隨著德國(guó)率先提出的工業(yè)4.0，各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家及中國(guó)都在制定自己國(guó)家的智能制造戰(zhàn)略。在剛剛過(guò)去的兩會(huì)，工信部部長(zhǎng)在回答記者時(shí)也提到，中國(guó)已部署了40個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

說(shuō)到機(jī)器人，必須要提機(jī)器人電纜。機(jī)器人電纜就好比是機(jī)器人的神經(jīng)和血管。然而，機(jī)器人電纜跟傳統(tǒng)電纜，在設(shè)計(jì)和研發(fā)上有很大不同。機(jī)器人電纜需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行彎曲以及扭絞運(yùn)動(dòng)，如何始終確保電纜的電氣絕緣有效和通信傳輸正常是衡量產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)鍵。然而，TUV萊茵也觀察到，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造時(shí)由于工藝采用不當(dāng)和選材有誤，電纜因運(yùn)動(dòng)承受徑向和軸向應(yīng)力而出現(xiàn)斷裂是很普遍的現(xiàn)象。

為解決該問(wèn)題，2016年8月，德國(guó)萊茵TUV正式頒布了業(yè)界首個(gè)專(zhuān)門(mén)針對(duì)機(jī)器人電纜的標(biāo)準(zhǔn)：2PFG2577。

該標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍一般定義在工業(yè)用的機(jī)器人，交流電壓不超過(guò)450/750V等級(jí)，不含弧焊和點(diǎn)焊電纜。

這份標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)機(jī)器人電纜機(jī)械性能的特殊要求，定義了成纜的五個(gè)運(yùn)動(dòng)等級(jí)，涉及八項(xiàng)性能測(cè)試，同時(shí)對(duì)導(dǎo)體及絕緣材料類(lèi)別、絕緣材料耐候性、線芯及填充材料的組合等作出了全面的規(guī)定并設(shè)定了考核要求。

測(cè)試一：雙滑輪的曲撓(≤4mm2)

這項(xiàng)測(cè)試考核電纜在徑向承受拉力，線芯施加電壓電流負(fù)荷的情況下，整體的柔韌性表現(xiàn)。

測(cè)試二：彎折及旋轉(zhuǎn)

這項(xiàng)測(cè)試中電纜兩端固定，中間部分做離心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

測(cè)試三：彎折

這是模擬多關(guān)節(jié)機(jī)器人可能會(huì)用到的懸臂，有一端固定在右下角，另一端是旋轉(zhuǎn)，本身彎曲的速度是200flexings/min，至少3萬(wàn)次。

測(cè)試四：拖鏈彎曲

這項(xiàng)測(cè)試是拖鏈電纜必做的項(xiàng)目，彎曲半徑為6D。

測(cè)試五：90度彎折(>4mm2)

測(cè)試時(shí)，電纜自由鍛在180度范圍內(nèi)左右搖擺，每分鐘40次的旋轉(zhuǎn)率，總次數(shù)要求是100萬(wàn)次。因?yàn)槊看螐澱鄣狞c(diǎn)是在兩個(gè)固定件間的位置，并且反復(fù)在一個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行操作，所以這項(xiàng)測(cè)試要求比較苛刻。

測(cè)試六：2D扭轉(zhuǎn)

2D旋轉(zhuǎn)有兩個(gè)測(cè)試可二選一。一個(gè)是水平式的，左端有一個(gè)自旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的次數(shù)根據(jù)客戶(hù)的需求確定一個(gè)角度。第二種是曲線旋轉(zhuǎn)，左端也是固定的，右端在軸上旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)都是至少500萬(wàn)次。

測(cè)試七：垂直扭轉(zhuǎn)

進(jìn)行垂直扭轉(zhuǎn)測(cè)試時(shí)，下面有一個(gè)固定端，該測(cè)試時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度比較大，每分鐘是12次的旋轉(zhuǎn)速度。

測(cè)試八：3D旋轉(zhuǎn)

3D旋轉(zhuǎn)測(cè)試比較復(fù)雜，與90度彎折測(cè)試有點(diǎn)像，不過(guò)下面的盤(pán)子還要進(jìn)行一個(gè)自旋轉(zhuǎn)，類(lèi)似3D環(huán)境下的考核，一個(gè)周期需要旋轉(zhuǎn)360度，旋轉(zhuǎn)的速度是30次每分鐘，至少是500萬(wàn)次。

機(jī)械耐久性測(cè)試后，如果線纜表面不出現(xiàn)開(kāi)裂，對(duì)線芯施加1500V的情況下沒(méi)有出現(xiàn)有擊穿現(xiàn)象，導(dǎo)體電阻值增量不超過(guò)5%，同時(shí)傳輸性能滿(mǎn)足要求，那么這就是一條高質(zhì)量的機(jī)器人電纜。

當(dāng)然，除了考慮電纜機(jī)械耐久性，TUV萊茵的2PFG2577標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)范了以下要求：
– 電性能
– 耐候性
– 絕緣
– 材料
– 屏蔽
– 傳輸性

• 問(wèn)

  通過(guò)導(dǎo)體銅絲粗細(xì)能夠判別拖鏈電纜好壞嗎？

  答

  可以肯定的說(shuō)，不能。導(dǎo)體銅絲的粗細(xì)對(duì)電纜柔韌性有一定影響，拖鏈電纜的好與壞不是由導(dǎo)體銅絲粗細(xì)決定。例如：有些不良廠家可能會(huì)使用較細(xì)的低質(zhì)銅絲來(lái)誤導(dǎo)消費(fèi)者，而實(shí)際上電纜的其他方面質(zhì)量很差；有些高質(zhì)量的拖鏈電纜可能通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和材料，在銅絲粗細(xì)不是特別突出的情況下，依然能表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

• 問(wèn)

  為什么超柔線比高柔線硬？

  答

  由于慣性思維，我們可能會(huì)認(rèn)為超柔線與高柔線是非常柔軟的電纜，從文字所表達(dá)的意思來(lái)說(shuō)，超柔線應(yīng)該比高柔線還是柔軟。但實(shí)際上超柔線不一定比高柔線柔性，甚至可能超柔線比高柔線硬。究其原因，超柔線比高柔線中的“柔”是柔韌而非柔軟。

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