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ロボットケーブルとは？可動ケーブルやキャブタイヤとは違う？構造・種類・選定
イグスのロボットケーブル「チェーンフレックス」
ロボットケーブルは、耐屈曲性や耐久性に優れた可動ケーブル
ロボットケーブルとは、主に機械や産業ロボットの可動部でも使用される、耐屈曲性や耐久性に非常に優れた可動ケーブルのことを言います。ロボットケーブルの構造や固定ケーブルやキャブタイヤケーブルとの違い、種類、適した選び方まで解説します。
ケーブルには2種類あります、固定ケーブルと可動ケーブルです。その名の通り、固定ケーブルは動かない箇所に、可動ケーブルは動く箇所に用いられます。ロボットケーブルとは、可動ケーブルの一種で、主に機械や産業ロボットの可動部で使われる耐屈曲性に優れたケーブルのことを指します。
ロボットケーブルとは
固定ケーブルと可動ケーブル、ロボットケーブルの違い
世界に存在するほとんどのケーブルは、固定され動かない用途で用いられる固定ケーブルです。電柱から延びる電線をイメージして下さい、固定されていますよね？動かない箇所には固定ケーブルが用いられます。基本的に心数や電圧、耐油性や耐熱性などが同じ場合、耐屈曲性を気にしない分、固定ケーブルの方が可動ケーブルよりも安価になります。
可動ケーブルには固定ケーブルの機能に加えて、可動に耐える耐屈曲性や耐久性が必要になります。また一口に可動ケーブルと言っても、一日一回少しだけ曲がるのと、50cmの距離を秒速50cmで1分間に60回動くのでは必要な性能が異なります。ロボットケーブルに決まった規格はありませんが、一般的に後者のような産業機械やロボットなどの高速・高加速・高頻度の動作に耐えられる可動用ケーブルのことをロボットケーブルと呼びます。
さらには機械やロボットの可動部でも、左右首振り運動、上下首振り運動、一軸直動運動、多軸直動運動と様々な可動方法があります。その動き方によってロボットケーブルに求められる特性は異なり、それぞれの動きに合わせた特性を持つことが優れた耐久性、ひいては長寿命に繋がります。
ロボットケーブルはメーカーにより、FAケーブル（Factory Automationの頭文字より）と呼ばれたり、その特性から耐屈曲ケーブル、高柔軟ケーブルと呼ばれることもあります。
ロボットケーブルの構造
ロボットケーブルの構造は主に、シース(外被)、シールド、内被、線心の撚り、絶縁体、導体、中心材で構成されています。メーカーや種類によって、シールド無しのものや2重シールド、また内被ではなく介在を使用したものや、中心材がない場合もあります。
イグスではすべての構成箇所において、可動部での断線を防ぎ高い耐久性を実現する工夫を施しています。
ロボットケーブルとキャブタイヤケーブルの違いは？
特定の用途に特化した性能か、規格に沿った汎用性か
「キャブタイヤケーブル」は主に給電したまま移動や可動をする用途で用いられるケーブルで、特定のJIS規格に基づいたケーブルを指します。そのため、絶縁体、外被に使用する材料、被覆の厚さなど様々な用途で使えるような仕様になっています。汎用性がある一方、JIS規格であることは様々な制約をうけ、製造メーカ―独自の工夫を施すことが難しくなることでもあります。
イグスのロボットケーブルは、JIS規格ではないため「キャブタイヤケーブル」とは呼びません。しかし機械やロボットの動作における高い屈曲性と耐久性に特化し、その用途において最適の性能になるよう独自の工夫をしています。様々な用途での平均的な屈曲性能か、特定の用途に特化し、その分野での最高の性能か。この違いが、キャブタイヤケーブルとイグスのロボットケーブルとの違いです。
イグスのロボットケーブルにおける許容電流や導体断面積の一覧は下記をご参照下さい。また、特定のキャブタイヤケーブルからの置換えについてのご質問などお気軽にお問い合わせ下さい。
ロボットケーブルの種類
ロボットケーブルはその動きに合わせて大きく2種類あります。直動の動き(1軸の動き)に適するものと、ねじれを伴う三次元の動きに適するものです。三次元の動きの代表に多軸ロボットがありますが、この場合３Dの動きに耐える耐捻回性を持つロボットケーブルを選ぶ必要があります。
直動用も捻回用も同じように、制御ケーブルから、動力ケーブル、ツイストペアケーブル、イーサネットケーブル、エンコーダケーブル、CCLINKケーブル、イーサネットケーブル、光ファイバーまで様々な種類があります。
ロボットケーブル:チェーンフレックス種類はこちら
ロボットケーブルの選び方
用途や動き、配線される場所の状況に合わせて選ぶことが大切です。電圧や心数に加え、大きく分けて次の４つの点に気を付ける必要があります。それは、１,曲げ半径や速度などケーブルにかかる負荷、２,ストローク長さ（走行距離）、3,使用環境(耐紫外線性、耐油性、難燃性が必要など)、4,捻回の有無です。
例えば常にクーラントがかかるような工作機械内の場合は耐油性の高いTPE外被を選ぶ必要があるかもしれませんし、ストローク長が長い場合その距離に対応したものを、狭小スペースの場合は小さな曲げ半径のものを選択する必要があります。屋外のクレーンに使う場合は耐紫外線性や耐寒性を考慮しなければなりません。また、多軸ロボットのように、ねじれを伴う動作の場合は耐捻回性のあるケーブルを選択します（イグスの場合CFROBOTケーブルカテゴリー内からの選択になります）。
イグスでは、負荷条件、ストローク長さ、耐油性、捻回性によってクラスを分類しています。さらに使用条件から最適なケーブルを選定可能なオンラインツールをご用意しています。ご不明点がある場合はいつでもヘルプデスクまでお電話またはメールにてご連絡下さい。新規設計時の選定サポートや技術的な質問から、ケーブルの置換えによるコスト削減のご提案までお手伝いいたします。
ロボットケーブルについては、その選定方法に迷われる方も多いかもしれません。イグスでは当初、樹脂製ケーブルキャリアであるエナジーチェーンのみを販売していました。しかしながら機械の高速化や高度化にともない、ケーブルキャリア内の配線ケーブルが断線してしまったというご相談を多く頂きました。そこで、特にケーブルキャリア内で長期間使用できるケーブルとして研究開発をし生まれたのが弊社のロボットケーブル、チェーンフレックスになります。