官方微信视频号
机器人可靠性之零部件篇：工业机器人电缆可靠性测试案例
时间：2022-03-04 13:25:00
来源：上海机器人产业技术研究院
作者：小R
上一篇推文《工业机器人电缆可靠性测试》中提到，机器人电缆在使用场景上比较严苛，一般是移动使用，承受弯曲和扭转运动的应力，且电缆失效直接影响机器人的正常使用，为解决这一行业痛点，部分机器人企业已经开展电缆可靠性测试。本文介绍部分典型案例。
▍SCARA机器人电缆垂直扭转寿命试验
在SCARA机器人中，波纹管中的电缆随关节运动，承受扭转应力。部分电缆在型式试验中会参考电缆测试标准进行试验，例如在TUV标准中，扭转角度±180度，扭转长度为300mm，扭转次数500万次。而在机器人实际使用中，扭转角度由关节最大运动范围和电缆安装长度决定，可能使用条件比厂商扭转条件严苛，因此需根据实际工况制定扭转角度/长度/次数进行试验。
在TH5812电缆垂直扭转试验机中，配备30通道导体电阻测试仪，可实时监测电缆中每根导体的电阻值，当导体电阻值增大到一定幅度（例如25%），判定电缆失效。
左：某型号SCARA机器人 右：垂直扭转试验设备
▍机器人电缆加速寿命研究试验
为了研究机器人电缆在2D扭转和弯折试验中主要应力和寿命的关系，以及相关的失效模式和失效机理。我们做了一系列加速寿命试验及失效分析，初步得到了主要应力的加速因子，以及弯扭试验下的失效信息。
在2D扭转试验中，进行3组不同扭转长度的电缆寿命试验，失效判据定为直流电阻变化率小于25%，可分别得到3组应力下的寿命。使用加速模型分析可得到不同应力的加速因子。例如扭转长度20cm和30cm对应的加速因子可达到X倍以上，也就是30cm对应的寿命为20cm扭转寿命的X倍。
扭转加速试验条件
在扭转寿命试验中，通过分析实时监控的导体电阻退化数据，可得到随试验时间的增加电阻逐渐增大，到25%以后，电阻值迅速增大。
某导体电阻退化曲线
对失效样本进行失效分析后，发现电缆导体铜丝存在不同程度的断裂，因此电缆扭转试验中的失效机理主要是由扭转应力后铜丝被拉断导致的导体电阻值增大。
断裂导体放大图片
▍机器人电缆选型对比试验
在电缆选型中，考虑不同厂家的电缆选用材料、制造工艺，在使用寿命方面存在差异。为了定性对比不同厂家的电缆，企业可根据机器人中电缆常用的弯扭形式（例如工业或协作机器人中，常见3D扭转应力），制定统一试验条件（弯曲半径、弯曲角度、扭转角度、扭转长度），对电缆进行寿命试验，通过对比导体电阻退化情况，以及外观检查和寿命试验后耐压试验结果，可对比不同电缆的寿命水平。
另外，由于常规应力下的寿命试验时间过长，1000万次寿命试验需要4个月左右，为了缩短试验时间，可增大弯曲和扭转应力进行加速试验。
欢迎对电缆可靠性测试技术感兴趣的朋友与我们探讨。
推荐新闻
-
创新驱动、智能进化、场景赋能、生态协同—— 第十届“创客中国”智能机器人中小企业创新创业大赛火热报名中！
2025-06-09 -
全球首张 | 智元机器人荣获人形机器人CR认证“001”证书
2025-05-31 -
突破行业标杆！埃夫特ER300系列机器人荣获MTBF 120000小时认证，重新定义可靠性
2025-05-30 -
普陀区人大常委会主任谈上伟调研机器人研究院
2025-05-15 -
2025年IEC/TC125国内主席顾问专家组、国内技术对口工作组和国际全会行前会成功召开
2025-05-15 -
我国牵头国际标准被30+国家转化，全球应用进程加速推进
2025-05-15 -
“全国机器人标准化检测分技术委员会”获批，我院承担秘书处
2025-05-14 -
“天工”人形机器人一体化关节进入全面“体检”阶段
2025-05-13 -
关于开展第十届“创客中国”智能机器人中小企业创新创业大赛项目征集工作的通知
2025-05-12 -
江苏省南通市代表团一行赴机器人研究院考察
2025-05-12 -
国家标准《工业机器人静电安全规范》等三项标准工作启动
2025-05-07 -
关于征集第十届“创客中国”智能机器人中小企业创新创业大赛评委的通知
2025-04-29 -
共探高质量、发布新成果——2025人形机器人产业高质量发展论坛顺利召开
2025-04-27 -
镇江市党政代表团一行赴机器人研究院考察
2025-04-25 -
定立场，测关节，论数据-全国人形机器人检测认证工作组2025年第二次会议于深圳顺利召开
2025-04-25 -
我院承办的第十届“创客中国”智能机器人中小企业创新创业大赛新闻发布会顺利召开
2025-04-18 -
福州人形机器人训练场启动并接入国家级测评平台
2025-04-15 -
安全性能国际接轨启新章——工业机器人CR认证新规研讨于沪召开
2025-04-15 -
政企携手谋新篇---上电科领导西南行暨卡诺普机器人全系列产品CR认证签约仪式在蓉举行
2025-03-12 -
市科委主任骆大进调研机器人研究院：肯定成绩，寄予厚望
2025-03-10 -
ABB全系列机器人CR认证战略合作签约
2025-02-25 -
KUKA机器人再添新认证
2025-01-27 -
国评中心与京沪两地人形机器人共建创新中心共同举办人形机器人产业发展论坛
2024-11-20 -
人形机器人检测认证工作组正式成立
2024-11-22 -
守安全底线、 保本体可靠、促智能发展，全国人形机器人检测认证工作组会议顺利召开
2025-02-27 -
我院专家获得"机器人"领域国际电工标准化1906奖
2024-10-14 -
国评中心(总部)为安川颁发机器人洁净级认证证书！
2024-09-25 -
JAKA拿下协作机器人全系列CR认证“001”证书
2024-09-19 -
KUKA全系列机器人获得CR认证
2024-09-14 -
2024世界机器人大会机器人行业规范检测与技术分论坛在京圆满举行
2024-08-25 -
国评中心（总部）北京测评中心正式揭牌！
2024-08-24 -
首届智能机器人分级分类评价创新论坛在上海召开
2024-07-05 -
上海成立机器人概念验证中心
2024-06-25 -
【研发成果】轻量化、模块化、智能化的移动机器人面市！
2024-06-20 -
机器人赛道逐渐拓宽，人形机器人正当时？
2024-07-01 -
【祝贺】艾利特CS系列协作机器人通过100000小时MTBF测评！
2024-01-03 -
协作无界，“加”速未来—2023首届中国（盐城）机器人+新能源产业发展大会在盐城顺利召开
2023-12-25
