Cách chỉ định cáp động cơ servo cho cánh tay robot trước khi bạn nhả RFQ

Một cánh tay robot có thể hoàn thành việc kiểm tra chức năng, chuyển đến bộ tích hợp nhưng vẫn mất nhiều tuần vận hành vì một cáp động cơ servo được coi như một bộ phận trong danh mục thay vì một bộ phận chuyển động được điều khiển. Chúng tôi nhận thấy điều đó khi trục bắt đầu đưa ra cảnh báo bộ mã hóa chỉ sau khi dây nịt được đeo vào cánh tay, khi khớp cổ tay vượt qua thử nghiệm chu trình khô nhưng không thành công sau 2 tuần chuyển động sản xuất hoặc khi cáp thay thế không khắc phục được gì vì vấn đề thực sự là ở phần cuối của tấm chắn và hình dạng kẹp chứ không phải ổ đĩa. Triệu chứng có thể nhìn thấy thường là vấn đề mất ổn định servo. Sai lầm mua hàng đã xảy ra sớm hơn nhiều, khi RFQ tập trung vào số lượng dây dẫn và đơn giá mà bỏ qua lộ trình động, mạch phản hồi và phương pháp xác thực.

Một nhà tích hợp rô-bốt đã đến với chúng tôi sau khi ô xếp pallet 6 trục bị mất 11 ngày sản xuất trong quá trình ra mắt. Động cơ và bộ truyền động là của một thương hiệu uy tín. Việc lắp ráp cáp rõ ràng cũng không sai. Nó phù hợp với họ đầu nối, có tính liên tục và trông hấp dẫn về mặt thương mại. Điều mà nó không phù hợp là ứng dụng thực tế: tấm chắn cặp bộ mã hóa quá yếu đối với tuyến đường bên cạnh dây dẫn điện, cáp OD quá lớn so với lối đi bên trong và khoảng cách kẹp khiến lực xoắn tích tụ ở lối ra cổ tay. Cáp được mua giống như dây dẫn công nghiệp tĩnh. Robot đã sử dụng nó như một bộ phận có độ chính xác động.

Hướng dẫn này dành cho người mua tìm nguồn cung ứng các cụm cáp động cơ servo, bộ dây bên trong cánh tay robot, cáp cảm biến và tín hiệu và các cụm cáp Ethernet công nghiệp cho cánh tay robot công nghiệp và robot cộng tác. Mục tiêu rất đơn giản: giúp bộ phận thu mua và kỹ thuật phát hành cáp servo RFQ có thể tồn tại trong quá trình định tuyến, tiếng ồn, kiểm tra và khởi chạy khối lượng mà không biến đơn đặt hàng mẫu thành một thử nghiệm trá hình.

Tại sao cáp servo RFQs bị lỗi trong các chương trình robot

Hầu hết các lần mua cáp servo không thành công đều bắt đầu với giả định sai: công suất động cơ, phản hồi bộ mã hóa, dây phanh và phần cứng đầu nối có thể được xem xét độc lập. Trên một robot thực sự, các mạch đó hoạt động như một hệ thống chuyển động. Tiếng ồn của cáp nguồn có thể làm hỏng phản hồi của bộ mã hóa rất lâu trước khi ổ đĩa báo lỗi cứng. Cáp có giá trị tĩnh điện cao vẫn có thể bị hỏng nếu lộ trình của robot buộc bán kính uốn cong xuống dưới giới hạn đã công bố hoặc xoắn gói hàng vượt quá thiết kế xoắn của nó. Ngay cả một sơ đồ chân chính xác cũng có thể trở nên đắt đỏ nếu góc thoát của vỏ sau va chạm với đường bao J4 hoặc J6 và buộc phải làm lại trường.

"Các sự cố về cáp servo thường được mua chứ không được phát hiện. Nếu RFQ không bao giờ xác định tuyến đường, ngăn xếp lá chắn và phạm vi kiểm tra thì mẫu chỉ là phỏng đoán mang số bộ phận."

— Hommer Zhao, Người sáng lập, Robotics Cable Assembly

Đó là lý do tại sao RFQ phải mô tả ứng dụng trước khi hỏi giá. Tối thiểu, người mua phải ghi lại họ dẫn động servo, dòng động cơ, loại bộ mã hóa, chiều dài lắp đặt, các phần chuyển động hoặc cố định, điểm uốn cong, kỳ vọng xoắn, khả năng tiếp xúc với môi trường và các thử nghiệm chấp nhận bắt buộc. Nếu không có những mặt hàng đó, một nhà cung cấp báo giá cáp tủ tĩnh, một nhà cung cấp khác báo giá cáp lai động và việc mua sắm sẽ kết thúc bằng việc so sánh các con số từ các sản phẩm khác nhau như thể chúng có thể hoán đổi cho nhau.

7 thông số cáp thực sự làm thay đổi quyết định mua hàng

Cách nhanh nhất để loại bỏ các phương án xấu là xem lại 7 chi tiết bên dưới trước khi đưa ra bất kỳ PO mẫu nào.

Người mua cố định sớm 7 dòng đó thường tiết kiệm được nhiều thời gian hơn người mua thương lượng giảm giá 3% cho một phần không xác định. Sai lầm thương mại lớn nhất là không trả quá nhiều. Nó đang phê duyệt kiến ​​trúc cáp sai và sau đó trả tiền cho việc gỡ lỗi, trì hoãn trang web và nguyên mẫu thứ hai theo số PO mới.

Xem lại mạch điện, bộ mã hóa và phanh như một hệ thống

Trục động cơ servo chỉ hoạt động tốt khi kiến trúc cáp tôn trọng cả khả năng cung cấp năng lượng và tính toàn vẹn của tín hiệu. Các lõi nguồn có thể mang 230V AC, đầu ra ổ đĩa loại 480V hoặc tải động cơ dành riêng cho ứng dụng khác, trong khi bộ mã hóa hoặc mạch resolver phụ thuộc vào khả năng truyền tiếng ồn thấp và sạch. Nếu cặp phản hồi được che chắn kém, nối đất không đúng hoặc bị ép vào sai hình dạng bên cạnh việc chuyển nguồn, biến tần có thể báo cáo dữ liệu vị trí không ổn định ngay cả khi bản thân động cơ vẫn hoạt động tốt.

Đó là lý do tại sao người mua robot không nên chỉ chấp nhận cáp servo chỉ có tính liên tục. Ở mức tối thiểu, hãy so sánh kiến ​​trúc cáp với loại bộ mã hóa, phương pháp che chắn, mức độ nghiêm trọng của tuyến đường và sơ đồ nối đất. Các mạch mã hóa lũy tiến, mạch mã hóa tuyệt đối và các vòng lặp resolver không chịu được cùng một môi trường nhiễu theo cùng một cách. Dòng phanh tích hợp cũng không. Khi nhà cung cấp nói rằng cáp là "tương đương", câu hỏi tiếp theo là: tương đương với dòng động cơ nào, phương pháp phản hồi nào và tình trạng tuyến đường nào?

"Kênh bộ mã hóa yên tĩnh nhất thường đến từ kỷ luật chứ không phải may mắn. Việc che chắn cặp đôi, nối đất và vị trí kẹp cũng quan trọng như dây dẫn đồng khi trục chuyển động cả ngày."

— Hommer Zhao, Người sáng lập, Robotics Cable Assembly

Đối với các chương trình rô-bốt có độ trộn cao, quy tắc thực tế rất đơn giản: nếu kỹ thuật không thể giải thích cách các mạch điện, phản hồi và phanh có chung một lớp vỏ mà không làm hỏng lẫn nhau thì việc mua sắm vẫn chưa phải là mua mẫu.

Cáp lai và cáp chia: cái nào giảm rủi ro chương trình?

Nhiều chương trình robot quyết định giữa cáp servo lai và cáp nguồn riêng cùng với bộ mã hóa đã quá muộn. Câu trả lời đúng phụ thuộc vào mật độ định tuyến, chiến lược bảo trì và nhân công lắp đặt chứ không phụ thuộc vào thói quen.

Đơn giá thấp nhất không tự động tạo ra chi phí chương trình thấp nhất. Nếu kiến ​​trúc phân chia tăng thêm 35 phút thời gian lắp đặt cho mỗi robot và tạo thêm 2 điểm kẹp ở cổ tay, thì lao động và rủi ro đó sẽ thuộc về quyết định mua hàng. Nếu cáp lai tiết kiệm không gian định tuyến nhưng nhà cung cấp không thể xác định chiến lược lá chắn thì việc đơn giản hóa rõ ràng có thể chỉ đơn giản là chuyển vấn đề sang giai đoạn vận hành thử.

Quy tắc định tuyến động thuộc về RFQ, không thuộc về kiến thức bộ lạc

Cáp robot động bị lỗi ở tuyến đường đầu tiên. Bán kính uốn cong, độ xoắn, chiều dài không được hỗ trợ, khoảng cách kẹp và hướng thoát xác định xem cáp được phê duyệt có hoạt động như một bộ phận của robot hay chết như cáp máy tĩnh hay không. Điều này đặc biệt đúng trong các phần J4-J6, bên trong cánh tay cobot nhỏ gọn và bất cứ nơi nào cáp đi qua các phần chuyển tiếp sắc nét của vỏ.

Người mua nên yêu cầu lộ trình thực tế hoặc ít nhất là bản phác thảo lộ trình trước khi phê duyệt mẫu. Đánh dấu các điểm cố định, điểm di chuyển, vùng xoắn, vòng dịch vụ và bất kỳ lối thoát hiểm nào từ vách ngăn tủ. Nếu cáp đi vào gói bọc, hãy xác định xem chuyển động là uốn cong liên tục, định vị lại không liên tục hay xoắn lặp đi lặp lại. Nếu cáp nằm bên trong cánh tay, hãy xác định đường dẫn lắp đặt và OD tối đa có thể đi qua mà không bị mài mòn trong quá trình lắp ráp.

Các tài liệu tham khảo hữu ích bên ngoài giúp đưa ra yêu cầu ngay cả khi chúng không thay thế việc kiểm tra. Thông tin cơ bản về bộ mã hóa quay giải thích lý do mạch phản hồi nhạy cảm với nhiễu và mất tín hiệu, trong khi nhiễu điện từ nhắc nhở các nhóm tại sao không thể xử lý tùy tiện việc che chắn và nối đất. Đối với hệ thống dây điện của máy móc, IEC 60204 cũng là tài liệu tham khảo hữu ích cho công chúng khi thảo luận về tài liệu và các kỳ vọng về an toàn điện.

Xác thực trước khi phát hành tập

Việc phê duyệt cáp servo có khả năng sản xuất không chỉ bao gồm sự phù hợp và tính liên tục. Ngăn xếp chính xác phụ thuộc vào robot và khách hàng, nhưng hầu hết các chương trình B2B đều được hưởng lợi từ danh sách kiểm tra bên dưới:

1. Bản đồ pin và tính liên tục 100%.
2. Điện trở cách điện và hi-pot khi cấp điện áp hoặc thông số kỹ thuật của khách hàng yêu cầu.
3. Định hướng đầu nối và xem xét kích thước so với tuyến đường đã cài đặt.
4. Kiểm tra đầu cuối của tấm chắn và, nếu cần, xem xét lại phương pháp nối đất.
5. Xác minh động phù hợp với rủi ro: đạp xe linh hoạt, đạp xe xoắn hoặc mô phỏng tuyến đường.
6. Xác thực tín hiệu liên quan khi trục nhạy cảm: tính toàn vẹn của bộ mã hóa, xem xét tiếng ồn hoặc chấp nhận ổ đĩa dành riêng cho ứng dụng.

"Mẫu chỉ chuyển động liên tục sẽ không được phê duyệt cho chuyển động. Đối với trục robot, câu hỏi thực sự là liệu cáp có còn hoạt động chính xác sau tuyến đường, các kẹp và các nguồn nhiễu đều có mặt cùng một lúc hay không."

— Hommer Zhao, Người sáng lập, Robotics Cable Assembly

Nếu nhà cung cấp không thể giải thích những gì đã và chưa được xác minh, việc mua sắm phải cho rằng chi phí ẩn vẫn đang chờ ở phía sau.

Gói thầu nào sẽ được gửi trong RFQ

Cáp servo chắc chắn RFQ rút ngắn thời gian trích dẫn và giảm căn chỉnh sai. Gửi các mục này cùng nhau:

• Vẽ, phác thảo tuyến đường hoặc xóa ảnh với hướng đầu nối và điểm kẹp.
• BOM hoặc các tài liệu tham khảo thành phần được phê duyệt, bao gồm các họ động cơ, ổ đĩa và đầu nối.
• Phân chia số lượng: nguyên mẫu, thí điểm, khối lượng hàng năm và nhu cầu dịch vụ dự phòng.
• Môi trường: nhiệt độ, dầu, chất làm mát, mài mòn, rửa trôi, phơi nhiễm EMI và biên dạng chuyển động.
• Thời gian thực hiện mục tiêu và bất kỳ ngày ra mắt nào không thể trượt.
• Mục tiêu tuân thủ và kỳ vọng về tài liệu, chẳng hạn như truy xuất nguồn gốc, ghi nhãn, báo cáo thử nghiệm hoặc gói sản phẩm đầu tiên.
• Phạm vi chấp nhận: tính liên tục, hi-pot, điện trở cách điện, xác minh độ uốn hoặc xoắn và mọi kiểm tra liên quan đến tín hiệu.

Gói đó cho phép nhà cung cấp trả lại thứ gì đó hữu ích: không chỉ giá cả mà còn đánh giá khả năng sản xuất, đề xuất cáp, ghi chú rủi ro và kế hoạch xác nhận phù hợp với bản dựng robot thực tế.

##Câu hỏi thường gặp

Robot OEM nên gửi gì với cáp servo đầu tiên RFQ?

Gửi bản vẽ hoặc bản phác thảo tuyến đường, BOM, số trục, số bộ phận truyền động và động cơ, phân chia số lượng, môi trường, thời gian thực hiện mục tiêu và mục tiêu tuân thủ. Nếu bạn cũng bao gồm định hướng đầu nối và các thử nghiệm chấp nhận mà bạn mong đợi thì nhà cung cấp thường có thể gửi lại bản đánh giá về khả năng sản xuất và báo giá trong 1 chu kỳ thay vì 3.

Kiểm tra tính liên tục có đủ cho cụm cáp động cơ servo không?

Không. Tính liên tục chứng tỏ mạch đã đóng nhưng nó không chứng tỏ chất lượng tấm chắn, độ ổn định tín hiệu bộ mã hóa, biên cách điện hoặc hiệu suất động. Hầu hết các chương trình rô-bốt phải xác định tính liên tục, sơ đồ chân, điện trở cách điện, nồi hi-pot khi được yêu cầu và ít nhất 1 thử nghiệm cơ học hoặc tín hiệu liên quan đến ứng dụng.

Khi nào thì cáp servo lai tốt hơn cáp nguồn và cáp mã hóa riêng biệt?

Cáp lai thường tốt hơn khi không gian định tuyến chật hẹp, cổ tay robot hoặc lối đi bên trong chật hẹp và bộ tích hợp cần lắp ráp nhanh hơn. Các loại cáp riêng lẻ thường dễ thay thế riêng lẻ hơn nhưng chúng thường tiêu tốn nhiều khối lượng định tuyến hơn và nhiều thời gian cài đặt hơn.

Chi tiết cáp nào gây ra lỗi hiện trường đắt giá nhất?

Trong nhiều chương trình robot, những hư hỏng đắt giá nhất bắt đầu từ nguyên tắc định tuyến động kém chứ không phải do bản thân kim loại dây dẫn. Bán kính uốn cong chặt, độ xoắn không kiểm soát được, khoảng cách kẹp yếu và điểm kết thúc tấm chắn không chính xác có thể tạo ra các lỗi bộ mã hóa không liên tục, khó tái hiện trên băng ghế.

Người mua nên so sánh thời gian giao hàng giữa các nhà cung cấp cáp như thế nào?

So sánh thời gian thực hiện theo rủi ro BOM, tìm nguồn cung ứng đầu nối, phạm vi kiểm tra và cấp độ tài liệu, không chỉ bằng lời hứa về lịch. Báo giá 2 tuần không có xác nhận về bản dựng lá chắn, kiểm soát sửa đổi sơ đồ chân hoặc kế hoạch xác thực có thể tạo ra nhiều độ trễ hơn so với chương trình 4 tuần được chỉ định chính xác ngay từ đầu.

Nhà cung cấp có năng lực sẽ trả lại những gì sau khi xem xét gói RFQ?

Nhà cung cấp có năng lực phải gửi lại bản đánh giá về khả năng sản xuất, cấu trúc cáp được đề xuất, ghi chú rủi ro về định tuyến và che chắn, phạm vi xác nhận được đề xuất, thời gian thực hiện mẫu và sản xuất cũng như báo giá phù hợp với nhu cầu nguyên mẫu và khối lượng.

Gửi gói tiếp theo, không chỉ số bộ phận

Nếu bạn đang tìm nguồn cung ứng cáp động cơ servo cho cánh tay robot hoặc bộ dây chuyển động hoàn chỉnh, hãy gửi bản vẽ, BOM, phân chia số lượng, môi trường, thời gian thực hiện mục tiêu và mục tiêu tuân thủ tiếp theo. Bao gồm số bộ phận của ổ đĩa và động cơ, hướng đầu nối và mọi giới hạn kiểm tra mà bạn đã biết. Chúng tôi sẽ gửi lại bản đánh giá về khả năng sản xuất, cấu trúc cáp được đề xuất, ghi chú rủi ro về định tuyến và che chắn, phạm vi xác nhận được đề xuất và báo giá phù hợp với nhu cầu mẫu, thí điểm và sản xuất.