Voor het automatiseren van aansluitklembedrading zijn geavanceerde connectors nodig

Investeringen in automatisering, elektrificatie en digitalisering zijn afhankelijk van betrouwbare stroom. De complicaties van het handmatig bedraden van schakelkasten en de kans op menselijke fouten kunnen echter leiden tot zeer inefficiënte en tijdrovende processen. Het automatiseren, of op zijn minst vereenvoudigen, van bedradingsconnectiviteit is essentieel voor het verhogen van de betrouwbaarheid en de winstgevendheid van meubelmakers.

Kastenbouwers en productontwerpers moeten rekening houden met de complexiteit van elektrische verbindingen en bijbehorende fabricageprocessen, samen met het langetermijngedrag van elektrische contacten en betrouwbaarheidseisen. Het hart van de schakelkast wordt gevormd door de aansluitklemmen die de draden in een elektrisch systeem verbinden en regelen. Ze zijn essentieel voor het organiseren en testen van de bedrading en componenten en maken vaak gebruik van DIN-rails die standaard zijn in de industrie.

Besturingskasten zijn cruciaal voor verschillende industriële en commerciële bouwtoepassingen. Ze moeten geschikt zijn voor verschillende stroomvereisten en warmteproducerende en geluids- of trillingsgevoelige componenten isoleren. Sommige kasten kunnen programmeerbare logische controllers en sensoren bevatten en vaak worden datacommunicatieleidingen vermengd met elektrische bedrading.

Productontwerpers moeten meer componenten, van signaleringsapparaten tot voedingen, in kasten proppen met strikte voetafdrukbeperkingen die vaak bestand moeten zijn tegen zware omgevingsomstandigheden. Installatiewerk voor schakelkastbouw moet steeds sneller en bij voorkeur geautomatiseerd worden uitgevoerd om de productiviteit en winstgevendheid te verhogen, maar aansluitklemverbindingen moeten permanent betrouwbaar, veilig en gemakkelijk te onderhouden zijn.

Om aan toekomstige behoeften te voldoen, moeten deze kasten veldupgradebaar zijn en kunnen worden aangepast aan nieuwe bedrading en technologie. Efficiënte, eenvoudige bedrading is een belangrijk ingrediënt voor het verhogen van de efficiëntie bij het ontwerpen, assembleren, installeren en, uiteindelijk, robotassemblage van kasten.

Klemmenblokken verbeteren

Bedradingsverbindingen moeten betrouwbaar, veilig en gemakkelijk te onderhouden zijn, maar het bedraden van een kast kan complex en tijdrovend zijn. Uit een onderzoek van het Institute for Control Engineering of Machine Tools and Manufacturing Units (ISW) blijkt dat de gemiddelde schakelkast 500 draden bevat, waarvoor gemiddeld 54 uur bedrading nodig is, waarvan 56% voor knippen, aansluiten en krimpen.

Aansluitklemmen vereenvoudigen het bedradingsproces en maken het gemakkelijker om modules in de kast te rangschikken en te herschikken. Maar veel producenten en klanten vertrouwen nog steeds voornamelijk op fysieke arbeid om aansluitklemverbindingen te voltooien met behulp van een van de drie soorten verbindingen om de draadgeleiders vast te zetten:

• Schroefverbindingen, met klemjuk of boutverbindingen. Deze zijn bijzonder geschikt voor verbindingen met grote geleiderdoorsneden.Deze zijn beproefd en betrouwbaar, maar moeten mogelijk regelmatig worden aangedraaid. Te vast aandraaien is een potentieel risico dat de bedrading kan beschadigen.
• Veerverbindingen waarin gestripte massieve geleiders eenvoudig in een zelfklemmend, veergeactiveerd, spanklempunt worden gestoken. Ze vereisen echter het inbrengen van een gereedschap om het klempunt te openen.
• Indrukverbindingen, een verbetering ten opzichte van veergeactiveerde spanklemverbindingen, bieden meer gemak en contactbetrouwbaarheid. Assembleurs en installateurs kunnen een gestripte, fijnaderige geleider met een gekrompen huls of een massieve geleider eenvoudig tot aan de aanslag in het klempunt steken zonder gereedschap. Naast het veelvuldige gebruik van adereindhulzen is er nog steeds gereedschap nodig om de klem te openen en geleiders te verwijderen.

Een SNAP IN-verbindingsoptie

Weidmüller biedt een andere optie, die verder gaat dan push-in-verbindingen. De Klippon Connect SNAP IN-aansluitklemmen van het bedrijf maken elektrische verbindingen eenvoudiger, sneller, veiliger en efficiënter. Deze technologie kan de aansluittijd voor aansluitklemmen met wel 50% verkorten en zelfs volledig geautomatiseerde bedradingsprocessen ondersteunen.

Zelfs flexibele geleiders kunnen worden aangesloten zonder adereindhulzen of gereedschap. SNAP IN S-serie doorvoer- en aardingsaansluitklemmen hebben een voorgespannen veer, waardoor gestripte draden snel en veilig in het klempunt kunnen worden gestoken zonder verdere voorbereiding. Contact met het klempunt wordt aangegeven met een duidelijk "klikgeluid" en een groene drukker wordt omhoog gebracht voor visuele bevestiging. Het betrouwbare contact van de geleider zorgt ervoor dat de draadverbinding beschermd is tegen trillingen en gasdicht en stabiel is.

Met de SNAP IN-aansluitklemmen kunnen geleiders snel worden losgemaakt door op de drukknop te drukken, die ook het klempunt voorspant voor latere plaatsing. Producenten kunnen de bedradingstijd verkorten door de draadvoorbereiding te verkorten en een efficiënter installatieproces te creëren.

De hendel van de SNAP IN-aansluitklemmen is al open, zodat de gestripte connector erin kan worden gestoken, waarna het gepatenteerde klemmechanisme automatisch sluit. Dit zorgt voor een veilige, zelfborgende, permanente verbinding met een hoge contactkracht van de geleider naar de rail.

In gevallen waar een gestript geleideruiteinde moet worden beschermd, kunnen fabrikanten en installateurs ultrasoon lassen of gekrompen adereindhulzen gebruiken. Gestandaardiseerde testpunten maken geautomatiseerde test- en controleprocessen mogelijk.

Correct geplaatste SNAP IN-aansluitingen zijn stabiel op lange termijn en geschikt voor gebieden die onderhevig zijn aan trillingen en schokken, volgens IEC 61373/10.2011. Latere controles of bijstellingen zijn niet nodig. Bovendien zijn SNAP IN-verbindingen probleemloos, zelfs bij extreme temperatuurbereiken van -40 °C tot ongeveer 120 °C.

SNAP IN-aansluitklemmen zijn "klaar voor de robot", met een geoptimaliseerd ontwerp dat rechtstreeks kan worden aangesloten op robotsystemen. Geautomatiseerde aansluiting van aansluitklemmen kan productiefouten voorkomen, workflows versnellen en kosten verlagen.

De aansluitklemmen van de SNAP IN S-serie zijn geoptimaliseerd voor geautomatiseerde lasermarkering om de productietijd nog verder te verkorten.

SNAP IN-opties uit de S-serie

Doorvoerklemmen zijn geschikt voor het verbinden en/of aansluiten van een of meer geleiders. Ze kunnen een of meer verbindingsniveaus hebben die op hetzelfde potentiaal liggen of tegen elkaar geïsoleerd zijn.

Weidmüller SNAP IN S-serie doorvoerklemmen zijn verkrijgbaar in enkelvoudige versies met 2, 3 of 4 aansluitingen. Afbeelding 1 toont de 2-aansluiting 2674530000 en de 4-aansluiting 2753960000. Er is ook een 3-aansluiting 2753950000 beschikbaar. Elk klem is geschikt voor geleiders met een doorsnede tot 2,5 mm² en het American Wire Gauge (AWG) standaardbereik van 14-20.

Afbeelding 1: Links de 2-aansluit, enkelvoudige 2674530000 doorvoerklemmenconnector en rechts de 4-aansluit, enkelvoudige 2753960000. (Bron: Weidmüller)

Weidmüller biedt ook meerlaagse, gestapelde connectors die geschikt zijn voor meer geleiders in compacte ruimtes, waaronder de 4-connectie 2902380000 (afbeelding 2).

Afbeelding 2: De connector met 4 aansluitingen en dubbele rij 2902380000 doorvoerklemmen. (Bron: Weidmüller)

Beschermende aardingsklemmen zijn een type doorvoerklemmen dat een betrouwbare aardingsverbinding biedt naar montagepunten. Ze hebben een of meer contactpunten voor verbinding met en/of splitsing van aardingsgeleiders.

PE-versies in de SNAP IN S-serie van Weidmüller zijn onder andere de single-tier, 2-aansluiting 2674560000, en de multi-tier 4-aansluiting 2902460000 (Afbeelding 3).

Afbeelding 3: De 4-connectie, double-tier 2902460000 PE-klemconnector. (Bron: Weidmüller)

Voor de bedrading van aansluitklemmen is ook een eindplaat nodig, zoals de Weidmüller 2751080000. Het wordt gemonteerd op de open zijde van de laatste modulaire klem vóór de eindbeugel om de werking van de modulaire klem en de gespecificeerde nominale spanning te garanderen en om te beschermen tegen contact met onderdelen onder spanning.

Conclusie

Efficiënte, eenvoudige bedrading is de sleutel om te voldoen aan de vraag naar elektrische schakelkasten naarmate het tempo van elektrificatie en automatisering toeneemt. Het zelfactiverende verbindingsmechanisme van Weidmüllers SNAP IN technologie biedt mogelijkheden voor een hogere productiviteit met gemakkelijker te monteren en te onderhouden aansluitblokconnectoren die gemakkelijker opnieuw kunnen worden geconfigureerd en die optimaal zijn ontworpen om robotgestuurde assemblage te ondersteunen.