Dove vengono utilizzati i cavi nella robotica

Non esiste un unico “cavo per robot” universale. La scelta dipende da ciò che il cavo trasporta e dal movimento effettivo a cui sarà sottoposto.

Flessibile, flessione continua e torsione: le differenze

Cavo flessibile

È progettato per piegarsi facilmente durante installazione, manutenzione o movimenti occasionali. “Flessibile” non significa necessariamente adatto a milioni di cicli.

Cavo a flessione continua

È progettato per movimenti ripetitivi in catene portacavi, portali, sistemi pick-and-place e macchine automatizzate. Occorre rispettare il raggio minimo di curvatura e le condizioni dinamiche pubblicate dal produttore.

Cavo robotico o per torsione

I robot multiasse possono torcere il cavo attorno al suo asse mentre lo flettono. Un cavo per movimento lineare continuo non è automaticamente adatto alla torsione. In presenza di rotazione ripetuta, verificate le specifiche di torsione o l’applicazione robotica espressamente indicata dal produttore.

Cavi di controllo e flessione continua

I collegamenti di controllo che si muovono ripetutamente richiedono una costruzione per servizio dinamico. Esempi nel catalogo Ramcorp includono Belden 7401W MachFlex e Alpha Wire 852605 Xtra-Guard Flex.

Per portali, assi lineari e catene portacavi, LAPP 8910044 ÖLFLEX FD 890 è un esempio di cavo per movimento continuo in catena. L’idoneità alla catena portacavi non dimostra, da sola, l’idoneità alla torsione.

Cavi servo e VFD

Servomotori e variatori di frequenza (VFD) presentano requisiti specifici di potenza, isolamento, messa a terra e controllo dei disturbi elettrici. Quando anche il cavo si muove, la sua costruzione meccanica deve corrispondere al profilo di movimento.

Belden 29502F High-Flex VFD è un esempio per applicazioni VFD che richiedono maggiore flessibilità. La scelta finale deve verificare tensione, conduttori, schermatura, raggio di curvatura e condizioni di servizio dinamico.

Encoder, sensori e segnali

Encoder, resolver e sensori trasmettono segnali di retroazione e possono trovarsi vicino a motori e inverter. La schermatura può essere importante per limitare le interferenze elettromagnetiche (EMI), secondo le esigenze del sistema.

Alpha Wire 86502CY Xtra-Guard Flex è un esempio di cavo multipolare a coppie, schermato, per dati e segnali con flessione continua. Verificate anche configurazione delle coppie, capacità elettrica e requisiti del dispositivo collegato.

Ethernet industriale nei sistemi robotici

Ethernet industriale collega PLC, sensori, telecamere, controllori e ingressi/uscite remoti. Un collegamento fisso non richiede necessariamente lo stesso cavo di un asse mobile.

Ethernet ad alta flessibilità

Belden 7938A Cat 5e High-Flex è un esempio di Ethernet industriale schermato per applicazioni dinamiche, quando le specifiche di movimento e di rete corrispondono al sistema.

Ethernet fisso o a flessione occasionale

LAPP 2170893 ETHERLINE è un cavo Cat 5e schermato da 22 AWG per PROFINET, EtherCAT, EtherNet/IP, PoE e PoE+. Presenta una classificazione UL AWM di 600 V, ma è destinato a installazione fissa e flessione occasionale, non alla flessione robotica continua.

Dress pack e tipi di robot

Un dress pack organizza i cavi lungo il braccio robotico. Il percorso determina gran parte della sollecitazione meccanica: raggio di curvatura insufficiente, trazione eccessiva, abrasione o torsione non prevista possono ridurre la durata anche di un cavo dinamico adatto.

Cause comuni di guasto

• Fatica del conduttore: i cicli ripetuti possono rompere i fili elementari.
• Abrasione o danni alla guaina: sfregamento, olio, sostanze chimiche, calore o ambiente inadatto possono deteriorarla.
• Torsione eccessiva: può danneggiare un cavo progettato solo per flessione lineare.
• Raggio di curvatura errato: aumenta la sollecitazione meccanica.
• Schermatura danneggiata: compromette la protezione dalle EMI e i segnali.
• Scarico della trazione insufficiente: trasferisce le forze a conduttori e terminazioni.

Come scegliere un cavo per un’applicazione robotica

1. Movimento: installazione fissa, flessione occasionale, flessione continua, torsione o combinazione.
2. Requisiti elettrici: tensione, AWG, numero di conduttori o coppie e corrente.
3. Condizioni meccaniche: raggio di curvatura, corsa, velocità, accelerazione, cicli e torsione.
4. Ambiente: temperatura, olio, refrigeranti, sostanze chimiche, UV, umidità e abrasione.
5. Segnale ed EMI: schermatura, impedenza e protocollo, quando applicabile.
6. Certificazioni: verificate i requisiti UL, CSA, NEC e quelli dell’apparecchiatura o dell’installazione.

Non scegliete un cavo solo in base alla tensione e alla dimensione del conduttore. Un cavo da 600 V può essere elettricamente adatto ma non idoneo alla flessione continua o alla torsione.

Esempi di cavi per robotica e automazione

Questi prodotti illustrano costruzioni diverse e non sono automaticamente intercambiabili. Confrontate l’applicazione con la documentazione aggiornata del produttore.

Serve aiuto per scegliere cavi per robotica o automazione?

Ramcorp Wire & Cable può aiutare a reperire cavi a flessione continua, di controllo, VFD, Ethernet industriale, strumentazione e cavi speciali per robotica e macchine automatizzate.

Per sostituire un cavo esistente, inviate produttore e codice articolo. Per nuove applicazioni, indicate dimensione e numero dei conduttori, tensione, schermatura, lunghezza, tipo di movimento, raggio minimo di curvatura, torsione e ambiente operativo.

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