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IGUS技術記事

高い耐久性、非常に高い転送速度、優れたEMC安全性:これらは、 光ファイバーまたは光ファイバーケーブル。 Dauerhaft bewegt sind sie in Energieketten überlegen gegenüber herkömmlichen Kupferleitungen. Dies gilt jetzt auch für die tordierbaren Lichtwellenleiter. Diese sind speziell für schnelle, mehrdimensionale Bewegungen von Robotern geeignet. Sie eröffnen im Rahmen der Qualitätssicherung völlig neue Einsatzmöglichkeiten bei der Bildverarbeitung.




インクルード ケルンイグスGmbH 15年以上にわたってこのテーマに取り組んできました 光ファイバ 継続的に使用します。 開発は延々と続いています。 従来のフィールドバスアプリケーションでの優れたカスタマーエクスペリエンスにより、同等の高速バスシステムに対する需要が増え続けています。 現在、同社はほぼすべての要件に適したラインタイプを提供しています。

視覚化システム用のバスケーブルIgus2

デジタル視覚化システムの解像度とサンプリング周波数が増加すると、必然的にデータが急速に送信されるように成長します。 ここでは、高速バスシステムが使用されます。 ここでの典型的な代表は、たとえば、FireWire、USB、GigE、CameraLinkであり、対応するラインが設計されています。

開発において、同社は機械的安定性のあるケーブル構造に焦点を当て、容量性と誘導性、つまり多数のサイクルにわたって電気的に重要な特性を確保しています。 また、傘の機械的構造では、長寿命のために材料の選択と特別な製造プロセスが行われています。 産業環境では、電気的および機械的特性だけでなく、オイルやクーラントなどのさまざまな媒体に対する耐性も役割を果たします。 実績のあるTPEアウターシースは、無数の用途に適していることを証明しています。

有効なステートメントを作成できるように、利用可能なすべてのラインは、会社のテクニカルセンターで包括的なテストを受けます。 毎年、これらは600ラインテストを介して行われます。 一例では、さまざまな産業用カメラが2 m / sの速度、5 m / sの加速度でリニアモーターに取り付けられました。2 移動距離は600 mmで、使用されたエネルギーチェーンでは、バスラインは常に移動していました。 結果は明らかでした。特にUSBとFireWireの場合、10 mまでの長いライン長にもかかわらず、300万〜600万のストロークレートの後でも、画質の低下は検出できませんでした。 高速バスケーブルの産業上の適合性が明確に実証されています。

Igus3銅の代わりにガラス繊維

そして、開発は続けられています。 高いデータレート、長い伝送距離、または強いEMC負荷を伴うデータ伝送システムのユーザーは、光ファイバーケーブルに長い間依存してきました。 クレーン建設の例:アジアの船舶から陸上のクレーンでは、猫は500 m / minの速度で走行し、ローラーエネルギーチェーンを使用して効果的なエネルギーとデータ伝送を行います。 クレーン製造業者は、データ伝送用にイグスの「Chainflex」光ファイバーケーブルを選択しました。 このソリューションでは、EMC干渉のない最も安全なタイプのデータ伝送を選択し、データ損失のリスクを回避しました。 コンテナは港で安全に積み降ろしできます。

業界の多くのユーザーは、特にエネルギーチェーンで光ファイバーケーブルを使用する場合、光ファイバーケーブルに一般的に適用される利点がさらに多くの利点をもたらすことを認識していません。 銅ベースのデータ伝送システムには、通常、2つの基本的な欠点があります。 5と50 mのライン長の間のシステムと伝送周波数に応じて、最大伝送長は伝送システムによって大きく制限されます。 電力ガイドの移動に使用する銅ベースのケーブルは、通常、しばらくすると、高いサイクル数で減衰値が増加し、最大範囲に悪影響を及ぼします。

76.000 kmの走行距離

独立したデータ転送またはバスシステムとはまったく異なる ガラス製の光ファイバーケーブル。 正しいコンバータが使用される場合、すべての伝送またはバスシステムに適しているという利点に加えて、次の特性を提供します。 伝送長は使用される伝送システムによってほとんど制限されず、光ファイバーの種類によっては数百メートルです。 「チェーンフレックス」光ファイバケーブルを使用すると、エネルギーチェーンのサイクル数が非常に大きい場合でも減衰の増加が非常に少ないため、測定可能な値はほとんど確認できず、ほとんどの減衰はコネクタの領域で見つかります。 イグステクニカルセンターの実験設備で、減衰挙動がどれほど強く変化するかという問題を調査しました。 STプラグの平均挿入損失は0,3 dBで、最大0,5 dBであるため、0,1百万回のチェーン移動後、約0,15から30 dBへの減衰の増加は無視できます。 そのため、テストでラインは76.000 kmを通過しました。つまり、1,9の周りを地球の周りを移動しました。 考慮される光の波長は850 mmです。

3Dムーブメント用のトーダブル光ファイバーケーブルIgus4

そして、移動する、視覚化された品質監視の要件は増え続けています。 ロボットにも使用でき、3次元空間での移動を永続的に可能にするケーブルに対する不均衡に高い需要があります。 銅ベースのFireWire、USB、またはGigEケーブルは、通常、ねじれ中のシールドに対する高い要求のために機能しません。 銅ケーブルは、データ量が増え続けるために限界に達します。

大量のデータ量、長いケーブル長、そして同時に高いねじれ安定性の要求を満たすために、イグスは「チェーンフレックス」ラインプログラムを導入しましたCF Robot「光ファイバーケーブル サプリメント。 非常に堅牢なケーブルには、2ファイバーグラジエント光ファイバーがあり、耐油性、耐バイオ油性、耐紫外線性、耐寒性があります。 構造的には、光ファイバーコアが、高張力アラミド繊維と減衰要素を備えたグラスファイバーコアの周りに安定して撚り込まれるように構成されています。 これらの減衰要素と対応するPTFEスライディングフォイルは、繊維をねじり力から保護します。 TPEアウターシースは、全体的な構造を保証します。 この手の込んだ「パッケージング」により、ラインが破損しないことが保証されます。

Igus58,3ミリオンのダブルストローク

適切なカメラまたは光ファイバーコンバーターを使用することにより、任意のバスシステムを送信できます。 ねじりにやさしい断熱材、ダンピングおよびスライディング要素、および圧力で押し出された耐摩耗性の高いTPEアウターシースは、すべての機械的影響から保護します。 その結果、光ファイバは3D範囲の動きに特に適しています。 プラスチックの専門家も現在、対応する検証を実施しています。 同社のテクニカルセンターでの1 mの長いテストセットアップでは、「Chainflex」光ファイバーケーブルを使用して、伝送技術の特性を変更せずに8,3ミリオン以上のダブルストロークを生成しています。

「CF Robot」光ファイバケーブルは、ファイバタイプ62,5 /125μmまたは50 /125μmで利用でき、適切なコンバータが使用される場合、ほぼすべての高速バスで使用できます。 たとえば、エネルギーチェーンを使用したねじりアプリケーションの幅広いアプリケーション分野では、ビジョンテクノロジーが重要な役割を果たします。 移動品質の監視に対する要求が高まっているためです。 光ファイバケーブルは、GigE、Firewire IEEE1394 a / b、およびUSBの画像伝送用の業界標準ソリューションを提供します。 光ファイバケーブルは、メーターで購入するか、事前に組み立てられています。

カメラへのインターフェースIgus5

光ファイバーケーブルは、オペレーターに多くの技術的および経済的な利点を提供します。 これらには、LWLの典型的な優れた伝送特性による高いデータセキュリティが含まれます。 いくつかの100 mでは伝送長を長くすることができ、伝送データの減衰値が低く、EMC保護が最大になるため、データ量が増えます。 これに加えて、新しいバスシステムではケーブルを交換する必要がないため、将来性のある設置の確実性があります。 さらに、より高い機械的保護に言及する必要があります。 光ファイバーは、連続的な機械的運動のために特別に設計されており、シース材料は耐摩耗性と耐薬品性に​​優れています。 さらに、「チェーンフレックス」チェーンケーブルの構造は、大幅な減衰の増加なしに30ミリオンサイクルで正常にテストされました。 経済面では、バスに依存しないバス配線によるコスト削減、エネルギーチェーンの長寿命化、伝送制限なしの拡張性を指摘する必要があります。

イグスは、将来のロボットの視覚化システムでは、光ファイバーのみが使用されると想定しています。 故障しやすい銅線を置き換えます。 したがって、カメラメーカーは、適切なインターフェイスを提供するために懸命に努力する必要があります。 ここでは、特に半径が小さいため必要なスペースが少ないため、すべてがねじれ可能な光ファイバを表しています。 必要なスペースを最大50%削減できます。

ビジョンホール4、ブースA51


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