目前，如果遇到難度大、具有危險性或?qū)θ梭w健康有害的工作，通常總會有一位對此毫無畏懼的機器人同事來助操作人員一臂之力，機器人能夠以極高的精確度成百上萬次地完成每一個工作步驟，鑒于機器人運動的復(fù)雜性，優(yōu)異的電纜系統(tǒng)必不可少。
Lapp集團及其Lapp Muller機器人專業(yè)公司30多年來一直致力于機器人技術(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，如今在Grimaud（靠近法國的C?te d'Azur）建有一個總面積達5000m2的高度現(xiàn)代化生產(chǎn)基地（圖1）。Lapp集團除了可按照客戶個性化要求提供高科技機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集團的機器人技術(shù)專家Lapp Muller有著超過15年從事機器人技術(shù)課題研發(fā)的經(jīng)驗。Lapp集團在Grimaud（靠近法國C?te d'Azur）建有一個總面積達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，它們大多需要個性化的組裝電纜，如標準件的個性化組合一樣。
對于維護服務(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機器人市場經(jīng)理Frank Rothermund說：“要求最嚴苛的莫過于機器人制造商，這個領(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，因為每個型號的機器人都有獨特的運動流程和不同的結(jié)構(gòu)，所以針對電纜系統(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公司完成組裝和測試
不折不扣的量身訂制解決方案
機器人元器件供應(yīng)商必須既能夠提供高品質(zhì)的標準產(chǎn)品，又能夠開發(fā)個性化的特殊產(chǎn)品。
“由于在復(fù)雜應(yīng)用領(lǐng)域中使用標準件通常需要在遇到疑問時作出不得已的讓步，因此，在實際生產(chǎn)中使用機器人和生產(chǎn)系統(tǒng)可能會出現(xiàn)問題。”Frank Rothermund解釋道。
在Lapp內(nèi)部，機器人市場管理部門會與客戶合作開發(fā)個性化解決方案，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導(dǎo)致整個生產(chǎn)線停擺，并且可能在極短的時間內(nèi)造成高達百萬元的損失。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)）這樣的市場主導(dǎo)企業(yè)，會依賴一些既有生產(chǎn)技術(shù)能力又有相關(guān)經(jīng)驗和咨詢能力的專業(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的專家，包括安裝在汽車制造機器人身上的焊機。該企業(yè)為制造業(yè)的機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。這些裝置由機器人全自動定位，并將銷子用于車身的電纜樹組裝。Frank Rothermund說：“這對工作效率和相關(guān)運動的精確度，以及整個系統(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軸制造型機器人的特殊線纜，電纜需要沿著機器人的所有轉(zhuǎn)軸敷設(shè)，并且必須能夠跟隨轉(zhuǎn)軸彎折和轉(zhuǎn)動。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度，此外對組件工作壽命也有極高的要求。
另一個挑戰(zhàn)是解決狹小空間的限制。為了不影響機器人的運動，各種線纜必須以最小的空間占地經(jīng)過機器人的轉(zhuǎn)軸。“因此我們當時決定，將所有必要的組件，也就是說將電焊線纜、數(shù)據(jù)和信號電纜、還有空氣和保護氣體軟管等全部放入一個外套中，按照此種方式得到的集成線纜的截面比采用標準產(chǎn)品時單個線纜敷設(shè)所對應(yīng)的占地要小。”Frank Rothermund說。
圖3 U.I.Lapp公司機器人市場經(jīng)理Frank Rothermund認為：“電纜生產(chǎn)的頂級項目展示了機器人生產(chǎn)商的一系列嚴苛要求。”
電磁兼容性（EMV）是這一整體線纜結(jié)構(gòu)所需面對的另一個問題，涉及到電焊搭鐵線的巨大電流負荷和由此產(chǎn)生的電磁場。因此，極其敏感的數(shù)據(jù)和信號線必須通過附加銅質(zhì)屏蔽進行保護。“另外，在選用相應(yīng)的絕緣材料時，要達到彎曲半徑小和抗扭性高的要求也很不容易。”Rothermund的實踐經(jīng)驗使他對此深有體會。
作為機器人技術(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，達到了可供機器人使用的柔韌性和抗扭性，線纜的彎曲壽命高達200萬小時。
Nelson開發(fā)部門領(lǐng)導(dǎo)人Eduard Kirchner說：“我們對于自己的元器件要求很高，如焊接電源、分選器和焊接頭。當然，整個系統(tǒng)還應(yīng)包括單個元件之間所有的連接組件，而我們在Lapp集團找到了一個在各方面都能滿足高品質(zhì)要求的合作伙伴。”
新的機器人技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和市場
機器人并不僅僅出自國際級大公司，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：“機器人系統(tǒng)不斷趨于小型化、可移動化，價格更加便宜且功能更靈活，這意味著重新編程會更加快捷和簡單。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)有了新的市場參與者，“例如Google去年收購了9個機器人公司。在這樣的背景下，市場專家們預(yù)計，機器人領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)規(guī)模式技術(shù)發(fā)展，新的商業(yè)市場潛力會得到落實，就象當年傳統(tǒng)照相技術(shù)向數(shù)碼技術(shù)轉(zhuǎn)變一樣。”
