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超高柔性耐彎折技術(shù)，解決機器人關(guān)節(jié)線路易斷行業(yè)難題
多軸聯(lián)動工業(yè)機器人依靠關(guān)節(jié)部位靈活轉(zhuǎn)動完成各類精細化作業(yè)動作，關(guān)節(jié)位置配套線束需要跟隨機械臂完成日復(fù)一日、高頻次、大幅度的反復(fù)彎折、扭轉(zhuǎn)、擺動動作，這也是整臺機器人設(shè)備當中，線束損耗速度較快、故障發(fā)生率較高的主要部位。傳統(tǒng)普通線纜內(nèi)部芯線結(jié)構(gòu)僵硬、柔韌性能不足，長期承受高頻往復(fù)彎折動作之后，內(nèi)部細銅絲極易出現(xiàn)疲勞斷裂，造成線路斷路、信號中斷、設(shè)備停機報錯，不僅頻繁增加線束更換成本，還嚴重影響自動化生產(chǎn)線連續(xù)作業(yè)進度，機器人關(guān)節(jié)線束易斷裂早已成為行業(yè)內(nèi)普遍存在的棘手難題。卓美成工業(yè)潛心研發(fā)超高柔性耐彎折線束主要技術(shù)，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)到外部材質(zhì)優(yōu)化，徹底解決機器人關(guān)節(jié)線路易斷痛點。
在線束內(nèi)部導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，我們徹底摒棄傳統(tǒng)單根粗銅絲、少股粗絞合導(dǎo)體制作模式，采用行業(yè)先進的超細精絞柔性導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，選用直徑極小的高純度無氧精銅絲，按照科學(xué)對稱絞合方式進行多層復(fù)合絞合制作，大幅度提升導(dǎo)體整體柔韌度與抗疲勞性能。這種超細多股絞合結(jié)構(gòu)，能夠均勻分散線束彎折過程中產(chǎn)生的應(yīng)力作用力，避免應(yīng)力長期集中在單一位置造成芯線折斷，即便完成數(shù)百萬次高頻往復(fù)彎折動作，內(nèi)部導(dǎo)體依舊能夠保持完整導(dǎo)通狀態(tài)，不易出現(xiàn)斷裂損壞問題。
在外部絕緣與護套材質(zhì)選用上，針對機器人關(guān)節(jié)高頻彎折使用場景，我們舍棄硬度高、柔韌性差的普通 PVC 絕緣材質(zhì)，選用高彈性柔性 TPU、改性 PUR、特種彈性體等高柔環(huán)保材質(zhì)制作線束絕緣層與外護套。此類柔性材質(zhì)具備質(zhì)地柔軟、回彈性能優(yōu)異、低溫不發(fā)硬、耐磨抗拉伸等多重優(yōu)勢，即便在低溫車間環(huán)境下依舊能夠保持良好柔韌度，不會出現(xiàn)材質(zhì)硬化僵硬影響彎折活動的情況，同時能夠有效緩沖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動過程中線束受到的摩擦、擠壓、拉扯外力，進一步降低外皮破損、內(nèi)部線路受損概率。
除此之外，我們在高柔性線束內(nèi)部增設(shè)抗拉緩沖加強層，嵌入凱夫拉抗拉纖維絲，在不影響線束整體柔韌彎折性能的前提下，大幅度提升線束整體抗拉強度，有效抵御機器人關(guān)節(jié)活動過程中線束受到的拉扯牽引力，避免線束被強行拉伸造成結(jié)構(gòu)變形、芯線斷裂。同時結(jié)合機器人關(guān)節(jié)運動軌跡，優(yōu)化高柔性線束成品結(jié)構(gòu)形態(tài)，預(yù)留科學(xué)彎折余量，搭配緩沖式分支結(jié)構(gòu)，進一步釋放彎折過程中的線路應(yīng)力，提升線束耐彎折使用壽命。
經(jīng)過專業(yè)實驗室設(shè)備實測驗證，依托超高柔性耐彎折技術(shù)制作而成的機器人關(guān)節(jié)線束，可穩(wěn)定完成千萬次以上不間斷往復(fù)彎折測試，測試完成之后線束依舊保持線路導(dǎo)通正常、絕緣性能完好、外皮無破損開裂，各項使用性能全部達標。目前該高柔性耐彎折線束已經(jīng)廣泛應(yīng)用于六軸焊接機器人、上下料機器人、協(xié)作機器人、噴涂機器人等各類多軸設(shè)備關(guān)節(jié)部位，成功幫助眾多企業(yè)徹底解決關(guān)節(jié)線束頻繁斷裂更換的困擾，大幅度減少設(shè)備線路故障頻次，為自動化產(chǎn)線連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)提供堅實技術(shù)支撐。
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