ロボットケーブル・FAケーブルの構造について
ロボットケーブル・FAケーブルの構造について
ロボットケーブル・FAケーブルの構造・選定とは
キャブタイヤケーブルの進化系とも呼べるロボットケーブル・FAケーブルは、キャブタイヤと同様、複数の導体をまとめて撚った多芯構造を持っています。複雑な動きやミリ単位の正確性を求められる場面での使用も多く、内部構造は複雑な動きへ対応するため、多芯化しています。
構造上、撚りや導体本数・絶縁体が重要な選定材料となります。
ロボットケーブル・FAケーブルの柔軟性・曲げ半径・繰り返しによる断線(ショート)への耐久性は、大きく分けて2つの構造要素で決まります。
- ケーブル内導体の撚り
- 屈曲性能や耐ノイズ性に影響がある
- 導体を覆う絶縁体素材
- 導体を保護し、短絡(ショート)を防止する
可動性能の向上や電気性能の安定
ご利用の環境を元に、適した構造(撚り・絶縁体素材)を考慮することで、最適なケーブルを選定することができます。
言い換えるなら、もともと他のケーブルより
価格が高い傾向にあるロボットケーブルは
コスト削減・最適化ができる可能性が高い
=
使用状況と価格のバランスを新たにとること
といえるのです。
ロボットケーブル・FAケーブルの構造 導体・撚りについて
ロボットケーブル・FAケーブルは、撚り合わせる導体の芯線数によって、適した形状や性質が変わります。単芯〜40芯を超えるまで多様なバリエーションがあり、あらゆる動きや用途をカバーしています。
撚りには種類と方向があります。用途に合わせて、選定してください。
- 2芯線を撚り合わせたもの→対撚り
- 4芯線を撚り合わせたもの→カッド撚り
- 全体を撚った場合→集合撚り
撚り方向は右撚り(S)と左撚り(Z)があります。
種類 | 形状 | 特徴 | 真円度 | 可動性 | 価格 |
---|---|---|---|---|---|
単線 | 素線1本のみの導体 可動用途では使われない | ◎ | × | ◎ | |
集合撚り | 複数本の素線を一括して撚り合わせたもの 最も汎用的な導体 |
△ | ◎ | ○ | |
同心撚り | 1本の素線を中心とし、 その周囲に同心円上に撚り合わせたもの |
○ | △ | △ | |
複合撚り | 1集合撚りしたものをもう一度撚り合わせたもの可動用、 柔軟用、太物の導体 |
○ | ◎ | △ |
素材(導体・撚り)の選定ポイント
ロボットケーブル・FAケーブルの構造 絶縁体とは
絶縁体の役割は、主に導体の保護です。
短絡(ショート)を防止することや、可動性能の向上、電気特性の安定と関係します。
絶縁体の素材により、ケーブル内部の性能が影響を受けますので、ケーブルの動きや布設場所に合わせた、必要な素材選びが重要です。
また、素材により価格に変化が大きいのも特徴です。フッ素を使ったケーブルは、全般的に優れた性能を発揮しますが、非常に高価です。
購入前に必要な性能を整理することで、価格で優位な特殊エラストマー素材に置き換えることが可能なこともあります。
ロボットケーブル・FAケーブルの構造 絶縁体選定のポイント
絶縁体を選定する上で重要な要素は
- 動く頻度
- ケーブルの内部温度
例えば『内部温度の変化はあまり大きくないが、特によく動く』という場合、使用するロボットケーブルが高価なフッ素樹脂素材から、コストダウンが可能な特殊エラストマー素材に置き換えできた事例もあります。
敷設環境の整理をすることで、最適なケーブルを見つけだせるケーブルだといえます。
絶縁材種別 | 加工性 | 電気特性 | 主要性能 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
可動性 | 柔軟性 | 難燃性 | 耐熱性 | 耐寒性 | 環境 | |||
ビニル | 軟質PVC | △ | × | ◎ | ○ | ○ | △ | △ |
SRPVC | △ | × | ◎ | ○ | ○ | △ | △ | |
XLPVC | △ | △ | ◎ | ○ | ○ | △ | △ | |
ポリオレフィン | HDPE | ○ | × | △ | × | △ | ◎ | ◎ |
XLPE | ○ | △ | △ | × | ○ | ◎ | ◎ | |
発泡PE | ◎ | × | △ | × | △ | ◎ | ◎ | |
PP | ○ | ○ | △ | × | ○ | △ | ◎ | |
特殊エラストマー | PEL | △ | ◎ | △ | × | ○ | ○ | ◎ |
FRPEL | △ | ◎ | △ | ○ | ○ | △ | △ | |
フッ素樹脂 | ETFE | △ | ◎ | △ | ◎ | ◎ | ◎ | △ |
FEP | ○ | ◎ | △ | ◎ | ◎ | ◎ | △ | |
PFA | ○ | ◎ | △ | ◎ | ◎ | ◎ | △ |