble, le surmoulage, le joint de panneau, la condition d'accouplement et le couple d'installation comme une seule barrière.
Utilisez MICE comme une conversation sur l'environnement
L'article discute du cadre MICE: sévérité mécanique, d'entrée, climatique et chimique, et électromagnétique. Il associait des environnements protégés plus propres à des niveaux inférieurs et à une exposition grave en usine à des niveaux plus élevés. Les classifications exactes doivent respecter les normes applicables en matière de câblage et d'équipement utilisées par le projet.
MICE est utile car elle empêche une focalisation étroite sur la résistance à l'eau. Une connexion peut passer un test d'entrée et échouer encore de vibration, fretting, cycle de température, attaque d'huile, ou bruit électromagnétique. Documentez chaque contrainte et ses preuves de test.
La performance Ethernet dépend de l'installation
L'Ethernet industriel peut connecter des robots à des armoires, des contrôleurs à des machines et des automates à des capteurs, des caméras et des actionneurs. Les interfaces RJ45, M12 et autres peuvent desservir différentes zones protégées ou exposées. Les exigences de protocole et de canal déterminent la catégorie, le nombre de paires, le blindage, l'impédance, la perte d'insertion, la perte de retour, la diaphonie et la portée.
L'aperçu a mis en évidence la terminaison du connecteur comme point faible et décrit les solutions installables sur le terrain. L'installation sur le terrain peut réduire l'inventaire des câbles et simplifier le routage, mais la performance dépend du décapage, du dévissage des paires, de la terminaison du blindage, des sièges de conducteur, de l'état de l'outil, de l'inspection et de la formation de l'installateur. Valider les assemblages réalisés par des techniciens représentatifs.
Ethernet à paire unique nécessite une planification du système
L'article 2022 a décrit Ethernet à paire unique comme un moyen de réduire la taille et la masse du câble pour certains appareils et a cité un concept M8 avec des contacts d'alimentation supplémentaires. Ces déclarations étaient des descriptions de fournisseurs et de tendances à l'époque. Le protocole actuel, l'alimentation, le connecteur, le câble et la compatibilité standard doivent être vérifiés.
Un câble plus petit peut améliorer le mouvement du robot, mais la résistance du conducteur, la chute de tension, l'élévation de température, la CEM, la topologie et le comportement des défauts restent importants. Les plans de migration devraient inclure des commutateurs, des PHYs, des diagnostics, des outils, et des pièces de rechange, pas seulement des connecteurs.
Le câble flexible n'est pas défini par la douceur
Le câble du robot peut se plier à plusieurs reprises, se tordre à travers les joints, accélérer et frotter contre les guides. Spécifiez le type de flex, le rayon de courbure, l'angle de torsion, le nombre de cycles, la vitesse, l'accélération, la température et la configuration du faisceau. Un câble évalué pour la flexion continue dans une chaîne de traînée peut ne pas être évalué pour la torsion.
La terminaison du connecteur doit empêcher le mouvement d'atteindre les contacts. Passez en revue le soulagement de tension, la bride, le surmoulage, la transition de bouclier, la fatigue de conducteur, et le routage de robe-paquet. Testez l'assemblage de câble complet sous un mouvement combiné représentatif et une charge électrique.
Le blindage a besoin d'un chemin complet
Les moteurs, les entraînements, le soudage, les alimentations de commutation et les contacteurs créent un bruit électromagnétique. Une terminaison de blindage à 360 degrés peut réduire l'impédance par rapport à une longue queue de cochon, mais la liaison de coque, la préparation du panneau, la tresse de câble, la référence PCB et la mise à la terre déterminent les performances du système.
Mesurer les communications pendant le fonctionnement du moteur, le freinage, le soudage et les conditions de défaut. Vérifier les décharges électrostatiques, les transitoires rapides, les surtensions et l'immunité aux radiofréquences, le cas échéant. La continuité seule ne démontre pas la marge du canal de données.
Garder les fonctions de sécurité identifiables
Les circuits d'arrêt d'urgence, d'arrêt de protection, d'activation, de freinage et autres circuits liés à la sécurité doivent suivre l'architecture de sécurité et le plan de validation de la machine. La clé, le codage, la séparation, les diagnostics et le remplacement contrôlé peuvent aider à prévenir les erreurs de connexion. Une seule estimation de connecteur n'établit pas la sécurité fonctionnelle; le circuit complet, les diagnostics, le logiciel, les hypothèses de panne, et la vérification déterminent si la réduction exigée de risque est réalisée.
Un workflow de sélection et de validation
- Cartographier chaque connexion interne, en mouvement, outil, armoire et usine-réseau.
- Définir les exigences électriques, de protocole, de mouvement, d'environnement, de sécurité et de service.
- Sélectionnez le connecteur, le câble, la terminaison, le blindage, la saisie et le montage en tant qu'assemblage.
- Construire des harnais représentatifs de la production et des terminaisons sur le terrain.
- Testez la marge électrique, le mouvement, la vibration, la température, l'entrée, les fluides, l'EMC, et la vie d'accouplement.
- Valider l'installation, le couple, le routage, l'inspection, le diagnostic, le remplacement et la réparation.
- Contrôlez les matériaux, le placage, le câble, l'outillage, le site, le micrologiciel et les changements de processus.
Produit utile-points de départ de la famille
Pour les connexions de données robustes, passez en revue Connecteurs de données WLconnectivity M12. Pour les assemblages mobiles intégrés, le Aperçu de fil-harnais et de câble-assemblée Peut soutenir le travail tôt d'architecture avant la qualification robot-spécifique.
L'aperçu 2022 a correctement souligné la miniaturisation, la fiabilité, la robustesse, la flexibilité, la convivialité et l'installation. Le meilleur connecteur est celui dont les preuves complètes du câble et du système correspondent à la zone réelle, au mouvement, au réseau et au plan de maintenance du robot.
