机器人电缆厂家,生产厂家【上海嘉柔电缆】

什么是工业机器人电缆？

工业机器人电缆是专门为工业机器人设计的，用于连接机器人本体（各关节）、控制柜、示教器以及末端执行器（如焊枪、夹爪等）的特种电缆。它需要在一个极其严苛的环境中，随着机器人进行高速、高频率、多角度的弯曲运动，稳定地传输动力、控制信号、数据以及各种介质（如气、液）。它必须具备极高的柔韧性和可靠的耐用性。

为什么它如此重要？（关键作用）

1、动力传输： 为机器人的伺服电机提供强大的动力，驱动机器人各关节运动。
2、信号控制： 传输来自控制柜的指令，如位置、速度、扭矩等控制信号，确保机器人动作的准确性。
3、数据通信： 智能机器人中，还负责传输传感器数据、视觉系统信息、编码器反馈等高速数据流。
4、介质传输： 集成气管、油管等，为末端执行器提供气压、液压或真空动力。
5、保障可靠性： 一根高质量的电缆可以保证机器人在数百万次的循环运动中稳定工作，避免因电缆故障导致的意外停机、生产损失甚至安全事故。

工业机器人电缆面临的严苛挑战

为了理解其特殊性，我们必须先了解它的工作环境有多恶劣：
○   高动态弯曲： 机器人关节的弯曲半径小、频率高，电缆需要承受反复的拉伸、压缩和扭转。
○  扭转应力： 机器人多轴联动时，电缆会被扭转，普通电缆极易因应力集中而断裂。
○  油污与化学品： 在汽车制造、机加工等场景，电缆会直接接触润滑油、切削液、溶剂等腐蚀性物质。
○  温度极限： 可能需要在焊接车间的高温或食品冷链的低温环境中工作。
○  物理磨损： 与机器人部件、设备或自身发生摩擦。
○  电磁干扰： 伺服电机、变频器等设备会产生强电磁场，干扰信号传输。

工业机器人电缆的核心技术特点与结构设计

为了应对上述挑战，工业机器人电缆在材料和结构上都进行了特殊设计。
1、核心技术特点
○  超高柔韧性： 这是首要特性。通过采用极细的导体丝束绞合和特殊的结构设计，确保电缆能轻松弯曲。
○  耐弯曲疲劳性： 电缆的设计目标是承受数百万次甚至上千万次的弯曲循环。通常用 “弯曲次数” 来衡量，例如，在特定弯曲半径和速度下，能完成500万次循环。
○  耐扭转性： 电缆结构能吸收和释放扭转应力，防止内部导体或芯线因过度扭转而损坏。
○  耐磨性： 外护套材料通常采用高耐磨的聚氨酯或特殊弹性体，以抵抗物理摩擦。
○  耐油污/耐化学性： 护套材料能抵御各种工业油品和化学品的侵蚀。
○  耐高低温性： 根据应用场景，提供不同温度等级的电缆，如-40°C至+105°C，甚至更高。
○  抗电磁干扰： 采用屏蔽层（如镀锡铜丝编织、铝箔缠绕）来隔离外部电磁干扰，并防止自身信号对外辐射。
2、结构设计
导体：多股超精细无氧裸铜丝，VDE 0295/IEC 60228第6类导体标准
绝缘：特种TPEE绝缘线芯
线芯标识：黑色芯线，白色数字连续编号，符合VDE 0293-1标准
成缆
---芯线数量＜12：芯线以短节距绞合在一起
---芯线数量≥12：芯线采用两次复绞，特别的抗扭力结构
屏蔽层：高抗弯镀锡铜丝编织，密度85%
外护套：特种PUR聚氨酯材料，适用于拖链
护套颜色：灰色（RAL 7001）/黑色（RAL 9005）

工业机器人电缆的主要分类

1、按功能分：
○  动力电缆： 粗壮，用于传输大电流，驱动电机。
○  控制电缆： 较细，用于传输控制信号，芯数多。
○  数据总线电缆： 用于高速数据传输，如EtherCAT、Profinet总线，要求极高的抗干扰能力。
○  编码器电缆： 传输高精度的位置反馈信号，对信号完整性要求极高。
○  复合电缆（混合电缆）： 将动力、控制、数据、气管等集成在一根电缆中，简化布线，减少空间占用。
2、按应用部位分：
○  本体电缆： 安装在机器人本体内部，跟随关节运动，要求高的柔韧性和耐疲劳性。
○  外部拖链电缆： 用于连接控制柜和机器人底座，安装在拖链中，需要承受拖链内的反复弯曲和摩擦。

如何选择合适的工业机器人电缆？

选择电缆是一个系统工程，需要综合考虑以下因素：
1、机器人型号与应用： 不同的机器人（六轴、SCARA、协作机器人）和应用（焊接、搬运、喷涂）对电缆的要求不同。
2、运动参数：
○  弯曲半径： 电缆能承受小弯曲半径，必须小于机器人的实际运动半径。
○  运动速度和加速度： 影响电缆的动态疲劳。
○  扭转角度： 是否存在大角度的扭转应用。
3、电气要求：
○  电压/电流等级： 决定导体截面积。
○  信号类型： 模拟量、数字量、高频总线等，决定是否需要屏蔽及屏蔽类型。
4、环境因素：
○  温度范围： 选择耐高低温等级合适的材料。
○  接触介质： 是否有油、水、化学品、切削液等。
○  是否存在紫外线或臭氧： 影响护套材料的选择。
5、寿命要求： 根据生产节拍和设备设计寿命，选择相应弯曲次数的电缆。

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