1 范围

本标准规定了机器人特种线缆的试验方法和检验规则。

本标准适用于工业类和服务类机器人线缆，包括工业机器人、特种机器人，特别是管道机器人、爆破机器人、矿井、户外等需拖拽使用的机器人线缆；服务类机器人线缆包括：扫地机、迎宾、教育、助力等机器人线缆。

2 范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于文件。

GB/T 3048.8-2007 电线电缆电性能试验方法：交流电压试验

GB/T 3953-2009，电工圆铜线

GB/T 3956-2008，电缆的导体

GB/T 4910-2009，镀锡圆铜线

GB/T 5013.2-2008/IEC60245:1998 额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆第2部分：试验方法

GB/T 25085-2010/ISO6722:2006 道路车辆60V和600V单芯电线

GB/T 25087-2010/ISO14572:2006 道路车辆圆形、屏蔽和非屏蔽的60V和600V多芯护套电缆

JB/T 10696.6-2007 电线电缆机械和理化性能试验方法第6部分：挤出外套刮磨试验

CRIA 0003.4-2016 工业机器人专用电缆：中国机器人产业联盟

UL RP5770-2018 用于反复弯曲应用的电缆评估推荐规程

UL758-2017 电器布线电线电缆及其试验方法

TUV 2577 08/16 机器人用电缆的要求规范

EN 50395：2005 低压能源电缆的电气试验方法

3 术语和定义

GB/T 2900.10、GB/T 3956、GB/T 5032.1和GB/T 19666界定的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1 工业机器人（Industrial robot）：

用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于航天航空、电子、物流、化工等各个领域之中。

3.2 服务类机器人（Service robot）：

一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。

3.3 正常视力-除检查者的正常矫正镜片（如有）外，无任何辅助的视力。

3.4 室温 (25±10)℃。

3.5 型式试验（符号T）：在一般商业基础上提供本标准所涵盖的电缆类型之前，需要进行测试，以证明符合预期应用的性能特征。这些电缆试验的性质是，在进行电缆试验后，无需重复试验，除非电缆材料、电缆设计或电缆制造工艺类型发生变化，这可能会改变性能特征。

3.6 样本测试（符号S）：对从完整电缆中提取的完整电缆或组件样品进行的试验，足以验证电缆成品是否符合电缆产品设计规范。

3.7 常规试验（符号R）：对所有生产电缆设备长度进行测试，以证明其完整性。

3.8 柔软度

3.8.1 柔性（PR)：线缆在运动中的最小弯曲半径“r”所能达到的范围大于10倍外径(r＞10D)的情形下；

3.8.2 高柔性（GR)：线缆在运动中的最小弯曲半径“r”所能达到的范围为大于5倍外径，且小于等于10倍外径(5D＜r≤10D)的情形下；

3.8.3 超柔性（CR)：线缆在运动中的最小弯曲半径“r”所能达到的范围小于5倍外径(r≤5D)的情形下。

4 使用特性

4.1 电线电缆的额定电压U₀/U为 300V /500V、450V/750V、600V/1000V。

4.2 依电线电缆绝缘材料耐温等级，电线电缆的长期允许工作温度应不超过200℃。

5 产品代号及表示方法

工业类机器人线缆：IRC

服务类机器人线缆：SRC

6 安全

6.1 本技术规范的目的不是解决与其使用相关的所有安全问题，技术规范的使用者有责任培训专业的电缆产品试验检测人员，建立适当的健康和安全程序，了解并遵守适用的国家和地方监管制度、法律法规。

6.2 电气危险：某些试验程序需要使用到高电压，所有电缆设备的设计应符合良好的工程规范，安全是电缆设计的一个重要组成部分。为避免电缆设备在这种情况下触电，应采取必要的预防措施，并应遵循测试电缆设备制造商的建议。

6.3 机械危险：某些使用机械电缆设备的试验可能会使操作员暴露在机械电缆危险中，应采取防护措施，注意保护眼睛、手指、手和其他身体部位免受伤害。

7 物理可靠性试验

通过各项物理性能的测试来研究在有限的样本、时间和使用费用下，找出电缆产品薄弱环节。

7.1 摇摆弯曲试验

摇摆弯曲试验项目是根据电气用品安全法相关法令的规定所制定的电缆设备实验项目，电缆设备试验方法如图1：

图1 电缆设备90度摇摆弯曲示意图

从电缆成品上取长度为1.1m的试验样品，所有芯线导体串联起来，一端按照上图的要求单端固定在摇摆试验机上，另一端按下表悬挂相应重量的砝码，选择合适的电缆弯曲半径，以正负90度的摇摆角度，以一定的速率进行弯折测试，摇摆到标准规定的要求次数（一个来回为一次）后，电缆设备任一芯线不得发生短路及断路现象，并且绝缘及护套不发生龟裂破损的异常现象，弯曲半径、吊重、速率见表1。

表1 电缆产品摇摆弯曲试验要求

注：线缆如有屏蔽层的建议单独摇摆测试屏蔽层。

7.2 弯折及旋转试验

从电缆成品上取长度为1.5米的三个试样，按照图2所示将试样电缆产品两端固定在测试仪上。转子板中的作用尺寸应与电缆设备的外径相匹配，以确保电缆设备不受限制且不受损坏。图中固定距离L为300mm，电缆产品试样弯曲半径为150mm，固定电缆样品的转子以50圈/分钟的速率旋转，要求达到规定要求次数。

图2 弯折及旋转示意图

7.3 快速弯折试验

从电缆成品上取三个长度为0.5m的样品，按照图3所示将电缆设备一端固定，另一端弯折，弯曲半径“r”依据电缆产品柔软特性参照标准3.8要求来设定，测试仪以每分钟200次弯折的速率弯折电缆样品，达到规定要求的电缆弯折次数。

图3 电缆产品快速弯折示意图

7.4 U型拖链试验

从电缆成品上取长度为1.5米的三个试样，按照图4将试样电缆设备两端固定，弯曲半径“r”依据电缆产品柔软特性参照标准3.8要求。测试仪以一定的速率、行程长度L测试运行，达到规定要求次数，弯曲半径、行程长度、速率见表2。

表2 U型拖链试验要求

图4 U型拖链示意图

7.5 2D扭转试验

7.5.1 直线扭转：从电缆成品上取长度为1.0米的三个试样，如图5所示将电缆产品试样固定在测试仪上，转子的角度为“θ”，测试仪以每分钟60次的速率旋转，固定电缆长度为两个转子顶端的直线距离加上其距离的5%余长，达到规定要求次数。

图5 2D扭转示意图

7.5.2 曲线扭转：从成品电缆上取一个长度为1m的电缆样品。如图6所示，将电缆设备两侧固定在测试仪上，弯曲半径“r”依据电缆产品柔软特性参照标准3.8要求。转子的角度为“θ”，以每分钟60转的速度旋转，达到规定要求次数。

图6 电缆曲线扭转示意图

7.6 3D扭转试验

从电缆成品上取长度为0.6米的三个试样将电缆样品如图7所示一端固定在测试仪的上部，电缆样品的上部将在0到90°的范围内弯曲。将样品台的另一端固定在转盘（测试仪的下部）上，转盘在0至±180°范围内移动，测试仪以每分钟30次移动的速度旋转和弯曲样品电缆，一个是通过360度移动，达到规定要求次数。

图7 电缆3D扭转示意图

7.7 垂直扭转试验

从成品电缆上取不少于长度为1.5m长的样品。如图8所示，将电缆样品固定在垂直扭转测试仪上。下固定点与转子之间的距离为30*D±5%mm，不小于30cm，下固定点和转子之间的电缆样品长度为距离的1.05倍，以避免电缆在极端位置发生纵向拉伸，旋转角度高达±180°的转子以每分钟40±2圈的速度旋转，一个循环在360°范围内移动，达到规定要求次数。

图8 电缆垂直扭转示意图

7.8 转盘扭转试验

此电缆设备试验仅针对超柔的外径小于5mm的小外径线缆，有穿孔要求等特殊要求的，从成品电缆上取三个长度为1.7m的样品。按照图9将样品电缆固定到转盘测试仪上。转盘与上固定点的距离L1为70cm，转盘与下固定点的距离L2为35mm，转盘以每秒300°的速度在0到±180°的范围内转动，一个扭转在360°范围内移动，达到规定要求次数。

图9 电缆转盘扭转示意图

7.9 成品拉断力试验

电缆成品需通过整体拉断力试验，改电缆设备试验方法如下：

图10 电缆抗拉断试验示意图

从电缆成品上取长度为0.3m的试样，如图10所示两端用治具夹持，调整电脑拉力计速率见表3，在拉力计到达最大拉力后急速下降，即判为试验结束，电脑自动记录下最大拉力即为电缆成品的最大承受拉力。如电缆设备试验品彻底拉断，电缆拉断力判定以从中间断裂为准。

表3 电缆成品拉断力试验要求

8 环境可靠性试验

环境可靠性试验：通过模拟电缆产品在实际使用过程中的环境特性实验来研究在有限的样本、时间和使用费用下，找出电缆产品薄弱环节。

8.1 老化试验

8.1.1 老化条件：电缆样品应按照指定的试验方法老化，并在以下时间内老化：

a） 工作温度为70℃的电缆在100℃±2℃温度条件下7天；

b） 工作温度为90℃的电缆在121℃±2℃温度条件下7天；

c） 工作温度为105℃的电缆在136℃±2℃温度条件下7天；

d） 工作温度为200℃的电缆在232℃±2℃温度条件下7天。

8.1.2 老化后要求：在老化期结束时，绝缘应符合表4中给出的要求，护套应符合表5中给出的要求：

表4 绝缘材料试验要求

表5 护套材料试验要求

8.2 刮磨试验

对于单支线电缆产品如果规定了特殊要求，如描述为“耐磨性”的电缆，则取长度为1米的试样。从一端去除25mm绝缘，使用图11所示刮磨试验装置沿试样轴向往复刮磨绝缘表面，当刮针磨透绝缘接触导体时，计数器因刮针与导体短路而停止动作记录下次数，装置应满足如下规定：

图11 电缆刮磨测试示意图

－－刮针直径：（0.25±0.01）mm 或（0.45±0.01）mm，由供需双方协商确定；

－－刮针类型：弹簧线（不锈钢）材料；

－－频率：往复（55±5）次/min（移动一个来回为一次）；

－－刮针位移：（20±1）mm；

－－刮磨长度：（15.5±1）mm；

－－重物（位置、重力值、设计细节）：试样上的垂直力在运动状态下应恒定；

－－安放力：试验过程试样不应移动，如果需要固定，施加在导体上的张力不应超过 100N/mm²；

－－装置固定：装置应足够稳定以保证结果不受影响。

8.3 低温性能

8.3.1 卷绕

两个长度为600mm的电缆产品试样，从两端去除25mm长的绝缘，用-40℃±2℃的冷冻室（根据供需双方协议可以使用-25℃±2℃），芯轴直径和重物的要求见表6：

表6 电缆产品低温性能测试要求

图12 低温卷绕

8.3.2 电缆产品试样和轴芯应在冷冻箱内旋转最少4h，按图12所示将试样卷绕在芯轴上，自由端加载重物呈垂直状态，不低于表中规定的最少圈数；低温卷绕后，允许将试样返回到室温，进行目视检查，如果目视检查不露导体，按9.2进行耐电压试验。

8.4 240h短期老化

8.4.1 准备两个长度最小为350mm的电缆产品试样，从每端去除25mm绝缘；

8.4.2 使用表7规定温度的烘箱和-25℃±2℃冷冻室，卷绕用重物和芯轴直径参考8.3.1；

表7 短期老化测试要求

8.4.3 将电缆产品试样放置在烘箱内240h，用导体固定试样避免绝缘和支架之间存在任何接触，试样彼此之间及试样和烘箱内表面分开至少20mm，不同绝缘材料的电线电缆不应在一起测试。电缆设备老化后，从烘箱取出试样使其在(23±5)℃下存放至少16h，经过室温调整后依8.3.1在室温下进行电缆设备卷绕试验，电缆设备卷绕后进行绝缘目视检查，如果目视不露导体、无裂开，则进行耐电压试验，在耐电压试验期间不应发生击穿。

8.5 耐环境和化学品

8.5.1 该电缆产品试验要求依据客户实际使用环境，使用客户指定的汽油（ISO1817液体C）、柴油（90%ISO1817,油号3+10%P-二甲苯）、机油（ISO1817油号2）、酒精（85%酒精+15%ISO1817液体C）等液体或化学品，用来验证电线电缆有限度接触的液体后的变化情况；

8.5.2 准备长度为150mm的电缆产品试样，从每端去除25mm绝缘，按以下条件浸渍：

－－试验温度：23℃±5℃

－－试验周期：20h

－－最大电线外径变化率：15%

用测量精度±0.01mm的测试电缆设备量取试验前电线外径三个点取平均值D1；试验周期后取出试样擦干表面液体，允许在室温下干燥30min，在干燥后5min内，在浸渍前同一测量点测量电线电缆外径三个点平均值D2，计算出电线电缆外径变化率:（D2-D1)/D1*100%。

9 电气要求

9.1 直流电阻

电缆导体的直流电阻测量参考GB/T3956-2008/IEC60228:2004

9.2 单支线耐电压测试

9.2.1 准备最小长度为350mm的电缆产品试样，从每端剥去25mm绝缘，把导体两端扭在一起形成环，如图12所示。在非导体容器中装上盐水（质量比为3%的NaCl水溶液），试样端头露在液面上面，使用频率为50Hz或60Hz的交流电压源。

图12 电缆产品耐电压测试示意图

9.2.2 额定电压在300/500V及以下电线

如图所示把试样浸渍在水浴中，4h后在导体和水浴之间施加1kV（均方根）测试电压30min，然后以500V/S的速率增加电压到以下电压值：

－－导体规格小于0.5mm²的电线为3kV；

－－导体规格不小于0.5mm²的电线为5kV；

9.2.3 额定电压在450/750V及以上电线

完成和信号电线同样的程序后，保持3kV或5kV的电压5min。

9.2.4 要求不发生击穿。

9.3 多芯复合线的耐电压测试

该电缆设备试验适用于护套电缆、编织电缆和扁平无护套电缆。

9.3.1 准备一个长度为5米的电缆产品样本，小心去除护套，不损坏电缆芯线、护套或整个编织，以及长度完整电缆设备的任何其他覆盖物或填充物。对于扁平的无护套电缆设备，在芯线之间切断绝缘，手工分离芯线，长度为2m，按GB/T3048.8-2007标准中的接线方式接好线。

9.3.2 将电缆样品浸泡在标准中规定的温度（20℃±15℃）水中进行。确保两端伸出水面的长度不小于200mm，在对电缆设备施加测试电压时防止表面电压泄漏。在不少于5min的时间内，在导体和水之间施加电缆标准规定幅度的大小电压。

－－导体规格小于0.5mm²的电线为3kV；

－－导体规格不小于0.5mm²的电线为5kV；

9.3.3 在电缆产品试验过程中，绝缘不得发生击穿的故障。