化變得簡單機器人在未來工廠：電纜廠商的機遇和挑戰(zhàn)新型模

現(xiàn)如今，分別用于標準運動、反向運動和直線運動。對于用戶來說，沒有工業(yè)機器人的生產(chǎn)配置是不可想象的，從簡單的線性機器人到復雜的人形和動物形仿生機器人，機器人的應用領(lǐng)域范圍也在持續(xù)的增加。但由于自動化工廠期望的是永久穩(wěn)定的多軸運動，幾乎都可以通過 robolink Apiro 模塊化運動系統(tǒng)得以實現(xiàn)。這款系統(tǒng)已在漢諾威工業(yè)博覽會上進行展示。輕松且經(jīng)濟高效地實現(xiàn)個性化自動解決方案是 igus 新型模塊化運動系統(tǒng) robolink Apiro 的使命。正如其名字所寓意的：Apiro 在希臘語中是“無限”的意思。這一系統(tǒng)的重點是解耦電機和變速箱，因此驅(qū)動機器人的電纜將面臨極大的壓力。這對于電纜和連接器廠商是一個特殊的挑戰(zhàn)。

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igus chainflex 高柔性機器人電纜CFROBOT8.052 是第一款經(jīng)測試可用于扭轉(zhuǎn)運動的CAT7總線電纜。

根據(jù)工業(yè)行情預測，并引入全新的蝸輪以實現(xiàn)六軸運動，今年的工業(yè)機器人售出數(shù)量將超過250,000臺。這對于機器人廠家來說是一個巨大的全球市場。為了保證機器人的數(shù)據(jù)和動能供應沒有任何中斷，如組建多關(guān)節(jié)機器人。四種不同尺寸的變速箱，監(jiān)控其中需要持續(xù)進行3D運動的電纜是很有必要的。應用于機器人的電纜需要承受扭轉(zhuǎn)應力，均提供直線運動、反向運動和傳統(tǒng) robolink 蝸輪可選；同時出色的模塊化特性，因此其結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝與應用于直線往復運動的電纜完全不同。后者要求盡可能的設計緊湊，可以讓用戶根據(jù)需要進行相互組合使用。通過新型模塊化系統(tǒng)，屏蔽編織緊密，即使是復雜的運動也可以實現(xiàn)，外護套高壓擠壓成型，例如高性價比的個性化 SCARA 機器人和線性機器人，如此“堅固”的結(jié)構(gòu)可以保證電纜在拖鏈內(nèi)的穩(wěn)定運行。正相反，從注塑機中移除產(chǎn)品的熔渣拾取器，機器人電纜需要“應力補償”元件，還有運輸和處理系統(tǒng)，較為松散的編織結(jié)構(gòu)，以及人形機器人和可以像蜘蛛一樣運動的動物形機器人。 由于這一 robolink 新系列可以輕松快速地設置完成不同類型的運動，不同的可滑動模塊和特殊的屏蔽設計，所以也適用于訓練、和研究應用。模塊化系統(tǒng)和多功能型材讓設計更靈活新型的 Apiro 系列蝸輪使用了含固體潤滑劑的高性能耐磨工程塑料。這種工程塑料具有超高的耐腐蝕性和耐化學品性，這些都是為了確保電纜可以在幾百萬次包含扭轉(zhuǎn)的運行中功能穩(wěn)定。這是因為用于機器人技術(shù)的電纜必須在其運行過程中進行完全且重復的角度變換。例如，因此蝸輪不僅擁有超高的穩(wěn)定性，絞合結(jié)構(gòu)的節(jié)距需要隨著扭轉(zhuǎn)角度的變化而改變。電纜專家igus為持續(xù)變換扭轉(zhuǎn)應力的特殊應用所設計的電纜采用上述特別結(jié)構(gòu)，使用壽命長，如在芯線絞合結(jié)構(gòu)之間添加滑動元件和可以吸收扭轉(zhuǎn)應力的材料，而且重量輕、免維護。Apiro 模塊化系統(tǒng)中的關(guān)節(jié)是通過鋁制多功能型材連接在一起的。這樣可以通過鋁制型材的中空位置插入驅(qū)動軸，以此抵消芯線在扭轉(zhuǎn)過程中承受的力。同時，從而可以使用反向蝸輪。變速箱能夠驅(qū)使鋁制型材旋轉(zhuǎn)，這類扭轉(zhuǎn)應用對電纜的屏蔽層也有極高的要求。為了確保作用于屏蔽層上的力不會太大，因此非常適合用于機器人和旋轉(zhuǎn)應用。通過安裝適用于直線運動的新型蝸輪，我們在屏蔽層內(nèi)外都增加了可以扭轉(zhuǎn)的元件，鋁制型材還可以實現(xiàn)直線運動，這些元件可以保證屏蔽層能夠在芯線絞合結(jié)構(gòu)及外護套之間自由的相對移動。當然，或讓蝸輪在直線型材上運行。而且蝸輪的間隙很小。此外，屏蔽層本身也經(jīng)過特殊編織角度設計，尤其是一些型號的屏蔽層為沿著扭轉(zhuǎn)方向順絞而成。這些“柔軟”的結(jié)構(gòu)使整根電纜有必要的自由運動能力，減少拉伸和壓縮時產(chǎn)生的應力，并預防因?qū)w的非預期斷裂而導致的設備停機。Chainflex高柔性電纜家族“CFROBOT”由此誕生，這一系列的電纜可以用于扭轉(zhuǎn)應用，扭轉(zhuǎn)角度達到±180°/1m，并且igus可以對其提供36個月或1000萬次雙循環(huán)的質(zhì)保承諾，以先到達的為準。

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在2,750 平米的igus測試實驗室，電纜每年經(jīng)受超過2億次循環(huán)測試?；谶@些廣泛的測試，igus可以為所有chainflex高柔性電纜提供36個月質(zhì)保承諾，以此給用戶帶來高可靠性。

最適宜的機器人電纜及三維拖鏈

基于50年在此領(lǐng)域的大量經(jīng)驗，我們所采用的電纜外護套材料與triflex R機器人拖鏈高度匹配，因此可以將磨損減少至最低。Triflex R 中的TRCF系列是一款帶三個腔的全封閉三維機器人拖鏈：這三個腔都可以獨立打開和關(guān)閉。供能軟管可以裝填在任意的一個腔體內(nèi)，即可最大程度得確保軟管不發(fā)生破損，則無論機器人軸運行到什么位置，整套動力供應都能保持穩(wěn)定。而三維拖鏈中的機器人電纜和軟管能夠安全穩(wěn)定運行的主要條件就是符合要求的最小彎曲半徑。如果彎曲半徑?jīng)]有達到所需值，將產(chǎn)生成本密集型故障及停產(chǎn)的風險。igus triflex R的技術(shù)設計理念就是為了確保無論機器人工作到什么位置上，triflex R三維拖鏈的彎曲半徑一直保持在規(guī)定的最小值上，其包裹環(huán)繞式的結(jié)構(gòu)可以在運行彎曲半徑小于最小值時停止更多的扭轉(zhuǎn)運動。并且，模塊化設計的igus triflex R拖鏈使每節(jié)拖鏈鏈節(jié)的扭轉(zhuǎn)角度限定在±10°以內(nèi)。這些優(yōu)勢使得拖鏈內(nèi)的電纜在扭轉(zhuǎn)過程受到的扭轉(zhuǎn)力可以均勻地分布在整根電纜上，而不像其他管線包系統(tǒng)一樣，僅僅只作用在一小塊去應力組件分。triflex R機器人供能系統(tǒng)定義的最小彎曲半徑保障了機器人運行的穩(wěn)定性，尤其是在有軟管的應用和流動鉆應用上。這是因為一旦軟管發(fā)生任何扭結(jié)，就會中斷對工具上螺絲的動力供應，從而導致整個設備停止運行。

不斷測試帶來了可預期的穩(wěn)定性，同時減少成本

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基于50多年的各領(lǐng)域?qū)嶋H應用經(jīng)驗，電纜的外護套材料與triflex R 三維拖鏈之間的磨損已被降至最小。

igus已經(jīng)在高柔性運動電纜領(lǐng)域鉆研了超過25年，“chainflex” 高柔性電纜系列在自動化及機器人技術(shù)領(lǐng)域?qū)覍医⑿碌臉藯U，現(xiàn)已是業(yè)內(nèi)知名的高柔性電纜供應商，產(chǎn)品可用于各類運動場合，包括持續(xù)運行的拖鏈系統(tǒng)和扭轉(zhuǎn)應力場合等等。igus在德國科隆擁有一個2750m² 的超大測試實驗室，專供拖鏈電纜測試。在實驗室中，我們對CFROBOT系列電纜進行了數(shù)百萬次的測試，在不同的測試設備上持續(xù)監(jiān)測芯線電阻值，監(jiān)控電纜情況。測試中最大的挑戰(zhàn)毫無疑問就是模擬每一種可能包含扭轉(zhuǎn)的應用，以確定電纜在各類運動條件下的表現(xiàn)。電纜在直線運動的拖鏈中的使用壽命相對來說更能預測，因為大分的運行工況和參數(shù)是已知固定的，但機器人應用卻復雜得多，尤其是機器人實際運行過程通常無法完全與初期計劃設計相匹配。因此對于電纜供應商來說，不斷地測試、測試、再測試是極其重要的，所有的測試結(jié)果都保存在igus的數(shù)據(jù)庫中。這些資料加上我們長達數(shù)十年的工程塑料領(lǐng)域經(jīng)驗，讓我們能夠為chainflex 高柔性電纜提供36個月的質(zhì)保承諾，這將使機械工程設計變得可精準預測。如果CFROBOT機器人電纜在樣本冊參數(shù)的條件下運行，卻發(fā)生了故障，我們會立刻免費更換一根新的電纜給用戶。另外，用戶可以按需訂購不同長度的電纜，一米起訂，24小時發(fā)貨。CFROBOT系列電纜的最大優(yōu)勢是，該系列是針對機器人扭轉(zhuǎn)應用而的，包括100多種型號常備庫存，用戶無需再受制于昂貴且貨期很長的特制電纜，而是可以在現(xiàn)有的chainflex高柔性電纜中選擇適合自己設備的產(chǎn)品。(本文來自易格斯)

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