Teollisuusautomaation järjestelmien suunnittelijoille yksi keskeisistä haasteista on kestävien ja luotettavien sähköliitäntöjen toteuttaminen liikkuviin rakenteisiin, kuten robottivarsiin, puomeihin ja työstökoneiden päihin. Tällaisissa sovelluksissa tarvitaan kaapeleita, jotka kestävät jatkuvaa taivutusta ja mekaanista rasitusta. Ratkaisun tarjoavat LAPPin erikoiskaapelit ja Brevetti Stendalton ketjuohjaimet.

Ketjuohjaimet varmistavat kaapeleiden oikean asennon niiden liikkuessa ja suojaavat niitä mekaanisilta vaurioilta. Niitä voidaan käyttää sekä ohjainkanavissa että itsenäisissä asennuksissa, mikä vähentää kustannuksia ja lisää rakenteellista vapautta. Ketjuohjaimissa käytettävien kaapeleiden on puolestaan kestettävä toistuvaa liikettä, puristusta ja taivutusta.

ÖLFLEX- ja UNITRONIC-sarjan kaapelit

LAPPin kaapelivalikoima kattaa useita teollisuuden käyttötarkoituksiin kehitettyjä tuotesarjoja. ÖLFLEX-kaapelit on suunniteltu monipuolisiin ohjaussovelluksiin esimerkiksi koneenrakennuksessa, energia-, kemian- ja elintarviketeollisuudessa. UNITRONIC-sarja puolestaan sisältää erityisesti tiedonsiirtoon tarkoitettuja kaapeleita.

Kaapeleiden tyyppimerkinnät kertovat niiden ominaisuuksista. P-kirjain viittaa polyuretaanista (PUR) valmistettuun ulkovaippaan, joka tarjoaa PVC:tä paremman kestävyyden muun muassa öljyjä, kemikaaleja ja mekaanista rasitusta vastaan. F tarkoittaa lisääntynyttä joustavuutta ja pienempää taivutussädettä. C puolestaan ilmaisee kuparipunoksella toteutetun sähkömagneettisen suojauksen.

Suojattuja kaapeleita tarvitaan erityisesti ympäristöissä, joissa signaalijohtimet sijaitsevat moottoreiden, kelojen tai muiden sähkömagneettisia häiriöitä aiheuttavien komponenttien läheisyydessä. PUR-vaipan etuja ovat myös pitkä käyttöikä ja joustavuuden säilyminen vaativissa lämpötilaolosuhteissa.

ÖLFLEX CHAIN – jatkuvaan liikkeeseen

ÖLFLEX CHAIN -sarjan kaapelit on kehitetty erityisesti ketjuohjaimiin. Ne kestävät jatkuvaa taivutusta, erilaisia liikematkoja ja kiihtyvyyksiä. Kaapeleita voidaan käyttää sekä ohjaus- että tehonsyöttösovelluksissa.

Sarjan kaapeleiden käyttöjännite voi olla jopa 1 kV. Niissä on 1–25 johdinta, joiden poikkipinta-ala voi olla jopa 300 mm². Tuotteet täyttävät eurooppalaisia standardeja, ja saatavilla on myös Yhdysvaltain markkinoille UL-sertifioituja versioita. Joidenkin kaapeliryhmien joustavuus säilyy jopa –50 °C:n lämpötilassa.

ÖLFLEX FD – joustavuutta vaativiin asennuksiin

ÖLFLEX FD -sarjan kaapelit soveltuvat liikkuviin asennuksiin, joissa tarvitaan suurta joustavuutta ja hyvää mekaanista kestävyyttä. Valikoimassa on UV-säteilyä, öljyjä, rasvoja, happoja, emäksisiä liuoksia ja kulumista kestäviä vaihtoehtoja.

Tuotesarjasta riippuen kaapelit soveltuvat jopa –50...+90 °C:n lämpötila-alueelle. Niissä voi olla enintään 60 numeroitua johdinta, mikä mahdollistaa monimutkaisten ohjausjärjestelmien toteuttamisen. Lähes puolet saatavilla olevista versioista on suojattu tinatusta kuparilangasta valmistetulla punoksella.

ÖLFLEX SERVO FD 796 – servokäyttöihin

ÖLFLEX SERVO FD 796 -kaapelit on suunniteltu servomoottoreiden, askelmoottoreiden ja toimilaitteiden ohjaamiseen. Niissä voi olla enintään kahdeksan kuparijohdinta, joiden poikkipinta-alat vaihtelevat 0,34 mm²:stä 50 mm²:iin. Nimellisjännitteet ovat 600/1000 V.

Valikoimaan kuuluu myös hybridikaapeleita, joissa yhdistyvät tehonsyöttö ja ohjaussignaalien siirto. Tämä vähentää erillisten kaapeleiden tarvetta esimerkiksi servokäytöissä. Valituissa malleissa käytetään kaksinkertaista suojausta sähkömagneettisten häiriöiden vähentämiseksi.

ÖLFLEX PETRO FD 865 CP – vaativiin ympäristöihin

ÖLFLEX PETRO FD 865 CP -sarja soveltuu erityisesti merenkulun ja offshore-teollisuuden sovelluksiin. Kaapeleilla on DNV-hyväksyntä, ja ne kestävät öljy- ja esteripohjaisia porausnesteitä.

Kaapeleiden sähkömagneettinen suojaus ja alhainen kapasitanssi tekevät niistä sopivia pitkiin ketjuohjainasennuksiin sekä sovelluksiin, joissa sähkömagneettiselle yhteensopivuudelle (EMC) asetetaan tiukat vaatimukset. Niitä voidaan käyttää kuivissa, märissä ja öljyisissä ympäristöissä.

ÖLFLEX ROBUST FD – kemiallista kestävyyttä

ÖLFLEX ROBUST FD -kaapelit on kehitetty liikkuviin sovelluksiin ja erityisen vaativiin ympäristöolosuhteisiin. Niiden ulkovaippa on valmistettu kemiallisesti kestävästä termoplastisesta elastomeerista (TPE).

Kaapelit soveltuvat esimerkiksi kemiantehtaisiin, autopesuloihin, jätevedenpuhdistamoihin, kompostointilaitoksiin sekä elintarvikkeiden käsittely- ja pullotuslinjoille. Ne säilyttävät joustavuutensa jopa –40 °C:ssa. Valikoimassa on 2–25 johtimen versioita, joiden poikkipinta-ala on enintään 16 mm² ja nimellisjännite 300/500 V.

UNITRONIC – tiedonsiirtoa liikkuvissa koneissa

UNITRONIC-sarjan kaapelit on suunniteltu ensisijaisesti tiedonsiirtoon, muun muassa Profibus-järjestelmiin. Ne soveltuvat teollisuusautomaatioon ja robotiikkaan, joissa tiedonsiirtoyhteyden on toimittava luotettavasti myös jatkuvassa liikkeessä.

Kaapeleita on saatavilla suojattuina ja suojaamattomina versioina, joissa on 2–28 johdinta. Yhdellä kaapelilla voidaan kerätä useiden antureiden signaaleja tai toteuttaa useita tiedonsiirtoyhteyksiä. PUR-ulkovaippa kestää öljyjä, hydrolyysiä ja mikro-organismeja. Valitusta tuotesarjasta riippuen käyttölämpötila voi ulottua –40 °C:sta +90 °C:een.

ETHERLINE – teollisuuden Ethernet-yhteyksiin

Teollisen esineiden internetin (IIoT) ja verkottuneen automaation yleistyessä myös Ethernet- ja Profinet-yhteyksiä käytetään yhä enemmän liikkuvissa koneissa. LAPPin ETHERLINE®-sarja tarjoaa tähän tarkoitukseen suunniteltuja tiedonsiirtokaapeleita.

Valikoimaan kuuluu Cat 6A -luokan kaapeleita, jotka tukevat jopa 10 Gb/s:n tiedonsiirtonopeutta. Johtimien parikierretty rakenne ja sähkömagneettinen suojaus tukevat luotettavaa tiedonsiirtoa teollisuusympäristöissä. PUR- tai PVC-vaipalla varustetut versiot kestävät mekaanista rasitusta sekä mallista riippuen kemikaaleja, UV-säteilyä ja korkeita lämpötiloja.

Valmiit kaapelit antureille ja servomoottoreille

Ketjuohjaimissa kulkevat kaapelit yhdistävät usein antureita ja servomoottoreita automaatiojärjestelmään. Asennustyötä voidaan nopeuttaa käyttämällä valmiiksi liittimillä varustettuja kaapeleita.

LAPPin UNITRONIC SENSOR -sarjassa on esimerkiksi M8- ja M12-liittimillä varustettuja anturikaapeleita, joissa on 3–8 kosketinta. Kaapelin toisessa päässä on valmiiksi asennettu liitin ja toisessa vapaat johtimet. Saatavilla on myös venttiilikaapeleita sekä LED-merkkivalolla varustettuja versioita, joista anturin tila voidaan tarkistaa suoraan.

Tuotteiden suojausluokat IP65 ja IP67 mahdollistavat käytön pölyisissä ja kosteissa ympäristöissä. Kaapelointi on yhteensopivaa myös useiden muiden valmistajien automaatiokomponenttien kanssa.

Servomoottoreille tarkoitettuja esivalmistettuja kaapeleita on saatavilla muun muassa Siemensin, Lenzen, Rockwellin ja SEW:n järjestelmiin. Kaapeleiden pituudet vaihtelevat 2 metristä 20 metriin. Valmiit liitännät nopeuttavat asennusta ja huoltoa erityisesti robotiikassa, manipulaattoreissa ja nostureissa.

Brevetti Stendalto -ketjuohjaimet

Ketjuohjainten tehtävänä on varmistaa kaapeleiden hallittu liike ja estää niiden vaurioituminen jatkuvasti tai jaksottaisesti liikkuvissa koneissa. Brevetti Stendalto tarjoaa tähän tarkoitukseen useita rakenteeltaan ja suojaustasoltaan erilaisia ketjuohjainsarjoja.

Valikoimaan kuuluu myös asennustarvikkeita, kuten kiinnityspidikkeitä, liitostappeja sekä pysty- ja vaakasuuntaisia erottimia. Niiden avulla kaapelit voidaan sijoittaa ohjaimen sisään oikein ja pitää erillään toisistaan.

LIGHT – kevyt rakenne

Brevetti Stendalton LIGHT-sarjan ketjuohjaimet ovat kevyitä, ja niiden avoin rakenne mahdollistaa kaapeleiden hallitun ohjauksen ilman täysin suljettua kotelointia.

Sarjan taivutussäteet ovat 50–150 mm. Ohjainten ulkokorkeus on 38 mm ja leveys 57–120 mm. Saatavilla on sekä avattavilla kehyksillä varustettuja että kiinteärakenteisia malleja. Keskitetty liitostappi parantaa ketjun vääntö- ja vetokestävyyttä.

LIGHT-ohjaimia voidaan käyttää myös pitkillä liukureiteillä yhdessä ohjainkanavien kanssa. Avoimen rakenteen vuoksi kaapelit eivät kuitenkaan ole täysin suojassa ulkoisilta epäpuhtauksilta.

MEDIUM – kompakti ja suojattu

MEDIUM-sarjassa kaapelit jäävät ketjulenkkien sisään ja ovat siten paremmin suojassa mekaanisilta vaurioilta. Sarjaan kuuluvat myös Brevetti Stendalton pienimmät ketjuohjaimet, joiden ulkoleveys on 30 mm ja korkeus 18 mm.

Pienimpien mallien taivutussäde on vain 40 mm. Sarjan ohjaimet soveltuvat mekanismeihin, joissa liike ja kiihtyvyys tapahtuvat useassa suunnassa. Ne kestävät jopa 50 m/s²:n kiihtyvyyksiä, joten niitä voidaan käyttää esimerkiksi CNC-koneissa ja robottiohjatussa laserleikkauksessa.

Ketjulenkkien kehykset voidaan avata mallista riippuen sisä- tai ulkopuolelta. Saatavilla on myös erilaisia kiinnityspidikkeitä.

Protection – suojaa vaativiin olosuhteisiin

Protection-sarjan ketjuohjaimet on tarkoitettu sovelluksiin, joissa kaapelit tarvitsevat tavallista tehokkaampaa suojausta. Vahvistettu rakenne suojaa niitä mekaanisilta vaurioilta sekä esimerkiksi työstettävien materiaalien roiskeilta, lastuilta ja muilta epäpuhtauksilta.

Sarjan ohjaimien taivutussäteet ovat 75–125 mm. Raskaammasta rakenteestaan huolimatta niitä voidaan käyttää myös itsenäisissä asennuksissa, joissa liikenopeus on jopa 10 m/s ja kiihtyvyys 50 m/s².

Ketjuohjaimen rakenne mahdollistaa kaapeleiden käsittelyn avattavien kansien kautta, mikä helpottaa asennusta ja huoltoa.

LAPPin erikoiskaapelit ja Brevetti Stendalton ketjuohjaimet muodostavat yhdessä ratkaisun liikkuvien koneiden tehonsyöttöön, ohjaukseen ja tiedonsiirtoon. Oikein valitut komponentit vähentävät kaapeleihin kohdistuvaa mekaanista rasitusta ja auttavat varmistamaan automaatiojärjestelmän luotettavan toiminnan.

Lähde: TME – Transfer Multisort Elektronik