问:拖链和额定扭缆的设计和制造有什么不同?
答:在很多方面,就每根电缆安装的环境而言,它们是非常相似的。在讨论这些细节之前,让我们先谈谈在大多数工业电缆中发现的最基本的材料,铜绞线。要记住的关键是,所有的铜线,无论它们是如何被拉出来的,每个导体使用多少,或者它们是如何绞在一起的,都有内存。例如,想象一个金属衣架。如果你在一个特定的方向弯曲它,然后试图把它弯曲回原来的位置,它就不会和原来完全一样了。这同样适用于多芯工业电缆中的铜线。对于固定或固定的应用来说,这很好,但当电缆在2D(拖链)或3D(机器人)应用中弯曲数百万次时,这就给电缆制造商带来了最基本的挑战。在设计和制造这些2D和3d风格的电缆时,管理每一股和导体的内存在设计工作中扮演着重要的角色。机械应用要求越高,电缆的性能特性就必须越高。这意味着从固定电缆的简单束式或单层施工发展到短敷设长度(2D)的同心电缆或长敷设长度(3D)的同心电缆。 As the performance needs increase, cables also switch from PVC to PP insulation, and to PUR or TPE jacket compounds.
问:对于额定拖链电缆,电缆设计中有哪些考虑因素?
答:有许多特征需要考虑,每台机器的拖链都需要完全了解应用程序。要设计新电缆或推荐标准目录电缆,您的解决方案合作伙伴应该提出很多问题。这将产生最佳结果。其中一些问题与机械参数 - 加速,旅行速度,行驶长度和每天循环有关。还有环境考虑因素,包括环境温度,无论是机器在室内还是在室内或户外,以及可以与拖链接触的化学物质或颗粒的存在,例如焊接炉渣或柴油液(看到很多木材加工行业)。任何工业电缆的一些所需特性将是宽温度范围,阳光电阻,高耐油性,最小伸长率,高抗拉强度,良好的耐磨性,小弯曲半径,低电容和火焰传播。可以生产电缆以满足许多这些标准,但市场不会被市场接受生产这种电缆的成本。由于由于成本,对于大多数OEM和最终用户来说,由于成本来说,对于大多数OEM和最终用户来说,基于整体应用作为次要考虑的总应用,这是至关重要的。
问:在扭转/机器人额定电缆的设计中,有哪些考虑因素?
答:扭转(3D机器人)电缆需要承受许多与拖链电缆相同的环境因素。如前所述,为了提出适当的建议或设计最佳的解决方案,需要了解应用程序的整个范围。虽然在扭转应用中不像在拖链应用中那样存在索的整个长度的弯曲,但会有附加的旋转应力施加到索上。这在一个关节式机器人上得到了证明,当四轴向一个方向旋转,六轴向相反方向旋转时。电缆制造商现在必须考虑铜股的记忆,因为它涉及到额外的应力。考虑到这一点,我们应该了解扭转值(+/- XXX°)是扭转索的最关键参数之一。当比较不同供应商的电缆时,以此为基准进行比较。对于四轴码垛机器人来说,每米+/- 180°的电缆是可以接受的,但它可能不适用于汽车工厂的焊接机器人。此外,仅仅说明电缆设计为“承受扭转应用”是不足以确定它是否是应用的合适解决方案。
问:加速,旅行速度和扭转要求如何影响材料的材料选择和/或开发电缆的新化合物?
答:在高度动态应用中,电缆必须承受高达50米/秒的加速度和快速、不可容忍的减速(鞭打效应)。这似乎与直觉相悖,但使用具有一定刚度的材料是长寿的关键。如果你将标准托盘电缆与6级绞缆与相同结构的拖链额定电缆进行比较,你应该注意到“高性能”电缆似乎有更多的刚性感觉,即使它们都使用了压力挤压护套。选择错误的材料可能会增加每英尺的总重量,并缩短电缆和电缆管理系统(拖链/护套)的寿命。
问:你在现场看到的拖链电缆和机械电缆的主要故障有哪些?
答:大多数包装故障,约85%是电缆和软管故障。从现场总线或控制电缆的断线导致的间歇性问题,到沿电缆长度的高应力点电缆的灾难性故障。至于拖链索,最常见的故障是“鸟笼”。我们将在稍后的问答中进一步详细讨论这些失效模式。
问:在拖链应用领域,你认为最大的设计缺陷是什么?
A:很多工程师在某种程度上都被设计得走投无路。在设计过程中,拖链不是优先考虑的部件。但在某种程度上,电缆和软管需要从面板到X轴再到Y轴,然后再到Z轴,在龙门机器人的情况下。设计工程师所面临的可能是一个物理信封,它不允许正确管理填充包所需的适当几何形状。机器的维修和升级也可能是这个问题的根源。曾经有过这样的例子:电力承包商通过tpe护套伺服电缆上的拖链打捞pvc护套以太网电缆,而完全忽略了自由移动所需的安全因素,因为“有空间”。无论填充包最初的设计有太多的内容,还是发生在大量的机器维修或升级,拖链填充到边缘将有一个减少的寿命和更多的停机时间。
问:在这个领域中,你还遇到过哪些系统性的设计缺陷?
A:有几个,但我只讲我旅行中最常看到的几个。除溢装情况外,最常见的设计缺陷是重量分布不均匀。随着时间的推移,这可能导致拖链向一边倾斜。这将对拖链的各个环节造成过度的应力,从而降低拖链本身的寿命,特别是在长途旅行、滑动应用中。在我的清单上的下一个是缺乏内部分离。这可能会导致无数的问题。分离的经验法则是为电缆和软管创造一个安全系数分别为10%和20%的空腔。这意味着,如果电缆的外径为20毫米,那么它穿过的空腔的内部尺寸应该是22mm × 22mm。增加内部分隔器和分隔器确实增加了拖链的初始成本,但在整个寿命期内,它将减少总拥有成本和停机时间。另一个导致停机和故障的系统设计缺陷是每个组件的物理位置。 Going back to the example in the previous question, PVC and TPE jackets have different levels of abrasion resistance (a.k.a. friction coefficients). Placing dissimilar jacket types next to each other without the proper separation as mentioned before, can cause the cables to possibly bind and wear prematurely. Finally, the last design flaw is one that is a pet peeve of mine. It’s typically found in older drag chains in an MRO situation… zip ties… everywhere. The only “strain relief” needed is at each end of the drag chain.
问:在设计和构建即插即用的拖拽链解决方案时,有哪些最佳关键实践?
答:我会推荐这一切;确定您的填充包装将包含哪些。即使您不确定填充包的一些其他参数,填充包将驱动机械包络,拖动链必须在。与应用程序正确匹配所有组件是另一个键。当实际加速度为20米/平方英尺时,一个示例将使用额定电缆的加速度为5米/平方英尺。电缆会工作吗?可能,但对于多久了?确认拖链的弯曲半径将适应每个电缆/软管弯曲半径。纵向超出其特定弯曲半径纵向强调的电缆将过早地失效。最后一个我将提到涉及使用支持和指导系统,有时被称为导槽。这些都是像拖链的安全带一样。 They keep the drag chain properly aligned (no snaking), ensuring there is proper support and a uniform, obstruction free path in which to operate.
问:终端用户可以寻找哪些最佳指标来确定他们的拖链是否开始失败?
答:您可能有问题的清晰指标是缺少帧留下或从其链接部分未查获的帧。这个指标很棘手,因为它可能是更深层次的症状,看不见的系统问题。也许你有一个拖链,看起来从缩回到扩展位置时移动“抽搐”。我经常看到这个问题。可能的原因可能是一个或多个链接开始失败,或者在拖链和/或引导系统中存在碎片。寻找开始交叉邻居或显示软木塞螺纹迹象的电缆。这是一个标志,应该超越稍后,类似于汽车上的低轮胎指示器。这些问题应由经验丰富的现场支持代表进行评估,以确定修复,重新设计或更换的最佳行动方案。