Kabel skrętny do ramienia robota — kabel PUR o skręcaniu SZ zoptymalizowany pod kątem skręcania, znamionowy ±270°/m, do nadgarstka 6-osiowego robota przemysłowego (oś 4/5/6) i segmentów ramion przegubowych o wysokim skręcaniu

Fizyka skręcania — dlaczego standardowe kable zawodzą

Standardowy kabel giętki — nawet kabel o wysokiej giętkości przystosowany do łańcucha prowadzącego — jest zaprojektowany do gięcia w jednej płaszczyźnie. Gdy przykładana jest siła zginająca, żyły po zewnętrznej stronie zgięcia rozciągają się (naprężenie), a te po wewnętrznej są ściskane. Wzór skręcania kabla (zazwyczaj S lub Z, jeden kierunek) uwzględnia to, umożliwiając wzajemne przesuwanie się żył w zespole rdzenia.

Skręcanie jest zasadniczo inne. Gdy kabel jest skręcany wokół swojej osi wzdłużnej:

• Żyły na zewnątrz kabla podążają ścieżką helikalną — dłuższą niż prosta linia środkowa
• Żyły blisko środka podążają krótszą ścieżką — bliżej osi obrotu
• Różnica długości ścieżki oznacza, że żyły zewnętrzne rozciągają się (naprężenie), a żyły wewnętrzne są ściskane — jednocześnie, na całym obwodzie

Po tysiącach cykli skręcania żyły zewnętrzne trwale się wydłużają (przewężenie, zwiększająca rezystancję), podczas gdy żyły wewnętrzne ulegają wyboczeniu (korkociąg, tworząc zwarcia między żyłami). Standardowe skręcenie jednokierunkowe przyspiesza to, ponieważ wszystkie żyły reagują na skręcanie w tym samym kierunku — naprężenie sumuje się, zamiast się znosić.

Skręcanie SZ — rozwiązanie dla skręcania

Skręcanie SZ zmienia kierunek skrętu helikalnego na długości kabla, przełączając między skrętem S i Z w powtarzalnych sekcjach 0,5–1,0 metra:

Gdy kabel jest skręcany zgodnie z ruchem wskazówek zegara, sekcje S zacieśniają się (żyły są ściskane), podczas gdy sekcje Z rozluźniają się (żyły są rozciągane). Wypadkowe naprężenie na danej żyle wynosi w przybliżeniu zero — ściskanie w sekcji S znosi rozciąganie w sekcji Z, w całce po długości żyły.

Przeciwskrętne pręty wypełniające pełnią dwie funkcje:

• Wypełniają przestrzenie międzyżyłowe, uniemożliwiając migrację żył do pustych przestrzeni podczas skręcania
• Zapewniają siłę powrotu sprężystego — po zwolnieniu skrętu zmagazynowana energia sprężysta prętów wypełniających przywraca kabel do jego neutralnej, nieskręconej pozycji

Kąt skręcania a oś robota — jaki parametr jest potrzebny?

Segmenty kabla dla osi 4, 5 i 6 to miejsca, gdzie kabel znamionowy pod kątem skręcania jest obowiązkowy — standardowy kabel giętki ulegnie awarii w ciągu tygodni w tych lokalizacjach.

Produkcja kabli skrętnych Yichi

• Długość skoku SZ dopasowana do parametru skręcania: Długość sekcji S/Z (0,5–1,0 m) jest dopasowana do oczekiwanego kąta skręcania i średnicy kabla. Stosunek długości sekcji do długości skoku kabla jest krytycznym parametrem projektowym — weryfikowany w każdym cyklu produkcyjnym
• Inżynieryjny materiał wypełniaczy przeciwskrętnych: Pręty wypełniające nie są generycznym PU — są formułowane z określoną twardością Shore (typowo 70–85 A) i modułem sprężystości, aby zapewnić właściwą siłę powrotu dla średnicy kabla i oczekiwanego kąta skręcania
• Warstwa ślizgowa między rdzeniem a powłoką: Cienka wewnętrzna powłoka TPE działa jako płaszczyzna poślizgu między zespołem rdzenia a zewnętrzną powłoką PUR. Bez tej warstwy powłoka wiąże się z najbardziej zewnętrznymi żyłami i ogranicza ich ruch skrętny — koncentrując naprężenie zamiast je rozpraszać
• Test skręcania z obciążeniem osiowym: Test skręcania jest wykonywany z kablem pod zdefiniowanym obciążeniem osiowym (typowo 50–100 N dla kabli robotycznych), aby symulować warunki zainstalowane, gdzie kabel jest pod niewielkim naprężeniem od własnego ciężaru i siły utrzymania złącza