六轴机器人电缆怎么选：按轴分段，把每一段的需求写清楚

很多采购给六轴机器人询电缆时，询价单上只有一行「高柔机器人电缆」，后面跟一个芯数和一个总长度。问题是，一台六轴机器人的本体线从底座一路走到手腕，中间要经过六个关节，每一段的受力、要走的线路和能穿过的空间都不一样。只写一行，供应商只能按一种规格来报。按底座来选，线太粗，到手腕穿不过去；按手腕来选，芯数又不够底座那段用。

这篇文章写给机器人本体厂、自动化集成商里负责选线和询价的工程师、采购。我们按轴把机械臂拆开，讲清楚下单前要定的六件事，文末附一张按段填写的询价表，可以直接复制到邮件里用。

文中对应的产品是连邦 机器人电缆，用于六轴和协作机器人关节的耐扭转高柔电缆，有动力、编码、复合三种规格，以线材形式出货，由机器人厂自己压接。下面的分段方法，询其他厂家的六轴机器人电缆时也一样适用。

什么是六轴机器人？先看六个关节各管什么

六轴机器人就是由六个旋转关节串起来的机械臂，前一个关节转动时，会带着后面的部分一起动。行业里一般从底座往上，依次叫 J1 到 J6：

每个轴都有一台伺服电机，每台电机一般要接动力线和编码器反馈线，有抱闸的还要多一组抱闸线。这些线全部从底座出发，一节一节往外走。弄清楚了这条路径，就明白电缆为什么要分段来选。

一、先分段：以转接点为界，把整条线拆开

工业机器人布线，很少是一根线从底座直接拉到法兰。只要中间有固定点，线就会在那里断开，比如底座里的端子排、大臂壳体里的转接头、手腕前面的固定线夹。两个固定点之间的这一截，就是一段线，在询价单上单独写一行。

所以第一步，是先在图纸上把这些固定点标出来。后面五件事都是按段来定的，段没分清楚，需求就写不清楚。

二、判断每一段是扭还是弯：看关节转轴和电缆的方向

怎么判断一段线是在扭还是在弯？有个简单的办法：看关节的转轴和电缆走向的关系。转轴和电缆方向一致，关节一转，电缆就绕着自己扭；转轴和电缆垂直，电缆就是被来回弯折。按常见的布局，J1、J4、J6 主要让电缆扭转，J2、J3、J5 主要让电缆弯折。实际还要对照自己的走线来看，电缆偏离关节中心穿过去的话，扭和弯往往是同时存在的。

扭转和弯折对电缆的区别，不在于线够不够软，而是两种完全不同的受力。只要经过扭转关节，那一段就必须按耐扭转来选。所以每一段都要写清楚：经过哪几个轴，是扭、是弯还是两者都有，扭转轴的转动范围是多少。机器人腕部电缆往往在很短的距离里连续经过 J4、J6 两个扭转轴，是整条手臂上工况最苛刻的一段。

连邦机器人电缆的扭转角度和弯折寿命，会根据您给出的每段运动工况，在订单中确认。

三、列出每一段要走的回路：越靠近底座越多

每一段电缆，要承担它后面所有电机和末端工具的线路。从底座出来的那段，可能要带上大半条手臂的动力、反馈和抱闸线；过了手腕，可能只剩最后一两台电机和工具信号线。每台机器人的电机布置都不一样，所以回路清单要按自己的设计逐段列，不能拿底座那份清单一路抄到手腕。

回路列清楚之后，再决定每一段用什么规格。动力和编码可以分成两根线走，也可以用一根复合电缆。走线空间紧、回路又多的地方，用复合线更省空间。至于某款复合电缆能不能把动力和编码做在同一个护套里，需要在订单中确认。连邦的动力、编码、复合三种规格是同一个系列，用的是同一套耐扭转结构，同一台机器人的不同段可以按需要选不同规格。

四、按段确定芯数和外径：过线孔最小的地方决定线有多粗

芯数从上一步来，按回路逐个数，再加上需要的备用芯。外径则要看走线路径。每一段都会有一个最窄的地方，可能是中空关节的过线孔，可能是线夹，也可能是铸件里的走线槽。电缆不光要穿得过去，还得留出扭转的空间。最窄的地方通常在手腕附近，这也是整条臂没法用同一种线径的原因：按底座选的机械臂电缆穿不过手腕，按手腕选的又装不下底座那段的回路。

所以每一段都要给两个数：含备用芯在内的芯数，以及最窄处能通过的最大外径。另外，请提供每根动力芯的工作电流，线规会据此来定。连邦这款电缆采用细绞导体，芯线之间加了隔离层，减少运动中的内部磨损。芯数和外径可按订单定制，线规在订单中确认。

五、按段确定屏蔽、护套和颜色：不同位置，工况不同

要不要屏蔽，看这段线走的是什么信号。编码器反馈和电机动力走在同一段时，反馈信号一般需要屏蔽；只走动力的那段，不一定需要。要注意的是，加了屏蔽外径会变粗，所以一定要控制在上一步给出的外径上限以内。如果机器人本体或工作站有电磁兼容（EMC）要求，请一起提供。

护套材料，看这段线装在什么位置。底座靠近地面和电控柜，环境相对简单；手腕紧挨着末端工具，焊接飞溅、切削液、清洗剂都可能碰到，还要和臂体反复摩擦。把每一段会接触到的环境写下来，供应商才能据此选护套材料。另外，建议每一段指定一种护套颜色，产线装配和后期维修时，一眼就能分清哪根是哪段。

屏蔽结构和护套材料在订单中确认。护套颜色可按订单定制，标准色为黑色。

六、按段测量长度：在各自最远的姿态下量，扭转轴处要留余量

每一段线被拉到最长时，机器人的姿态并不相同。底座那段，在 J1 转到极限位置时最长；手腕那段，在 J4 和 J6 都转到极限时最长。所以每一段都要在让它最长的那个姿态下测量，并且在经过的每个扭转轴处预留余量，让扭转分散到一段长度上，而不是全部集中在线夹那一个点。

每一段都要写清楚走线长度，以及路径上弯得最急的位置。最小弯曲半径和电缆结构有关，在订单中确认。长度可按订单定制。另外，从底座到电控柜、在机械臂外面的那段线，运动方式完全不同，要单独列一行，很多时候也不是同一种线。

整条手臂只写一行，最容易出的五个问题

1. 六个轴只写一行规格，供应商只能按一种外径、一种芯数来报，结果哪一段都不合适。
2. 每段都写「高柔」，却没说明哪几段经过扭转轴，报回来的线可能根本不耐扭。
3. 把底座那段的回路清单直接用到手腕，线太粗，穿不过中空手腕。
4. 所有段都在同一个姿态下量长度，总有一段在动作极限位置被拉紧。
5. 产品类型选错。这个系列是机器人电缆线材，由机器人厂自己端接，不是带接头的线束，也不是管线包；带接头的线束需要另外报价。工作温度 -25 ~ +80°C，符合 RoHS、REACH。

询价时，请按段填写这张表

把下面这张表复制到询价邮件里，每段填一行就可以。

表格之外，再补充以下信息：

• 机器人类型和型号
• 每个扭转轴的转动范围
• 每段路径上弯得最急的位置
• 电磁兼容（EMC）要求
• 已有扭转角度、弯折寿命目标值的，请附上对应的测试方法
• 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，都可以按段定制；扭转角度、弯折寿命、屏蔽、护套材料、线规和复合结构，按段在订单中确认。您按段把需求发过来，我们也会按段报价，每一段都能对照实际的机械臂逐项核对。