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)過程中有意彎曲，或者由于操作或環(huán)境引起的振動(dòng)而無意彎曲。為了確保電纜在這種情況下的性能，可以使用專門的測試系統(tǒng)。

這些系統(tǒng)中最靈活的一個(gè)由大型測試板庫提供支持，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試系統(tǒng)可用于所有機(jī)器人應(yīng)用，無論是工業(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。

安裝前測試壓接

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

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

間歇性測試 當(dāng)采樣率足夠高以統(tǒng)計(jì)捕獲足夠的隨機(jī)事件以將測試結(jié)果的置信度提高到可接受的高度時(shí)，間歇性測試是正確執(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。他們需要能夠在簡單的通過/失敗之上提供診斷信息的測試人員，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，雖然間歇測試模式通常被稱為“連續(xù)測試”，但測試信號(hào)本身始終是脈沖的，以便掃描全套測試點(diǎn)。在這種情況下，“連續(xù)”僅僅意味著測試不斷地掃過這些測試點(diǎn)。

測試儀可以使用測試儀默認(rèn)設(shè)置以 100 毫秒/周期時(shí)間對(duì) 128 個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行采樣，通過減少駐留時(shí)間(為零)和測試點(diǎn)數(shù)量，采樣速度可達(dá)到 11 毫秒/周期。通過調(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)間歇性測試識(shí)別 a) 通過次數(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，使脈沖測試信號(hào)與錯(cuò)誤瞬間同步的可能性增加。圖 3 說明了如果無法將其采樣率設(shè)置得足夠高以捕捉錯(cuò)誤時(shí)刻，測試儀如何提供錯(cuò)誤的“通過”。圖 2 顯示，在 434 次嘗試(即 434 個(gè)完整的測試周期)中，當(dāng)被測電纜正在彎曲時(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)誤地通過了間歇測試。

圖 3：脈沖測試信號(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)置測試參數(shù)時(shí)必須小心，以避免此類誤報(bào)。CableEye 測試系統(tǒng)可以在任何持續(xù)時(shí)間以 11 毫秒/周期執(zhí)行 64 個(gè)測試點(diǎn)的間歇測試。制造 CableEye 測試儀的 CAMI Research 總裁 Christopher E. Strangio 指出，并非所有間歇性測試都是平等的?！拔覀円呀?jīng)看到了一個(gè)并排測試，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)品牌的測試儀'通過'?！彼f。

為了達(dá)到必要的采樣率，電阻測量不是間歇測試的一部分，只報(bào)告開路和短路。理想情況下，間歇性故障測試儀將允許在兩個(gè)閾值下進(jìn)行測試，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)行測試，以隔離該線路上是否存在真正的開路故障。

可以通過多種方式對(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)行測試是不可行的，則可以使用所謂的“完整”或“循環(huán)”測試協(xié)議在現(xiàn)場進(jìn)行測試。為了將其帶到測試現(xiàn)場，測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)場測試，斷開每一端并在電纜的每一端和測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)行間歇測試。

另一方面，原位環(huán)路測試是一種兩步測試，通常在電纜很長時(shí)使用，但在電纜既無法拆卸也沒有固定裝置空間的情況下也可用于短電纜在“遠(yuǎn)端”。在該測試的步驟 1 中，在兩端斷開的情況下，在一端執(zhí)行短路測試。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)行間歇性測試。使用測試儀的宏功能，整個(gè)回路測試序列可以很容易地自動(dòng)化，從而簡化了操作員的診斷測試。

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，其中包括測試間歇性錯(cuò)誤。長時(shí)間的測試對(duì)于進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的電纜的電氣壽命測試也很重要。

審核編輯：湯梓紅