Классификация основных типов кабель-каналов
Жесткие кабель каналы
Или так называемые кабель-короба, предназначены для защиты кабелей, установки и прокладки кабель каналов в неподвижном (стационарном) положении.
Гибкие кабель каналы (также: кабель-цепь, кабель-трак)
Предназначены для защиты кабелей при перемещении (движении). Представляют из себя многосекционную конструкцию с подвижными частями, внутри которой расположены проводники.
Обычно гибкие кабель каналы изготавливаются из:
- Кабель-каналы из пластика (специального полимера) - данный материал позволяет снизить вес, улучшить скольжение трущихся частей. Пластиковый кабель-канал ударопрочный, стойкий к механическим воздействиям. Имеются варианты изготовления, которые устойчивы к различным излучениям (УФ, ИК-излучениям).
- Кабель-каналы из металла - обычно данные кабель каналы применяются там, где необходимы высокие характеристики механической устойчивости и при использовании в жестких условиях эксплуатации: вне помещения и/или при минусовых температурах и пр.
Кабель каналы из металла и пластика - это обычно кабель-каналы защищенного типа для работы вне помещений в жестких загрязненных условиях.
Применение комбинированных материалов определяет ряд преимуществ:
- пластиковые детали уменьшают общий вес
- металлические детали - обеспечивают надежную всепогодную защиту
Гибкие кабель-каналы огибающего типа
К гибким кабель-каналам относится также огибающий тип кабель-каналов для антропоморфных роботов. Этот тип кабель-каналов располагается по окружности вокруг поворотного устройства или робота-манипулятора.
Гибкие кабель-каналы спирального типа
Гибкие кабель-каналы из гибкого, не толстого полимера. Этот тип кабель-каналов используется для сбора проводников в одну связку для предотвращения внешних зацеплений кабеля, а также для предотвращения запутывания кабелей между собой. Компактное распределение и выравнивание кабелей в спиральной связке занимает меньше места (имеются другие формы зацепляющих элементов).
Robo-Kit (Робо-Кит) - гофрированный кабель канал
Имеется относительно новый тип гибких кабель-каналов, так называемый - Robo-Kit (Робо-Кит - рус.). Robo-Kit - это система защиты электрокабелей, или другими словами, специализированный гибкий кабель канал для манипуляторов и/или роботов.
Он представляет из себя гофрированные трубы с узлами сопряжения и крепления данных кабель-каналов на манипуляторе.
В промышленных машинах, производственных линиях и станочном оборудовании могут применяться первые 4 типа кабель-каналов (жесткие кабель каналы, гибкие кабель каналы, огибающие кабель-каналы, спиральные кабель каналы). 5й тип - гофрированный трубовидный гибкий кабель канал (типа: Robo-KIT), применяется в основном для роботов-манипуляторов (обычно это шести-степенные роботы-манипуляторы).
Рассмотрим кабель-каналы для движущихся частей и узлов: гибкие кабель каналы (или кабель-цепи, так же называются кабель траки):
Гибкий кабель-канал (кабель-цепь)
Это многосекционная подвижная конструкция (система) применяемая для защиты электрических кабелей от внешних механических воздействий и предотвращения повреждений кабелей в результате его перемещения (движения).
Гибкий кабель-канал еще называют такими названиями как: "кабель-цепь" или "кабель трак".
Все эти названия происходят из основного предназначения гибких кабель-каналов.
Кабель-цепь (Cable Chain - англ.)
Это подвижный защитный элемент для кабелей, состоящий из множества звеньев - напоминающих в итоге цепь. От сюда и название - "кабель-цепь".
Кабель Трак (Cable Track - англ.)
Это подвижный защитный элемент для кабелей, осуществляющий путь прохождения кабелей по так называемому определенному "следу" - от сюда и название: "Cable Track", если переводить дословно, можно перевести как "кабель след" или "кабель путь". Так как английское название объединяет в себе эти два перевода, обычно оставляют именно английский термин, написанный на русском: - "Кабель Трак".
Основные элементы конструкции гибких кабель-каналов
В состав гибких кабель каналов входят несколько обязательных элементов, которые формируют законченную конструкцию системы защиты для кабельных электропроводников. Опишем все основные составляющие типичного гибкого кабель-канала ниже:
Подвижные звенья кабель-цепи зацепляются особым образом и формируют секции:
Внутри гибких кабель-цепей расположены электрические кабели и проводники сигнальных цепей (в зависимости от конструкции системы):
Кабель-каналы или так называемые кабель-цепи, эффективно распределяют множество проводников внутри своей конструкции: электрические силовые кабели и проводники сигнальных цепей (в зависимости от конструкции системы) могут располагаться одновременно внутри одного кабель-канала, а ячейки, куда укладываются электрокабели может организовывать сам разработчик системы, в зависимости от сложности текущей электрической схемы оборудования.
Секции внутри гибких кабель-каналов формируются из отдельных взаимозаменяемых элементов, и собираются как конструктор:
Распределение проводников/электрокабелей внутри кабель-канала:
Секции гибких кабель каналов изгибаются во время движения, формируя приемлемые условия для длительной эксплуатации кабеля:
Преимущества кабель-каналов (кабель-цепей)
Кабель-цепи (гибкие кабель-каналы) предлагают ряд преимуществ при использовании в составе систем защиты кабельных цепей:
- Гибкие кабель каналы (кабель-цепи) защищают электропроводники от внешних механических воздействий
- Гибкие кабель каналы (кабель-цепи) обеспечивают более длительное время эксплуатации электрических кабелей, сохраняя кабели без повреждений
- Гибкие кабель каналы (кабель-цепи) предотвращают сомоистирание проводников сохраняя оплетку кабеля в целости
- Гибкие кабель каналы (кабель-цепи) предотвращают чрезмерное загибание/замятие проводов предотвращающее поломку проводников внутри кабеля и увеличивая срок эксплуатации
- Гибкие кабель каналы (кабель-цепи) предотвращают запутывание кабелей в процессе движения
- Гибкие кабель каналы (кабель-цепи) предотвращают задевание кабелей о различные элементы конструкции машин в процессе движения
- Гибкие кабель каналы (кабель-цепи) могут снижать электронаводки из-за более эффективного распределения и прокладки кабеля внутри кабель каналов
- Гибкие кабель каналы (кабель-цепи) могут экономить место из-за более эффективной прокладки кабеля
Конструкция кабель-каналов (кабель-цепей)
Конструктивно кабель каналы гибкого типа представляют из себя многосекционную конструкцию, похожую на звенья цепи, поэтому гибкий кабель-канал очень часто называют - кабель-цепью.
На рисунке выше, изображен типичный кабель-канал, используемый в современных машинах и механизмах.
Он состоит из следующих основных узлов (основные узлы кабель-цепи помечены на рисунке цифрами):
- Боковые элементы
- Скользящая шайба (BR-unit)
- Рама
- Горизонтальный разделительный элемент
- Вертикальный разделительный элемент
- Фиксатор
- Элемент для скольжения кабель-канала
- Фиксация элемента для скольжения кабель-канала с вертикальным фиксатором
- Ролик
- Электрический кабель или сигнальный кабель
- Фиксатор кабеля внутри кабель-канала
В зависимости от модели и типа кабель-канала количество элементов в конструкции может быть различным. К примеру, гибкие кабель каналы могут иметь как открытую конструкцию (описанную выше), когда электропровода видны снаружи. Это позволяет снизить лишний вес, если позволяют условия эксплуатации.
Имеются также кабель-каналы (кабель-цепи) закрытого типа (enclosed type capble cahhel - англ.):
Применение кабель-каналов (кабель-цепей)
Кабель канал - необходимый элемент современных машин и механизмов. Высокие скорости перемещения подвижных частей станков, промышленных манипуляторов, автоматизированных сборочных линий требуют специальных мер по защите движущихся кабелей и шлангов от механических, химических, температурных и иных внешних воздействий.
Сегодня гибкий кабель-канал является неотъемлемым и необходимым элементом любого промышленного механизма, электропровода или кабели которого подвергаются механическому или иному воздействию. К современным системам защиты кабеля предъявляются все более строгие требования, как в плане износостойкости, так и в плане безопасности и экологичности материалов из которых изготовляется кабель-канал.
Одной из основных областей применения кабельных цепей является машинное производство, погрузочно-разгрузочное производство, производство, занимающееся упаковкой. Использование кабельных траков необходимо в механизмах, отвечающих за перемещение объектов (полезной нагрузки). Например, портовые и козловые краны, системы питания кораблей, предприятия судоремонтной отрасли, крупные машиностроительные предприятия, почти любая строительная техника и др.
- Станочное оборудование
- Исполнительные устройства под управлением ЧПУ, ПЛК, др. контроллеров или без таковых
- Производственное оборудование и промышленные сборочные линии
- Промышленные манипуляторы
- Портовые краны и оборудование
- Козловые краны и лебедочные механизмы
- Упаковочное оборудование
- Системы питания подвижных механизмов
- Различные типы конвейеров
- Складские подвесные системы
- и др.
Задачи, решаемые кабель-каналами (кабель-цепями)
Возрастающие с каждым годом скоростные характеристики подвижных частей промышленных манипуляторов и станков, автоматизированных конвейерных сборочных линий требуют более надежных мер и от систем защиты движущихся кабелей.
Главная задача, которая стоит перед гибкими кабель-каналами (системами защиты кабеля) — это сохранность кабеля и шлангов от механических повреждений, химических и температурных воздействий среды или механизмов.
Традиционно, защита кабеля выполнялась из металла. С развитием полимерных технологий появились кабель-каналы выполненные из пластика. Их основные преимущества перед металлическими аналогами, это то, что они существенно легче и дешевле в производстве. Не секрет, что развитие полимерных технологий позволяет уже сегодня некоторым видам пластмасс успешно конкурировать с металлами по многим характеристикам, включая даже износостойкость.
Какие задачи решает применение
гибких кабель-каналов
Использование кабельных цепей (гибких кабель-каналов, кабельных траков) позволяет надежно подвести к движущейся части механизма (оборудования) силовой или контрольный кабель без риска его повреждения в ходе работы механизма.
За счет того, что кабель находится внутри гибкой кабельной цепи, основную нагрузку механического воздействия и берет на себя сама кабельная цепь (кабельный трак), защищая тем самым проложенный внутри нее кабель. Использование кабельной защиты позволяет повысить скорость движущейся части механизма к которой подведен кабель.
Почти все элементы кабельной цепи взаимозаменяемы у разных серий кабель каналов (номера элементов: 3, 4, 5, 6 - смотри рисунок выше). Сама конструкция разработана и смонтирована так, что в любой момент позволяет изменить длину кабельной цепи, произвести монтаж или демонтаж кабеля. Также широкий модельный и серийный ряд кабельных траков позволяет подобрать требуемую защиту кабеля под конкретные условия. Например, производитель кабельной защиты, корейская компания CPS, на каждую серию кабельной цепи предлагает несколько типов: закрытый тип, промышленный тип, скользящий тип и т.д.
Основные типы систем защиты кабелей
(типы кабель каналов)
Различают несколько основных типов гибких кабель каналов (кабель-цепей или кабель-траков) по типу установки в различном оборудовании, которые отражены на картинке:
- Вертикальная установка кабель-канала с верхним изгибом
- Установка кабель-канала на боковой поверхности
- Кабель-канал с двумя подвижными концами
- Кабель-канал для горизонтальных перемещений
- смонтированный внутри или снаружи какого-либо узла
- Кабель-канал для двух-стороннего изгиба (револьвинг)
- Кабель-канал для горизонтального перемещения
- Для поворотных устройств или роботов-манипуляторов
Давайте подробнее рассмотрим основные типы гибких кабель-каналов по признаку их механического перемещения:
- Горизонтальное перемещение гибкого кабель-канала
- Вертикальное перемещение гибкого кабель канала с верхним загибом
- Боковое скольжение гибкого кабель-канала
- Продольное перемещение кабель-канала
- Кольцевая установка кабель канала с продольным перемещением
- Вертикальное перемещение гибкого кабель канала с нижним загибом
- Горизонтальное перемещение с боковым загибом кабель-канала
- Двойной или раздельные кабель-каналы с продольным перемещением
- Круговое/поворотное или угловое перемещение кабель-канала
- Продольное перемещение кабель-канала в направляющем желобе с вертикальным креплением
Основные технические характеристики и
свойства гибких кабель каналов
Сборка кабель каналов (сборка кабель цепей)
Кабель-каналы собираются в ручную, конструкция кабель-каналов подбирается за ранее (при заказе) в зависимости от требований, предъявляемых к электрической схеме устройства, где будет использоваться данный кабель-канал. Для сборки современных качественных гибких кабель-каналов от известных производителей, обычно не требуется дополнительных инструментов, усложняющих процесс сборки. Особенно это касается для моделей созданных из пластика. Вся сборка и установка элементов, а также крепления производятся при помощи нажатия на определенные узлы и части и, таким образом, их зацепления, формируя структуру конкретного кабель-канала.
Ниже приведен алгоритм сборки типичного современного кабель-канала:
- Вставьте (BR-unit) в каждый боковой элемент.
- Вставляйте (BR-unit) для формирования нужного количества подвижных секций кабель-канала.
- Соедините между собой необходимое количество боковых элементов для формирования нужной длины кабель-канала.
- Соедините левые и правые звенья специальной рамкой. Установите и закрепите рамки в специальных углублениях боковых элементов.
- Вставьте рамочный фиксатор (Frame Pin) в боковые элементы и закрепите его плотно.
- Установите ролик на специальное посадочное посадочное место, с учетом правила: 1 ролик на 4 секции.
- Установите и закрепите специальный защитный элемент на боковую секцию, продев ролик в специальное прямоугольное отверстие. (данные элементы имеются двух типов для левой и для правой стороны).
- Далее вставьте держатель в специальное посадочное углубление на защитном элементе с роликом.
- Установите боковые защитные элементы на другие секции без роликов с двух сторон.
- Устанавливайте боковые элементы на противоположные стороны кабель-канала, проверьте надежность установки, нажав рукой на установленные элементы
- Не устанавливайте (BR-unit) в конечные секции кабель-канала для того, чтобы конечные звенья двигались свободно.
- Вставьте специальную рамку в конечную секцию крепления кабель канала (M.FEB).
- Установите последнюю секцию с отверстиями для крепления кабель канала в соответствии со схемой крепежа кабель канала. Не устанавливайте (BR-unit) в шарнирное сочленение последней секции кабель-канала.
- Сборка кабель-канала завершена.
*Сборка металлических кабель-каналов может производиться при помощи дополнительного инструмента.
