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イグス株式会社

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ロボットケーブル/可動ケーブルの断線やねじれの原因

線心破断

線心破断(断線)

一定の曲げ応力の下で、個々の線心に機械的な過負荷、引張り負荷が掛かることで銅線が断線し、導電不良が生じます。
 
多くの場合、素線の不良や撚りピッチの方向および長さの不良が原因です。 個々の素線を非常に細くすれば非常に柔軟な導体を製造できますが、長期的には断線を招くことがあります。 イグスは自社試験施設での長期テストで、最適な線心径、撚りの長さや方向の組合せを解明しました。

コークスクリュー現象

コークスクリュー現象(ねじれ)

曲げ動作において個々の線心に機械的な過負荷、引張り負荷が掛かることで銅線が破断し、外部からも分かるねじれたような変形がケーブル全体に生じます。多くの場合、ケーブルの不適切な構造が原因です。 層撚りや、中心材がないこと、チューブ押し出し成形の外被などが原因となります。 更に、許容可動条件での使用(小さ過ぎる曲げ半径、長過ぎるストローク)が、コークスクリュー現象を招くこともあります。
 
イグスはコークスクリュー現象を防ぐため、線心数が12本以上の場合、を採用しています。 線心が細かく撚られることで、ケーブルを曲げたときに生じる内径と外径の線心長の差を無くします。 引張力と圧縮力のバランスが保たれ、ケーブルの寿命を大幅に延長します。

絶縁体の損傷

絶縁体の損傷

導体周囲の絶縁体が損傷することで短絡が生じます。 一定の曲げ応力による材質疲労や、撚り構造内部での材質の摩耗が原因となります。 導体または編組シールドの単線破断により、絶縁体に穴が開きます。
 
絶縁体の損傷を回避するため、相互に固着しないTPEやPVCが使われます。 イグスの試験施設では絶縁体の材質が何百万回往復も試験されています。

外被の破断

外被の破断

外被の膨張や破断は、ケーブル外被の損傷と呼ばれます。 外被が柔らかくなって変形するか、破断して内部の撚り線またはシールドが見えるようになります。 使用する油脂や化学薬品に適さない素材を選択したことが原因です。 データーシートに表示された最低温度をはるかに下回る低い周囲温度も外被の損傷を招くことがあります。 外被の膨張や損傷が生じた場合、速やかなケーブル交換が必要になります。
 
外被の損傷を回避するには、まずケーブルの使用温度条件およびを考慮することを推奨します。 油を使用しない環境で温度が常時5°Cを超える場合は、耐油性無しのPVC外被ケーブルで対応できます。 ケーブルが油と接触する場合、PURまたはTPE外被のチェーンフレックスケーブルを推奨します。 TPE外被のケーブルはバイオオイルにも耐性があります。 チェーンフレックスケーブルの耐油性は、DIN規格に従って規定されています。 これらの外被は、エナジーチェーン内に収納した状態の連続使用で、-25°C(PUR)又は-35°C(TPE)にも対応します。

シールドの破断

シールドの破断

電気ケーブル内外の電磁干渉は、機械的な過負荷が生じシールドワイヤーが破断することによって起こります。 シールドの先端がフリースやホイルを突き抜けて線心に達した場合、シールド効果が低減したり、短絡が生じます。 多くの場合、シールドの編組角度が繰り返しの曲げに適さないことが原因となります。ケーブル外被の剥離後シールドが簡単にずれる場合、可動使用に向いていない証です。
 
イグスではシールド破断を避けるため長期試験を行い、エナジーチェーン内使用に最適なシールド編組角度を突き止めました。この角度は引張力を軽減し、エナジーチェーン内での使用に適しています。 シールドが動かないように、丈夫な内被がさらに保護します。