机器人与自动化业务部门经理Keith Wilkerson将讨论电缆制造商在开发新的拖链和扭矩电缆解决方案时所面临的一些关键设计参数和挑战，以满足oem和终端用户不断变化的需求。
作者:Keith Wilkerson，机器人和自动化业务部门经理
问:阻力链和扭矩额定电缆的设计和制造有何不同?
答:在许多方面，就每根电缆所处的环境而言，它们是非常相似的。在讨论这些细节之前，让我们先谈谈在大多数工业电缆中发现的最基本的材料——铜绞线。要记住的关键是，所有的铜链，无论它们是如何绘制的，每个导体使用多少根，或者它们是如何串在一起的，都有记忆。例如，想想铁丝衣架。如果你把它向一个特定的方向弯曲，然后试图把它弯曲回原来的位置，它就不会完全恢复到原来的位置。这同样适用于多导体工业电缆中的铜股。对于固定或固定的应用来说，这是没问题的，但当电缆在2D(拖链)或3D(机器人)应用中弯曲数百万次时，这给电缆制造商带来了最基本的挑战。在不透露太多HELUKABEL如何设计和制造这些2D和3d风格电缆的情况下，管理每条线和导体的内存在设计工作中扮演着重要角色。机械应用要求越高，电缆的性能特性必须越大。这意味着固定电缆从简单的束状或单排结构向短敷设长度(2D)同心或较长敷设长度(3D)同心发展。 As the performance needs increase cables also switch from PVC to PP insulation, and to PUR or TPE jacket compounds.
问:对于拖链额定电缆，有哪些电缆设计注意事项?
答:有许多特性需要考虑，每台机器的拖动链需要充分理解应用程序。要设计一个新的电缆或推荐一个标准目录电缆，您的解决方案合作伙伴应该问很多问题。这将产生最好的效果。其中一些问题与机械参数有关——加速度、行进速度、行进长度和每天的循环次数。还有环境方面的考虑，包括环境操作温度，机器是在室内还是室外，以及可能与拖链接触的化学物质或微粒的存在，如焊渣或柴油液(在木材加工行业中看到很多)。任何工业电缆的一些理想性能将是宽温度范围，耐阳光，高耐油，最小伸长，高拉伸强度，良好的耐磨性，小弯曲半径，低电容和火焰传播。如果不能满足这些标准中的大部分，也有可能生产出满足许多标准的电缆，但生产这种电缆的成本不会被市场所接受。由于成本的原因，对于大多数oem和最终用户来说，一刀切的解决方案是不可取的，因此将总体系统成本作为次要考虑因素来匹配基于整体应用程序的最佳解决方案是至关重要的。
问:扭矩/机器人额定电缆的一些电缆设计考虑因素是什么?
答:扭转(3D机器人)电缆需要承受许多与拖链电缆相同的环境因素。如前所述，为了做出适当的建议或设计最佳解决方案，需要了解应用程序的整个范围。虽然在扭转应用中，电缆沿其整个长度的弯曲不像在拖链应用中那样存在，但有附加的旋转应力应用到电缆上。当轴4(4)向一个方向旋转而轴6(6)向相反方向旋转时，这在关节机器人上得到了证明。电缆制造商现在必须考虑铜链的记忆，因为它与额外的压力有关。考虑到这一点，我们应该理解扭转值(+/- XXX°)是扭转电缆最关键的参数之一。在比较不同供应商的电缆时，请将此作为比较的基准。对于四轴码垛机器人来说，每米+/- 180°的电缆是可以接受的，但对于汽车工厂的焊接机器人来说，它可能不是最适合的。此外，说明电缆设计为“承受扭转应用”并不足以确定它是否是应用的适当解决方案。
机器人技术中使用的电缆和电线会受到各种力的作用。数百万次的重复弯曲和扭转运动造成了高压缩和拉伸载荷，这给电缆带来了相当大的应变。电缆设计还必须考虑到快速加速和减速，使高磨损，缺口和撕裂的抗撕裂性必不可少。在应用中经常遇到的高温是一个额外的压力因素。
问:加速度、移动速度和扭转要求如何影响电缆的材料选择和新化合物的开发?
答:在高度动态应用中的电缆必须承受高达50米/秒²的加速度和快速、不可容忍的减速(鞭子效应)。这似乎违反直觉，但利用具有一定硬度的材料对使用寿命至关重要。如果你比较标准托盘电缆与6级绞合的拖链额定电缆相同的结构，你应该注意到“高性能”电缆将似乎有更多的刚性感觉，即使他们都使用压力挤压护套。选择错误的材料会增加每英尺的总重量，缩短电缆和电缆管理系统(拖链/敷料包)的寿命。
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