Voorspellend onderhoud voor robotkabels

In de Smart Factory komen steeds meer robots voor. En hoewel deze in theorie 24/7 aan de slag kunnen, ligt stilstand door onverwachte storingen op de loer. Gelukkig is een echt slimme fabriek zo slim dat potentiële storingen kunnen worden voorspeld, zodat vroegtijdig actie kan worden ondernomen. Zelfs degeneratie in datakabels kan voortijdig worden gesignaleerd.

Wanneer we op zoek gaan naar de zwakke plek van de 24/7 robot, komen we al snel uit op de bewegende delen. Voor assen en overbrengingen is er al enige jaren bewakingstechnologie verkrijgbaar die waarschuwt als trillingen, temperatuur en weerstand buiten de voorgeschreven grenzen dreigen te lopen. Dergelijke technologie kan vervolgens voorspellen wanneer dit binnen bepaalde operationele parameters tot falen kan leiden. Robotgebruikers kunnen hierdoor een onderhoudsstop ‘just-in-time’ inplannen, met een minimale impact op de productiviteit. Dit leidt tot een hogere OEE (overall equipment effectiveness) en kan stilstand – en dus kosten – voorkomen. 

Een robot is echter meer dan een mechanische optelsom van assen met lagers en aandrijvingen. De aansturing van die assen met datakabels is eveneens gevoelig voor slijtage-effecten. Het is dan ook zinvol om de kwaliteit van datakabels van robots te bewaken. Maar de kabelkwaliteit nauwkeurig en betrouwbaar afleiden uit de elektronenstroom tussen aandrijving en besturing is allesbehalve eenvoudig.

LAPP heeft zich hierin verdiept en ontwikkelde de ETHERLINE GUARD. Wanneer er sprake is van een periodieke mechanische belasting van de ethernetkabel of wanneer het falen hiervan potentieel leidt tot hoge kosten, is bewaking erg zinvol.

LAPP adviseert de ETHERLINE GUARD met name voor datakabels volgens de transmissiestandaard 100BA­ SE­TX (tot 100 Mbit/s) volgens IEEE 802.3, maar ook voor EtherCAT, EtherNET/IP en 2­pair PROFINET­applicaties, zoals de ETHERLINE TORSION Cat. 5 of de ETHERLINE PN Cat. 5 FD. In veel industrieën worden deze kabels gebruikt in de laatste meters of op het procesniveau van een toepassing, en maken zij daarom vaak deel uit van kabelrupsen of torsiekabelgeleiders, zoals die in robotarmen worden aangetroffen. De ETHERLINE GUARD is voorbereid voor top hat rail montage en is, met beschermingsklasse IP 20, bedoeld voor de plaats van installatie in de schakelkast.

De ETHERLINE GUARD is iets groter dan een luciferdoosje: namelijk 49 mm breed, 76,5 mm hoog en 36 mm diep. De unit werkt op 24 V DC, is ontworpen voor een temperatuurbereik van ­40°C tot +75°C, en is bestand tegen trillingen en schokken volgens DIN EN 60529. 

Er is daarnaast een gemakkelijk te gebruiken SET­toets voor het oproepen van een groot aantal functies. Denk hierbij aan teach­in of het activeren van het toegangspunt. Hij wordt aangesloten op een knooppunt tussen de kritische toepassing of de te bewaken lijn en de besturingszijde. Dat aansluiten gaat door middel van de gebruikelijke RJ45­stekker. Door een derde datakabel aan te sluiten op de LAN­aansluiting (variant PM03T) of door gebruik te maken van de antenneaansluiting voor WiFi (variant PM02TWA), kunnen de onderhoudsgegevens worden doorgestuurd naar een hoger besturingsniveau. Beide varianten kunnen worden geconfigureerd voor cloudcommunicatie met MQTT. De externe SMA­antenne-aansluiting zorgt voor een veilige radioverbinding wanneer de eenheid zich bijvoorbeeld in de schakelkast bevindt. De antenne wordt dan gewoon buiten gemonteerd. 

De unit is ook uitgerust met een vijfpolige klem voor eendraadsbedrading. Op de klem bevinden zich aansluitingen voor de voeding, voor de aansluiting van de functionele aarde (FE) en voor de digitale uitgangen Q1 (push/pull­schakeluitgang) en Q2 (PWM gemoduleerd uitgangssignaal), die worden gebruikt voor de uitvoer van de kabelstatus. 

Bron: www.robot-magazine.nl