Robuuste tordeerbare fiber optic cables voor toepassingen in
2
Robuuste tordeerbare fiber optic cables voor toepassingen in 3D kabelrupsen Buigen zonder breuk Vanuit klant perspectief moet de productie storingsvrij verlopen en dienovereenkomstig probleemloos geldt dit ook voor energietoevoer- systemen. Dat vraagt om een perfecte prestatie van alle componenten, inclusief de daarin toegepaste kabels. In kabelrupssystemen of aan robots moeten kabels vele cycli, hoge snelheden en forse versnellingen als ook uitdagende omgevingsomstandigheden zonder schade weer- staan. EMC-veiligheid en het voldoen aan normen en richtlijnen als NFPA 79, UL, CSA, VDE, Inter- en Profibus komen daar nog bij. Reden voor igus ® om onder de merknaam “chainflex ® “ sinds 1989 eigen, speciaal voor toepassingen in kabelrupsen geschikte kabels te ontwik- kelen. Sinds 23 jaar wordt de know-how voortdurend uitgebouwd. bij kabels met koperen aders begrenst. Daarbij betekent een grote overdrachtsaf- stand een afnemende overdrachtssnelheid en andersom bij een toenemende over- drachtssnelheid een gereduceerde afstand. Afhankelijk van het systeem en de frequen- tie is een maximale kabellengte tussen 3 en 100 meter mogelijk. In het bijzonder bij veelvuldig toegepaste snelle bussystemen zijn voor dynamische kabels forse lengte- beperkingen in de normen gedefinieerd. Zo is de maximale lengte van bewegende USB-verbindingen 3 tot 5 meter en bij bewegende ethernetkabels maximaal 10 meter. Daarbij komt, dat kopergebaseerde systemen in continue bewegende toepas- singen bijzondere verouderingsprocessen ondergaan, die na een bepaalde bewe- gingsduur tot een verhoogde demping ergo tot een beperking van de snelheid en/ of lengte lijden. Met deze feiten dient in een vroeg stadium van de projectplanning rekening te worden gehouden. Bovendien behoren onverwachte storingen of uitval- len van bussystemen tot de nadelen van kopergebaseerde kabels, dat wil zeggen dat meestal de gecompliceerde elektrische afscherming „doorbroken“ wordt waar- door elektromagnetische stoorsignalen de kwaliteit van de overdracht negatief beïnvloeden. Veel van genoemde problemen kunnen door data overdrachtssystemen, die zich baseren op fiber optic technologie van begin af aan worden uitgebannen. Zij maken overdrachtafstanden van vele honderden meters mogelijk en dat bij belangrijk hogere data overdrachtsnel- heden en kwaliteiten. Typische industriële elektromagnetische bronnen van inter- ferentie kunnen fiber optic kabels niet De door ervaring verworven constructie- principes dragen in belangrijke mate bij aan het voorkomen van ongewenste stil- stand van machines. Het „chainflex ® “- assortiment bevat inmiddels voor kabelrups geschikte stuur-, servo-, motor-, robot-, bus-, data en fiber optic kabels. In het bereik van FOC – fiber optic cables biedt igus ® inmiddels speciale voor 3D-energie- toevoer geschikte oplossingen, die torsie belastingen eenvoudig weerstaan. Lange levensduur bij lange verplaatsingen De algemene pluspunten van dataover- dracht per fiber optic cable in vergelijking met op koper gebaseerde oplossingen zijn genoegzaam bekend. Natuurkundig be- paalt zijn overdrachts -afstand en -snelheid beïnvloeden. Tegelijkertijd zijn zij voor alle overdrachtssystemen en bussystemen geschikt als de juiste omvormers worden gebruikt. Juist met het oog op de inzet in energie- kettingen tonen doorlopende testen in het technocenter van igus ® verdere voordelen voor fiber optic kabels aan in vergelijking met koper gebaseerde kabels: Aan slijtage gerelateerde uitval, is op basis van nauwe- lijks meetbare verouderingsprocessen zo goed als uitgesloten, en dat bij zéér kleine buigradii vanaf 4xd en extreem hoge be- wegingscycli tot ruim 30 miljoen dubbele bewegingen. De pas dan licht toenemende demping van ca. 0,1dB tot 0,15 dB is te verwaarlozen, ter vergelijking, de vaak bij optical fiber toegepaste ST(Straight Tip)- connectoren veroorzaken al een dempings- verlies van 0,3 tot maximaal 0,5 dB. Fiber optic voor draaibare / tordeerbare toepassingen Naast de voor het gebruik in lineaire ener- giekettingen geschikte fiber optic kabels kwamen er vanuit de markt steeds vaker vragen naar fiber optic kabels die geschikt zijn voor toepassingen in continue bewe- gende 3D-applicaties en/of torderende systemen. Daarbij gaat het hoofdzakelijk Glasvezel aders met hoog trekvaste aramidevezels (1), om de GFK-Kern geslagen glasvezel aders met dempingselementen (2) en een speciale buitenmantel uit TPE, die onder hoge druk geëxtrudeerd wordt (3). Deze speciale opbouw zorgt voor het betrouwbaar functioneren van de tordeerbare FOC (fiber optic) kabels. De kabel is voorbestemd voor duurbewegingen in driedimensionale energiekettingen. De TPE buitenmantel maakt de robotkabel nagenoeg onbegrensd inzetbaar, onafhankelijk van omgevings- factoren: Zij is bestand tegen olie, bio-olie en UV-straling, is koudeflexibel en hydrolyse en microbenbestendig. Bovendien behoren kleine buigradii vanaf 4xd, snelheden tot 10m/s en lange en vrijdragende toepassingen in kabelrupsen tot het toepassingsgebied van deze glasvezelkabels. Triflex ® R, 3D- kabelrups met diverse tordeerbare Chainflex kabels. Ondere andere buskabels, fiber optic kabel, stuurstroomkabel. Techvertorial De inhoud van dit artikel ligt buiten de verantwoordelijkheid van de redactie.
Transcript of Robuuste tordeerbare fiber optic cables voor toepassingen in
Robuuste tordeerbare fiber optic cables voor toepassingenin 3D kabelrupsen
Buigen zonder breukVanuit klant perspectief moet de productie storingsvrij verlopen en dienovereenkomstig probleemloos geldt dit ook voor energietoevoer-systemen. Dat vraagt om een perfecte prestatie van alle componenten, inclusief de daarin toegepaste kabels. In kabelrupssystemen of aan robots moeten kabels vele cycli, hoge snelheden en forse versnellingen als ook uitdagende omgevingsomstandigheden zonder schade weer-staan. EMC-veiligheid en het voldoen aan normen en richtlijnen als NFPA 79, UL, CSA, VDE, Inter- en Profibus komen daar nog bij. Reden voor igus® om onder de merknaam “chainflex®“ sinds 1989 eigen, speciaal voor toepassingen in kabelrupsen geschikte kabels te ontwik-kelen. Sinds 23 jaar wordt de know-how voortdurend uitgebouwd.
bij kabels met koperen aders begrenst. Daarbij betekent een grote overdrachtsaf-stand een afnemende overdrachtssnelheid en andersom bij een toenemende over-drachtssnelheid een gereduceerde afstand. Afhankelijk van het systeem en de frequen-tie is een maximale kabellengte tussen 3 en 100 meter mogelijk. In het bijzonder bij veelvuldig toegepaste snelle bussystemen zijn voor dynamische kabels forse lengte- beperkingen in de normen gedefinieerd. Zo is de maximale lengte van bewegende USB-verbindingen 3 tot 5 meter en bij bewegende ethernetkabels maximaal 10 meter. Daarbij komt, dat kopergebaseerde systemen in continue bewegende toepas-singen bijzondere verouderingsprocessen ondergaan, die na een bepaalde bewe-gingsduur tot een verhoogde demping ergo tot een beperking van de snelheid en/of lengte lijden. Met deze feiten dient in een vroeg stadium van de projectplanning rekening te worden gehouden. Bovendien behoren onverwachte storingen of uitval-len van bussystemen tot de nadelen van kopergebaseerde kabels, dat wil zeggen dat meestal de gecompliceerde elektrische afscherming „doorbroken“ wordt waar-door elektromagnetische stoorsignalen de kwaliteit van de overdracht negatief beïnvloeden.
Veel van genoemde problemen kunnen door data overdrachtssystemen, die zich baseren op fiber optic technologie van begin af aan worden uitgebannen. Zij maken overdrachtafstanden van vele honderden meters mogelijk en dat bij belangrijk hogere data overdrachtsnel- heden en kwaliteiten. Typische industriële elektromagnetische bronnen van inter- ferentie kunnen fiber optic kabels niet
De door ervaring verworven constructie-principes dragen in belangrijke mate bij aan het voorkomen van ongewenste stil-stand van machines. Het „chainflex®“-assortiment bevat inmiddels voor kabelrups geschikte stuur-, servo-, motor-, robot-, bus-, data en fiber optic kabels. In het bereik van FOC – fiber optic cables biedt igus® inmiddels speciale voor 3D-energie-toevoer geschikte oplossingen, die torsie belastingen eenvoudig weerstaan.
Lange levensduur bij lange verplaatsingenDe algemene pluspunten van dataover-dracht per fiber optic cable in vergelijking met op koper gebaseerde oplossingen zijn genoegzaam bekend. Natuurkundig be-paalt zijn overdrachts -afstand en -snelheid
beïnvloeden. Tegelijkertijd zijn zij voor alle overdrachtssystemen en bussystemen geschikt als de juiste omvormers worden gebruikt.
Juist met het oog op de inzet in energie-kettingen tonen doorlopende testen in het technocenter van igus® verdere voordelen voor fiber optic kabels aan in vergelijking met koper gebaseerde kabels: Aan slijtage gerelateerde uitval, is op basis van nauwe-lijks meetbare verouderingsprocessen zo goed als uitgesloten, en dat bij zéér kleine buigradii vanaf 4xd en extreem hoge be-wegingscycli tot ruim 30 miljoen dubbele bewegingen. De pas dan licht toenemende demping van ca. 0,1dB tot 0,15 dB is te verwaarlozen, ter vergelijking, de vaak bij optical fiber toegepaste ST(Straight Tip)-connectoren veroorzaken al een dempings-verlies van 0,3 tot maximaal 0,5 dB.
Fiber optic voor draaibare /tordeerbare toepassingen Naast de voor het gebruik in lineaire ener-giekettingen geschikte fiber optic kabels kwamen er vanuit de markt steeds vaker vragen naar fiber optic kabels die geschikt zijn voor toepassingen in continue bewe-gende 3D-applicaties en/of torderende systemen. Daarbij gaat het hoofdzakelijk
om robottoepassingen, waarbij voort- durend hoge overdrachtssnelheden, hoge databetrouwbaarheid en flinke lengtes kabel bij een hoge mechanische standtijd in het middelpunt staan. Voor exact dit toepassingsprofiel heeft igus het „chainflex®“-programma rondom de „CFROBOT“-fiber optic cables familie uitgebreid. De uiterst robuuste glasvezelkabels zijn naar keuze in uitvoeringen met 62,5/125µm, of 50/125µm gradiënten met 2 vezels verkrijgbaar. De glasvezeladers met hoog trekvaste aramidevezels en dem-pingselementen zijn stabiel rondom een GFK-kern geslagen. De buitenmantel is vervaardigd van een een zeer
Glasvezel aders met hoog trekvaste aramidevezels (1), om de GFK-Kern geslagen glasvezel aders met dempingselementen (2) en een speciale buitenmantel uit TPE, die onder hoge druk geëxtrudeerd wordt (3). Deze speciale opbouw zorgt voor het betrouwbaar functioneren van de tordeerbare FOC (fiber optic) kabels. De kabel is voorbestemd voor duurbewegingen in driedimensionale energiekettingen. De TPE buitenmantel maakt de robotkabel nagenoeg onbegrensd inzetbaar, onafhankelijk van omgevings- factoren: Zij is bestand tegen olie, bio-olie en UV-straling, is koudeflexibel en hydrolyse en microbenbestendig. Bovendien behoren kleine buigradii vanaf 4xd, snelheden tot 10m/s en lange en vrijdragende toepassingen in kabelrupsen tot het toepassingsgebied van deze glasvezelkabels.
Met name voor het gebruik in driedimensionaal bewegende kabelrupsen, zoals de hier afgebeelde „Triflex R“ van igus®, werden de fiber optic kabels van de „CFROBOT“- familie ontwikkeld. De Triflex kabelrupsen zijn verkrijgbaar in diverse maatvoeringen, inmiddels tot aan de TRC125 met een buitendiameter van 135 mm en geschikt voor het begeleiden van grote vulpakketten.
Triflex® R, 3D- kabelrups met diverse tordeerbare Chainflex kabels. Ondere andere buskabels, fiber optic kabel, stuurstroomkabel.
Te c h v e r t o r i a l
De inhoud van dit artikel ligt buiten de verantwoordelijkheid van de redactie.
beïnvloeden. Tegelijkertijd zijn zij voor alle overdrachtssystemen en bussystemen geschikt als de juiste omvormers worden gebruikt.
Juist met het oog op de inzet in energie-kettingen tonen doorlopende testen in het technocenter van igus® verdere voordelen voor fiber optic kabels aan in vergelijking met koper gebaseerde kabels: Aan slijtage gerelateerde uitval, is op basis van nauwe-lijks meetbare verouderingsprocessen zo goed als uitgesloten, en dat bij zéér kleine buigradii vanaf 4xd en extreem hoge be-wegingscycli tot ruim 30 miljoen dubbele bewegingen. De pas dan licht toenemende demping van ca. 0,1dB tot 0,15 dB is te verwaarlozen, ter vergelijking, de vaak bij optical fiber toegepaste ST(Straight Tip)-connectoren veroorzaken al een dempings-verlies van 0,3 tot maximaal 0,5 dB.
Fiber optic voor draaibare /tordeerbare toepassingen Naast de voor het gebruik in lineaire ener-giekettingen geschikte fiber optic kabels kwamen er vanuit de markt steeds vaker vragen naar fiber optic kabels die geschikt zijn voor toepassingen in continue bewe-gende 3D-applicaties en/of torderende systemen. Daarbij gaat het hoofdzakelijk
om robottoepassingen, waarbij voort- durend hoge overdrachtssnelheden, hoge databetrouwbaarheid en flinke lengtes kabel bij een hoge mechanische standtijd in het middelpunt staan. Voor exact dit toepassingsprofiel heeft igus het „chainflex®“-programma rondom de „CFROBOT“-fiber optic cables familie uitgebreid. De uiterst robuuste glasvezelkabels zijn naar keuze in uitvoeringen met 62,5/125µm, of 50/125µm gradiënten met 2 vezels verkrijgbaar. De glasvezeladers met hoog trekvaste aramidevezels en dem-pingselementen zijn stabiel rondom een GFK-kern geslagen. De buitenmantel is vervaardigd van een een zeer
slijtvast halogeenvrij TPE-mengsel. Deze over speciale glijfolies onder hoge druk geëxtrudeerde TPE mantel biedt de nood-zakelijke mechanische bescherming tegen slijtage en tegen ongewenst knikken van de kabel. Want ondanks de benodigde flexibiliteit voor het volgen van de 3D-beweging moet een zekere stevigheid en de benodigde mechanische bescherming gegarandeerd zijn. Daarnaast is de kabel olie,- bio-olie en UV-bestendig en kan deze ook bij zeer lage temperaturen worden ingezet. „CFROBOT“- fiber optic kabels hebben glansrijk een duurtest doorstaan op een 1 meter lange testopstelling, waar-bij de torsiehoek ±180° bedroeg. Na 31 miljoen bewegingen is de data overdracht nog uitstekend.
Compleet programma:
Alle populaire bussen voor 3DNaast de fiber optic kabels omvat het igus® leveringsprogramma tordeerbare buskabels voor de meest populaire indus-triële bussystemen. Voor de bij buskabels altijd uiterst gevoelige aderisolatie wor-den zeer torsievriendelijke materialen toegepast. Deze worden bovendien beschermd door dempingselementen en een speciale TPFE-glijfolie. Het scherm-vlechtwerk heeft een optische bedekking van 85%. De onder druk geëxtrudeerde, hoog slijtvaste en oliebestendige buiten-mantel is hier vervaardigd van een vlam-werend, halogeenvrij PUR mengsel.
Voedingskabels: Ook heeft igus® tordeerbare motorkabels in het leveringsprogramma. Het programma bestaat uit afgescherm-de enkeladerige kabels en drie- en vieraderige kabels met oppervlaktes van 1,5 tot 35 mm². De tordeerbare PUR motorkabels zijn met en zonder afscherming leverbaar.
Besturingskabels: Tot slot is er een uitgebreid programma CFROBOT besturingskabels, ook gebaseerd op 4 constructieprincipes. Torsievriendelijke isolatiematerialen, dempings- en glijelementen en een hoog slijtvaste buitenmantel.
Glasvezel aders met hoog trekvaste aramidevezels (1), om de GFK-Kern geslagen glasvezel aders met dempingselementen (2) en een speciale buitenmantel uit TPE, die onder hoge druk geëxtrudeerd wordt (3). Deze speciale opbouw zorgt voor het betrouwbaar functioneren van de tordeerbare FOC (fiber optic) kabels. De kabel is voorbestemd voor duurbewegingen in driedimensionale energiekettingen. De TPE buitenmantel maakt de robotkabel nagenoeg onbegrensd inzetbaar, onafhankelijk van omgevings- factoren: Zij is bestand tegen olie, bio-olie en UV-straling, is koudeflexibel en hydrolyse en microbenbestendig. Bovendien behoren kleine buigradii vanaf 4xd, snelheden tot 10m/s en lange en vrijdragende toepassingen in kabelrupsen tot het toepassingsgebied van deze glasvezelkabels.
Met name voor het gebruik in driedimensionaal bewegende kabelrupsen, zoals de hier afgebeelde „Triflex R“ van igus®, werden de fiber optic kabels van de „CFROBOT“- familie ontwikkeld. De Triflex kabelrupsen zijn verkrijgbaar in diverse maatvoeringen, inmiddels tot aan de TRC125 met een buitendiameter van 135 mm en geschikt voor het begeleiden van grote vulpakketten.
igus® Nederland Postbus 73 3769 ZH Soesterberg T: +31 (0)346 35 39 32F: +31 (0)346 35 38 49 E: [email protected] I: www.igus.nl
