一、背景
近年來,隨著市場形勢的變化以及人力成本的增加,“機(jī)器換人”行動正進(jìn)行得如火如荼。言下之意,就是要把原來由人力完成的大量工作,將由機(jī)器或自動化設(shè)備來完成,于是乎,各種各樣的機(jī)器人或智能裝備誕生了:比如:自動化裝配線、自動檢測裝備、焊接機(jī)器人、注塑機(jī)器人等等……。如此多的自動化裝備,他們有個共同的特點(diǎn),就是他們在工作時,有些部件是需要不斷扭動或移動的,比如自動檢測設(shè)備,檢測頭部件是需要不停往復(fù)運(yùn)動的;焊接機(jī)器人的手臂要不停轉(zhuǎn)動,這些移動或轉(zhuǎn)動的部件,在工作時需要接受主控系統(tǒng)的指令以及由主控系統(tǒng)提供動力,因此就需要用一組電纜將移動部件與主控部件連接起來。其中用在如自動檢測系統(tǒng)之類的需往復(fù)運(yùn)動的電纜,我們稱之為拖鏈電纜,也稱高柔性電纜,還有坦克鏈電纜等其它俗稱;用有如焊接機(jī)器人之類的需不斷扭轉(zhuǎn)的電纜,我們稱之為機(jī)器人電纜,本文重點(diǎn)闡述拖鏈電纜,機(jī)器人電纜,將別行闡述。
拖鏈電纜,有的人也稱為高柔性電纜,是在自動化智能設(shè)備需要重復(fù)來回運(yùn)動的場合,為了提高穩(wěn)定性、避免互相糾結(jié)、減少磨損和擠壓變形,往往把電纜內(nèi)置在拖鏈中,對電纜形成保護(hù),這種可以跟隨拖鏈進(jìn)行來回運(yùn)動而不易損壞的便是拖鏈電纜,因拖鏈形似坦克鏈,故又稱作坦克鏈電纜。
拖鏈電纜主要應(yīng)用于:自動化數(shù)控機(jī)床、工業(yè)自動化系統(tǒng)、機(jī)器人、自動化倉儲系統(tǒng)等。
二、拖鏈電纜的性能要求
1.抗拉及耐彎曲能力
拖鏈電纜在工作時,會連同拖鏈一起被電機(jī)牽引著往復(fù)運(yùn)動,拖鏈電纜除了要有良好的耐彎曲性能外,還需要承受較高的機(jī)械應(yīng)用,尤其是加速階段,需承受的機(jī)械應(yīng)用更大,在一些極端的應(yīng)用案例中,加速度會達(dá)到100m/s2,電纜需承受的機(jī)械應(yīng)力相當(dāng)大,這就要求拖鏈電纜必須要有專門的抗拉力設(shè)置,否則,如普通電纜一樣,機(jī)械應(yīng)力全部釋放到芯線、屏蔽網(wǎng)及擴(kuò)套上,結(jié)果會怎樣?無非就是這些結(jié)局:電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)被拉散、芯線被拉斷、屏蔽網(wǎng)被拉變形、護(hù)套被拉長,整套設(shè)備很快無法運(yùn)行。
2.抗干擾能力
自動化系統(tǒng)的移動組件在工作時,需接受主控系統(tǒng)的指令與電力,才能往復(fù)運(yùn)動并且精準(zhǔn)定位。設(shè)想一下,在一個有電磁干擾的環(huán)境使用時,主控系統(tǒng)發(fā)出的指令,移動部件未接收到,或接收錯誤,會怎樣呢?后果會非常嚴(yán)重,系統(tǒng)錯亂、或誤動作!這就要求拖鏈電纜要有優(yōu)良的抗干擾能力
3.應(yīng)對特殊工況的能力
自動經(jīng)設(shè)備應(yīng)用工況千差萬別,有的應(yīng)用在機(jī)床上,油污比較嚴(yán)重,則要拖鏈電纜有較強(qiáng)的耐油及耐腐蝕性能(這種電纜也被稱作耐油電纜或耐油拖鏈電纜);有的工作環(huán)境溫度很高,則要求拖鏈電纜具備耐高溫的性能等等。對于拖鏈電纜,這些性能要求不是必須的,而應(yīng)該視工況而定。因為實(shí)現(xiàn)每一種獨(dú)特性能,都需要付出相應(yīng)成本的,不需要的性能,有也無益,何況需要為之付出成本。
三、拖鏈電纜的獨(dú)特結(jié)構(gòu)及工藝
1.獨(dú)特的抗拉力設(shè)計
用防彈絲與其他高抗拉纖維絞合成一股,作為拖鏈電纜的抗拉力中心,承受拖鏈電纜運(yùn)動時的機(jī)械應(yīng)力,再通過成纜工藝,將線芯單層或分層以低節(jié)距絞合在抗拉中心周圍,這樣,當(dāng)拖鏈電纜運(yùn)動時,除拉力芯外,其它部分就基本不用承受機(jī)械應(yīng)力了。
2.采用極細(xì)導(dǎo)體與特殊絞合工藝
先將數(shù)支極細(xì)導(dǎo)體絞合成單股,再根據(jù)導(dǎo)體截面積大小需求,把多個單股復(fù)絞成一股,成為芯線的導(dǎo)體。這樣才能保證拖鏈電纜的耐彎曲、耐折性能。
3.芯線絕緣
拖鏈電纜芯線的絕緣材料,應(yīng)選用低粘連性能、高電阻率、高機(jī)械性能,以及低電介性能的改性PVC、TPE、氟塑料等材料,低粘連性能可減少拖鏈電纜運(yùn)動時,芯線之間的摩擦從而提高電纜的使用壽命;高機(jī)械性能,則進(jìn)一步提升電纜的耐彎曲性能。
4.屏蔽
用極細(xì)鍍錫銅絲,以最佳的編織角度將屏蔽層緊緊的編織在內(nèi)護(hù)套外,松散的編織會降低抗干擾能力,并且也很快破損而失效。屏蔽層編織覆蓋率應(yīng)大于85%,緊密編織的屏蔽層具有抗扭力的作用。鍍錫銅編織屏蔽使線纜具有較強(qiáng)的抗外界電磁干擾能力,保證數(shù)據(jù)及信號穩(wěn)定傳輸。
5.外護(hù)套
拖鏈電纜的外護(hù)套,通常采用經(jīng)改良的PVC、PUR、TPU及TPE等材料,要求具有好的機(jī)械性能,強(qiáng)度大,能承受一定的機(jī)械應(yīng)力;而彎曲性能好,能進(jìn)一步提高拖鏈電纜的使用壽命。外護(hù)套工序應(yīng)選用擠壓方式生產(chǎn),以穩(wěn)定拖鏈電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而保證電纜性能;而如果采用擴(kuò)套方式生產(chǎn)外護(hù)套,因護(hù)套未能緊密包裸內(nèi)部結(jié)構(gòu),在拖鏈電纜的運(yùn)動過程中,護(hù)套內(nèi)各部分會變得游離、松散,使得電纜的電性能不穩(wěn)定,內(nèi)部摩擦也加劇,容易斷芯。
此外,針對有特殊要求的工況,應(yīng)選用有針對性的改性材料。比如,應(yīng)用環(huán)境溫度很高的,則要考慮選用耐高溫的材料;應(yīng)用環(huán)境油污重的,則選用有防油性能改良的材料;若是用在醫(yī)療設(shè)備上的,則要選用無鹵材料等等,但不管選用何種材料,作為拖鏈電纜,材料的機(jī)械性能是最基本的要求,因為只有機(jī)械性能好的材料才能保證拖鏈電纜的強(qiáng)度與耐彎曲性能。
通過上述介紹,想必大家對拖鏈電纜,或高柔性電纜,有了較為全面的認(rèn)識了,如有疑問,可聯(lián)系我公司客服工程師作進(jìn)一步了解。
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2016-09-13 17:13:00 來源: 點(diǎn)擊:
近年來,隨著市場形勢的變化以及人力成本的增加,“機(jī)器換人”行動正進(jìn)行得如火如荼。言下之意,就是要把原來由人力完成的大量工作,將由機(jī)器或自動化設(shè)備來完成,于是乎....
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