단자대 배선 자동화를 위해 고급 커넥터 필요

자동화, 전기화, 디지털화에 투자하려면 신뢰할 수 있는 전력이 필요합니다. 그러나 수작업으로 배선하는 제어 캐비닛의 복잡성과 인적 오류의 가능성으로 인해 공정이 매우 비효율적이고 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 신뢰성과 캐비닛 제조업체의 수익성을 높이려면 배선 연결을 자동화하거나 적어도 간소화해야 합니다.

캐비닛 제조업체와 제품 설계자는 전기 상호 연결 및 관련 제조 공정의 복잡성을 전기 접점의 장기적인 동작 및 신뢰성 요구 사항과 함께 고려해야 합니다. 제어 캐비닛의 중심에는 전기 시스템에서 전선을 연결하고 제어하는 단자대가 있습니다. 단자대는 배선과 부품을 정리하고 테스트하는 데 필수적이며, 종종 업계 표준 DIN 레일을 활용합니다.

제어 캐비닛은 다양한 산업용 및 상업용 건물 응용 분야에 매우 중요하며, 다양한 전력 요구 사항을 수용하고 열이 발생하거나 잡음 또는 진동이 발생하기 쉬운 부품을 분리할 수 있어야 합니다. 일부 캐비닛에는 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러와 센서가 하우징되고, 데이터 통신 라인과 전기 배선이 혼합된 경우가 많습니다.

제품 설계자는 열악한 환경 조건에서도 엄격한 실장 면적 제한을 고려하여, 캐비닛 내에 신호 장치부터 전원 공급 장치까지 다양한 부품을 최대한 활용해야 합니다. 생산성과 수익성을 높이기 위해 제어 캐비닛 구성을 위한 설치 작업을 더욱 신속하게 수행하고 가급적 자동화해야 하지만, 단자대 연결은 영구적으로 안정적이고 안전하며 유지보수가 쉬워야 합니다.

향후 요구 사항에 대응하기 위해서는 이러한 캐비닛이 현장에서 업그레이드 가능하고 새롭게 채택되는 배선 및 기술에 맞게 조정될 수 있어야 합니다. 효율적이고 간편한 배선은 캐비닛 설계, 조립, 설치와 궁극적으로 로봇 조립의 효율성을 높이기 위한 기본 요소입니다.

단자대 개선

배선 연결은 안정적이고 안전하며 유지보수가 쉬워야 하지만 캐비닛 배선은 복잡하고 시간이 많이 소요될 수 있습니다. ISW(Institute for Control Engineering of Machine Tools and Manufacturing Units)의 연구에 따르면 제어 캐비닛에는 평균적으로 500개의 전선이 사용되며, 배선에 평균 54시간이 소요되고 이 중 56%가 절단, 커넥터 추가, 크림프에 사용된다고 합니다.

단자대는 배선 공정을 간소화하며 캐비닛 내에서 모듈을 손쉽게 배치하고 재배치할 수 있도록 도와줍니다. 그러나 많은 생산자와 고객은 여전히 주로 물리적 노동에 의존하여 단자대 연결을 완료하며, 전선 컨덕터를 고정하기 위해 다음 세 가지 연결 유형 중 하나를 사용합니다.

• 나사 연결(클램핑 요크 또는 볼트 연결 사용): 이 유형은 특히 컨덕터 단면적이 큰 연결에 적합합니다. 입증되고 신뢰할 수 있으며 주기적으로 조여야 할 수 있습니다. 과도하게 조이면 배선이 손상될 수 있는 위험이 있습니다.
• 스프링 연결: 이 유형은 피복이 벗겨진 단선 컨덕터를 스프링으로 작동하는 자동 잠금 장력 클램핑 지점에 간단히 삽입하는 방식입니다. 그러나 클램핑 지점을 열려면 공구를 삽입해야 합니다.
• 푸시인 연결: 스프링 작동식 장력 클램프 연결을 개선한 이 연결 방식은 편의성과 접촉 신뢰성이 향상되었습니다. 조립자와 설치자는 크림프온 페룰이 있는 촘촘한 가닥의 피복이 벗겨진 컨덕터 또는 단선 컨덕터를 공구 없이도 클램핑 지점에 간단히 삽입할 수 있습니다. 페룰을 여러 차례 사용하더라도, 컨덕터를 분리하기 위해 클램프를 열려면 여전히 공구를 사용해야 합니다.

SNAP IN 연결 옵션

Weidmüller는 푸시인 연결을 능가하는 또 다른 옵션을 제공합니다. 이 회사의 Klippon Connect SNAP IN 단자대는 더 쉽고, 더 빠르고, 더 안전하고, 더 효율적인 전기 연결을 보장합니다. 단자대 연결 시간을 최대 50% 단축하고 완전히 자동화된 배선 공정을 지원하는 기술입니다.

연도체도 페룰이나 공구 없이 연결할 수 있습니다. SNAP IN S-Series 피드 스루 및 보호 접지(PE)/접지 단자대에는 스프링이 미리 장착되어 있으며, 피복이 벗겨진 와이어를 별도의 준비 없이 클램핑 지점에 빠르고 안전하게 삽입할 수 있습니다. 클램핑 지점에 닿으면 '딸깍' 소리가 나며 녹색 푸셔가 올라와 육안으로 확인할 수 있습니다. 컨덕터의 안정적인 접촉은 전선 연결을 진동으로부터 보호할 뿐만 아니라 기밀성과 안정성을 보장합니다.

SNAP IN 단자대를 사용하면 푸셔를 눌러 컨덕터 전선을 신속하게 분리할 수 있으며, 이후 삽입을 위해 클램핑 지점을 미리 로드할 수도 있습니다. 생산자는 전선 준비 시간을 줄여 배선 시간을 단축하고 보다 효율적인 설치 공정을 구축할 수 있습니다.

SNAP IN 단자대의 컨덕터 연결 레버는 이미 열려 있어 피복이 벗겨진 커넥터를 삽입할 수 있으며, 이후에 특허받은 클램핑 메커니즘이 자동으로 닫힙니다. 따라서 컨덕터에서 모선까지 높은 접촉력으로 안전하고 영구적인 자동 잠금 연결이 보장됩니다.

피복이 벗겨진 컨덕터 끝을 보호해야 하는 경우 제조업체와 설치자는 초음파 용접 또는 크림프 페룰을 사용할 수 있습니다. 표준화된 테스트 포인트를 통해 테스트 및 확인 공정을 자동화할 수 있습니다.

올바르게 삽입된 SNAP IN 연결은 IEC 61373/10.2011에 따라 장기적으로 안정적이며 진동과 충격의 영향을 받는 장소에 적합합니다. 이후에 확인이나 재조정도 필요하지 않습니다. 또한 SNAP IN 연결은 -40°C ~ 약 +120°C의 극한 온도 범위에서도 문제없이 사용할 수 있습니다.

SNAP IN 단자대는 로봇 시스템에서 직접 종단할 수 있는 최적화된 설계를 적용하여 '로봇에 바로 사용 가능'합니다. 단자대 연결을 자동화하면 생산 오류를 방지하고 워크플로 속도를 높이고 비용을 절감할 수 있습니다.

SNAP IN S-Series 단자대는 자동화된 레이저 표시에 최적화되어 생산 시간을 더욱 단축합니다.

SNAP IN S-Series 옵션

피드 스루 단자대는 하나 이상의 컨덕터를 결합 및/또는 연결하는 데 적합하며, 동일한 전위에 있거나 서로 절연된 하나 이상의 연결 레벨을 포함할 수 있습니다.

Weidmüller SNAP IN S-Series 피드 스루 단자대는 2개, 3개 또는 4개의 연결부가 있는 단일 계층 버전으로 제공됩니다. 그림 1은 2연결 2674530000 및 4연결 2753960000를 보여줍니다. 3연결 2753950000도 사용할 수 있습니다. 각 블록은 단면적이 최대 2.5mm²이고 미국 전선 규격(AWG) 표준 범위가 14 ~ 20인 컨덕터를 수용합니다.

그림 1: 왼쪽은 2연결, 단일 계층 2674530000 피드 스루 단자대 커넥터이고, 오른쪽은 4연결, 단일 계층 2753960000. (출처: Weidmüller)

또한 Weidmüller는 4연결 2902380000(그림 2)를 포함하여 콤팩트한 공간에서 더 많은 컨덕터를 수용할 수 있는 다중 계층 스택형 커넥터를 제공합니다.

그림 2: 4연결, 이중 계층 2902380000 피드 스루 단자대 커넥터. (출처: Weidmüller)

보호 접지(PE)/접지 단자대는 실장 지점에 안정적인 접지 연결을 제공하는 피드 스루 단자대의 일종입니다. 이 단자대에는 보호 접지 컨덕터와 연결 및/또는 분기를 위한 하나 이상의 접점이 있습니다.

Weidmüller의 SNAP IN S-Series의 PE 버전에는 단일 계층, 2연결 2674560000과 다중 계층 4연결 2902460000이 있습니다(그림 3).

그림 3: 4연결, 이중 계층 2902460000 PE 블록 커넥터.  (출처: Weidmüller)

단자대 배선에는 Weidmüller 2751080000와 같은 엔드 플레이트도 필요합니다. 엔드 플레이트는 모듈식 단자의 기능과 지정된 정격 전압을 보장하고 통전 부품과의 접촉을 방지하기 위해 엔드 브라켓 앞 마지막 모듈식 단자의 개방된 면에 장착됩니다.

결론

전기화 및 자동화 속도가 빨라짐에 따라 전기 제어 캐비닛 수요를 충족하려면 효율적이고 간편한 배선이 중요합니다. Weidmüller SNAP IN 기술의 자체 활성화 연결 메커니즘은 보다 쉽게 조립하고 유지보수할 수 있는 단자대 커넥터를 통해 생산성을 높일 기회를 제공합니다. 이러한 커넥터는 재구성이 더욱 용이하고, 로봇 보조 조립을 지원하도록 최적으로 설계되었습니다.