设计运动控制系统是计算过程。电机是否有足够的马力来移动负载?结构可以处理快速减速吗?

具有讽刺意味的是,工程师很少对电缆,传感器和执行器传输电力和控制信号的电缆相同的努力。然而,这些电缆通常突出与机械系统相同的力量。不符合这一挑战的电缆可能导致设备停机,电噪声或更糟,工人伤害和火灾。

“我们遇到了同样的问题:电机和控制器附带的电缆不适合连续弯曲,”Igus Inc.(东普罗维登斯,ri)制作的Chainflex系列产品经理Don Nester说。“我整天都在交叉引用他们的电缆与弯曲的电缆。”

电缆规范过程始于基本要求:导体的电压,电流,长度,数量和尺寸。然而,与执行器一样,也应该选择电缆以适应他们将体验的动作。如果电缆必须弯曲,导体的设计和布局可能会有多长时间的差异。

“如果电缆有25个导体,有两种方法可以制作它,”莱昂利·Elocab有限公司副总裁Dan Reeese解释道(加拿大,加拿大)。“一种方法是将导体排列在同心层中。另一个是将导线捆绑在五个五组中,然后将这些组扭转在一起。分组的格式为您提供比分层设计更好的扭转稳定性。”

细绞合导体比固体导体更柔韧。“想起一辆绳子与衣架,”尼斯特说。“如果你弯曲衣架,它可以保持其形状,但绳子非常灵活。”

将电线固定在电缆中的粘合剂,应该是光滑的材料,例如聚酯或铁氟龙。“你希望电缆内的组件自由移动,”雷斯说。

另一个问题是电缆将运行的环境。电缆是否会暴露在溶剂,润滑剂,磨损或焊接飞溅上?电缆是否会体验极端的热量或冷吗?电缆是否会用于洁净室?绝缘和夹克材料的成本和性能差异很大,选择往往涉及权衡。例如,聚氨酯具有优异的耐磨性,但对芳烃耐受性差。

如果电磁干扰是一个问题,有几个选项为屏蔽,包括箔,编织线和单或双螺旋服务屏蔽。“箔不是很灵活,但他们确实提供了100%的覆盖范围,”雷斯说。“编织屏蔽很好,但不是扭转应用。”

为了进一步保护电缆,尤其是在龙头和笛卡尔机器人中,建议使用柔性电缆载体。这些装置包括在链中连接在一起的小铰链箱或托盘。电缆在这些链接内部搁置,可以在一侧或完全封闭。这些链接可以由钢或尼龙制成,许多有架子或分隔件,用于额外的遏制。

“如果电缆正在移动,则电缆堆叠的点并将其抽出的点。电缆承运人握住电缆,因此它不会翻开并抓住东西,”雷斯说。

在指定电缆载体时,工程师应选择在每个电缆的外径周围提供10%间隙的链路尺寸。电缆载体的最小弯曲半径通常是最大电缆直径的八倍。

即使它们受到保护,电缆也会磨损,应定期检查。“电缆持续多长时间取决于它的放在一起的程度以及材料有多好,”里斯说。“我们已经取代了持续几千个周期的电缆。相比之下,我们制造了可以处理超过6000万周期的电缆。”