Передовые технологии
Владимир Гаврилов cable@ostec-group.ru
Рис. 1 Провод, зачищенный лазером
26
Лазерная зачистка проводов Исследования в области лазерной зачистки провода были начаты еще в 1976 году, когда NASA инициировало программу по разработке лучшего метода для зачистки проводов для преодоления проблем, возникающих при производстве системы проводки космических шаттлов. Это исследование было вызвано необходимостью зачищать провода с очень тонкой изоляцией, используемых в летательных аппаратах, где важно максимально снизить вес изделия. В результате исследований NASA была разработана первая машина лазерной зачистки проводов. Сотрудники NASA сравнивали результаты воздействия различных видов лазеров на все типы изоляции и проводников, применяемых в то время, и обнаружили, что лучшим решением является СО2 лазер. Во время зачистки проводов вся энергия, излучаемая лазером практически полностью поглощается изоляционным материалом. Проникая через изоляцию, лазерный луч испаряет остатки изоляции с поверхности проводника. Для углекислотного лазера поверхность проводника, по сути, является зеркалом, поэтому, достигнув её, лазерный луч отражается и рассевается. Иными словами, лазер полностью испаряет изоляционный материал до проводника, а затем фактически останавливается, никаким образом не воздействуя и не повреждая токопроводящую жилу (рис. 1). Начиная с 1987 г., когда компания RtMc (в настоящее время — Spectrum Technologies) представила первую коммерческую версию машины зачистки CO2 лазером, потребность в применении данной технологии продолжала расти. Появление новых изоляционных материалов, новых способов экструзии изоляции на провод, изменение свойств проводников, тенденция к уменьшению сечения — все это послужило толчком для дальнейшего развития технологии лазерной обработки провода. В данный период компания Spectrum Technologies стала ведущим в мире производителем и поставщиком оборудования для лазерной зачистки провода, поставив своим заказчикам сотни единиц оборудования по всему миру. Разработанные
компанией машины под маркой Sienna способны удалить практически все типы изоляционных материалов (таблица 1). Растущая потребность на данное оборудование способствовала тому, что оно становилось все более совершенным, точным, надежным, эффективным, экономически выгодным, в то время когда традиционные способы зачистки проводов становились все менее востребованными в авиакосмической отрасли. Лазерная зачистка проводов обладает множеством преимуществ по сравнению с традиционными методами: - лазер не может повредить металлический проводник, тем самым гарантируя 100% качество, и позволяя конструкторам закладывать меньшие технологические допуски, что существенно экономит расход провода, а это особенно важно в случае применения дорогостоящих проводов, например, из серебра; - одна машина способна без смены оснастки обрабатывать 99% типов проводов; - высокое качество зачистки гарантирует повторяемость результата, увеличивая выход годных заготовок провода; - возможность одновременной обработки нескольких проводов, что значительно повышает производительность; - возможность обработки широкого диапазона диаметров проводов от 0,25 мм до 25 мм. При этом возможна зачистка за один цикл проводов разных диаметров; - оборудование позволяет зачищать провода различных геометрических форм, таких как плоские, перекрученные, деформированные, экранированные; - машина обеспечивает точность зачистки +/25 мкм; - оборудование позволяет программировать и сохранять различные шаблоны обработок провода. Поскольку лазерная зачистка является бесконтактным методом, можно с высокой точностью направлять луч и достигать различных форм зачистки, что практически недостижимо другими способами обработки проводов.
«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011
Лазерная зачистка проводов Таблица 1 Возможности технологии лазерной зачистки
Доступные способы зачистки проводов
Зачистка со сдвигом
Зачистка со сдвигом и продольным прорезанием
Возможные типы проводов для обработки - одножильный провод - двухжильный провод - витая пара - многожильный кабель -экранированный кабель - плоский кабель - коаксиальный кабель
Промежуточная зачистка
Двойная зачистка со сдвигом и продольным прорезанием
Типы обрабатываемой изоляции ПТФЭ (Тефлон®) Силикон ПВХ Каптон Майлара ПВДФ (Kynar®) Стекловолокно Мегаизол ML Нейлон Полиуретан Формвар Полиэстер Полиэфиримида Эпоксидная смола Эмалированное покрытие ЭТФЭ (Tefzel®) ПВХ (Milene®) Полиэтилен Полиимида ПВДФ и другие твердые, мягкие или высокой температуры материал
Краткий обзор оборудования серии SIENNA для лазерной зачистки проводов Установка серии Sienna 210S применяется для зачистки концов проводов. Лазер перемещается в одной плоскости, позволяя делать прожиг изоляции поперек проводника провода (рис. 2). Sienna 210D. Данная машина применяется для зачистки концов проводов в двух плоскостях. Установка позволяет осуществлять поперечный и продольный прожиг изоляции. Благодаря этому появляется возможность снимать изоляцию с конца провода на большую длину, прожигать «окна» в плоских кабелях. Площадь рабочей зоны данной машины 10 х 10 см (рис. 3). Sienna 325D. Функционально машина аналогична 210D, но оснащена более мощным лазером, что позволяет обрабатывать провода с большей толщиной внешней изоляции, а также проводов с изоляцией с высокой температурой горения. Также эта машина имеет возможность интеграции с установкой мерной резки провода. Sienna 510. Установка незаменима в случае необходимости зачистки кон-
цов проводов на длину более 100 мм. Машина оснащена лазерной головкой, которая в процессе зачистки перемещается вдоль оси провода и одновременно вращается вокруг его оси, таким образом линия прожига лазером представляет собой спираль вокруг внутренней жилы провода. Такой тип обработки позволяет с легкостью вручную или при помощи инструмента удалить изоляцию с большого участка провода. А также позволяет сделать, например, «окно» внешней изоляции коаксиального кабеля (рис. 4). Конечно, данной линейкой оборудования предложения компании Spectrum Technologies не ограничиваются. Специалисты компании продолжают разработки и исследования в технологии лазерной зачистки. Если у вас есть какие-то нестандартные предложения или задачи в области лазерной обработки провода, вы всегда можете обратиться к партнеру компании Spectrum Technologies в России — ЗАО Предприятие Остек. Мы готовы предложить решения, специально разработанные под ваши технологические задачи.
ЗАО Предприятие Остек
Рис. 2 Кабель, зачищенный на машине Sienna 210S
Рис. 3 Шлейф с окнами, вырезанными на машине Sienna 210D
Рис. 3 Шлейф с окнами, вырезанными на машине Sienna 210D
27
Техническая поддержка
Константин Петров cable@ostec-group.ru
Рис. 1 Автомат мерной резки Komax 206/206S
Оборудование и оснастка для обработки проводов
В статье представлен обзор серии настольных машин Komax Kappa для мерной резки и зачистки проводов, а также настольные прессы bt 722 и bt 752 и установка скрутки витой пары bt 188. Автоматы серии Komax Kappa позволяют осуществлять мерную резку проводов и кабелей, плоских проводов и шлейфов, ПВХ трубок, полное и частичное снятие изоляции с обоих концов без повреждения жилы провода. Автоматы способны обрабатывать огромный диапазон проводов таких марок как МГТФ, МГШВ, НВ, ПВ, ПВА, ПГВА, ПВАМ, АПВ, НВМ и другие провода подобного типа. Эти машины компактны, просты в обращении, имеют сенсорные дисплеи, простой и понятный интерфейс управления,
Диапазон обрабатываемых длин провода Точность резки Сечения проводов Макс. высота провода Макс. ширина провода Программируемое количество изделий для обработки Уровень шума Электрическое подключение Давление Габариты (ШхВхД) Вес Интерфейс
удобную систему замены блока ножей. Станки могут быть оснащены рихтовщиком кабеля, который на предварительной операции распрямляет кабель и увеличивает точность и качество обработки. Они могут поставляться с различными видами протяжных роликов, что обеспечивает оптимальное усилие прижима для каждого типа провода. Для обеспечения наилучшего качества выпускаемой продукции автоматы оснащаются различными направляющими трубками, в соответствии с внешними диаметрами проводов, которые аккуратно направляют обрабатываемый провод в рабочую зону, после чего изоляция снимается легко и быстро. Рассмотрим данные установки более подробно.
Komax 206 1 – 9999 мм
Komax 206 S 1 – 99999 мм
+/-1 мм или +/-0,2%, в зависимости от длины провода 0,14 – 35 мм2; AWG 26 - AWG 2 16 мм 82 мм 1 - 99999 шт.
+/-1 мм или +/-0,2%, в зависимости от длины провода 0,14 – 35 мм2; AWG 26 - AWG 2 16 мм 28 мм 1 - 99999 шт.
< 70 Дб 115/230 В +/-10%, 50/60 Гц, 230 В·А 4-6 атм 420x320x390 мм Около 25 кг Вход стоп-сигнала для систем подачи, интерфейс подключения маркера Интерфейс накопителя
< 70 Дб 115/230 В +/-10%, 50/60 Гц, 230В·А 4-6 атм 325x320x300 мм Около 20 кг Вход стоп-сигнала для систем подачи, интерфейс подключения маркера
Таблица 1 Технические характеристики установок Komax 206 и Komax 206S
28
«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011
Оборудование и оснастка для обработки проводов
Komax 206/206 S. Автомат мерной резки
Komax Kappa 310. Автомат мерной резки и зачистки
Если необходимо только резать провода или шлейфы, можно использовать две модели машины мерной резки — Komax 206 и Komax 206S (рис.1), которые могут резать провода сечением до 35 мм2. Их различие заключается в том, что автомат Komax 206 способен резать провода шириной до 82 мм благодаря широкому ременному приводу подачи провода, тогда как Komax 206 S — лишь шириной до 28 мм (оснащен роликовым приводом). На этих машинах можно осуществлять резку круглых и плоских проводов, лент из поливинилхлорида, различных пленок, бумаги, материалов и многого другого. Они отличаются простотой обслуживания, большим тяговым усилием и широким ассортиментом дополнительного оборудования.
Этот недорогой автомат открывает серию машин для резки и зачистки отдельных или специальных проводов (рис. 2). Автомат обрабатывает провода с большим диапазоном сечений (0,02-6 мм2). Благодаря зачистке в виде отдельных участков можно обеспечить зачистку провода большой длины. Простые и интуитивные средства управления позволяют использовать этот автомат с максимальной эффективностью даже при частых переналадках. Это самая востребованная машина на рынке обработки проводов, т.к. она обеспечивает обработку основных диапазонов сечений проводов, используемых в промышленности.
Сечение обрабатываемых проводов, многожильный провод Макс. внешний диаметр Точность резки Обработка плоского кабеля, ширина Диапазон обрабатываемых длин Макс. скорость подачи провода Макс. длина зачистки
Сенсор обнаружения провода и измерения его диаметра Сенсор автоматического измерения обрабатываемого сечения Рихтовочная станция Интерфейсы IOCS (расширение) USB Уровень шума Привод Производственный стол Электропитание Подключение воздуха Габариты (ШxВxД) Вес
0,02–6 мм2 AWG34–AWG10 10 мм ±(0,2%+1 мм) Опционально, 8 мм 1–700 000 мм 4,0 м/сек Полная зачистка Сторона 1: 100 мм; Сторона 2: 40 мм Частичная/Множественная зачистка Сторона 1: 999,9 мм; Сторона 2: 999,9 мм Опция
Опция
Опция (внутренняя) 2 (4) Стандартно <70Дб Роликовый Опция 110/230 В ±10% 50/60Гц 300 Вт Опционально для очистки ножей 465x385x460 мм 25 кг
Таблица 2 Технические характеристики установки Kappa 310
Сечение обрабатываемых проводов, многожильный провод Макс. внешний диаметр Точность резки Обработка плоского кабеля, ширина Диапазон обрабатываемых длин Макс. скорость подачи провода Макс. длина зачистки
Сенсор обнаружения провода и измерения его диаметра Сенсор автоматического измерения обрабатываемого сечения Рихтовочная станция Интерфейсы IOСS (расширение) USB Уровень шума Привод Производственный стол Электропитание Подключение воздуха Габариты (ШxВxД) Вес
Рис. 2 Автомат мерной резки и зачистки Kappa 310
0,05–10 мм2 AWG30–AWG7 10 мм ±(0,2%+1 мм) Опция, 12 мм 1 –700 000 мм 4,0 м/сек Полная зачистка Сторона 1: 100 мм; Сторона 2: 40 мм Частичная/Множественная зачистка Сторона 1: 999,9 мм; Сторона 2: 999,9 мм Опция
Опция
Опция (внешняя) 2 (4) Стандартно <70Дб Роликовый Опция 110/230 В ±10% 50/60 Гц 300 Вт Опционально для очистки ножей 510x380x470 мм 34 кг
Таблица 3 Технические характеристики установки Kappa 320
ЗАО Предприятие Остек
29
Техническая поддержка
Рис. 3 Автомат мерной резки и зачистки Kappa 320
Рис. 4 Автомат мерной резки и зачистки Kappa 321
Рис. 5 Провод марки ПВС, трехжильный
Komax Kappa 320. Автомат мерной резки и зачистки
Komax Kappa 321. автомат мерной резки и зачистки
Логическое продолжение линейки — автомат для резки и зачистки с диапазоном сечений обрабатыва-емых проводов 0,05–10 мм2, мощной ножевой головкой и большим выбором дополнительной оснастки (рис. 3). Важной особенностью данной модели является возможность встраивания в линию установок маркировки или других устройств для специальных видов обработки. Существует возможность создания целой обрабатывающей линии путем использования стандартных интерфейсов для подключения.
Для обработки многожильных проводов, которые очень часто используются в трехфазных сетях и сетях двухфазного тока с заземлением, разработан специальный комплексный автомат Kappa 321 (рис. 4). Помимо уже упомянутых функций для предыдущих моделей, на нем можно обрабатывать как внешнюю изоляцию, так и изоляцию внутренних проводов, например, провод марки ПВС (рис. 5). Особенностью этого необычного автомата Kappa 321 является запатентованный механизм поворота осей приводов. Эта особенность позволяет обрабатывать провода и кабели в двух положениях. Благодаря применению новейшей ножевой головки и поворотных модулей преимуществом автоматов становится ранее недостижимая скорость подачи и обработки в целом.
Сечение обрабатыва0,05–10 мм2 емых проводов, AWG30–AWG7 многожильный провод Макс. внешний диа12 мм метр Точность резки ±(0,2%+1 мм) Обработка плоского Опционально, 12 мм кабеля, ширина Диапазон обрабаты1–700000 мм ваемых длин Макс. скорость по4,0 м/сек дачи провода Макс. длина заПолная зачистка чистки Сторона 1: 100 мм; Сторона 2: 40 мм Частичная/Множественная зачистка Сторона 1: 999,9 мм; Сторона 2: 999,9 мм Промежуточная заПрограммируемая чистка (без ограничения длины и количества) Сенсор обнаружения Стандартно провода и измерения его диаметра Сенсор автоматичеОпция ского измерения обрабатываемого сечения Рихтовочная станция Опция (внешняя) Интерфейсы IOCS 2 (4) (расширение) USB Стандартно Уровень шума <70Дб Привод Роликовый Производственный Опция стол Электропитание 110/230В ±10% 50/60Гц 300Вт Подключение воз5-8 атм духа Габариты (ШчxВxД) 650x380x470мм Вес 42 кг Таблица 4 Технические характеристики установки Kappa 321
30
Сечение витого про0,22–35 мм2 вода* AWG24–AWG2 Максимальный 16 мм внешний диаметр Максимальная 40 мм ширина плоского кабеля Диапазон обра1–700000 мм батываемых длин провода Максимальная 4,0 м/сек скорость подачи провода Программируемое 1–99999 шт количество изделий для обработки Максимальная длина Полная зачистка зачистки Сторона 1: 180 мм; Сторона 2: 50 мм Частичная зачистка Сторона 1: 999,9 мм; Сторона 2: 999,9 мм Промежуточная заПрограммируемая чистка (без ограничений по количеству и длине) Обнаружение проСтандартно вода Автоматическое изСтандартно (автомамерение сечения тическое измерение глубины резки) Уровень шума <70Дб Привод Двойные ролики или ленточный привод Рабочий стол Опционально Электропитание 110/230В ±10% 50/60Гц 520В·А Подключение воздуха 5–8 атм Габариты (ШxВxД) 630x365x480 мм Вес Около 55 кг Таблица 5 Технические характеристики установки Kappa 330
«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011
Оборудование и оснастка для обработки проводов Komax Kappa 330. Автомат мерной резки и зачистки Данная модель разработана для обработки проводов с сечением до 35 мм2, многожильных проводников с внешним диаметром до 16 мм или плоских кабелей с шириной до 40 мм. Установка обрабатывает круглые провода и плоский кабель. Автомат поставляется с ленточным или двойным роликовым приводом. Мощность, производительность и новые типы сенсоров — три основных преимущества автомата Kappa 330 (рис. 6). Простота в управлении позволяет более эффективно использовать эти автоматы резки и зачистки провода, а гибкость в настройке расширяет функционал для выполнения более сложных задач. К установке можно подключать модуль для продольной зачистки провода, что позволяет зачищать провод внутри отрезка и облегчает зачистку проводов с толстой изоляцией. Переналадка под новый тип провода не требует дополнительных инструментов и занимает считанные секунды.
Komax Kappa 350. Автомат мерной резки и зачистки Завершает модельный ряд настольных установок Kappa 350. Эта установка (рис. 7), сконструированная по принципу двойного ножа (один ножевой комплект режет провод, другой зачищает), предназначена для обработки круглых проводников с сечением до 120 мм2 и максимальным внешним диаметром до 35 мм! Мощный ленточный привод обеспечивает
Сечение витого про2,5–120 мм2 вода AWG14–AWG5/0 Максимальный 35 мм внешний диаметр Диапазон обра1–700000 мм батываемых длин провода Максимальная 3,3 м/сек скорость подачи провода Программируемое 1–99999 шт количество изделий для обработки Максимальная длина Полная зачистка зачистки Сторона 1: 290 мм; Сторона 2: 150 мм Промежуточная заПрограммируемая чистка (без ограничений по количеству и длине) Обнаружение проСтандартно (автомавода тическое измерение глубины резки) Автоматическое изСтандартно мерение сечения Уровень шума <70Дб Привод Ленточный привод Рабочий стол Стандартно Электропитание 110/230В ±10% 50/60Гц 1200В∙А Давление воздуха 5–8 атм Габариты (ШхВхД) 1090x1425x890мм Вес Около 270 кг Таблица 6 Технические характеристики установки Kappa 350
Рис. 6 Автомат мерной резки и зачистки Kappa 330
Рис. 7 Автомат мерной резки и зачистки Kappa 350
точность обработки во всем диапазоне сечений. Благодаря встроенному энкодеру измерения длины, обеспечивается минимизация нулевого реза. Установка также может оснащаться модулем продольной зачистки и поставляться на специальном рабочем столе, со встроенными ящиками для инструмента и запасных частей.
Настольные прессы и устройство скрутки витой пары Одной из важнейших операций является опрессовка жил провода различными контактами и наконечниками. Настольные установки опрессовки контактов и устройство скрутки витой пары применяются в единичном и мелкосерийном производстве, когда не требуется высокая производительность, и ограничен бюджет. Это универсальные решения для большой номенклатуры наконечников, различных типов и диаметров проводов. Настольные прессы Komax настраиваются в кратчайшее время, они просты в управлении благодаря использованию программы управления TopTouch. Встро-
енные устройства контроля и возможность отслеживания параметров производственного процесса обеспечивают максимальное качество обработки проводов и опрессовки.
bt 722. Полуавтоматический настольный пресс Короткое время цикла опрессовки и переналадки, дружественный интерфейс TopTouch и сенсорный экран делают этот настольный пресс удобным для работы. Пресс bt 722 (рис. 8) применяется для опрессовки всех видов контактов. Возможно использование всех распростра-
ЗАО Предприятие Остек
Рис. 8 Полуавтоматический настольный пресс bt 722
31
Техническая поддержка
ненных типов аппликаторов благодаря стандартным посадочным местам и габаритам. Опции • Программируемый модуль зачистки • Обрезатель ленты контактов • Кольцеукладчик бумаги • Блок распределения воздуха • Блок регулировки давления воздуха • Обрезатель бракованных контактов
bt 752. Установка зачистки, надевания уплотнителей и опрессовки
Рис. 9 Установка зачистки, надевания уплотнителей и опрессовки bt 752
Если необходимо не только зачищать и опрессовывать провод в наконечники, а также надевать уплотнители — комплекс bt 752 (рис. 9) универсальное решение для качественного выполнения данных функций. Надежность и производительность в сочетании с дружественным интерфейсом TopTouch ставит этот полуавтоматический комплекс на первое место в данном сегменте. Komax bt 752 является экономичной альтернативой автоматической линии.
Обрезка бракованного наконечника и нулевой рез Время цикла Настройка рабочего хода Характеристики уплотнителя Электропитание Давление воздуха Габариты (ШxВxД) Вес
20 кН макс. 12 мм 0,08 – 4 мм2 Опрессовка до 6 мм2 0,08 – 2,5 мм2
Около 1,9 сек Программируе-мая, в диапазоне 10-40 мм Макс. диаметр 10 мм макс. длина 8 мм 110-240В 50/60 Гц 5-8 Атм 500x850x920 мм Около 200 кг
Таблица 8 Технические характеристики установки bt 752
В промышленных установках и бытовых приборах широко используются провода типа «витая пара». Для изго-
Сечение провода
Программируемая высота опрессовки Настройка рабочего хода
20 кН Опрессовка до 6 мм2 +0,2/-0,8 мм
Программная, в диапазоне 10–40 мм Электропитание 110 – 240В, 50/60 Гц 480В, 50/60 Гц Габариты (ШxВxД) 700 x 750 x 500 мм Вес Около 110 кг Модуль зачистки Длина зачистки Макс. 12 мм Диапазон сечений за0,08-4 мм2 чистки Обрезка бракованного 0,08-2,5 мм2 контакта и нулевой рез Время цикла 0,9 сек; включая обратный ход и нулевой рез Давление воздуха 5-6 Атм Таблица 7 Технические характеристики полуавтоматического настольного пресса bt 722
32
Усилие пресса Длина зачистки Диапазон сечений
bt 188. Устройство скрутки витой пары
Усилие пресса Диапазон сечений Рис. 10 Устройство скрутки витой пары bt 188
товления витых пар из предварительно подготовленных проводов используется полуавтомат bt 188 (рис. 10). Конечная длина, шаг скрутки и сечение проводов вводятся с помощью пульта OMI и остаются в памяти, сохраняя таким образом повторяемость. Осуществляется управление всеми параметрами процесса: натяжением проводов, скоростью скрутки, перекрутки и еще множеством параметров. Благодаря этому достигается великолепное качество из-
Длина для захвата Длина свободных концов проводов Разница длины проводов Длина витой пары
От 2x0,22 до 2x2,5 мм2 8–50 мм 25-85 мм 0-60 мм
Базовый диапазон: от 150 мм до 2500 мм* на bt188; Опционально: от 150 мм до 7000 мм* на bt 188 с 2-мя удлинителями. * В зависимости от материала и шага скрутки Электропитание 115/230В-50/60Гц Давление воздуха 4 – 6 Атм Габариты (ДxШxВ) 3792x585x1230 мм (Удлинитель: 3000 мм) ПроизводительОколо 330 шт/ч ность (Прим.: Провод FLRY/ ПВАМ: 2x0,5 мм2 с шагом в 20 мм. Окончательная длина: 1000 мм; Длина свободных концов обеих сторон: 30 мм; Перекрутка: 25%). Таблица 9 Технические характеристики устройства скрутки витой пары bt 188
«Cо-Единение», информационный бюллетень №2 (7), август 2011
Оборудование и оснастка для обработки проводов
делия. Процесс скрутки запускается автоматически после установки проводов в захваты. По окончании процесса витая пара укладывается в лоток. Благодаря большому диапазону поперечных сечений и длин обрабатываемых проводов установка bt 188 является оптимальным решением для производства малых и средних партий. Направление производств электротехнических компонентов предлагает полный спектр решений по обработке проводов и кабелей как для единичного (опытного) и мелкосерийного производства, так и для крупносерийного и массового.
ИЛИ ОТРЕЗАТЬ ХВОСТ ИЛИ ПРИДУМАТЬ ДРУГОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ТАБЛИЦ (ХОТЯ И ТОГДА ХВОСТ ВСЕ РАВНО НАДО БУДЕТ РЕЗАТЬ)
ЗАО Предприятие Остек
33