防止電纜在機(jī)器人拖鏈(也稱能量供應(yīng)鏈、電纜保護(hù)鏈)內(nèi)磨損,是確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景通常具有高加速度、頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng)、緊湊空間等特點(diǎn),對(duì)電纜的動(dòng)態(tài)性能要求J高。以下是系統(tǒng)性的處理辦法:
內(nèi)部摩擦:電纜之間或與拖鏈內(nèi)壁相互摩擦;
彎曲半徑不足:拖鏈彎曲段半徑過小,導(dǎo)致電纜過度彎折;
固定不當(dāng):兩端未正確固定,電纜在拖鏈內(nèi)“竄動(dòng)";
選型錯(cuò)誤:使用普通靜態(tài)電纜代替高柔性拖鏈專用電纜;
填充率過高/過低:拖鏈內(nèi)空間利用不合理,造成擠壓或晃動(dòng)。
必須使用連續(xù)彎曲、耐扭轉(zhuǎn)、抗拉伸的拖鏈專用電纜(如 igus® Chainflex、Lapp ?LFLEX® ROBOT、Helukabel UNITRONIC® LiYCY-CF 等);
特征:
超細(xì)多股絞合導(dǎo)體(Class 6 或更高);
滑動(dòng)層/低摩擦外護(hù)套(PUR 或 TPE 材質(zhì));
分層絞合結(jié)構(gòu),減少內(nèi)部應(yīng)力。
? 禁止使用普通 PVC 固定布線電纜!
理想填充率:≤ 70%(體積或截面積);
留出足夠空間讓電纜自由移動(dòng),避免相互擠壓;
可使用分隔片(隔板)或線纜支架將動(dòng)力線、信號(hào)線、氣管分隔開。
入口端:用高質(zhì)量夾緊接頭(如格蘭頭)將電纜牢固固定在拖鏈出口處;
移動(dòng)端:電纜需隨拖鏈同步運(yùn)動(dòng),禁止懸空或松弛;
固定點(diǎn)到第一個(gè)彎曲點(diǎn)的距離 ≥ 拖鏈高度 × 2(一般 ≥ 100 mm)。
? 目標(biāo):電纜在拖鏈內(nèi)“靜止"——僅隨拖鏈整體運(yùn)動(dòng),不相對(duì)滑動(dòng)。
拖鏈最小彎曲半徑 ≥ 電纜允許最小彎曲半徑 × 1.5 倍;
例如:某電纜彎曲半徑為 7.5×D(D=外徑),若 D=8mm,則需 ≥ 90mm,拖鏈應(yīng)選 R≥125mm 規(guī)格;
避免急彎或銳角過渡。
在拖鏈內(nèi)加裝:
分隔架/隔片:防止不同類型線纜交叉摩擦;
滑行墊/耐磨條:貼于拖鏈內(nèi)壁,降低摩擦系數(shù);
螺旋纏繞管或編織護(hù)套:對(duì)敏感信號(hào)線額外保護(hù)(慎用,可能增加剛性)。

限制加速度 ≤ 5 m/s2(高速機(jī)器人可達(dá) 10 m/s2,需特殊設(shè)計(jì));
速度 ≤ 3~5 m/s(超高速需定制方案);
循環(huán)次數(shù)壽命需匹配設(shè)備 MTBF(如 500 萬~1000 萬次)。
| 項(xiàng)目 | 建議 |
|---|---|
| 布線方式 | 電纜平鋪排列,避免堆疊或打結(jié) |
| 張力控制 | 安裝時(shí)保持輕微松弛,但不可垂蕩 |
| 定期檢查 | 每 3~6 個(gè)月檢查電纜外皮是否開裂、變硬、鼓包 |
| 清潔環(huán)境 | 防止金屬屑、冷卻液進(jìn)入拖鏈內(nèi)部加速磨損 |
? 多根電纜捆扎成束放入拖鏈 → 內(nèi)部摩擦加??;
? 電纜長(zhǎng)度過長(zhǎng),在拖鏈內(nèi)盤繞 → 局部應(yīng)力集中;
? 使用廉價(jià)非柔性電纜以降低成本 → 壽命驟降;
? 拖鏈與電纜彎曲方向不一致(如側(cè)彎 vs 上下彎)→ 扭轉(zhuǎn)損傷。
防磨損 = 專用電纜 + 合理布局 + 正確固定 + 適配拖鏈參數(shù)。
在機(jī)器人應(yīng)用中,電纜是“消耗品",但通過科學(xué)選型與安裝,可將其壽命延長(zhǎng)數(shù)倍,顯著降低停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
如用于六軸機(jī)器人、SCARA 或高速 Delta 機(jī)器人,建議咨詢電纜與機(jī)器人拖鏈廠商聯(lián)合提供動(dòng)態(tài)布線解決方案。