Depuis plusieurs années déjà, le protocole de communication Ethernet est sorti des domiciles et des bureaux pour gagner aussi les sites industriels et ainsi concurrencer de plus en plus les bus de terrain conventionnels. Parallèlement, le besoin en débits de données toujours plus importants a donné naissance à de nouveaux standards de câbles Ethernet tels que les câbles dits CAT6, CAT6A et CAT7, y compris dans les applications industrielles. Or le maintien d’une bonne intégrité des signaux dans des câbles de ce type, basés sur des transmissions de données via paires torsadées - blindées ou non - n’est pas forcément compatible avec les contraintes parfois extrêmes que peuvent subir ces câbles. C’est notamment le cas en robotique où les câbles Ethernet sont sujets à toutes sortes de contraintes mécaniques (flexion, écrasement, torsion, etc.).

C’est justement pour répondre à cette problématique que la société Igus, spécialisée notamment dans la conception de câbles dédiés aux mouvements, a lancé il y a peu une nouvelle génération de sa série de câbles Ethernet industriels Chainflex. Ces câbles sont à la fois compatibles avec les standards les plus performants en termes de transmissions de données à très haut débit sur câbles à paires torsadées, et capables de supporter les contraintes mécaniques souvent extrêmes rencontrées dans les applications de robotique. Le câble Chainflex référencé CFROBOT8.050 est ainsi compatible avec le standard CAT6A (adapté au standard 10GBASE-T pour des débits allant jusqu'à 10 Gbit/s et à des fréquences ne dépassant pas 500 MHz) alors que celui référencé CFROBOT8.052 l’est avec le standard CAT7 (débit jusqu'à 40 Gbit/s et fréquences jusqu'à 600 MHz).

« Les usines de production modernes ne sauraient plus se passer des quelque trois millions de robots industriels qui ont besoin de quantités de données toujours croissantes. Ce dont elles sont totalement dépendantes, ce sont de câbles à longue durée de vie faisant appel à des matériaux et à des structures particulières pour assurer une transmission sûre des données et éviter les arrêts coûteux des installations », explique Benoit Melamed, responsable de la gamme de câbles Chainflex chez Igus France, qui précise que, « contrairement aux câbles utilisés pour les mouvements linéaires dans les chaînes porte-câbles, les câbles pour robots sont soumis à des sollicitations mécaniques combinant forces de flexion, de torsion et d'écrasement ; c'est la raison pour laquelle nous testons tous les câbles non seulement en torsion, mais aussi dans des cinématiques de mouvements propres à l'application dans les robots industriels. »

Une structure particulière

Pour concilier débits élevés et résistance à ces contraintes mécaniques extrêmes, cela implique que tous les constituants de ces câbles (conducteurs, blindages, matériaux des gaines), qui subissent des charges très différentes pendant les torsions, conservent leur stabilité les uns par rapport aux autres quels que soient leurs mouvements afin que l'affaiblissement, la capacité du câble et la qualité du signal restent dans des tolérances serrées sur toute la durée de vie du câble.

Pour ce faire, igus mise sur la combinaison entre des films très glissants tout en étant très robustes et des éléments de remplissage particulièrement "tendres" qui absorbent systématiquement les forces générées. Des matériaux isolants optimisés en torsion ainsi que des éléments amortissants mécaniques spécifiques garantissent cette durabilité, selon Igus.