機器人電纜的標準2PFG2577：驗證機器人電纜機械耐久性的八項測試方法

隨著德國率先提出的工業(yè)4.0，各個發(fā)達國家及中國都在制定自己國家的智能制造戰(zhàn)略。在剛剛過去的兩會，工信部部長在回答記者時也提到，中國已部署了40個機器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

說到機器人，必須要提機器人電纜。機器人電纜就好比是機器人的神經(jīng)和血管。然而，機器人電纜跟傳統(tǒng)電纜，在設計和研發(fā)上有很大不同。機器人電纜需要長時間進行彎曲以及扭絞運動，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)品質量安全的關鍵。然而，TUV萊茵也觀察到，產(chǎn)品設計和制造時由于工藝采用不當和選材有誤，電纜因運動承受徑向和軸向應力而出現(xiàn)斷裂是很普遍的現(xiàn)象。

為解決該問題，2016年8月，德國萊茵TUV正式頒布了業(yè)界首個專門針對機器人電纜的標準：2PFG2577。

該標準的適用范圍一般定義在工業(yè)用的機器人，交流電壓不超過450/750V等級，不含弧焊和點焊電纜。

這份標準針對機器人電纜機械性能的特殊要求，定義了成纜的五個運動等級，涉及八項性能測試，同時對導體及絕緣材料類別、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)定并設定了考核要求。

測試一：雙滑輪的曲撓(≤4mm2)

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

測試二：彎折及旋轉

這項測試中電纜兩端固定，中間部分做離心旋轉運動。

測試三：彎折

這是模擬多關節(jié)機器人可能會用到的懸臂，有一端固定在右下角，另一端是旋轉，本身彎曲的速度是200flexings/min，至少3萬次。

測試四：拖鏈彎曲

這項測試是拖鏈電纜必做的項目，彎曲半徑為6D。

測試五：90度彎折(>4mm2)

測試時，電纜自由鍛在180度范圍內左右搖擺，每分鐘40次的旋轉率，總次數(shù)要求是100萬次。因為每次彎折的點是在兩個固定件間的位置，并且反復在一個點上進行操作，所以這項測試要求比較苛刻。

測試六：2D扭轉

2D旋轉有兩個測試可二選一。一個是水平式的，左端有一個自旋轉，旋轉的次數(shù)根據(jù)客戶的需求確定一個角度。第二種是曲線旋轉，左端也是固定的，右端在軸上旋轉。兩個測試標準都是至少500萬次。

測試七：垂直扭轉

進行垂直扭轉測試時，下面有一個固定端，該測試時旋轉的角度比較大，每分鐘是12次的旋轉速度。

測試八：3D旋轉

3D旋轉測試比較復雜，與90度彎折測試有點像，不過下面的盤子還要進行一個自旋轉，類似3D環(huán)境下的考核，一個周期需要旋轉360度，旋轉的速度是30次每分鐘，至少是500萬次。

機械耐久性測試后，如果線纜表面不出現(xiàn)開裂，對線芯施加1500V的情況下沒有出現(xiàn)有擊穿現(xiàn)象，導體電阻值增量不超過5%，同時傳輸性能滿足要求，那么這就是一條高質量的機器人電纜。

當然，除了考慮電纜機械耐久性，TUV萊茵的2PFG2577標準也規(guī)范了以下要求：
– 電性能
– 耐候性
– 絕緣
– 材料
– 屏蔽
– 傳輸性

• 問

  究竟是國標拖鏈電纜還是國標電纜？

  答

  在我們國家的電工專業(yè)術語中，并不包含“拖鏈電纜”這一名詞，這意味著不存在國標拖鏈電纜。拖鏈電纜是指可跟隨拖鏈來回往復移動使用，而不易磨損的高柔性電纜。滿足這個條件的國標電纜都可稱作拖鏈電纜。

• 問

  通過導體銅絲粗細能夠判別拖鏈電纜好壞嗎？

  答

  可以肯定的說，不能。導體銅絲的粗細對電纜柔韌性有一定影響，拖鏈電纜的好與壞不是由導體銅絲粗細決定。例如：有些不良廠家可能會使用較細的低質銅絲來誤導消費者，而實際上電纜的其他方面質量很差；有些高質量的拖鏈電纜可能通過優(yōu)化設計和材料，在銅絲粗細不是特別突出的情況下，依然能表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

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