Com avaluar la durabilitat dels cables M8 en els robots?

一, Normes de proves internacionals i nacionals: línia de referència per quantificar la durabilitat
1. T ü V 2PFG2577 Estàndard: Certificació Autoritat Mundial
L’estàndard 2PFG2577 llançat per T ü v Rheinland és un dels estàndards internacionals més representatius en el camp dels cables de robot. Aquesta norma quantifica la vida del cable mitjançant 8 tipus de proves dinàmiques, incloses les relacionades directament amb la durabilitat dels cables M8:
Prova de flexió: en una cadena d’arrossegament amb un radi de 6 vegades el diàmetre del cable, es mou cap endavant i cap endavant a una velocitat de 0,5 m/s per a un cicle de proves de 10 milions de vegades, simulant la flexió contínua de les juntes robot;
Prova de rotació 3D: combinant el moviment compost de flexió i retorçat, apliqueu una torsió de ± 90 graus en les tres direccions de l’eix -, amb un cicle de prova de 5 milions de vegades, per verificar la capacitat d’anti fatiga del cable en articulacions complexes;
Prova de flexió d’alta temperatura: realitzeu 5 milions de cicles de flexió en un entorn de 85 graus, amb resistència d’aïllament mantingut a major o igual a 100 m Ω per assegurar l’estabilitat del cable en condicions de temperatura alta.
2 CRIA 0003-2016 Estàndard xinès: localització i adaptació
L’estàndard CRIA 0003-2016 publicat per l’Aliança de la Indústria de Robot de la Xina optimitza els articles de prova per a entorns industrials domèstics
Prova de flexió de baixa temperatura: doblega el cable 3 milions de vegades en un entorn de -40 graus per verificar el risc de fractura trencadissa en l’emmagatzematge en fred, les regions polars i altres escenaris;
Prova de tolerància a la contaminació del petroli: remull el cable en petroli IRM902 durant 168 hores, i la taxa de degradació del rendiment del aïllament hauria de ser inferior al 10%, adequada per a entorns de contaminació del petroli com la soldadura i la colada;
Prova de cablejat dinàmic: simuleu el cablejat de tres - en fase de l'articulació del robot, incloent la "part perifèrica interna+part de flexió+part perifèrica exterior", per provar la vida útil del cable sota la fosa uniforme no -.
3. Normes personalitzades empresarials: pràctiques més enllà dels punts de referència
Algunes empreses líders combinen els elements de prova estàndard amb les condicions de treball reals a través de self - Plataformes de prova desenvolupades. Per exemple, un fabricant de robots alemanys va afegir un mòdul de "càrrega dinàmica" a la prova de flexió, aplicant corrent 10A quan el cable es doblega per simular la calefacció i la interferència electromagnètica en el treball real. El seu cable M8 encara manté la integritat del senyal després de 12 milions de corbes.
2, Materials i disseny estructural: la lògica intrínseca de la durabilitat
1. Material del conductor: el nucli de la resistència a la fatiga
El conductor del cable M8 necessita equilibrar la flexibilitat i la conductivitat:
Aliatge de coure xapat en estany: controlant el diàmetre d’un fil únic (0,08 mm - 0,12mm) i pas (12-15 vegades el diàmetre del conductor), millora la resistència a la fatiga alhora que garanteix la flexibilitat. Els fabricants japonesos utilitzen la tecnologia de retorçat de fil de coure de color ultra-definit, que redueix la taxa de canvi de resistència del conductor a menys del 2% després de 5 milions de corbes i augmenta la vida tres vegades en comparació amb els conductors tradicionals.
Estructura del conductor compost: incrustar filaments de fibra de carboni en conductors de coure, utilitzant l’elevat mòdul de fibres de carboni per dispersar l’estrès de flexió. Una determinada marca de cable domèstic ha utilitzat aquesta tecnologia per assegurar -se que el conductor no es trenqui després de 10 milions de corbes, cosa que la fa adequada per a articulacions de robot d’alta càrrega.
2. Material de la capa d’aïllament: clau per a la resistència ambiental
La capa d’aïllament ha de resistir les esquerdes de flexió, l’envelliment de la temperatura i la corrosió química:
Elastòmer termoplàstic (TPE): Range de resistència a la temperatura -40 graus a +105 grau, l'estrès s'allibera a través de la cadena molecular lliscant quan es doblega. Una determinada marca TPE modificada amb siloxà a nanoescala per mantenir la integritat de la capa d’aïllament després de 10 milions de corbes, reduint la taxa de propagació de les fissures un 80%.
Polietilè enllaçat creuat (XLPE): millora la resistència a la calor mitjançant la reticulació de la irradiació, adequada per a robots de soldadura de temperatura -. Després de doblar 2 milions de vegades en un entorn de 120 graus, la resistència a l’aïllament d’un determinat model de cable M8 aïllat XLPE només va disminuir un 5%.
3. Capa i beina de blindatge: Garantia doble de la interferència anti -
Capa de blindatge: adoptant una estructura composta de teixit de fil de coure xapat i paper d'alumini, amb una densitat de teixit superior al 90%. Un determinat cable alemany pot mantenir una efectivitat blindant de - 80dB fins i tot en flexió d'alta freqüència optimitzant el pas de la capa de blindatge (compensat un 30% del pas del conductor), evitant la distorsió del senyal.
Material de beina: la beina de poliuretà (PU) s’ha convertit en un corrent principal a causa de la seva resistència i flexibilitat del desgast. Una determinada marca ha augmentat l’índex de resistència al desgast de la beina PU un 300% a través de la creu molecular - enllaçar la tecnologia i només apareixen rascades lleus després de doblegar 5 milions de vegades en un entorn polsós.
3, Adaptabilitat ambiental: reptes externs a la durabilitat
1. Polarització de la temperatura
Brittitat de baixa temperatura: En un entorn de -40 graus, les beines de PVC ordinàries es tornaran trencadisses, mentre que les beines TPE o silicona poden mantenir la flexibilitat. Després de doblar 1 milió de vegades a -40 graus, la beina d’un cable M8 produït a nivell nacional no va mostrar esquerdes i és adequada per a robots d’investigació polar.
Sensació d’alta temperatura: En un entorn de 105 graus, la temperatura de deformació tèrmica de la capa d’aïllament XLPE és de 40 graus que la del PVC, cosa que pot evitar que els cables s’enganxin o es deformin a causa de la suavització.
2. Corrosió química
Ambient contaminat per petroli: les espurnes i les taques d’oli generades per robots de soldadura requereixen beines de cable per tenir resistència al petroli. Una determinada marca utilitza una beina fluorubber per mantenir una taxa de retenció de resistència a la tracció del 95% després d’immersar el cable en oli del motor durant 48 hores.
Ambient alcalí àcid: En les línies de producció química, els cables han de passar el test de resistència alcalí de l’àcid ASTM D543. Després de remullar un determinat model de cable M8 en una solució d’àcid clorhídric del 5% durant 168 hores, la beina no va influir i és adequada per a robots electroplegadors.
4, Verificació d’escenari: la prova final de laboratori a la línia de producció
1. Prova de línia de producció: verificació doble de vida i eficiència
Després de substituir els cables tradicionals per cables M8 en una determinada línia de producció de robot de soldadura automobilística, es va verificar la durabilitat mitjançant les proves següents:
Vida de flexió: sota la flexió de freqüència de la freqüència - de l’articulació (120 vegades per minut), el cable pot funcionar contínuament durant 18 mesos (aproximadament 5 anys d’ús real) sense cap interrupció del senyal, que és un 200% més que la vida tradicional per cable;
Estabilitat del senyal: a les estacions de soldadura amb fortes interferències electromagnètiques, l'efectivitat de blindatge dels cables redueix la taxa de pèrdua de paquets de senyal del 0,5%al 0,03%i augmenta l'eficiència general dels equips (OEE) de la línia de producció en un 22%.
2. Prova d'escenari extrem: trencar -se per límits estàndard
Robot de mar profund: el cable d’un determinat robot submarí ha de suportar una pressió profunda - de 2000 metres (uns 20MPa) i baixa temperatura (-2 graus). En incorporar fibres Kevlar a la beina, el cable es pot doblar un milió de vegades en condicions d’alta tensió sense deformació, fent -lo adequat per a l’exploració mineral submarina.
Robot quirúrgic: l’articulació de mà destresa de robot humanoide produïda domèstica utilitza un cable M8 Ultra Flexible, amb un conductor de 0,05 mm ultra - aliatge de coure fi i 32 cadenes retorçades; La beina està feta de poliuretà amb una duresa de la costa de 85A. Les proves han demostrat que el cable té una vida útil de 10 milions de vegades sota alta - flexió de la freqüència dels dits (120 vegades per minut), complint el requisit de deu anys de vida dels robots.