L'automazione del cablaggio delle morsettiere richiede connettori avanzati

Gli investimenti in automazione, elettrificazione e digitalizzazione si fondano sull'affidabilità dell'alimentazione. Tuttavia, le complicazioni legate al cablaggio manuale dei quadri elettrici e il potenziale di errore umano possono portare a processi altamente inefficienti e dispendiosi. Automatizzare, o almeno semplificare, il collegamento dei cavi è essenziale per aumentare l'affidabilità e la redditività.

I costruttori e i progettisti devono tener conto della complessità delle interconnessioni elettriche e dei processi di produzione associati, nonché del comportamento a lungo termine dei contatti elettrici e dei requisiti di affidabilità. Il cuore di un quadro elettrico è costituito dalle morsettiere che collegano e controllano i fili di un impianto. Sono essenziali per organizzare e testare il cablaggio e i componenti, spesso utilizzando guide DIN standard del settore.

I quadri elettrici sono fondamentali per diverse applicazioni industriali e commerciali. Devono soddisfare diversi requisiti di potenza e isolare i componenti che generano calore, rumore o vibrazioni. Alcuni possono ospitare controller a logica programmabile e sensori e spesso mescolano linee di comunicazione dati e cablaggio elettrico.

I progettisti sono chiamati a comprimere un maggior numero di componenti, dai dispositivi di segnalazione agli alimentatori, in armadi con limiti di ingombro rigorosi che spesso devono resistere a condizioni ambientali difficili. L'installazione dei quadri elettrici deve essere eseguita sempre più velocemente e preferibilmente in modo automatizzato per aumentare la produttività e la redditività, ma i collegamenti con morsettiera devono essere permanentemente affidabili, sicuri e di facile manutenzione.

Per soddisfare le esigenze future, questi armadi devono essere aggiornabili sul campo e adattabili a nuovi cablaggi e all'adozione di nuove tecnologie. Un cablaggio semplice ed efficiente è fondamentale per aumentare l'efficienza di progettazione, assemblaggio, installazione e, in ultima analisi, assemblaggio robotizzato dei quadri elettrici.

Miglioramento delle morsettiere

I collegamenti devono essere affidabili, sicuri e di facile manutenzione, ma il cablaggio di un armadio può essere complesso e richiedere molto tempo. Uno studio dell'Institute for Control Engineering of Machine Tools and Manufacturing Units (ISW) ha stimato che un quadro elettrico medio ospita 500 fili, che richiedono in media 54 ore per il cablaggio, il 56% delle quali viene impiegato per tagliare, aggiungere connettori e crimpare.

Le morsettiere semplificano il processo di cablaggio e facilitano la disposizione e la riorganizzazione dei moduli all'interno dell'armadio. Tuttavia, molti produttori e clienti si affidano ancora principalmente alla manodopera fisica per completare i collegamenti delle morsettiere, utilizzando uno dei tre tipi di connessioni seguenti per fissare i conduttori:

• Collegamenti a vite, con forcella di serraggio o con bulloni. Sono particolarmente adatti per i collegamenti con conduttori di grande sezione.Collaudati e affidabili, possono richiedere un serraggio periodico. Un serraggio eccessivo è un rischio potenziale che potrebbe danneggiare il cablaggio.
• Collegamenti a molla in cui i conduttori pieni spellati vengono semplicemente inseriti in un punto autobloccante, attivato da una molla e sottoposto a tensione. Tuttavia, richiedono l'inserimento di un utensile per aprire il punto di serraggio.
• I collegamenti a innesto, un miglioramento di quelli a morsetto a molla, offrono una maggiore praticità e affidabilità dei contatti. Gli assemblatori e gli installatori possono prendere un conduttore spellato, a trefoli sottili con un morsetto crimpato o un conduttore pieno e inserirlo semplicemente nel punto di serraggio fino all'arresto senza bisogno di un utensile. Oltre all'uso frequente di morsetti, l'apertura del morsetto per rimuovere i conduttori richiede comunque l'uso di un utensile.

Opzione di connessione SNAP IN

Weidmüller offre un'altra opzione, che va oltre le connessioni innestabili. Le morsettiere Klippon Connect SNAP IN promettono una connettività elettrica più facile, veloce, sicura ed efficiente. Questa tecnologia può ridurre i tempi di collegamento delle morsettiere fino al 50% e persino supportare processi di cablaggio completamente automatizzati.

Anche i conduttori flessibili possono essere collegati senza morsetti o attrezzi. I morsetti passanti di terra protettiva (PE)/messa a terra SNAP IN serie S sono dotati di una molla precaricata e i fili spellati possono essere inseriti in modo rapido e sicuro nel punto di serraggio senza ulteriori preparazioni. Il contatto con il punto di serraggio è segnalato da un chiaro "clic" e un tasto verde protrude per fornire una conferma visiva. Il contatto affidabile del conduttore garantisce la protezione del collegamento del filo dalle vibrazioni, nonché la tenuta ai gas e la stabilità.

Con le morsettiere SNAP IN, i fili conduttori possono essere rilasciati rapidamente premendo l'elemento di spinta, che precarica anche il punto di serraggio per l'inserimento successivo. I produttori possono accelerare i tempi di cablaggio riducendo la preparazione dei fili e creando un processo di installazione più efficiente.

La leva di connessione del conduttore dei morsetti SNAP IN è già aperta, consentendo l'inserimento del connettore spellato, dopo il quale il meccanismo di bloccaggio brevettato si chiude automaticamente. Ciò garantisce un collegamento sicuro, autobloccante e permanente con un'elevata forza di contatto tra il conduttore e la sbarra omnibus.

Nei casi in cui è necessario proteggere l'estremità di un conduttore spellato, i produttori e gli installatori possono utilizzare la saldatura a ultrasuoni o i morsetti crimpati. I punti di test standardizzati consentono di automatizzare i processi di test e verifica.

Le connessioni SNAP IN inserite correttamente sono stabili a lungo termine e adatte ad aree soggette a vibrazioni e urti, secondo la norma IEC 61373/10.2011. Non sono necessari controlli o regolazioni successive. Inoltre, le connessioni SNAP IN non presentano problemi, anche a temperature estreme, da -40 a circa +120 °C.

Le morsettiere SNAP IN sono "pronte per la robotica", con un design ottimizzato collegabile direttamente ai sistemi robotici. Il collegamento automatico delle morsettiere può evitare errori di produzione, accelerare i flussi di lavoro e ridurre i costi.

Le morsettiere SNAP IN serie S sono state ottimizzate per la marcatura laser automatica, al fine di ridurre ulteriormente i tempi di produzione.

Opzioni SNAP IN serie S

Le morsettiere passanti sono adatte a unire e/o collegare uno o più conduttori. Potrebbero avere uno o più livelli di collegamento allo stesso potenziale o isolati l'uno dall'altro.

Le morsettiere passanti SNAP IN serie S di Weidmüller sono disponibili in versioni a un livello con 2, 3 o 4 connessioni. La Figura 1 mostra il modello a 2 connessioni 2674530000 e il modello a 4 connessioni 2753960000. È disponibile anche una versione 2753950000 a 3 connessioni. Ogni blocchetto può ospitare conduttori di sezione trasversale fino a 2,5 mm² e vari diametri AWG standard di 14-20.

Figura 1: A sinistra il connettore per morsettiera passante a 2 connessioni, a un livello 2674530000, e a destra quella a 4 connessioni, a un livello 2753960000. (Immagine per gentile concessione di Weidmüller)

Weidmüller offre anche connettori impilati a più livelli che possono ospitare più conduttori in spazi compatti, tra cui il modello 2902380000a 4 connessioni (Figura 2).

Figura 2: Il connettore per morsettiera passante a 4 connessioni, a due livello 2902380000. (Immagine per gentile concessione di Weidmüller)

Le morsettiere con terminale di massa/terra protettiva (PE) sono un tipo passante per il collegamento affidabile a terra ai punti di montaggio. Hanno uno o più punti di contatto per il collegamento e/o la biforcazione dei conduttori di protezione.

Le versioni PE della serie S SNAP IN di Weidmüller comprendono il modello a un livello e a 2 connessioni 2674560000 e il modello a più livelli e a 4 connessioni 2902460000 (Figura 3).

Figura 3: Connettore per morsettiera PE a 4 connessioni e due livello 2902460000. (Immagine per gentile concessione di Weidmüller)

Il cablaggio della morsettiera richiede anche una piastra terminale, come il modello 2751080000 di Weidmüller. Viene montata sul lato aperto dell'ultimo terminale modulare prima della staffa terminale per garantire il funzionamento del terminale modulare e la tensione nominale specificata e per proteggere dal contatto con i componenti sotto tensione.

Conclusione

Un cablaggio semplice ed efficiente è essenziale per soddisfare la domanda di quadri elettrici, visto il ritmo crescente dell'elettrificazione e dell'automazione. Il meccanismo di connessione auto-attivante della tecnologia SNAP IN di Weidmüller promette maggiore produttività con connettori a morsettiera più facili da assemblare e da mantenere, che possono essere riconfigurati più facilmente e che sono progettati in modo ottimale per supportare l'assemblaggio assistito dai robot.