机器人电缆报价为什么差这么多?下单前要明确的 6 项规格

同一份机器人电缆询价发给三家供应商,报回来的价格往往相差很大。问题通常不在于谁报高了,而在于询价单写得不够明确,各家按各自的理解报了不同的线:有的报拖链用高柔线,有的报耐扭转电缆,还有的报一根复合电缆,把原来的两根合成了一根。本文面向需要比价、定供应商的采购人员,按实际下单的顺序,逐项说明机器人电缆询价时必须明确的 6 项规格,文末附一份可直接用于询价的信息清单。机器人电缆怎么选,归结起来就是这 6 项怎么写清楚。

先说什么是机器人电缆。机器人电缆是穿过机器人关节、腕部和臂体的电缆,在机械臂运动过程中传输电机动力或编码器反馈信号。与固定敷设的电缆不同,它在每个动作周期内都要承受扭转和弯曲,结构设计也围绕这种工况展开。因此,即使芯数相同,普通柔性电缆和机器人电缆也不是同一类产品。

本文对应的产品是连邦机器人电缆,采用耐扭转高柔结构,分动力、编码、复合三种规格,按机器人厂订单生产。文中的选型原则同样适用于其他机器人电缆的询价。

机器人电缆和拖链电缆的区别:扭转和弯折对电缆的区别

拖链在同一平面内往复运动,拖链电缆只承受弯曲,不承受扭转。机器人腕部会旋转,电缆在弯曲的同时还要绕自身轴线扭转。扭转和弯折不是柔性程度高低的问题,而是两种不同的受力方式,导体绞合、线芯排布和护套结构都是针对其中一种设计的。

这正是报价差异的第一个来源。芯数相同的拖链电缆和机器人电缆,在报价单上都标注为「高柔」,价格却不在一个档次。价格低的那一种能否用在你的机器人上,取决于它装在哪一轴。

Cable bending in one plane in a drag chain versus twisting around its axis at a robot wrist

决定一:明确运动工况——每段电缆经过哪几轴、如何运动

询价单上只写「高柔机器人电缆」,各家就会按自己的标准理解「高柔」。正确的做法是按每一段电缆分别说明:经过哪几个轴,承受弯曲、扭转还是两者兼有,以及机械臂的动作节拍。

同时,要求各家按同一口径回答额定值。扭转角度需注明是每米多少度,还是整段多少度;弯折寿命需附上对应的试验条件。电缆弯折寿命测试和扭转测试,各厂的方法、试验设备和弯曲半径都不相同,不同方法测出的数据不能直接比较。请供应商在报价中一并注明测试条件。

连邦机器人电缆的扭转角度和弯折寿命,根据客户提供的运动工况在订单中确认。

决定二:确定电缆类型——动力、编码还是复合,用一根还是两根

报价差异的第二个来源,是各家对电缆根数的理解不同。一个伺服轴既需要电机动力,也需要编码器反馈。有的供应商按两根电缆报价,有的按一根动力信号复合电缆报价,总价自然无法直接比较。

Separate power and encoder cables versus one hybrid cable on a servo axis

询价前应先确定这一点。列出每段电缆包含的回路:动力线芯、反馈信号,如有抱闸还包括抱闸线,并注明这些回路合用一根电缆还是分开布线。选用复合电缆时,常见的顾虑是动力线会不会干扰同一护套内的信号线。这取决于电缆内部信号部分的屏蔽和隔离设计,因此应与决定四的屏蔽要求一并提出。

连邦的动力、编码、复合三种规格属于同一系列。具体某款复合电缆能否将动力和编码置于同一护套内,在订单中确认。

决定三:确定芯数和线径——按回路计算,而不是按根数估算

这一项容易产生偏差,是因为各家对未注明部分的处理方式不同:有的增加备用芯,有的不加;有的按样本规格选动力芯线径,有的按客户提供的电流选。询价时应逐个回路统计芯数,注明是否需要备用芯,并给出每根动力芯的工作电流,线径依此确定。

导体结构有一条通用原则:用于运动轴的电缆,只能用细绞线,不能用单股线。细绞导体由多根细铜丝共同分担弯曲应力,单股导体在反复运动中容易断裂。连邦这款电缆采用细绞导体,线芯之间设有隔离层,以减少内部磨损。

芯数和外径可按订单定制,线规在订单中确认。

决定四:确定屏蔽要求——注明哪些回路需要屏蔽

是否加屏蔽,对电缆影响很大:屏蔽会增加外径,影响抗扭性能,也会影响价格。询价单上未注明时,常会出现一家带屏蔽、一家不带屏蔽的情况,报价无法逐项对比。

请注明哪些回路需要屏蔽。靠近伺服驱动器的编码器及其他反馈信号,通常需要屏蔽;同一段电缆中的动力芯则不一定需要。如机器人本体或工作站有电磁兼容(EMC)要求,请一并提供。

连邦机器人电缆的屏蔽结构,根据客户注明的回路在订单中确认。

决定五:确定护套材料和颜色——提供使用环境,由供应商选材

采购人员常被要求在 PUR、PVC、TPE 之间做选择,却缺少判断依据。PUR 和 PVC 电缆的区别、TPE 护套材料的特性确实存在差异,但选择哪一种,应由工作站的使用环境决定,而不是只看规格书。请说明护套会接触到的情况:油污或切削液、焊接飞溅、清洗剂、与臂体的摩擦;协作机器人还需考虑与人员的接触。供应商据此选材,各家的报价才基于同一组条件。

颜色成本最低,却能省去后续大量麻烦。同一条机械臂上布有多根电缆时,每根指定一种颜色,便于产线装配和后期维护时区分。

护套颜色可按订单定制,标准色为黑色;护套材料在订单中确认。

决定六:确定长度、外径和走线——按极限位置测量

长度也是容易出现偏差的一项。图纸上量得的直线距离,短于电缆在机械臂内的实际走线长度,按直线距离下料,机械臂运动到极限位置时电缆会被拉紧。机器人电缆走线长度应在电缆被拉伸最长的姿态下测量,并在每个旋转关节处预留扭转余量。

测量时还应同时提供两项数据:一是中空关节或线夹允许通过的最大外径;二是走线路径上最小的弯曲处。柔性电缆的最小弯曲半径取决于具体结构,在订单中确认。机械臂以外、从底座到电控柜的工业机器人布线属于另一段电缆,需单独提供数据。

连邦这款电缆的长度和外径可按订单定制。

robot-guide-routed-length

导致报价失准、电缆过早失效的五个常见错误

机器人电缆为什么会断,原因大多也在以下几点。

  1. 把不同测试方法得出的扭转和弯折数据,当作同一标准进行比较。
  2. 在承受扭转的部位选用拖链电缆,只因为它在报价单上是更便宜的「高柔线」。
  3. 将两根电缆的报价与一根复合电缆的报价直接比较,忽略了电缆根数不同。
  4. 按图纸直线距离确定长度,而不是按极限位置下的实际走线长度。
  5. 选错产品类型。本系列是机器人电缆线材,由机器人厂自行端接,不是带接头的机器人线束,也不是管线包;带接头的线束需另行报价。工作温度 -25 ~ +80°C,符合 RoHS、REACH。

询价时请提供以下信息

以下内容可直接复制到询价邮件中。

  • 机器人型号,以及每段电缆经过的轴
  • 每段电缆的运动工况:弯曲、扭转或两者兼有,以及动作节拍
  • 每段电缆包含的回路:动力、编码器、抱闸及其他信号
  • 各回路合用一根电缆,还是动力与编码分开布线
  • 每个回路的芯数、备用芯数量,以及每根动力芯的工作电流
  • 需要屏蔽的回路,以及电磁兼容(EMC)要求
  • 护套接触的环境:油污、切削液、焊接飞溅、清洗剂、人员接触
  • 每段电缆的护套颜色
  • 极限位置下的走线长度、允许的最大外径、最小弯曲处
  • 如已有扭转角度和弯折寿命的目标值,请附上所用测试方法
  • 单台用量和年用量

连邦机器人电缆的长度、芯数、外径和护套颜色可按订单定制;扭转角度、弯折寿命、护套材料、屏蔽结构、线规和复合结构在订单中确认。按以上清单提供信息,各家报价针对的就是同一根电缆,而且是按您的机器人工况设计的,而不是从样本中选出的通用型号。

开始您的项目,先获取报价

获取报价
Scroll to Top

Discover more from lianbangetech

Subscribe now to keep reading and get access to the full archive.

Continue reading