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

文章出處：m.qclpxa.cn 作者：玖泰特種電纜時間：2022-08-23 08:55:01 瀏覽量：返回上一頁

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(zhì)量安全的關(guān)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(zhuǎn)

這項測試中電纜兩端固定，中間部分做離心旋轉(zhuǎn)運動。

測試三：彎折

這是模擬多關(guān)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(zhuǎn)，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(nèi)左右搖擺，每分鐘40次的旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)

2D旋轉(zhuǎn)有兩個測試可二選一。一個是水平式的，左端有一個自旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，左端也是固定的，右端在軸上旋轉(zhuǎn)。兩個測試標準都是至少500萬次。

測試七：垂直扭轉(zhuǎn)

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

測試八：3D旋轉(zhuǎn)

3D旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，類似3D環(huán)境下的考核，一個周期需要旋轉(zhuǎn)360度，旋轉(zhuǎn)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(zhì)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
通過電纜的拖鏈彎曲次數(shù)能夠判別拖鏈電纜好壞嗎？

答
需要分情況，具體問題具體分析。同一廠家生產(chǎn)的拖鏈電纜，通過電纜的拖鏈彎曲次數(shù)或許能夠判別拖鏈電纜好壞。但不同廠家生產(chǎn)的拖鏈電纜就不好判斷了，電纜的拖鏈彎曲測試是動態(tài)的環(huán)境下進行，若要將不同品牌高柔性電纜的拖鏈彎曲次數(shù)進行比較，須構(gòu)建相同的測試環(huán)境。
問
拖鏈電纜使用壽命是電纜的耐彎折次數(shù)嗎？

答
以電纜的耐彎折次數(shù)作為拖鏈電纜使用壽命并不科學，同一根高柔性電纜，若在雕刻機上可使用上千萬次，貼片機上可使用上億次。以哪個設備上的耐彎折次數(shù)作為拖鏈電纜使用壽命呢？其實兩種情況都屬于特例，不具代表性。特定條件下得出的拖鏈電纜耐彎折次數(shù)不能作為電纜的壽命。