Esistono molti processi corretti o errati nel processo di fabbricazione dello strato schermante. Uno dei parametri importanti è l'angolo di tessitura dello strato schermante.
In cavi utilizzati per catene portacavi, il carico sopportato dallo strato schermante del diametro esterno del filo flessibile viene preso in considerazione. Angoli di tessitura irragionevoli dello strato schermante aumenteranno ulteriormente il carico di tensione, portando a danni allo strato schermante. Ciò indebolirà l'effetto di schermatura e quando il filo tagliente del cavo flessibile perfora il tessuto di lana o il materiale in lamina ed entra in contatto con il filo centrale, potrebbe persino causare un cortocircuito.
L'angolo di tessitura dello strato schermante determinato attraverso esperimenti a lungo termine può contrastare efficacemente la tensione, rendendolo molto adatto per le catene portacavi.
Perché lo strato schermante del cavo della catena portacavi rotto? (Categorie principali 4)
1. Piegature e torsioni ripetute → frattura per fatica del metallo
● Quando la catena portacavi si muove avanti e indietro, la rete tessuta di protezione si piega e si allunga ripetutamente insieme ad essa.
● Il filo di rame ultrasottile si affatica gradualmente e si rompe e infine l'intera sezione di schermatura cede.
● Manifestazioni tipiche:
• Il segnale a volte è buono e a volte cattivo
• Interferenze occasionali e interruzioni della comunicazione segnalate dal dispositivo
• Staccare lo strato esterno, il filo schermante si frantuma e diventa nero in segmenti se schiacciato
2. Stress eccessivo durante cavo flessibile installazione → Frattura concentrata della radice
● Il cavo flessibile è piegato in modo rigido all'ingresso e all'uscita della catena portacavi, all'estremità fissa e alla radice del robot.
● Durante l'esercizio, solo quella piccola sezione è sottoposta ripetutamente a forza e lo strato protettivo è il primo a rompersi.
3. Attrito, compressione e graffi
● Multiplo cavi flessibili vengono schiacciati e sfregati l'uno contro l'altro nella catena portacavi
● La rete protettiva è consumata e sottile e perde il suo effetto schermante.
● Le sbavature sulla passerella portacavi e gli angoli metallici taglienti graffiano direttamente la schermatura.
4. Corrosione ambientale
● Immersione a lungo termine in macchie di olio, refrigerante e fluido da taglio
● La schermatura in rame si ossida, diventa fragile e si rompe facilmente se piegata.
La conseguenza diretta del danneggiamento dello strato schermante
● Il servoazionamento segnala sovraccarico ed errore di tracciamento
● Perdita del segnale dell'encoder, deriva della posizione
● Instabilità della comunicazione: Profinet/EtherCAT lampeggiante
● I guasti intermittenti nelle apparecchiature sono i più difficili da rilevare e spesso si ritiene siano causati da driver o moduli difettosi
Le misure preventive più efficaci in loco
1. Scegli quello giusto filo flessibile: riduce il danno di schermatura dalla fonte
● Movimento della catena portacavi → Da utilizzare cavo ad alta flessibilità specificatamente studiato per catene portacavi
● Priorità data alla struttura schermante:
• Schermatura in treccia di rame stagnato a doppio strato
• Tasso di copertura della schermatura superiore all'85%
● Il conduttore è costituito da 6 tipi di filo di rame ultrasottile, con una buona flessibilità complessiva e una schermatura che non si rompe facilmente
2. Controllare il raggio di curvatura (più critico)
● Raggio di curvatura dinamico di cavo della catena portacavi ≥ 7-10 × diametro esterno del cavo
● Al di sotto di questo valore, la durata dello strato schermante sarà direttamente dimezzata
3. Fissazione corretta: vietare le "curve morte"
● L'estremità fissa deve essere dotata di un anello antistress
● Il cavo in entrata e in uscita dalla catena portacavi non può essere piegato con forza di 90 gradi
● Il pacchetto di tubazioni del robot deve essere supportato insieme al movimento
4. Specifiche del layout interno delle catene portacavi
● Lasciare uno spazio del 10% tra i cavi e non legarli troppo stretti
● Le linee di alimentazione e le linee di segnale sono disposte separatamente
● Non utilizzare fascette per fissare con forza, per evitare di rompere la protezione、
5. Tutela dell'ambiente
● Selezionare cavi con guaina PUR/TPU resistenti all'olio
● Aggiungere manicotti protettivi alle aree con macchie di liquido da taglio e olio
6. Ispezioni regolari (semplici ma altamente efficaci)
● Controlla se il Cavo flessibile all'ingresso e all'uscita della catena portacavi sia rigonfio, scolorito o appiattito
● Toccare la posizione di protezione con la mano per vedere se diventa dura o fragile
● Uso condizionato di un multimetro per misurare la continuità della schermatura
Determinare rapidamente se la schermatura è danneggiata (suggerimenti sul posto)
1.Si verifica un'interferenza quando ci si sposta in una determinata posizione, con un'alta probabilità di bloccare il filo rotto
2.Piegare delicatamente il cavo dell'encoder, la comunicazione è intermittente → la schermatura è rotta
3.Il guscio esterno è intatto ma la schermatura interna diventa nera e fragile → fatica del metallo Condividi un caso di studio reale:
In precedenza, un cliente che lavorava su linee di assemblaggio automatizzate aveva riscontrato un tipico malfunzionamento dell'apparecchiatura.
Frequenti perdite di impulsi durante il funzionamento del dispositivo, errori intermittenti del servo e interruzioni occasionali della comunicazione EtherCAT. Il personale ha esaminato più parti come il driver, il programma e i terminali di cablaggio, ma non è stato in grado di trovare la causa.
Dopo aver smontato il cavo del servo all'interno della catena portacavi, si è constatato che la guaina esterna del cavo era intatta, ma la rete di schermatura interna era diventata nera e i fili erano rotti, provocando gravi danni da fatica del metallo.
Durante l'installazione in loco, l'ingresso e l'uscita dei cavi sono stati piegati con un angolo di 90° e più cavi all'interno della catena portacavi sono stati strettamente legati senza spazio riservato per il movimento. L'apparecchiatura è sottoposta a un movimento alternativo ad alta frequenza a lungo termine e lo strato schermante viene continuamente tirato e compresso, diventando gradualmente affaticato e danneggiato, con conseguenti guasti alla schermatura ed errori di interferenza dell'apparecchiatura. Inoltre, il normale cavo flessibile originariamente utilizzato dal cliente non è adatto alle condizioni di lavoro della catena portacavi ad alta frequenza in termini di tecnologia di tessitura della schermatura e flessibilità.
Ho sostituito il cavo schermato specializzato con catena portacavi ad alta flessibilità per il cliente, standardizzato nuovamente il cablaggio, regolato il raggio di curvatura del cavo, allentato le cinghie di fissaggio, riservato gli spazi vuoti nel cablaggio e installato le guaine tampone. Una volta completata la rettifica, tutti i guasti intermittenti dell'apparecchiatura vengono completamente eliminati e la linea di produzione funziona stabilmente per lungo tempo.