目前，如果遇到難度大、具有危險(xiǎn)性或?qū)θ梭w健康有害的工作，通常總會(huì)有一位對(duì)此毫無畏懼的機(jī)器人同事來助操作人員一臂之力，機(jī)器人能夠以極高的精確度成百上萬次地完成每一個(gè)工作步驟，鑒于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，優(yōu)異的電纜系統(tǒng)必不可少。

Lapp集團(tuán)及其Lapp Muller機(jī)器人專業(yè)公司30多年來一直致力于機(jī)器人技術(shù)課題的研究，該公司還專業(yè)生產(chǎn)控制和數(shù)據(jù)電纜、特種電纜以及相應(yīng)的組裝電纜。這家1939年創(chuàng)立于巴黎的企業(yè)自2003年起隸屬于Lapp集團(tuán)，如今在Grimaud（靠近法國(guó)的C?te d'Azur）建有一個(gè)總面積達(dá)5000m2的高度現(xiàn)代化生產(chǎn)基地（圖1）。Lapp集團(tuán)除了可按照客戶個(gè)性化要求提供高科技機(jī)器人所需的電纜敷設(shè)解決方案以外，還能生產(chǎn)一些用于海面作業(yè)和水下作業(yè)等用途的特種電纜（圖2）。

圖1 隸屬于Lapp集團(tuán)的機(jī)器人技術(shù)專家Lapp Muller有著超過15年從事機(jī)器人技術(shù)課題研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。Lapp集團(tuán)在Grimaud（靠近法國(guó)C?te d'Azur）建有一個(gè)總面積達(dá)5000m2的高度現(xiàn)代化生產(chǎn)基地

大多數(shù)訂單來自于三類客戶群體，它們對(duì)產(chǎn)品有著各種各樣的需求：

系統(tǒng)集成商是為那些按照訂單生產(chǎn)的企業(yè)提供流水線裝置的專家，它們大多需要個(gè)性化的組裝電纜，如標(biāo)準(zhǔn)件的個(gè)性化組合一樣。

對(duì)于維護(hù)服務(wù)型企業(yè)而言，首先需要從眾多產(chǎn)品中迅速找到所需要的重要配件。

U.I.Lapp機(jī)器人市場(chǎng)經(jīng)理Frank Rothermund說：“要求最嚴(yán)苛的莫過于機(jī)器人制造商，這個(gè)領(lǐng)域涉及很多要求極高的應(yīng)用，而現(xiàn)有產(chǎn)品往往又不是理想的選擇，因?yàn)槊總€(gè)型號(hào)的機(jī)器人都有獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)流程和不同的結(jié)構(gòu)，所以針對(duì)電纜系統(tǒng)的要求也十分繁雜（圖3）。”

圖2 Lapp為客戶Dürr System APT提供Rundum-Sorglos成套組件（軟件）。和Dürr System APT協(xié)定的特殊線纜由Lapp Muller位于Grimaud的工廠研發(fā)生產(chǎn),并在斯圖加特的Lapp Systems公司完成組裝和測(cè)試

不折不扣的量身訂制解決方案

機(jī)器人元器件供應(yīng)商必須既能夠提供高品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，又能夠開發(fā)個(gè)性化的特殊產(chǎn)品。

“由于在復(fù)雜應(yīng)用領(lǐng)域中使用標(biāo)準(zhǔn)件通常需要在遇到疑問時(shí)作出不得已的讓步，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中使用機(jī)器人和生產(chǎn)系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)問題。”Frank Rothermund解釋道。

在Lapp內(nèi)部，機(jī)器人市場(chǎng)管理部門會(huì)與客戶合作開發(fā)個(gè)性化解決方案，這些解決方案通常很棘手、咨詢力度也較大，公司甚至還可以提供需求量很小，且富有“特色”的特種線纜。

汽車制造業(yè)是擁有上述客戶群的最重要的行業(yè)之一，該行業(yè)要求所有組件都必須滿足質(zhì)量和使用壽命方面的最高要求，只要有一根電線斷開就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線停擺，并且可能在極短的時(shí)間內(nèi)造成高達(dá)百萬元的損失。所以Frank Rothermund并不奇怪，類似于Nelson Bolzenschwei?-Technik（著名螺柱焊設(shè)備制造商）或Dürr（噴漆技術(shù)）這樣的市場(chǎng)主導(dǎo)企業(yè)，會(huì)依賴一些既有生產(chǎn)技術(shù)能力又有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和咨詢能力的專業(yè)廠家。

在汽車制造行業(yè)是一種必然：靈活性和穩(wěn)定性

Nelson公司是制造螺柱焊機(jī)的專家，包括安裝在汽車制造機(jī)器人身上的焊機(jī)。該企業(yè)為制造業(yè)的機(jī)器人配備特殊的工具，借助這些工具可放置銷子并將其焊接到車身上。這些裝置由機(jī)器人全自動(dòng)定位，并將銷子用于車身的電纜樹組裝。Frank Rothermund說：“這對(duì)工作效率和相關(guān)運(yùn)動(dòng)的精確度，以及整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率都提出了很高的要求。”

Nelson希望Lapp幫助其開發(fā)一種適用于6軸制造型機(jī)器人的特殊線纜，電纜需要沿著機(jī)器人的所有轉(zhuǎn)軸敷設(shè)，并且必須能夠跟隨轉(zhuǎn)軸彎折和轉(zhuǎn)動(dòng)。想要滿足這一應(yīng)用要求，線纜必須具有很高的柔韌性、極小的彎曲半徑和很高的抗扭強(qiáng)度，此外對(duì)組件工作壽命也有極高的要求。

另一個(gè)挑戰(zhàn)是解決狹小空間的限制。為了不影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，各種線纜必須以最小的空間占地經(jīng)過機(jī)器人的轉(zhuǎn)軸。“因此我們當(dāng)時(shí)決定，將所有必要的組件，也就是說將電焊線纜、數(shù)據(jù)和信號(hào)電纜、還有空氣和保護(hù)氣體軟管等全部放入一個(gè)外套中，按照此種方式得到的集成線纜的截面比采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品時(shí)單個(gè)線纜敷設(shè)所對(duì)應(yīng)的占地要小。”Frank Rothermund說。

圖3 U.I.Lapp公司機(jī)器人市場(chǎng)經(jīng)理Frank Rothermund認(rèn)為：“電纜生產(chǎn)的頂級(jí)項(xiàng)目展示了機(jī)器人生產(chǎn)商的一系列嚴(yán)苛要求。”

電磁兼容性（EMV）是這一整體線纜結(jié)構(gòu)所需面對(duì)的另一個(gè)問題，涉及到電焊搭鐵線的巨大電流負(fù)荷和由此產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。因此，極其敏感的數(shù)據(jù)和信號(hào)線必須通過附加銅質(zhì)屏蔽進(jìn)行保護(hù)。“另外，在選用相應(yīng)的絕緣材料時(shí)，要達(dá)到彎曲半徑小和抗扭性高的要求也很不容易。”Rothermund的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使他對(duì)此深有體會(huì)。

作為機(jī)器人技術(shù)專家，Lapp Muller公司成功解決了將所有相關(guān)組件集成為一根混合線纜的難題，達(dá)到了可供機(jī)器人使用的柔韌性和抗扭性，線纜的彎曲壽命高達(dá)200萬小時(shí)。

Nelson開發(fā)部門領(lǐng)導(dǎo)人Eduard Kirchner說：“我們對(duì)于自己的元器件要求很高，如焊接電源、分選器和焊接頭。當(dāng)然，整個(gè)系統(tǒng)還應(yīng)包括單個(gè)元件之間所有的連接組件，而我們?cè)贚app集團(tuán)找到了一個(gè)在各方面都能滿足高品質(zhì)要求的合作伙伴。”

新的機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)

機(jī)器人并不僅僅出自國(guó)際級(jí)大公司，越來越多地來自于較小的設(shè)備供應(yīng)商，并在中小型企業(yè)得到了成功應(yīng)用。Frank Rothermund這樣描述該領(lǐng)域的背景：“機(jī)器人系統(tǒng)不斷趨于小型化、可移動(dòng)化，價(jià)格更加便宜且功能更靈活，這意味著重新編程會(huì)更加快捷和簡(jiǎn)單。因此它們也將更受中小型生產(chǎn)企業(yè)的青睞。”目前已經(jīng)有了新的市場(chǎng)參與者，“例如Google去年收購了9個(gè)機(jī)器人公司。在這樣的背景下，市場(chǎng)專家們預(yù)計(jì)，機(jī)器人領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)規(guī)模式技術(shù)發(fā)展，新的商業(yè)市場(chǎng)潛力會(huì)得到落實(shí)，就象當(dāng)年傳統(tǒng)照相技術(shù)向數(shù)碼技術(shù)轉(zhuǎn)變一樣。”