Com assegurar la seguretat de les connexions de cables per als robots en entorns humits?

1, Materials Science: Construint barreres físiques per a la impermeabilització i la prevenció de la corrosió
La taxa de corrosió dels materials de cable en entorns humits és de 5 - 8 vegades que en entorns secs, de manera que la selecció de materials es converteix en el pas principal per assegurar la seguretat. Pel que fa a la capa d’aïllament, el polietilè vinculat (XLPE) creu {{9- per als robots de saló net de semiconductors a causa de la seva baixa taxa d’absorció d’aigua del 0,001%. La seva resistència a l’aïllament encara pot mantenir per sobre dels 1000m Ω en un entorn de 85 graus /85% RH. Per als robots d’exploració oceànica que entren en contacte directe amb líquids, les beines de politetrafluoroetilè (PTFE) presenten un rendiment excel·lent, amb resistència a la corrosió química que pot resistir l’erosió de polvorització de sal de mar i mantenir la integritat estructural fins i tot en ambients de gran pressió de mar.
En termes de materials del conductor, Gold - Els contactes d’aliatge de coure xapat s’han convertit en estàndard per als connectors finals -. Prenent com a exemple el connector M8 de contacte de Phoenix, els seus contactes estan fets de substrat de coure de beril·li xapat amb una capa d'or de 5 μ m de gruix. A la prova de polvorització de sal semi -estàndard, la fluctuació de resistència al contacte és encara inferior a 0,5 m Ω després de 1000 hores de corrosió contínua. El material de segellat és generalment fabricat amb fluorubber (FKM) o perfluororubber (FFKM), que pot mantenir l’elasticitat a temperatures elevades de 150 graus i tenir immunitat a agents de neteja com el peròxid d’hidrogen i l’isopropanol, assegurant la compatibilitat de neteja CIP dels robots de la indústria del processament d’aliments.
2, Disseny de segellat: des de la innovació estructural fins a l’avanç tecnològic
El rendiment de segellat de les connexions en entorns humits ha de complir els estàndards IP68 o fins i tot IP69K, que requereix innovació col·laborativa en l'estructura del connector, la tecnologia de processament i la tecnologia de muntatge. A nivell estructural, el connector impermeable M12 llançat per Husman adopta un doble - Anell de segellat de la capa: l’anell de silicona interior aconsegueix un segellat radial i l’anell O - proporciona protecció axial. Amb la closca soldada amb làser, encara pot mantenir hermètica a una profunditat de 10 metres. Per als escenaris que requereixen connexió i desconnectar freqüents, l'estructura de segellat del tipus de sivella desenvolupada per la indústria de precisió DESAO garanteix una compressió constant de l'anell de segellat cada vegada que es connecta i surt a través d'un mecanisme de precàrrega de molla, donant lloc a una vida de connexió i desconnectar de més de 2000 vegades.
En termes de tecnologia de processament, Mu'er Electronics ha introduït una tecnologia de modelat per injecció de nivell de micròmetre per controlar la precisió de la línia de subjecció de la carcassa del connector dins de ± 0,02 mm, eliminant els canals de fuita d'aigua de l'arrel. En el procés de muntatge, SMI Company va desenvolupar un procés d’impregnació de buit que penetra completament al segellant als micro porus dins del connector mitjançant un entorn de pressió negativa, millorant el rendiment impermeable en un 300%. La verificació d’un determinat projecte de robot d’exploració oceànica demostra que després de treballar contínuament durant 2 anys a una profunditat de 11000 metres a la trinxera de Mariana, la humitat interna del connector que utilitza aquesta tecnologia continua sent per sota del 0,1% de RH.
3, Protecció dinàmica: abordar els reptes dels escenaris de moviment complexos
Les connexions de cables a les articulacions dels robots han de suportar les tensions triples dinàmiques de la torsió, la flexió i la vibració, que poden agreujar la fatiga material en ambients humits. En resposta a això, la indústria ha desenvolupat un sistema de protecció compost: a nivell estructural, la sèrie de divisió M8 de Lumberg adopta un disseny separat, connectant el connector i la presa a través d’un cable flexible de 300 mm, mantenint el cos del connector allunyat de les zones d’alta vibració, alhora que suporta un gir continu de ± 90 graus sense danyar els punts de contacte. A nivell material, la beina reforçada per PEEK augmenta la seva vida de flexió d’1 milió a 50 milions de cicles afegint un 20% de fibra de carboni i manté un rendiment estable dins d’un rang de temperatura de -40 graus al grau +250.
Per a l'escenari de neteja de polvoritzadors a la indústria del processament d'aliments, les cobertes de protecció per a cables de robot resistents al petroli i resistents al petroli demostren un valor únic. Aquest tipus de coberta protectora adopta una doble {{1} estructura de capa: La capa interior de la pel·lícula PTFE proporciona protecció química, la capa exterior del recobriment PU millora la resistència al desgast i combinada amb la tecnologia de bobinatge en espiral, el cable encara pot doblegar -se lliurement sota una tensió de 1000n. Les dades reals de prova d’una determinada línia de producció de cervesa mostren que el cable del robot que utilitza aquesta coberta protectora té una vida útil ampliada de 18 mesos a 5 anys sota l’estat de la temperatura alta i la neteja d’alta pressió 3 vegades per setmana.
4, Monitorització intel·ligent: des de la protecció passiva fins a l'avís actiu
Amb el desenvolupament de la indústria 4.0, la tecnologia de control intel·ligent està remodelant el paradigma de seguretat per connectar entorns humits. El connector M8 intel·ligent llançat per TE Connectivity integra els acceleròmetres MEMS i els sensors de temperatura i humitat, que poden supervisar l’estat de connexió en temps real i carregar dades mitjançant la tecnologia NFC. Quan l’acceleració de la vibració supera el 2G o la humitat supera el llindar, el sistema desencadena automàticament un avís i registra el registre d’esdeveniments, proporcionant suport de dades per al manteniment predictiu. En l'escenari de fabricació de semiconductors, aquesta tecnologia augmenta l'eficiència global dels equips (OEE) un 12% i redueix els costos de manteniment un 35%.
Per als robots de funcionament submarí, la tecnologia del sensor de reixeta de fibra Bragg aconsegueix la resposta a nivell de mil·lisegons de l'estat de la connexió. En incrustar sensors de fibra òptica dins del connector, es pot aconseguir un control real de paràmetres de temps com ara l'estrès, la temperatura i la humitat. Quan es detecten anormalitats, la font d'alimentació es talla immediatament i es transmet la informació de posicionament. La verificació d’un projecte de recerca científica SEA - demostra que aquesta tecnologia redueix el temps d’ubicació de les falles de 4 hores a 30 segons, reduint significativament el risc de pèrdua d’equips.