около Лукас Кель, Lapp Group

Ускорение в 5 g и более может сократить срок службы сервокабелей. Но новые конструкции кабелей обеспечивают большую устойчивость к этим более высоким ускорениям.

В автоматизированных производственных машинах более быстрое ускорение и замедление осей перемещения может привести к повышению производительности. Неудивительно, что машиностроители начали внедрять малоинерционные серводвигатели, которые обеспечивают максимальное ускорение до 5 g, по сравнению с менее чем 3 g для обычных серводвигателей.

Эти двигатели могут быстрее достигать максимальной рабочей скорости приложения, потребляя меньше времени цикла при одновременном увеличении и уменьшении этой максимальной скорости. Мы оценили приложения с ЧПУ, в которых увеличение ускорения до 5 g сократило примерно на 2,5 секунды время, необходимое шпинделю для достижения рабочей скорости 12 000 оборотов в минуту. В результате КПД шпинделя увеличился более чем на 54%, что, в свою очередь, помогло повысить общую эффективность станка.

Многие приложения с коротким временем цикла могут извлечь выгоду из улучшений ускорения двигателя, в том числе:

• Упаковочные линии
• Оборудование для производства пластмасс и текстиля
• Роботы и системы обработки материалов
• Станки для лазерной резки

Итак, какое отношение ускорение имеет к кабелю? Оказывается, 5 g — это критическая точка для сервокабелей. При ускорении в 5 g и более традиционные сервокабели могут испытывать достаточно высокие нагрузки, что значительно сокращает срок их службы. И имейте в виду, что быстрое замедление может быть таким же пагубным для троса, как и быстрое ускорение.

Переход к серводвигателям с высоким ускорением находится в зачаточном состоянии. Большинство приложений для управления движением по-прежнему используют вращающиеся двигатели с ускорением менее 5 g. Однако роторные двигатели с высоким ускорением и линейные двигатели набирают обороты по мере того, как машиностроители пытаются добиться преимущества в производительности.

Инженеры Lapp уже начали готовиться к завтрашним приложениям для управления движением с высокими ускорениями, разрабатывая сервокабели для использования в кабельных дорожках или между быстро движущимися компонентами машин. Каждый аспект этих кабелей — от оболочки до изоляции проводников — был оптимизирован для обеспечения длительного срока службы при 5 g.

Некоторые детали дизайна являются фирменными, но вот обзор того, чего можно ожидать от этого нового класса сервокабелей.

Конструкция для ускорения
Кабели с высоким ускорением, такие как Lapp OLFLEX SERVO FD 796 CP, имеют два ключевых конструктивных отличия по сравнению с традиционными сервокабелями.

Большая жесткость, позволяющая выдерживать нагрузку. Тросы с высоким ускорением должны быть немного жестче. Например, FD 796 CP имеет полипропиленовую изоляцию, которая немного жестче, чем изоляция из TPE или ПВХ, обычно используемая для сервокабелей. Дополнительная жесткость лучше противостоит дополнительным нагрузкам, испытываемым кабелями, подвергающимися высоким ускорениям и замедлениям.

Оптимизирован для уменьшения массы кабеля. Также важно, чтобы тросы с высоким ускорением были как можно более легкими, чтобы ограничить усилие. В FD 796 CP во всем используются оптимизированные материалы и конструкция. Например, в нем используется полипропиленовая изоляция, удельный вес которой составляет 0,96, что обеспечивает преимущество по массовой плотности по сравнению с ПВХ, удельный вес которого составляет 1,4. В то же время полипропилен сохраняет благоприятную диэлектрическую проницаемость, равную примерно 2,4 по сравнению с 4 для ПВХ. Масса кабеля также зависит от производственного процесса. Оптимизированный процесс экструзии позволяет нам свести к минимуму изменение толщины стенок для дальнейшего снижения веса. Оптимизированная толщина стенок, по-прежнему соответствующая требованиям UL, также обеспечивает низкую емкость, что ограничивает токи утечки в медной оплетке.

Кроме того, Lapp представила аналогичный кабель под названием OLFLEX CHAIN 896 P, в котором отсутствуют управляющие пары и медная оплетка, присутствующие в FD 796 CP. Также недавно были разработаны кабели для кодирования с высоким ускорением, такие как OLFLEX SERVO FD 798 CP.

Поскольку системы управления движением, ориентированные на производительность, увеличивают скорость при ускорении, способ настройки кабелей должен будет измениться. В дополнение к обычному контрольному списку критериев выбора, таких как радиус изгиба, скорость, срок службы при изгибе и условия эксплуатации, вам все чаще придется оценивать сервокабели на предмет их способности выдерживать нагрузки, возникающие при ускорении.

Теперь доступен кабель с более высоким ускорением

Первый сервокабель Lapp, разработанный с нуля для высоких ускорений, называется OLFLEX SERVO FD 796 CP. Его конструктивные особенности включают в себя сверхтонкую медную скрутку класса 6, полипропиленовую изоляцию, обертку из нетканого материала, оплетку из луженой меди и полиуретановую оболочку. Кабель опционально содержит либо одну, либо две управляющие пары.

Новый кабель поддерживает ускорение свыше 5 g и скорость перемещения до 5 м/сек. Расстояние перемещения может составлять до 100 м. Предназначенный для гибких применений, он имеет минимальный радиус изгиба 7,5 x OD.

Помимо своей способности выдерживать высокие ускорения, FD 796 CP ведет себя так же, как и любой другой высокопроизводительный сервокабель. Он устойчив к воздействию масла и пламени в соответствии со стандартами UL. Диапазон температур для применения в гибких системах составляет от -40 до 80 °C.

Информация о перепечатке >>

Лаппская группа
products.lappgroup.com