當(dāng)受到運(yùn)動(dòng)時(shí)，電纜會(huì)感到疲勞，這會(huì)導(dǎo)致完全或間歇性故障，即使這種運(yùn)動(dòng)不是恒定的。幸運(yùn)的是，有一些電纜和線束測(cè)試系統(tǒng)可以輕松識(shí)別和查明即使是最難以捉摸的間歇性故障的根源。

必要的柔韌性

電纜可能會(huì)在預(yù)編程的機(jī)器人移動(dòng)過(guò)程中有意彎曲，或者由于操作或環(huán)境引起的振動(dòng)而無(wú)意彎曲。為了確保電纜在這種情況下的性能，可以使用專門的測(cè)試系統(tǒng)。

這些系統(tǒng)中最靈活的一個(gè)由大型測(cè)試板庫(kù)提供支持，例如機(jī)器人應(yīng)用，包括與納米和微米 D 連接器等的兼容性。為了獲得最佳的靈活性、可用性和快速可重構(gòu)性——以及經(jīng)濟(jì)性——這些板安裝有“系列”連接器或連接器插槽(圖 1)。這種柔性電纜和線束測(cè)試系統(tǒng)可用于所有機(jī)器人應(yīng)用，無(wú)論是工業(yè)應(yīng)用還是服務(wù)(例如個(gè)人、軍事、醫(yī)療、后勤)。

圖 1：不受連接器類型的限制，連接器適配器板可以填充連接器組、單個(gè)連接器或裸露以進(jìn)行定制。上面顯示的是 USB、D-Sub、nano-D、micro-D、Micro-D 100、IDC 線裝插座等配置解決方案的示例。

安裝前測(cè)試壓接

不良、斷線、冷焊點(diǎn)等故障會(huì)導(dǎo)致連接間斷。問(wèn)題在于測(cè)試設(shè)備是否足夠靈敏以檢測(cè)它們，以及是否在增值流中盡可能早的點(diǎn)應(yīng)用測(cè)試——測(cè)試越早，任何檢測(cè)到的錯(cuò)誤的影響就越小。

那些為機(jī)器人應(yīng)用購(gòu)買連接電纜的人會(huì)希望確保他們的供應(yīng)商運(yùn)送的電纜已經(jīng)通過(guò)了快速循環(huán)時(shí)間下的間歇性測(cè)試。在這種情況下，一個(gè)完整的循環(huán)包括對(duì)所有測(cè)試點(diǎn)的完整掃描。

間歇性測(cè)試 當(dāng)采樣率足夠高以統(tǒng)計(jì)捕獲足夠的隨機(jī)事件以將測(cè)試結(jié)果的置信度提高到可接受的高度時(shí)，間歇性測(cè)試是正確執(zhí)行的。運(yùn)行嚴(yán)格質(zhì)量計(jì)劃(如 6 sigma)的公司將尋求盡可能快的周期時(shí)間。他們需要能夠在簡(jiǎn)單的通過(guò)/失敗之上提供診斷信息的測(cè)試人員，這樣他們就可以為他們的流程改進(jìn)反饋循環(huán)提供定性和定量數(shù)據(jù)。

請(qǐng)注意，雖然間歇測(cè)試模式通常被稱為“連續(xù)測(cè)試”，但測(cè)試信號(hào)本身始終是脈沖的，以便掃描全套測(cè)試點(diǎn)。在這種情況下，“連續(xù)”僅僅意味著測(cè)試不斷地掃過(guò)這些測(cè)試點(diǎn)。

測(cè)試儀可以使用測(cè)試儀默認(rèn)設(shè)置以 100 毫秒/周期時(shí)間對(duì) 128 個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行采樣，通過(guò)減少駐留時(shí)間(為零)和測(cè)試點(diǎn)數(shù)量，采樣速度可達(dá)到 11 毫秒/周期。通過(guò)調(diào)整其他參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)更快的速度。這些相同的測(cè)試儀包括一個(gè)動(dòng)態(tài) GUI，用于識(shí)別間歇性錯(cuò)誤的類型和位置(圖 2)，并且可以輸出包含相同圖形的 ISO 9000 質(zhì)量打印報(bào)告。

圖 2：實(shí)時(shí)間歇性測(cè)試識(shí)別 a) 通過(guò)次數(shù)和錯(cuò)誤次數(shù)，b) 錯(cuò)誤類型(顏色編碼)，c) 錯(cuò)誤位置。

隨著循環(huán)速度的增加，使脈沖測(cè)試信號(hào)與錯(cuò)誤瞬間同步的可能性增加。圖 3 說(shuō)明了如果無(wú)法將其采樣率設(shè)置得足夠高以捕捉錯(cuò)誤時(shí)刻，測(cè)試儀如何提供錯(cuò)誤的“通過(guò)”。圖 2 顯示，在 434 次嘗試(即 434 個(gè)完整的測(cè)試周期)中，當(dāng)被測(cè)電纜正在彎曲時(shí)，以 100 毫秒/周期的速度捕獲了 6 個(gè)錯(cuò)誤。如果采樣速度設(shè)置得更慢，則電纜很可能錯(cuò)誤地通過(guò)了間歇測(cè)試。

圖 3：脈沖測(cè)試信號(hào)與錯(cuò)誤瞬間同步的概率隨著循環(huán)速度的增加而增加。

設(shè)置測(cè)試參數(shù)時(shí)必須小心，以避免此類誤報(bào)。CableEye 測(cè)試系統(tǒng)可以在任何持續(xù)時(shí)間以 11 毫秒/周期執(zhí)行 64 個(gè)測(cè)試點(diǎn)的間歇測(cè)試。制造 CableEye 測(cè)試儀的 CAMI Research 總裁 Christopher E. Strangio 指出，并非所有間歇性測(cè)試都是平等的?！拔覀円呀?jīng)看到了一個(gè)并排測(cè)試，在默認(rèn)設(shè)置下，CableEye 很容易指示夾具中的間歇性錯(cuò)誤，而該夾具已被另一個(gè)品牌的測(cè)試儀'通過(guò)'?！彼f(shuō)。

為了達(dá)到必要的采樣率，電阻測(cè)量不是間歇測(cè)試的一部分，只報(bào)告開(kāi)路和短路。理想情況下，間歇性故障測(cè)試儀將允許在兩個(gè)閾值下進(jìn)行測(cè)試，以適應(yīng)具有集成電阻組件的電纜。這些類型的電纜可以分兩個(gè)階段進(jìn)行測(cè)試。在較低的閾值下，任何包含集成電阻組件的線路都會(huì)產(chǎn)生“開(kāi)路”錯(cuò)誤。必須以高于集成組件已知電阻的閾值再次進(jìn)行測(cè)試，以隔離該線路上是否存在真正的開(kāi)路故障。

可以通過(guò)多種方式對(duì)失敗的集成機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行安裝后電纜診斷。如果依次移除每條電纜進(jìn)行測(cè)試是不可行的，則可以使用所謂的“完整”或“循環(huán)”測(cè)試協(xié)議在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試。為了將其帶到測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)試儀本身可以放在移動(dòng)推車上，與其他診斷設(shè)備一起安裝在機(jī)架上，并使用觸摸屏筆記本電腦進(jìn)行操作。

對(duì)于完整的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，斷開(kāi)每一端并在電纜的每一端和測(cè)試儀之間連接適配器。然后在機(jī)器人執(zhí)行彎曲電纜的運(yùn)動(dòng)時(shí)執(zhí)行間歇測(cè)試。

另一方面，原位環(huán)路測(cè)試是一種兩步測(cè)試，通常在電纜很長(zhǎng)時(shí)使用，但在電纜既無(wú)法拆卸也沒(méi)有固定裝置空間的情況下也可用于短電纜在“遠(yuǎn)端”。在該測(cè)試的步驟 1 中，在兩端斷開(kāi)的情況下，在一端執(zhí)行短路測(cè)試。在將跳線連接到“遠(yuǎn)端”的成對(duì)引腳后，在第 2 步中進(jìn)行連續(xù)性測(cè)試。在每個(gè)步驟中，在學(xué)習(xí)電纜設(shè)置后，將在機(jī)器人執(zhí)行彎曲電纜的運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行間歇性測(cè)試。使用測(cè)試儀的宏功能，整個(gè)回路測(cè)試序列可以很容易地自動(dòng)化，從而簡(jiǎn)化了操作員的診斷測(cè)試。

特別是對(duì)于任務(wù)關(guān)鍵型機(jī)器人，質(zhì)量控制組將希望創(chuàng)建一個(gè)維護(hù)計(jì)劃，其中包括測(cè)試間歇性錯(cuò)誤。長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試對(duì)于進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的電纜的電氣壽命測(cè)試也很重要。

審核編輯：湯梓紅