易格斯：如何强化工业机器人的“血管”和“神经”？

在工业 4.0 的持续推动下，没有工业机器人的工厂生产配置在未来是不可想象的。因此，为了满足自动化工厂的期望——永久稳定的多轴运动，要如何强化机器人的“血管”和“神经”呢？

可靠的高柔性

三维运动意味着应用于机器人的电缆需要承受扭转应力，因此其结构和生产工艺与应用于直线往复运动的电缆完全不同。后者要求尽可能的设计紧凑，以此保证电缆在拖链内的稳定运行。而机器人电缆则相反，需要的是“应力补偿”元件，较为松散的编织结构，不同的可滑动模块和特殊的屏蔽设计，这些都是为了确保电缆可以在其运行过程中进行完全且重复的角度变化。比如：

• 添加滑动元件：抵消芯线在扭转过程中承受的力；

• 增加吸收扭转应力的材料：保证屏蔽层能够在芯线绞合结构及外护套之间自由的相对移动；

• 特殊编织角度设计的屏蔽层：部分型号的屏蔽层为沿着扭转方向顺绞而成。

CFROBOT 系列电缆由此诞生，这些“柔软”的结构使整根电缆有必要的自由运动能力，减少拉伸和压缩时产生的应力，并预防因导体的非预期断裂而导致的设备停机，因此可以为数百万次的往返运行提供可靠的供能。

CFROBOT8.052 是第一款可用于扭转运动的CAT7总线电缆
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固定的最小弯曲半径

最小弯曲半径是材料工作时在不受损伤或不明显降低寿命条件下的最小的弯折半径。最小弯曲半径值越小，说明弯折性能越好。而符合要求的最小弯曲半径是机器人电缆和保护电缆的软管能够安全稳定运行的主要条件。如果弯曲半径没有达到所需值，将产生成本密集型故障及停产的风险。

依据这一设计理念，igus 管线包方案采用三维拖链系列 triflex R，该拖链每节链节的扭转角度限定在 ±10° 以内，为其中所有电缆固定住了最小弯曲半径参数。并且限定扭转角度可以使填充在内部的电缆所受的扭转应力均匀分布，而不是像其他管线包系统一样，仅仅只作用在一小块去应力组件部分。这些特点还可以将磨损减少至最低，实现更长的使用寿命，尤其是在有软管的应用和流动钻应用上。因为一旦软管发生任何扭结，就会中断对工具上螺丝的动力供应，从而导致整个设备停止运行。

chainflex 电缆外护套材料与 triflex R 三维拖链之间的磨损已被降至最小
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可预测的维护

在工业 4.0 时代，预防性维护正在向预测性维护转变。这意味着企业可以利用数据驱动的洞察力来突破预防性维护层面，不再实行主观的维护服务时间安排，也避免了随之而来的浪费、冗余和停机现象，从而实现更为动态的预测性维护。

要精准预测出机器人电缆可能出现的功能性故障，除了抓取该应用中的机器人电缆的电气性能、环境温度和循环次数等数据外，还要结合更多的纵向和横向大数据进行分析，最终形成严谨可靠的精准预测。其复杂性在于必须随着时间的推移进行调整，以考虑不断变化的故障率。

igus 的智能塑料让这一概念变成了现实。通过 CF.Q 模块对应用中的电缆进行实时监测，同时和 igus 数据中心连接，获得更精准的数据分析，从而进行动态的使用寿命计算，并提出维护预警。大量广泛的实验数据和超过 25 年的潜心钻研，让 igus 的数据真实可靠，也让机械工程设计变得可精准预测。

CF.Q 模块对应用中的电缆进行实时监测
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（易格斯）

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