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工业机器人一般由机械部分、传感部分和控制部分组成,连接机器人机械部分、传感部分和控制部分的最重要的零部件就是机器人电缆。工业机器人电缆就好比是机器人的血管和神经,为其源源不断输送工作动力的同时,也承载着传输控制指令以及反馈信号的重要作用。在多维转动机械臂中,一旦电线电缆失效,将导致机械臂无法正常使用,甚至产生安全隐患,很可能对物资和人员等造成危害。
工业机器人电缆跟传统电缆在设计和研发上有很大不同,工业机器人电缆需要长时间进行弯曲以及扭转运动,高可靠长寿命的电缆是保证工业机器人正常工作的关键。目前,在机器人线缆行业的发展中,越来越多的复杂运动需要使用到耐扭转、耐腐蚀性、绝缘性能优越的三维高柔性电缆。
在机器人电缆的使用过程中,通常造成电线电缆断裂的主要原因有外界损伤、疲劳和过载等。不同于基于标准的上规定的具体条件的机械寿命测试。电缆的寿命评定是基于工业机器人使用场景的运动工况,提取电缆在运动工况下的弯曲扭转等特征参数,开展电缆寿命测试,评定在使用场景下的电缆寿命。多维转动机械臂在运行时,会不间断的重复扭转、弯曲和旋转等动作,机械臂用线缆伴随着机械臂的这些周期动作,承受周期性的弯曲、扭转或弯扭组合的载荷作用。
研究疲劳特征的一个很重要的问题是疲劳寿命的计算,疲劳寿命的研究多采用名义应力法,名义应力法主要以材料或者零件的S-N曲线为基础,再与疲劳累积损伤的相关理论结合,从而计算疲劳寿命。机器人线缆弯曲测试以S-N曲线为基础,根据线缆实际工作的工况,设定不同的弯曲角度、弯曲半径、挂载大小等条件参数,开展机器人线缆弯曲寿命测试。
上海机器人产业技术研究院的TH-5806 电线弯折试验机设备可以帮助客户开展针对机器人线缆的,设定不同的弯曲角度、弯曲半径、挂载大小等条件参数的,弯曲寿命测试。从而对机器人用线缆寿命进行可靠性的评估。
机器人用线缆弯折试验机
机器人用线缆弯折试验机能够模拟线缆在实际使用时的弯曲特性,可以设定不同的弯曲角度、弯曲半径、挂载大小等条件参数。同时,配备多通道电阻在线监测仪可以实时测量和记录线缆的电阻变化,为线缆的疲劳损伤分析提供电阻依据。
▍机器人线缆弯折试验机特征参数
1、测试工位:6工位;
2、试验方式:上端固定、下端吊配重,样品经过可自由转动的弯折曲率滚筒进行弯折;
3、试样直径:Φ1.0-Φ40mm;
4、试样速度:0-60次/分钟可调;
5、弯折角度:0~±120 º数字设定;
6、负重砝码与弯折点的距离:50-250mm可调节;
7、样品旋转点至挂重高度:150-500mm可调;
8、弯折点曲率滚动轴:φ10、φ20、φ30、φ50、φ75、φ100可选择更换;
9、荷重砝码:2000g组合砝码6套;
10、控制方式:触摸屏控制+PLC;
11、30对监测接口,设备可拓展与多通道电阻检测仪的联机检测;
12、计数位数:0-99999999次;
13、测试弯折点曲率滚动轴:45﹟优质钢材,表面镀铬处理;
14、多通道电阻在线监测仪:最大测试通道数30,具有内部电阻实时比较器。