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フレキシブルケーブル・ロボットケーブル用ケーブルグランド選定ガイド

可動境界、曲げ半径、支持、シール、ケーブル範囲、経路試験、使用上の制限を確認し、フレキシブルケーブルやロボットケーブルに適したケーブルグランドを選定します。

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ベプトケーブルグランド 製品ライン統括責任者 Edward Wang

著者について

Edward Wang

製品ライン統括責任者

産業製造分野で15年以上の経験を持ち、製品設計、金属加工、射出成形、品質管理、生産・出荷の調整を担当しています。

著者の記事Edward@bepto.com

フレキシブルケーブルまたはロボットケーブルでは、まず筐体の手前でどこで動きが止まるかを決めます。キャリア、ロボット用ドレスパック、またはガイドが可動経路を制御します。通常、ケーブルグランドは固定境界に設置し、最後の可動点からシールまでのケーブルを支持します。曲げやねじりがグランドまで達する場合は、その特定の可動構成についてサプライヤーの宣言と適格性確認を求めてください。

要点

  • 「フレキシブル」「連続可動用」「ねじり定格あり」は、それぞれ異なるケーブル使用条件です。幅の広いケーブル分類だけで選ぶのではなく、実際の動きを記録してください。
  • 配索、曲げ制御、軸方向の保持、侵入防止シール、シールド終端、筐体とのボンディングは、それぞれ別の機能として扱ってください。
  • ケーブルの外径全範囲と外被表面を、グランドに明記されたケーブル範囲に適合させてください。公称外径だけでサイズを決めてはなりません。
  • 静的なIP試験結果だけでは、ケーブルが動いている間の保護性能は確認できません。試験供試体、動作プロファイル、支持部、前処理、合否基準を求めてください。
  • あらゆる用途に通用する屈曲サイクル数の保証は認めないでください。耐用期間は、特定のケーブル、グランド、支持形状、動作プログラム、使用環境、点検方法に基づくものです。

機械のケーブル仕様表、ケーブルメーカーの可動条件の制限、機械メーカーのリスク評価を基に候補を絞ります。スパイラル型または曲げ保護テールを選ぶ前に、可動境界を確定します。そのうえで、許容たわみとねじりを、実際に支持する経路の条件と比較してください。

フレキシブルケーブル・ロボットケーブル用グランドの選定は可動境界から始める

可動境界とは、ケーブルが固定筐体に入る前に、意図されたケーブルの動きが止まる位置です。この境界には、キャリアの端部ブラケット、ロボット用ドレスパックの固定点、ストレインリリーフクランプ、ガイド付き余長部、またはコネクタ接続部が含まれる場合があります。この位置より下流にグランドを設置すれば、機械のすべてのサイクルを制御する役割まで負わせずに、明示されたシール機能と保持機能を果たせます。

可動軸から筐体までの経路をスケッチします。最後の曲げ、最後のねじり区間、最初の固定支持部、グランドの中心線を記入します。引込部の手前で静止させる区間、つまり静止区間も記してください。ケーブルの剛性を変えるコネクタ、露出シールド、コンジット、ホース、束線セパレーターも含めます。グランド周辺の詳細を整えても、上流の経路が加える横荷重は防げません。

IEC 60204-1:2016は機械の電気装置に適用され、その適用範囲内で文書化、保護ボンディング、EMCに関する要件を含みます。完全な電気設備には、該当する機械規格とリスク評価を適用してください。ケーブルグランドの選定を、ロボットセルや安全機能の承認として示してはなりません。

引込部に達する状態を分類します。

引込条件 グランド付近でのケーブルの動き 適切な選定の出発点 直ちに不適合とする条件
固定終端 別の支持部で動きを止めており、残る動きは設置時のみ ケーブル、取付方法、使用環境に適合する標準グランド 引込部の手前に独立した固定支持部がない
同一平面内での反復曲げ 引込部付近でケーブルが定められた1つの平面内を往復する 可動境界を上流側へ移すか、仕様が明示されたフレキシブルテールまたは曲げ保護の構成を入手する シール端で急な曲げが始まる
多軸方向の動き 機械の姿勢に応じて曲げ方向が変わる ドレスパックまたは多軸ガイドの後に固定終端を設ける 試験データがないのに、スパイラル型テールがねじりを制御すると想定している
ねじり ケーブルが軸の周りにねじれる 終端をねじり領域の外へ移すか、特定の条件で適格性を確認した接続部を使用する 通常のグランドまたはコンジット継手をスイベルとして説明している
軸方向ストロークまたは引張り ケーブルが引込部に向かって、またはそこから離れる方向に動く グランドの手前でストロークをガイドし固定するか、専用設計の可動フィードスルーを使用する 圧縮シールをストロークの軸受として使用している
ケーブルに意図された移動がない状態での振動 筐体またはケーブル支持部は振動するが、ケーブル経路は固定されている 保持、支持、ねじの緩み防止、振動に対する適格性確認 振動データの代わりに可動曲げの主張を使用している

「ロボット用グランド」を注文する前に、動きを分類します。その名称だけでは、引込部に曲げ、ねじり、軸方向移動、振動、または意図された動きがない状態のどれが生じるか分かりません。

ケーブルの動きがグランド選定に与える影響

手首、ベース、ツール、キャビネットのケーブルでは、曲げ、ねじり、曝露条件がそれぞれ異なる場合があります。配索と接続は、個々の動きに適合させる必要があります。「ロボットケーブル」という一括りの説明では、あるグランド構成が適合し、別の構成が適合しない理由となる条件が隠れてしまうことがあります。

引込部で対応すべき動きは、次の情報で表します。

入力情報 選定に使える最低限の詳細 選定への影響
ケーブルの識別情報 メーカー、完全な型式、改訂、導体または光学機能、シールド構造 実証されていない可動限界を代替品が引き継ぐことを防ぐ
ケーブル寸法 外被の最小・公称・最大外径。記載がある場合は真円度や非円形寸法も含む ケーブル外径の全範囲をグランドの適用範囲と照合する
ケーブルの可動定格 ケーブルメーカーの記載に従い、固定、時々の屈曲、連続屈曲、ねじり、または複合条件を示す 設置時の曲げやすさと反復する動きを区別する
経路形状 曲げ平面、許容最小半径、キャリアの半径、静止区間、固定位置、束線間隔 動きがグランドまで達する可能性を示す
動作プログラム 移動量、速度、加速度、停止時間、曲げ方向、規定長さに対するねじり角、反転、デューティサイクル 適格性確認に用いる供試体とサイクルを定義する
機械荷重 ケーブル質量、垂下長さ、引張り、横荷重、振動、衝撃、コネクタ荷重 荷重をガイド、支持部、グランドの保持機能に割り当てる
使用環境 最低・最高温度、油、冷却剤、洗浄剤、水、粉じん、切りくず、紫外線、オゾン、溶接スパッタ 外被、シール、本体、試験の選択に影響する
電気的接続部 電圧・機能、シールドまたは編組、必要な終端処理、保護導体、ボンディング経路 EMCグランドまたは独立したシールド終端が必要かを判断する
筐体との接続部 ねじ穴またはクリアランス穴、壁厚範囲、材質、コーティング、端面シール、ロックナット、接地経路 グランド単体ではなく、設置後の境界を定義する
保守計画 想定運転パターン、アクセス性、点検方法、交換可能なユニット、予備品経路 選定結果を保守可能な設備に結び付ける

ケーブルメーカーは、固定用途と可動用途で異なる曲げ半径値を公表していることがよくあります。igusのケーブル曲げ半径データは、ケーブルの技術資料に記載された該当半径を参照するよう案内している、特定メーカーの例です。他メーカーのケーブルの値を定めるものではありません。対象ケーブルの最新版データシートと記載された可動区分を使用してください。

可動境界の確認用に配置されたフレキシブルケーブル見本、固定支持部、ケーブルグランド、筐体試験片、ノギス、経路カード
ケーブル見本、固定支持部、グランド、筐体試験片は可動境界にある部品を示し、ノギスと経路カードをその横に配置しています。

ケーブルメーカーの制限値から配索範囲を算出する

配索を設計する際は、ケーブルメーカーの曲げ制限値を使用します。固定用途、時々の移動、連続屈曲、またはねじりに対応する制限値を選び、確認済みのケーブル外径を用いてください。機械のすべての位置で、実際のケーブル中心線を確認します。設置公差、束線の動き、ブラケットの動きも含めます。グランドによってケーブルの曲げ制限値が変わることはありません。

ツールケーブル寸法ケーブル曲げ半径計算ツール確認済みのケーブル外径とメーカー指定の曲げ係数から、予備的な最小ケーブル曲げ半径を計算します。Rmin = F × OD; Dbend = 2 × Rminケーブル外径指定曲げ係数引込口後の直線余裕計算ツールを開く

計算ツールが示すのは、予備的な幾何学上の値です。適切な曲げ係数の選定、ねじりの考慮、疲労寿命の予測、ケーブルキャリアの承認はできません。ケーブル資料に完成した曲げ半径が直接記載されている場合は、その値を使ってください。温度、移動量、速度、設置区分によってケーブルの制限が異なる場合は、それらの条件を計算結果と併せて管理してください。

小さすぎる曲げ半径はシールに横荷重を伝えることがあります。移動の両端と、目視できる最もきつい曲線を確認します。中間ストロークでは半径を満たしていても、一方の端で張り詰めたり、反対側で座屈したり、ロボットの姿勢変化時にねじれたりすることがあります。

機械の3つの姿勢におけるロボットケーブル経路の確認 3段のカードが同じケーブル経路を示します。端点Aでは張り具合を確認します。中間ストロークでは実際の中心線の曲げ半径を確認します。端点Bではたるみと局所的な座屈を確認します。どの姿勢でも、ブラケットの動きと引込部付近の荷重を確認します。ねじりは別の制限として扱います。 機械のすべての姿勢で確認 ケーブルメーカーの曲げ半径制限とねじり制限を分けて扱う 端点A・張り具合 移動端 経路の張力を確認 最初の固定支持部 引張荷重が固定グランドに伝わらない 中間ストローク・曲げ半径 移動端 実際の中心線半径を測定 メーカーの制限値を確認 すべての姿勢で経路の制限値を満たす 端点B・座屈 移動端 たるみと局所的な曲がりを確認 最初の固定支持部 引込部に向かって座屈しない すべての姿勢で確認 半径・張り具合・座屈 ブラケットの動き・引込部の横荷重 ねじりには別の制限を適用
機械の3つの姿勢で、端点の張り具合、中間ストロークの曲げ半径、反対側の端点での座屈を比較します。引込部の荷重とねじりは、経路に関する別々の制限として扱います。

ケーブル引込部では6つの機能を分けて考える

各機能を、それを担う部品に割り当てます。これが機能分担です。ロボットの引込部では、複数の部品が必要になることがよくあります。動きを案内する部品、曲げを制御する部品、軸方向の荷重を保持する部品、筐体をシールする部品、各電気接続を担う部品を特定します。すべてを「ストレインリリーフグランド」と呼ぶと、故障が起きる位置を見誤ることがあります。

  1. 可動ガイドは、可動区域でケーブルを許容経路に沿って案内します。
  2. 曲げ制御は、局所的な折れやケーブル制限値を下回る半径を防ぎます。
  3. 軸方向の支持・保持は、ケーブルの質量、引張り、加速度が終端部に荷重を与えるのを防ぎます。
  4. 侵入防止シールは、ケーブルとシールの境界、およびグランドと筐体の境界を塞ぎます。
  5. シールド終端は、指定されたシールドまたは編組を、意図された導電性接続部につなぎます。
  6. 保護ボンディングは、設置設計で求められる保護電流経路を維持します。

1つの部品が複数の機能を担う場合もありますが、その範囲は文書で定められた内容に限られます。IEC 62444:2010は、ケーブルグランド完成品の構造・性能要件と試験を扱います。正確なグランドの分類、ケーブル範囲、組立品、取扱説明書を確認してください。長いフレキシブルテール、金属製本体、圧縮ナットであっても、外観だけで可動経路全体の性能が確認できるわけではありません。

可動区域から固定筐体の引込部までのロボットケーブル経路 この模式図は、キャリアまたはドレスパック、最後の可動点、独立した固定支持部を通り、曲げやねじりを意図しない静止区間へ進むケーブルを示します。その先にある固定グランドがシールと保持を担い、シールド接続部と筐体接合部はそれぞれ別の接続面に設けられています。 シールの手前で動きを止める 1・可動区域 ガイドが曲げとねじりを制御 機械の各姿勢を確認 2・可動境界 独立した固定支持部で荷重を受ける クランプとケーブルの適合を確認 3・静止区間 意図された曲げなし ねじり条件なし 横荷重をシールに伝えない 4・固定引込部 シールと保持 シールド接続部と筐体接合部
可動経路は独立した固定支持部で終わります。静止したケーブル区間が、その支持部とグランド、シールド接続部、固定筐体接合部を分けています。

引込構成の候補を絞り、不適合条件を確認する

私は、その位置での動きに基づいて引込構成を選びます。付属品の名称より、許容される使用条件のほうが重要です。次の候補表を使って、サプライヤーに具体的な質問をしてください。

引込構成 次の場合に限り使用 依頼する資料・情報 不適合とする条件
固定支持部の後に取り付ける標準圧縮グランド 意図された動きが引込部に達しない 明示されたケーブル範囲、保持・シールの分類、取付制限、取扱説明書 上流側の支持部で引張りや横荷重を制御できない
曲げ保護テール付きグランド 設置時の曲げ、または限られたたわみに対して長い移行部が必要 テール形状、許容される動き、ケーブル制限、試験時の向き、交換条件 動的な使用条件について「フレキシブル」としか説明されていない
スパイラル型または関節式テール 指定ケーブルに段階的な方向支持が必要 適合するケーブルの最小サイズ、曲げ平面、可動範囲、疲労記録 テールのコイルがケーブルを挟む、擦る、またはより小さい曲げ半径を強いる
固定境界に設置するEMCグランド 筐体でシールドを終端し、ケーブルの動きを先に止める必要がある ケーブル・シールドの範囲、前処理の長さ、接触方法、伝達インピーダンスまたはプロジェクト試験データ 露出した編組または接触ばねの位置で曲げが発生する
専用設計のスイベルまたは回転フィードスルー 筐体境界をまたぐ相対回転が必要 回転の種類、速度、トルク、ケーブル適合性、電気経路、シール試験、寿命の制限 通常のグランドがケーブルと一緒に回転すると想定している
境界に設けるコネクタまたは接続箱 着脱式または交換式の可動ハーネスが必要 嵌合サイクル、使用環境、保持、シールド・ボンディング、ケーブル終端処理のデータ コネクタの質量または支持されていないハーネスから荷重が引込部へ伝わる

曲げ保護テールは局所的なたわみを分散する場合がありますが、ねじりに自動的に対応するわけではありません。スイベルは設置時には回転できても、使用中は固定しなければならない場合があります。私は図面と取扱説明書を読み、締付け、ロック、固定、回転、連続回転のどの動作が許可されるかを確認します。許容される使用条件を明記してください。

ケーブル、シール、保持の各適用範囲を個別に合わせる

ケーブル範囲とは、特定のグランド構成で受け入れられる外被直径の全範囲です。カタログ公称値だけではなく、測定したケーブル外径の最小値と最大値を照合してください。真円度、外被の継ぎ目、成形表示、編組の露出、温度やロット差の影響を受ける公差も含めます。

次の3点を別々に確認してください。

  • シール適合:圧縮部品が、ケーブル範囲全体にわたり許容された外被表面に接触すること。
  • 保持適合:クランプ機構が、柔らかい外被を押しつぶしたり、動く表面に頼ったりせず、ケーブル構造をつかむこと。
  • テールまたは支持部の適合:曲げ保護部品と外部クランプが、局所的な圧力点をつくらずにケーブル外径と剛性を受け入れること。

クランプ範囲の確認では、ケーブル外径の全範囲をグランドの全適用範囲と比較します。可動ケーブルでは、屈曲、温度、液体、クランプ圧力による外被の変化も確認します。いずれかの上限または下限に近い場合は、実際の経路を想定した代表的な組立品を試験してください。公称値の範囲が重なるだけでは、適合性は確認できません。

グランドにケーブル支持部の代わりをさせてはなりません。シールとストレインリリーフのガイドでは、侵入防止、引張抵抗、外部支持を分けて説明しています。ケーブルキャリアまたはロボット用ドレスパックに独立した固定具が必要な場合は、位置を定めた別の部品表項目として指定してください。

ロボット用ケーブル引込部で個別に行う3つの適合確認 ケーブル構造と直径の全範囲により、シール接触、外被を傷めない保持、テールまたは外部支持という3つの適合性がそれぞれ決まります。代表的な経路試験の前に、3項目すべてが明示された制限を満たす必要があります。 1種類のケーブル構造 適合確認は3項目に分ける 確認済みのケーブル情報 最小外径 最大外径 形状、真円度、継ぎ目、表示 1・シール適合 範囲全体で許容された外被に接触 ケーブルの範囲が宣言済みの シール適用範囲内に収まる 実際に外被と接する面を確認 2・保持適合 柔らかい外被を押しつぶさずに固定 外被を傷つけずにケーブルを保持 シール適合とは別に保持を確認 3・テールまたは支持部の適合 外径、剛性、圧力点を確認 支持部 最初の固定支持部を指定 別の経路部品として扱う 3項目すべてを確認してから 代表的な経路組立品を試験する
ケーブル直径の全範囲に対して、外被のシール、ケーブルの保持、テールまたは外部支持の3つを個別に適合させます。

シールド終端部を可動曲げ部の外に配置する

シールド付きロボットケーブルでは、損傷しやすい移行部がさらに加わります。外被を取り除く、編組を開く、箔を切り戻す、またはドレイン線をグランド部で引き出すことがあります。この処理部は元のケーブル構造を保っていないため、そこで繰り返し曲げたりねじったりすると、接触状態が変化し、シールドを損傷させたり、内部部品に荷重を与えたりするおそれがあります。

私はシールド接触部を固定区間に配置します。前処理の長さ、編組または箔の処理、接触径と機構、必要なコーティング除去、筐体のボンディング面、使用工具を記録します。信号用シールドと保護ボンディングは、別々に設計判断してください。一方から他方を推定できません。

特定の終端部は、EMC伝達インピーダンス試験を用いて電気的に評価してください。ロボット経路では、試験供試体にも意図された機械的境界を反映させる必要があります。まっすぐで未処理のケーブルによる良好なベンチ試験結果は、手首の動きのたびに曲がる接触部の性能を示しません。

ロボットケーブル構造に関するigusの解説は、シールドと内部構造をねじり動作に合わせて設計する特定メーカーの例です。一般的なグランドがその動きに対応できることを示すものではありません。対象ケーブルと対象終端部に対する適合性データと前処理データを入手してください。

外被、シール、使用環境を一体の接続面として評価する

材質の略号だけでは適合性は決まりません。PUR、TPE、PVC、シリコーン、EPDM、NBR、FKMには、異なる配合の材料が含まれます。外被表面の仕上げ、添加剤、可塑剤、加硫、硬度、圧縮、液体への曝露、洗浄、温度、時間によって、シール部と支持部における摩擦や変形が変わる場合があります。

ASTM D471は、液体がゴムおよびゴム状材料に与える影響を比較評価する手順を示します。ASTM D573は、空気加熱炉における加硫ゴムの劣化を扱います。これらの方法は、明示された条件の下で特定配合のスクリーニングに役立つ場合がありますが、試験片の結果はケーブルグランド完成品の結果ではありません。実際の接続面には、ケーブル外被、成形シール形状、圧縮、グランド本体の拘束、実際の曝露順序も含まれます。

正確なシール配合または適用する材料仕様、ケーブル外被の呼称、宣言された温度範囲、流体適合性の根拠、使用可能な潤滑剤、保管制限、変更通知のルールを求めてください。高温または低温で使用する場合は、実際のケーブル引込部の温度を記録し、運転温度におけるシール確認を用いて、供給されるすべての部品を同じ条件で比較します。

ケーブルに意図された移動とは別に、振動を記録してください。IEC 60068-2-6:2007は、規定された厳しさでの正弦波振動試験を示します。IEC 60068-2-14:2023は、温度変化試験を示します。いずれも、あらゆるロボットケーブルに適用できる動作プログラムを定義していません。

実際の経路について、供試体の取付け、試験の厳しさ、時間、動作状態、順序、合否基準を指定します。主な荷重が振動の場合は、その使用条件に対応するねじの緩み防止と外部支持の確認を行ってください。

IP表示を構成固有の試験結果として確認する

IPコードは、規定条件下における筐体の保護等級を示します。IEC 60529は、筐体による保護等級を分類しています。この規格によって、緩んだグランド、エラストマーの材質名、ケーブルテールが可動シールとして保証されるわけではありません。

IP表示を裏付ける正確な構成情報を求めてください。

  • グランドの品番と改訂
  • ケーブルの型式と外被、および試験した直径の最小値と最大値
  • ねじ穴またはクリアランス穴への取付け、壁厚、ロックナット、端面シール、筐体材質
  • 向き、締付け条件、設置手順
  • 粉じんまたは水の試験方法、厳しさ、時間、前処理、合否基準
  • 曝露中にケーブルが静止していたか、動いていたか
  • 侵入試験の前、最中、後に行った動き
  • 動作シーケンス後の点検・再試験基準

IP試験中にケーブルを静止させていた場合は、結果を静的なものとして記載します。可動中の保護については、動的試験の構成と許容される可動範囲を求めます。試験した直径や直線状の向きでの結果を、グランドの適用範囲に含まれるすべてのケーブルや取付位置に広げてはなりません。

単体のグランドではなく、経路全体の適格性を確認する

動的な経路の適格性確認では、実際に使用する組立品を試験します。ケーブル、ガイド、支持部、グランド、筐体との接続、動作プログラム、曝露条件、合否基準を含めてください。私は、「100万サイクルをクリア」といった見出しだけでは判断しません。その数値がどの試験供試体と使用条件を表すのか、結果に示されているかを確認します。

参考になるサイクル試験結果には、試験装置、移動量、速度、加速度、曲げ条件、ケーブル構造、支持形状を明記する必要があります。これらの条件がなければ、購入者は経路ごとのサイクル数を比較できず、交換時期の計画にも使えません。

許容される構成のうち厳しい条件を中心に、適格性確認のマトリクスを作成します。

変数 含める境界条件 結果と併せて記録する項目
ケーブル 外径の最小値と最大値、承認済み外被のうち最も硬い状態と最も柔らかい状態、使用する場合はシールド処理 メーカー、型式、ロット、測定外径、前処理
形状 許容最小半径、最大移動量、最も厳しいロボット姿勢、最短の静止区間、固定位置の公差 発行済みの経路図と測定済みの試験設定
動作 最高速度・加速度、反転、ねじり方向、複合動作、停止時間 プログラムの版と1サイクルの定義
グランド 各本体・シール・テールの改訂、および許容された取付方向 完全な品番、ロット、設定、取扱説明書の改訂
使用環境 温度の境界値、代表的な液体、汚染、洗浄、紫外線、該当する場合は振動 方法、順序、厳しさ、曝露時間
電気的状態 ケーブル機能に応じて通電または監視する状態 負荷、導通、信号、絶縁、光学に関する基準
合否判定 シール状態、保持、侵入保護、電気的性能、外被の損傷、寸法変化 制限値、点検方法、点検間隔、故障モード

相互作用を明らかにする試験順序を選びます。液体や温度による前処理で、動作前に外被の摩擦が変わることがあります。侵入試験の前に動かすと、処理済みのシールドが損傷する場合があります。引張りまたは振動の段階でパネル接合部が緩むこともあります。私は、不合格の供試体を保管し、故障した接続部を特定します。すべての結果を一律に「グランド」のせいにしてはなりません。

完全な経路で曲げ、ねじり、横荷重、コネクタの動きを確認する

試運転では、適格性を確認した設定と発行済みの経路図を実機に反映します。作業区域に入る前に危険なエネルギーを遮断し、ロボットまたは機械の安全手順に従ってください。ロボットシステムの安全に関するOSHA技術マニュアルの章では、運転・保守において用途固有の安全知識が重視されていますが、適用される規制や機械メーカーの指示に代わるものではありません。

通電前に、ケーブルの識別情報と外径、グランドとシールの識別情報、筐体との接続部、支持位置、ケーブルの前処理、許容潤滑剤、締付け値、ねじのかみ合い、ロックナットまたは端面シール、外被の目視状態を確認してください。許可されている場合は、損傷させない基準マークをケーブルと支持部に付け、意図しない滑りを検出できるようにします。

承認された機械プログラムを、所定の試運転条件で実行します。安全な位置から、または承認された監視ツールを用いて経路を観察します。すべての端点と移行姿勢で、次の状態を確認してください。

  • 曲げ半径がケーブルの制限値を下回っている。
  • ケーブルの張り、座屈、振れ、擦れ、束線の交差。
  • 回転が静止区間またはグランドまで伝わっている。
  • 圧縮シールまたはシールド接触部に横荷重がかかっている。
  • クランプの滑り、テールの潰れ、筐体のたわみ、緩み。
  • コネクタまたはツールの荷重がケーブル引込部に伝わっている。

運転後は、ケーブル外被、支持部、グランドテール、シール、シールド接続部、取付接合部、基準マークを点検します。指定された電気、保持、または侵入保護の検証を行ってください。経路や動作プログラムを変えると結果も変わる場合があるため、交換品を評価する際は試験済みの構成を使用します。

動作、ケーブル、支持部を変更したら経路を再確認する

私は、機械のリスク評価、部品の取扱説明書、実際の使用条件、アクセス性、故障時の影響、適格性確認の記録に基づいて点検間隔を設定します。すべてのロボット用グランドに適する月次点検間隔や固定交換サイクルはありません。

固定支持部での動き、ケーブルの滑り、磨き跡や摩耗、外被の亀裂、露出した編組、テールの変形、金具の緩み、シールのはみ出し、腐食、汚染、パネルの変形、電気監視の変化など、観察可能な状態を記録します。所見を運転時間、機械サイクル、プログラム変更、衝突、保守作業、洗浄、温度逸脱と関連付けます。

次のいずれかを変更する場合は、変更レビューを開始してください。

  • ロボット経路、速度、加速度、移動量、ツール、ペイロード。
  • ケーブルメーカー、型式、外径範囲、外被、シールド、コネクタ、束線構成。
  • キャリア、ドレスパック、ガイド、クランプ、ブラケット、静止区間、グランド位置。
  • グランド本体、シール、テール、ロックナット、端面シール、ねじ、コーティング、取扱説明書の改訂。
  • 筐体壁、切抜き、ボンディング面、使用環境、洗浄方法、合否試験。

変更によって影響を受ける計算、図面、試験ケース、試運転時の確認項目、予備品を特定します。公称外径が一致するからといって、交換品が同等だと想定してはなりません。可動区分、剛性、ねじり制限、外被、シールド構造が変わると、経路の挙動も変わる場合があります。

まとめ

私の推奨は、可動経路から検討を始めることです。曲げ、ねじり、ストローク、振動、曝露、電気的機能を定義してください。動きを止めるべき位置に固定支持部を設け、グランドの手前には静止区間を確保します。シール、保持、シールド、ボンディングには、それぞれ文書化された接続部を割り当ててください。

私は、ケーブル範囲、取付方法、材質、許容される動きがその経路に適合する構成だけを候補にします。その後、ケーブル、支持部、グランド、筐体、動作プログラム、曝露順序を一体として適格性確認します。静的なIPコード、長いテール、根拠が示されていないサイクル数は、その記録の代わりになりません。経路や部品が変わった場合は、影響する機能を再評価してください。動きが、以前は固定されていた接続部に達する可能性があるためです。

フレキシブルケーブル・ロボットケーブル用グランドに関するFAQ

連続可動用ケーブルに標準ケーブルグランドを使用できますか?

意図された動きを止める支持部の下流にグランドを配置し、ケーブル、グランドの適用範囲、保持、シール、使用環境、取付方法がすべて適合する場合は使用できます。上流のケーブルが連続可動定格でも、グランドでの終端部は固定された状態にできます。曲げ、ねじり、引張りがシールまで伝わらないよう、経路全体を検証してください。

フレキシブルグランドのテールがあれば、ロボットの動きに対応する引込部になりますか?

それだけでは対応できません。テールは局所的な曲げを分散したり、限られたたわみから保護したりできますが、正確な組立品について、許容される動き、ケーブル範囲、曲げ方向、ねじり対応能力、使用環境の限界、試験条件が明示されている必要があります。文書化された設計でテールにそれらの機能を割り当てていない限り、別の可動ガイドと支持部を設けてください。

グランド付近の最小曲げ半径はどのように計算しますか?

実際の設置区分と、確認済みのケーブル外径に対応するケーブルメーカーの制限値を使用してください。上の計算ツールでは、メーカー指定の曲げ係数から予備的な半径を求められますが、最終的な経路では、公差、機械のすべての姿勢、ケーブルの束ね方、支持部、温度、移動量、ねじりも考慮する必要があります。グランドの条件がケーブルの制限を上書きすることはありません。

ロボットケーブルが動いている間も、IP68のグランドはIP68を維持しますか?

その使用条件を対象とする試験または宣言によって、正確な可動構成が裏付けられている場合に限ります。ケーブル、直径、取付方法、支持部、動作プログラム、前処理、侵入試験の方法、合否基準を確認してください。静止状態での試験結果は静的な結果として示し、シール部での曲げやねじりにまで外挿してはなりません。

ロボット用ケーブル引込部の見積依頼には、どの情報を添付すればよいですか?

ケーブルの識別情報と外径の全範囲、可動区分、経路図、曲げ半径、移動量、速度、加速度、ねじり、支持部、荷重、使用環境、筐体との接続条件、シールドとボンディングの要件、受入試験、保守計画、想定される変更を送ってください。完全な品番、図面、取扱説明書、構成固有の試験データ、適用除外事項、変更通知の方法も求めてください。

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