標準のカタログスリップリングは、回転伝達の問題のおそらく 70% を解決します。残りの 30% - は、スペースが限られている、信号が敏感である、環境が厳しい、または単純にマシンが汎用コンポーネントを中心に設計されていない場所である - であり、カスタマイズがその役割を果たします。このガイドでは、実際にカスタムが必要かどうかを判断する方法について説明します。工業用スリップリング、何を変更できるのか、見積もりを依頼する前にエンジニアの前に何を提示すべきか。
スルーボア、カプセル、ハイブリッド ロータリー ユニオンの設計に経験のあるスリップ リング アプリケーション エンジニアによってレビューされています。{0}
標準、修正、または完全カスタム: 実際に必要なのはどれですか?
多くの購入者は、変更されたカタログ単位が同じ結果をより速く、より安く提供する場合、デフォルトで「カスタム」を選択します。 3 つの層は交換可能ではありません。
- カタログ規格。棚から--貫通穴-またはカプセルスリップリング公表されているボア、回路数、IP 定格を含みます。リードタイム:短い。コスト: 最低。
- 修正された標準。ベースモデルの配線長、コネクタ種類、取付フランジ、ハウジング仕上げを変更したモデルです。リードタイム：中程度。費用: 標準より 10 ～ 30% 割増。
- 完全カスタム組み立て。マシン - のカタログ外ボア、-、ハイブリッド電源 / 信号 / 流体チャネル、特別なエンクロージャ、統合ジャンクション ボックスを中心に設計されています。リードタイム: 複雑さに応じて 4 ～ 10 週間。費用: 変動します。
便利なルール: 仕様が周辺部 (ケーブル、コネクタ、取り付け) のみを変更する場合は、変更が必要です。内部アーキテクチャ (ボアサイズ、回路構成、接点材質、シーリング戦略) を変更する場合は、フルカスタムスリップリング。 Bytune のチームは、同じ決定についてさらに詳しく取り上げています。標準スリップリングとカスタムスリップリング.
カスタマイズに本当に価値がある場合
カタログの一部を超えることが正当化される条件は 5 つあります。いずれも当てはまらない場合は、通常、標準または軽く変更されたユニットが機能します。
1. 回路構成が異常
同じロータリー インターフェース内の高電流電力と低ノイズ信号が古典的なトリガーです。- 1 mV の熱電対信号に隣接する 50 A の溶接電流では、接点の材質、リング間隔、または接地方法を共有できません。回路リストに 3 つ以上の電圧クラスが含まれている場合、または電源とイーサネット、エンコーダ、またはビデオの組み合わせが含まれている場合は、チャンネルデザイン配線の詳細ではなく、第一級の要件として。-
2. 環境はまさに敵対的である
屋内の包装機械、屋外のクレーン旋回リング、および海洋機器は、エンクロージャ戦略を共有しません。 IP 評価は次のように定義されます。IEC 60529、固体および液体に対する保護の程度を分類します。間違いは-指定しすぎです。屋内ストレッチ ラッパーの IP67 ハウジングはサイズを増大させ、熱を閉じ込め、メンテナンスを複雑にするだけで、実際には何のメリットもありません。- Bytune は選択ロジックをカバーしますスリップリングの IP 定格の解釈.
3. 設置スペースは交渉の余地がありません-
回転軸の軸方向クリアランスが 25 mm で、カタログの最小貫通穴ユニットに 40 mm が必要な場合、仕様をいくら調整しても役に立たず、-ハウジングを再設計する必要があります。これは、コンパクト オートメーション、ロボット工学、回転テーブルにおけるフル カスタム作業の最も一般的なトリガーです。
4. 電力、信号、流体は共存する必要がある
24 VDC 電源、1000BASE-T イーサネット、6 バールの空気圧ライン、および CAN バスを伝送する単一のロータリー インターフェースは、4- ドメイン統合の問題です。 Bytune が構築したハイブリッド電気-空気圧スリップ リングまさにこのクラスの機器向けです。
5. スリップ リングは現場で修理可能である必要があります-
ユニットが地面から 8 m 離れた密閉キャビネット内に設置される場合、ジャンクション ボックス、パネル コネクタ、およびラベル付き端子台は表面処理されていません -。サービス訪問にかかる時間が 20 分かかるか 4 時間かかるかは、彼らによって決定されます。
実際にどんなカスタマイズができるのでしょうか？
電気回路、電圧、電流
動作を指定するそしてピーク負荷を個別に測定します。モーター突入時に 25 A にパルスする 10 A の連続回路は、接点-の材質を選択するための 25 A 回路です。高電流経路（約 30 A 以上）では、接触抵抗、ブラシ圧力、温度上昇、リング間の絶縁距離に注意する必要があります。-問題がカタログ データシートに掲載されることはほとんどありません。- 100 A を超えるアプリケーション向け、専用大電流-スリップリング平行ブラシまたはファイバー ブラシを備えたアーキテクチャが標準です。
信号およびデータチャネル
スリップ リングでは、異なる信号タイプを交換できません。
- アナログ低レベル信号-（熱電対、ひずみゲージ）は、ノイズのピックアップを抑制するために、金{0}上-の接点と電源リングからの物理的な分離が必要です。
- エンコーダパルスとCANバス中程度の接触ノイズは許容されますが、継続的なシールドと制御されたグランドリターンが必要です。
- イーサネット（100BASE-TXおよびギガビット）インピーダンス-制御されたパスまたは専用のパスが必要ギガビットイーサネットロータリーモジュール標準リングを介してルーティングされる - ツイスト ペアは、リンク ネゴシエーションを通過しません。
- HD-SDI とビデオ通常は専用のものが必要ですHD-SDI スリップ リング チャネル75Ωマッチングあり。
隣接するリング間のクロストークは実際に発生し、予測可能です。 Bytune のメモチャンネル間のクロストークを防ぐ間隔とシールド戦略について説明します。
ハウジングの材質とエンクロージャ
予算の余裕ではなく、環境に合わせて材料を適合させます。
- 陽極酸化アルミニウム- 屋内オートメーション、重量に敏感なアプリケーション-。
- 塗装された炭素鋼- 一般産業用、保護された屋外使用。
- ステンレス鋼(304/316)- の洗浄食品機械、海洋、化学物質への曝露。
シーリングと環境保護
大まかな選択ガイド:
- IP54- 屋内で浮遊粉塵がある。ほとんどの工場現場での設置に十分です。
- IP65- 屋外の保護された、埃っぽい環境、時折雨が降る。
- IP67/IP68- 直接洗い流し、水没の危険、悪天候。注: 完全に密閉すると対流冷却が減少するため、それに応じて電流を低減します。
コネクタ、端子台、接続箱
フライング リードは最も安価ですが、強制フィールド スプライシングが必要です。端子台は、配線が再構成される可能性がある固定設置に適しています。パネル-に取り付けられた M12、MIL- 仕様、または産業用イーサネット コネクタは、ユニットを再配線せずに交換可能にする必要がある場合に最適です。-、24 時間 365 日稼働している機器では、ほとんどの場合これが可能です。
取り付け、ボアサイズ、機械的サポート
-スルーボア設計により、ケーブル、シャフト、または流体ラインが回転軸を通過できます -。ケーブル リール、回転テーブルなどに不可欠です風力タービンアプリケーション。ソリッド-シャフトおよびフランジ-マウント設計により、位置合わせが簡単になりますが、ケーブルの配線に制約が生じます。
ベアリング、回転速度、デューティサイクル
5 rpm のケーブル リール スリップ リングを 1 日あたり 30 分間運転しても、300 rpm の連続運転と何の共通点もありません。-高速スリップリング-。 100 rpm を超える連続使用には、シールド ベアリング、バランスの取れたローター、導電性だけでなく摩耗を考慮して調整された接触材料の選択が必要です。{2}}ほとんどの現場での故障では、振動とシャフトのずれにより、電気負荷よりも早くブラシの寿命が短くなります。
応用例: 同じ機能がどのように異なるデザインを生み出すか
例 1 - ストレッチラッパーターンテーブル（屋内包装）
連続 20 rpm、24 VDC 制御と 230 VAC ヒーター回路、ほこりが多いですが乾燥しています。修正されたBTH2586-クラスの貫通穴延長リード線と小さな端子カバーを使用することで問題を解決します。フルカスタムはやりすぎでしょう。
例 2 - 屋外クレーン旋回リング
回転数は低いが、100% 屋外暴露、塩霧の危険性、80 A の電力とエンコーダのフィードバック。カスタム設計の優先事項: ステンレス ハウジング、IP66 シーリング、電源と信号用の分離されたジャンクション ボックス、振動-ベアリング、二重冗長接地。-エンコーダ ペアは、電源リングから隔離されたシールドされたコンパートメント内で動作します。
例 3 - コンパクトなロボットリスト
狭い軸方向スペース (35 mm 以下)、USB 2.0 と空気圧を含む 18 個の低電流回路。-。あロボット用 USB 2.0 スリップ リング統合された空気圧チャネルを備えたフォーム ファクターはこの - を処理しますが、これはロータリー インターフェイス全体での USB 信号の整合性を確認した後でのみであり、これは標準のカタログ テストではありません。
仕様ワークシート: 見積もりをリクエストする前に送信するもの
カスタム スリップ リングの見積もりが遅れる最大の理由は、情報が不完全であることです。実行可能な仕様には、次の 6 つの領域が含まれます。
ステップ 1 - アプリケーションとモーション
機器のタイプ、連続回転または限定回転、回転速度（rpm）、デューティサイクル（1日あたりの時間数、1年あたりの日数）、予想耐用年数（回転数または年数）、振動および衝撃への曝露。
ステップ 2 - 回路リスト
電圧、連続電流、ピーク電流、信号タイプ (電源、アナログ、デジタル、イーサネット、ビデオ、流体)、必要なシールド、および絶縁要件を含む回路ごとに 1 行。電源回路と信号回路を個別にグループ化すると、- は単一のカウントとして表示されません。
ステップ 3 - 環境
動作温度範囲、周囲の粉塵/水/油/化学物質への曝露、屋内または屋外、必要な IP 定格、腐食リスク (塩霧、化学洗浄)。最悪の場合のウィッシュリストではなく、実際の環境を指定してください。-
ステップ 4 - 機械的エンベロープ
利用可能な軸長、最大外径、貫通穴が必要な場合の穴サイズ、取り付け方法（フランジ、端面、ブラケット）、ボルトパターン、ケーブル出口方向。{0}} CAD ステップ ファイルや手書きの図面を使用すると、レビューが迅速化されます。-
ステップ 5 - 接続設定
フライング リード、端子台、パネル コネクタ、またはジャンクション ボックス。嵌合機器が固定されている場合は、コネクタ規格 (M12、MIL-DTL-38999、RJ45 など) を指定します。
ステップ 6 - テストとドキュメント化
必須のテストレポート - は通常、導通、絶縁抵抗、絶縁耐力、回転テストです。また、配線図、シリアルラベル、パッケージング、および受入検査に必要な品質システム文書も含まれます。
コストの高騰や耐用年数の短縮を引き起こすよくある間違い
デフォルトでIP67を指定します。
保温性は向上し、ハウジングは大きくなり、メンテナンスの余地は狭くなります。評価を実際の暴露に合わせてください。
信号チャネルを電力チャネルとして扱います。
パワー グレード リングのエンコーダ ラインでは、接点ノイズを診断するまでの数か月間、機械的故障のように見える断続的なドロップアウトが発生します。{0}}
コネクタの選択は最後に残しておきます。
コネクタの設置面積によってハウジングの形状が決まります。早めに決めてください。
メンテナンスアクセスを無視します。
ブラシの交換にユニット全体を機械から取り外す必要がある場合、すべてのサービス間隔がプロジェクトになります。設計段階でアクセス パネルを指定します。
デューティサイクルを過小評価しています。
仕様にある「時々ローテーション」とは、実稼働で 1 日あたり 16 時間を意味することがよくあります。現実世界の運用については正直になってください。-
コストとリードタイム: 見積もりの決め手となるもの
お客様からは、同じサイズの 2 つのカスタム スリップ リングの価格が 3 倍異なるのはなぜかと尋ねられます。影響の大きい順にドライバーを示します: 回路の数とクラス (金-オン-金の信号リングは高価です)、接点の材質 (金、銀、グラファイト、ファイバー ブラシ)、エンクロージャの複雑さと IP 定格、認定要件 (UL ケーブル、ATEX、MIL- 仕様)、数量。リードタイムは通常、中程度のカスタム作業の場合は 4 ～ 6 週間、新しいツールや認証が必要な設計の場合は 8 ～ 12 週間かかります。
カスタム スリップ リングを取り付ける前に検証する方法
完全な受け入れプロトコルには以下が含まれます。
- 連続- ゼロ回転時および回転中、すべてのサーキットの端から端まで--。
- 絶縁抵抗- は通常、隣接する回路間およびハウジングに対して 500 VDC で 1000 MΩ 以上です。
- 耐電圧性- は回路クラスに適した耐電圧です。
- 回転試験- の回転トルク、接触ノイズ、定格 rpm にわたる電気的性能。
- 信号性能-: イーサネット、BER、リンクの安定性。ビデオ、シグナルインテグリティ。エンコーダの場合、パルス忠実度。
評判の良い製造元は、要求に応じてではなく、出荷の一部としてこれらの結果を提供します。バイトンの品質管理そして認証と特許各ページには、ユニットの背後にあるテスト インフラストラクチャが記載されています。
よくある質問
カスタム工業用スリップリングの設計と納品にはどのくらい時間がかかりますか?
修正標準単位: 2 ～ 4 週間。完全カスタム アセンブリ: 回路数、認証、ツールに応じて 4 ～ 10 週間。新しい金型や特殊な接点材料が必要な設計では、12 週間を超える場合があります。
カスタム スリップ リングのコストは何によって決まりますか?
主に: 総回路数、接点の材質（金-メッキの信号リングは銀-グラファイトの電源リングよりも高価です）、エンクロージャの複雑さ、IP 定格、流体チャネルや光ファイバー チャネルなどのハイブリッド機能、-認証要件。ほとんどの購入者が期待するほど数量は重要ではありません。- エンジニアリング コストは実行全体で償却されますが、ユニットあたりの材料費は 10 ユニットを超えるとわずかに変化します。-
カスタム スリップ リングは、別のメーカーの旧式モデルを置き換えることはできますか?
はい、ほとんどの場合、そうです。既設ユニットの外形図、配線図、回路表をご用意ください。リバース エンジニアリングされた交換品は通常、内部を最新の素材に更新しながら、取り付けと配線を一致させます。-
IP65、IP67、NEMA エンクロージャの違いは何ですか?
IP65 は粉塵や低圧噴流から保護します。- IP67 により、短期間の水没耐性が強化されます。- IP68は連続水没をカバーします。 NEMA の評価は重複していますが、衝撃と腐食の基準が含まれています。屋外の産業用途には、通常、IP65 または IP66 が適切です。 IP67/IP68 は、洗浄または実際の浸水の危険に備えて確保されています。
1 つのスリップ リングで大電流とイーサネットの両方を伝送できますか?
はい、ただし、適切なシールドを使用してアセンブリ内で物理的に分離する必要があります。電源リングとデータ リングがインターリーブされている場合、電源に起因するノイズによりイーサネット リンクの品質が低下します。のイーサネット スリップ リング ガイド統合の制約について説明します。
エンジニアリング評価のためにどのファイルを送信すればよいですか?
完成した仕様ワークシート、回路リスト、機械エンベロープ (重要な寸法を含む CAD またはスケッチ)、既存のスリップ リングを交換する場合はその文書、およびスペースが限られている場合は設置場所の写真。
カスタム スリップ リングはどのくらいの頻度でメンテナンスが必要ですか?
ブラシ付き設計は通常、接点の材質と電流に応じて、500 ～ 1000 万回転での検査と 5000 ～ 10000 万回転でのブラシの交換が必要です。信号のみを伝送する密閉型カプセル ユニットは、多くの場合、保守なしで設計寿命を全うします。アクセシビリティを設計できるように、設計段階で予想されるサービス間隔を指定します。
端子台と終端済みコネクタを選択する必要がありますか?{0}}
現場での再配線が可能な固定設置用の端子台。特にダウンタイムが高くつく 24 時間 365 日の生産において、保守可能なライン交換可能ユニットとしてユニットを交換する必要がある場合のコネクタ。-
クローズド・ザ・ループ: カタログではなくマシンを中心とした設計
最良のカスタム スリップ リングとは、マシンに組み込まれたものであり、適切な回路、適切なエンクロージャ、適切なコネクタがすべてワーストケースの仕様ではなく実際のアプリケーションに合わせてサイズ設定されています。-お問い合わせを送信する前に、上記のワークシートに要件を記入してください。明確な仕様により、リードタイムが短縮され、改訂サイクルが短縮され、最初の設置で設計どおりに機能するユニットが製造されます。特定のアプリケーションについてエンジニアと話し合うには、Bytune エンジニアリング チーム図面や回路リストを直接レビューできます。