Hogyan határozzuk meg a szervomotor-kábeleket a robotkarokhoz, mielőtt kiengedi a RFQ

Egy robotkar törölheti a funkcionális tesztelést, elküldheti az integrátornak, és még mindig heteket veszíthet az üzembe helyezés során, mivel az egyik szervomotor-kábelt katalógusalkatrészként kezelték a szabályozott mozgású alkatrész helyett. Ezt látjuk, amikor egy tengely csak azután kezdi el a kódoló riasztását, hogy a kábelköteget a karba helyezték, amikor a csuklóízület átment a száraz ciklus tesztelésen, de 2 hetes gyártási mozgás után meghibásodik, vagy amikor a cserekábel nem javít semmit, mert a valódi probléma az árnyékolás lezárása és a bilincs geometriája, nem a hajtás. A látható tünet általában a szervo instabilitása. A vásárlási hiba sokkal korábban történt, amikor a RFQ a vezetők számára és az egységárra összpontosított, de figyelmen kívül hagyta a dinamikus útvonalat, a visszacsatoló áramkört és az érvényesítési módszert.

Egy robotintegrátor azután érkezett hozzánk, hogy egy 6 tengelyes raklapozó cella 11 gyártási napot veszített az indítás során. A motor és a meghajtó készlet egy elismert márkától származott. A kábelszerelés sem volt nyilvánvalóan rossz. Illett a csatlakozócsaládhoz, megfelelt a folytonosságnak, és kereskedelmi szempontból vonzónak tűnt. Ami nem illett, az a valós alkalmazás volt: az enkóderpár árnyékolása túl gyenge volt az áramvezetők melletti útvonalhoz, a OD kábel túl nagy volt a belső átjáróhoz, és a bilincstávolság lehetővé tette, hogy a csavarodás felgyülemlett a csuklókimenetnél. A kábelt statikus ipari vezetékként vásárolták. A robot dinamikus precíziós alkatrészként használta.

Ez az útmutató azoknak a vásárlóknak szól, akik szervomotor-kábel-szerelvényeket, robotkar belső kábelkötegeket, érzékelő- és jelkábeleket, valamint ipari Ethernet-kábel-szerelvényeket szereznek be ipari robotkarokhoz és kollaboratív robotokhoz. A cél egyszerű: segíteni a beszerzésnek és a mérnöki csapatnak egy olyan szervokábel RFQ kiadásában, amely túléli az útvonalvezetést, a zajt, a tesztelést és a volumengyártás indítását anélkül, hogy a mintarendelést álcázott kísérletté változtatná.

Miért hibásodik meg a RFQ szervókábel a robotprogramokban?

A legtöbb sikertelen szervokábel-vásárlás rossz feltételezéssel kezdődik: a motorteljesítmény, a kódoló visszacsatolása, a fékvezetékek és a csatlakozó hardver függetlenül ellenőrizhető. Egy igazi roboton ezek az áramkörök egyetlen mozgásrendszerként viselkednek. A tápkábel zaja már jóval azelőtt megrongálhatja a jeladó visszajelzését, hogy a meghajtó súlyos hibát jelezne. A kiváló statikus elektromos értékekkel rendelkező kábel akkor is meghibásodhat, ha a robot útvonala a közzétett határ alá kényszeríti a hajlítási sugarat, vagy a csomagot túlcsavarja a torziós kialakításán. Még a helyes kivezetés is költségessé válhat, ha a hátlap kilépési szöge ütközik a J4 vagy J6 borítékkal, és kényszeríti a terepi átdolgozást.

"A szervókábel problémákat gyakran vásárolják, nem fedezik fel. Ha a RFQ soha nem határozza meg az útvonalat, az árnyékolási köteget és a teszt hatókörét, akkor a minta csak egy alkatrészszámot viselő találgatás."

– Hommer Zhao, a Robotics Cable Assembly alapítója

Éppen ezért a RFQ-nak le kell írnia az alkalmazást, mielőtt árat kérne. A vevőnek dokumentálnia kell legalább a szervohajtás családot, a motorsorozatot, a jeladó típusát, a beépített hosszt, a mozgó vagy rögzített szakaszokat, a hajlítási pontokat, a torziós elvárásokat, a környezeti kitettséget és a szükséges átvételi teszteket. E cikkek nélkül az egyik szállító statikus szekrénykábelt, egy másik dinamikus hibrid kábelt ajánl, és a beszerzés során a különböző termékek számait hasonlítják össze, mintha felcserélhetők lennének.

A 7 kábel specifikációja, amelyek valójában megváltoztatják a vásárlási döntést

A rossz opciók eltávolításának leggyorsabb módja az alábbi 7 részlet áttekintése, mielőtt bármilyen mintamegrendelés megjelenne.

Az a vevő, aki ezt a 7 sort korán leállítja, általában több időt takarít meg, mint az a vevő, aki 3% kedvezményt ad le egy meghatározatlan alkatrészről. A legnagyobb kereskedelmi hiba az, hogy nem fizetünk túl sokat. A rossz kábelarchitektúrát hagyja jóvá, majd fizet a hibakeresésért, a hely késleltetéséért és egy második prototípusért, új megrendelési szám alatt.

Tekintse át a teljesítmény-, a kódoló- és a fékáramköröket egy rendszerként

A szervomotor tengely csak akkor működik jól, ha a kábel architektúrája egyaránt tiszteletben tartja az energiaszállítást és a jel integritását. A tápmagok 230V AC, 480 V-os osztályú hajtáskimenetet vagy más alkalmazás-specifikus motorterhelést hordozhatnak, míg a kódoló vagy a resolver áramkör a tiszta, alacsony zajszintű átviteltől függ. Ha a visszacsatoló pár rosszul árnyékolt, rosszul van földelve, vagy a kapcsolási teljesítmény mellett rossz geometriára van kényszerítve, a hajtás akkor is instabil helyzetadatokat tud jelenteni, ha maga a motor egészséges.

Éppen ezért a robotvásárlók nem hagyhatják jóvá a szervokábeleket pusztán a folytonosság alapján. Hasonlítsa össze legalább a kábel architektúrát a kódoló típusával, az árnyékolási módszerrel, az útvonal súlyosságával és a földelési tervvel. A növekményes kódoló áramkörök, az abszolút kódoló áramkörök és a resolver hurkok nem egyformán tolerálják ugyanazt a zajkörnyezetet. Az integrált fékvezetékek sem. Amikor egy szállító azt mondja, hogy egy kábel "egyenértékű", akkor a következő helyes kérdés: melyik motorcsaládhoz, melyik visszacsatolási módszerhez és milyen útvonalfeltételhez tartozik egyenértékű?

"A legcsendesebb kódolócsatorna általában a fegyelemből fakad, nem a szerencséből. A párárnyékolás, a földelés és a bilincsek elhelyezése ugyanolyan fontos, mint a vezetőréz, amikor a tengely egész nap mozog."

– Hommer Zhao, a Robotics Cable Assembly alapítója

A magas keverékű robotprogramok esetében a gyakorlati szabály egyszerű: ha a mérnökök nem tudják megmagyarázni, hogy a teljesítmény-, visszacsatolás- és fékáramkörök hogyan osztoznak ugyanazon a köpenyen anélkül, hogy megrongálnák egymást, akkor a beszerzés még nem vásárolhatja meg a mintát.

Hibrid kábel vagy osztott kábel: melyik csökkenti a program kockázatát?

Sok robotprogram túl későn dönt a hibrid szervokábel és a külön táp- és kódolókábelek között. A helyes válasz az útvonal-sűrűségtől, a karbantartási stratégiától és a telepítési munkától függ, nem pedig a megszokástól.

A legalacsonyabb egységár nem hozza létre automatikusan a legalacsonyabb programköltséget. Ha egy osztott architektúra robotonként 35 perc telepítési időt ad hozzá, és 2 extra szorítópontot hoz létre a csuklónál, akkor ez a munka és a kockázat beletartozik a vásárlási döntésbe. Ha egy hibrid kábel megtakarítja az útvonalteret, de a szállító nem tudja meghatározni az árnyékolási stratégiát, a látszólagos egyszerűsítés egyszerűen az üzembe helyezésre helyezheti át a problémát.

Dinamikus útválasztási szabályok, amelyek a RFQ kifejezéshez tartoznak, nem a törzsi tudáshoz

A dinamikus robotkábelek először meghibásodnak az útvonalon. A hajlítási sugár, a torzió, a nem támasztott hosszúság, a szorítók távolsága és a kilépési irány meghatározza, hogy a jóváhagyott kábel úgy él-e, mint egy robot alkatrésze, vagy úgy hal meg, mint egy statikus gépkábel. Ez különösen igaz a J4-J6 szakaszokra, a kompakt cobot karok belsejében, és bárhol, ahol a kábel éles házátmeneteket keresztez.

A vásárlóknak a minta jóváhagyása előtt el kell kérniük a valódi útvonalat vagy legalább egy útvonalvázlatot. Jelölje meg a rögzített pontokat, a mozgó pontokat, a csavarási zónákat, a szervizhurkokat és a szekrény válaszfalainak kijáratait. Ha a kábel egy ruhacsomagba kerül, határozza meg, hogy a mozgás folyamatos hajlítás, szakaszos áthelyezés vagy ismétlődő csavarás. Ha a kábel a kar belsejében van, határozza meg a telepítési útvonalat és azt a maximális OD értéket, amely az összeszerelés során kopás nélkül áthaladhat.

A hasznos külső hivatkozások segítenek a követelmény megfogalmazásában még akkor is, ha nem helyettesítik a tesztelést. A Rotary encoder alapjai megmagyarázzák, hogy a visszacsatoló áramkörök miért érzékenyek a zajra és a jelveszteségre, míg az elektromágneses interferencia arra emlékezteti a csapatokat, hogy miért nem lehet véletlenül az árnyékolást és a földelést kezelni. A gépek huzalozásánál a IEC 60204 szintén hasznos nyilvános hivatkozás a dokumentáció és az elektromos biztonsági elvárások megvitatása során.

Érvényesítés a kötet kiadása előtt

A gyártásra alkalmas szervokábel-jóváhagyásnak többet kell tartalmaznia, mint az illeszkedést és a folytonosságot. A pontos stack a robottól és az ügyféltől függ, de a legtöbb B2B program számára előnyös az alábbi ellenőrzőlista:

1. 100%-os folytonosság és kitűzött térkép.
2. Szigetelési ellenállás és hi-pot, ha a feszültségosztály vagy az ügyfél specifikációja megköveteli.
3. A csatlakozó tájolása és méretének áttekintése a telepített útvonalon.
4. Az árnyékolás lezárásának ellenőrzése, és ahol szükséges, a földelési módszer felülvizsgálata.
5. A kockázatnak megfelelő dinamikus ellenőrzés: flexibilis kerékpározás, torziós kerékpározás vagy útvonal-makett.
6. Jelreleváns érvényesítés, ha a tengely érzékeny: a kódoló integritása, a zajvizsgálat vagy az alkalmazás-specifikus hajtás elfogadása.

"Az a minta, amely csak a folytonosságon megy át, nem engedélyezett a mozgáshoz. A robottengely esetében az igazi kérdés az, hogy a kábel továbbra is megfelelően viselkedik-e az útvonal után, a bilincsek és a zajforrások egyszerre vannak jelen."

– Hommer Zhao, a Robotics Cable Assembly alapítója

Ha a szállító nem tudja megmagyarázni, hogy mit ellenőriztek és mit nem, a beszerzésnek feltételeznie kell, hogy a rejtett költség még mindig várat magára.

Milyen beszerzést kell küldeni a RFQ

Az erős szervokábel RFQ lerövidíti az idézési időt és csökkenti a téves igazítást. Küldje el ezeket együtt:

• Rajzolás, útvonalvázlat vagy tiszta fényképek a csatlakozó tájolásával és rögzítési pontokkal.
• BOM vagy jóváhagyott alkatrész-hivatkozások, beleértve a motor-, meghajtó- és csatlakozócsaládokat.
• Mennyiségi felosztás: prototípus, pilot, éves mennyiség és szerviz-alkatrészek kereslet.
• Környezet: hőmérséklet, olaj, hűtőfolyadék, kopás, lemosás, EMI expozíció és mozgásprofil.
• Célzott átfutási idő és minden olyan indulási dátum, amely nem csúszik el.
• Megfelelőségi cél és dokumentációs elvárás, például nyomon követhetőség, címkézés, vizsgálati jelentés vagy első cikk szerinti csomag.
• Elfogadási hatókör: folytonosság, hi-pot, szigetelési ellenállás, hajlítás vagy csavarás ellenőrzése, és minden jellel kapcsolatos ellenőrzés.

Ez a csomag lehetővé teszi, hogy a szállító valami hasznosat küldjön vissza: nem csak egy árat, hanem egy gyártási áttekintést, kábelajánlatot, kockázati megjegyzéseket és egy érvényesítési tervet, amely megfelel a tényleges robot felépítésének.

GYIK

Mit kell küldenie egy robot OEM-nek az első szervokábellel (RFQ)?

Küldje el a rajzot vagy az útvonalvázlatot, a BOM, a tengelyszámot, a hajtás és a motor alkatrészszámát, a mennyiségi megosztást, a környezetet, a cél átfutási időt és a megfelelőségi célt. Ha a csatlakozó tájolását és az elvárt átvételi teszteket is megadja, a szállító általában 3 helyett 1 ciklusban küldhet vissza gyártási felülvizsgálatot és árajánlatot.

Elegendő a folytonossági vizsgálat egy szervomotor-kábel-összeállításhoz?

Nem. A folytonosság azt bizonyítja, hogy az áramkör zárt, de nem bizonyítja az árnyékolás minőségét, a jeladó jelének stabilitását, a szigetelési ráhagyást vagy a dinamikus teljesítményt. A legtöbb robotprogramnak meg kell határoznia a folytonosságot, a tűtérképet, a szigetelési ellenállást, a hi-potot, ha szükséges, és legalább 1 alkalmazás szempontjából releváns mechanikai vagy jeltesztet.

Mikor jobb egy hibrid szervókábel, mint a külön táp- és kódolókábel?

A hibrid kábel általában jobb, ha szűk az elvezetési hely, a robot csuklója vagy a belső járat zsúfolt, és az integrátort gyorsabban kell összeszerelni. A különálló kábelek gyakran könnyebben cserélhetők külön-külön, de általában nagyobb mennyiséget és több telepítési időt igényelnek.

Melyik kábelrészlet okozza a legdrágább terepi hibákat?

Sok robotprogramban a legdrágább meghibásodások a rossz dinamikus útválasztási fegyelemből indulnak ki, nem pedig magával a vezetőfémmel. A szűk hajlítási sugár, az ellenőrizetlen csavarodás, a gyenge bilincstávolság és a nem megfelelő pajzsvégződés időszakos jeladó-hibákat okozhat, amelyeket nehéz reprodukálni a padon.

Hogyan hasonlítsák össze a vevők a kábelszolgáltatók átfutási idejét?

Hasonlítsa össze az átfutási időt a BOM kockázat, a csatlakozó beszerzése, a teszt hatóköre és a dokumentáció szintje szerint, nem csak a naptári ígéret alapján. Egy 2 hetes árajánlat a pajzs felépítésének, a pinout-revízió-vezérlésnek vagy az érvényesítési tervnek a megerősítése nélkül több késést okozhat, mint egy 4 hetes program, amely az elején megfelelően van megadva.

Mit ad vissza egy alkalmas beszállító a RFQ csomag áttekintése után?

A megfelelő beszállítónak vissza kell küldenie a gyártási áttekintést, az ajánlott kábelarchitektúrát, az útválasztással és az árnyékolással kapcsolatos kockázati megjegyzéseket, a javasolt érvényesítési hatókört, a minta és a gyártás átfutási idejét, valamint a prototípus- és mennyiségi igényekhez igazított árajánlatot.

Küldje el a következő csomagot, ne csak a cikkszámot

Ha szervomotor-kábeleket szerez be egy robotkarhoz vagy teljes mozgási kábelköteghez, akkor küldje el a következő rajzot: BOM, mennyiségmegosztás, környezet, cél átfutási idő és megfelelőségi cél. Adja meg a meghajtó és a motor alkatrészszámát, a csatlakozó tájolását és a már ismert teszthatárokat. Visszaküldjük a gyártási áttekintést, az ajánlott kábelarchitektúrát, az útválasztási és árnyékolási kockázati megjegyzéseket, a javasolt érvényesítési hatókört, valamint a minta-, kísérleti- és gyártási igényekhez igazított árajánlatot.