高抗扭機(jī)器人信號電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于機(jī)器人系統(tǒng)中的信號傳輸電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]盡管中國人口眾多，勞動力資源豐富且廉價，表面上看上去對機(jī)器人的需求并不是太迫切，但是我們的企業(yè)必須盡可能的采用高新技術(shù)來提高生產(chǎn)效率，以提高競爭力，并且人工操作不容易達(dá)到機(jī)器人那樣的精確性和準(zhǔn)確率，這就需要很多的工業(yè)機(jī)器人，因此工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在未來中國的前景是十分美好的。機(jī)器人電纜作為機(jī)器人的中樞神經(jīng)，控制和監(jiān)測信號的傳輸及電源連接，是機(jī)器人必不可少的關(guān)鍵組成部件。
[0003]隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷升級和發(fā)展，要求現(xiàn)代機(jī)器人能夠做很多復(fù)雜的勞動，這種復(fù)雜的勞動需要機(jī)器人的手臂等部位不斷的做彎曲和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動，而安裝于該部位的電纜就必須能夠經(jīng)受這種頻繁的彎曲和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動所產(chǎn)生的擠壓力和扭轉(zhuǎn)力，因此對可扭轉(zhuǎn)或三維高柔性電纜的需求越來越大。同時用于機(jī)器人的電纜往往處于高低溫、油污、水、酸堿等各種惡劣的工業(yè)環(huán)境，并與機(jī)器人的運(yùn)動部件(如手臂等)長期摩擦，并且為了保證機(jī)器人的使用性能，要求這些電纜的使用壽命和使用于直線拖鏈系統(tǒng)中的電纜的使用壽命一樣甚至更長。而現(xiàn)有PVC軟電纜等信號電纜用于直線拖鏈系統(tǒng)中的電纜很難滿足這種新要求。本申請是基于上述背景情況解決電纜在扭力和彎拉應(yīng)力同時存在的場合能夠具有承受彎曲和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動所產(chǎn)生的擠壓力和扭轉(zhuǎn)力進(jìn)行的改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高抗扭機(jī)器人信號電纜，它不僅能抗彎曲和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動所產(chǎn)生的擠壓力對電纜所產(chǎn)生的不影響，而且具有高耐磨，適用于惡劣工業(yè)環(huán)境。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的高抗扭機(jī)器人信號電纜，包括纜芯和擠包于纜芯上的外護(hù)套，所述纜芯由絕緣線芯和纖維絞線構(gòu)成，該絕緣線芯包括若干相互絞合的線束，在該相互絞合的線束外包覆有線芯絕緣層，每一線束均由若干金屬絲絞合成束;在纜芯和外護(hù)套之間從里向外依次為防滑包帶層、內(nèi)護(hù)套、編織屏蔽層。
[0006]在上述結(jié)構(gòu)中，由于纜芯是由絕緣線芯和纖維絞線構(gòu)成，纜芯中的絕緣線芯填充于纖維絞線，一方面纖維絞線保證了絕緣線芯在纜芯的位置，保證了纜芯的圓整性，即使在彎曲和扭轉(zhuǎn)的情況下，仍能保持良好的圓整性和線芯位置穩(wěn)定，從而穩(wěn)定和增強(qiáng)了電纜的電性能；另一方面纖維絞線又具有較高的抗拉伸能力，使電纜具有良好的抗拉和抗扭轉(zhuǎn)效果，能保證絕緣線芯不會因扭曲而發(fā)生相互擠壓造成的破損。又由于電纜中的絕緣線芯包括有相互絞合的線束，每一線束均由若干金屬單絲絞合而成，絕緣線芯中的金屬導(dǎo)體不是采用單根導(dǎo)體，而是由纖細(xì)的金屬絲絞合而成，這種結(jié)構(gòu)既能保證電信號安全、可靠傳輸，又使得電線纜具有極佳的柔軟性，便于電纜的彎曲和扭轉(zhuǎn)，也能較好地避免因彎曲和扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生擠壓和扭轉(zhuǎn)力對電纜所產(chǎn)生的不良影響。還由于在纜芯上重疊繞包有一層厚度合適的防滑包帶層，既能夠固定纜芯中絕緣線芯和填充其的纖維絞線的位置，使其不會因電纜移動或彎曲、扭轉(zhuǎn)而發(fā)生串位或松散，又保證在其擠包內(nèi)護(hù)套層時不與纜芯中的線芯絕緣層和纖維絞線相互粘連。編織屏蔽層不僅能有效避免環(huán)境電磁波對線纜傳輸信號的干擾和影響，以確保電纜傳輸信號的安全可靠性，而且編織屏蔽層具有較好的柔軟性和良好的機(jī)械強(qiáng)度及防護(hù)性能。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述絕緣線芯的絞合方向與線束的絞合方向相同。絕緣線芯和線束的絞合方向相同使線纜具有更好的柔軟性，利于電纜在使用中的彎曲的扭轉(zhuǎn)。
[0008]本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施方式，所述線束的絞合節(jié)徑比為12-15。這樣既使線束具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，又具有良好的柔性。
[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施方式，所述絕緣線芯填充于纖維絞線中，該纖維絞線為化學(xué)纖維長絲?；瘜W(xué)纖維具有拉力強(qiáng)、不霉變及耐磨耐腐的良好性能。
[0010]本實(shí)用新型的又一優(yōu)選實(shí)施方式，所述線芯絕緣層為PET混合物擠包層。采用PET混合擠包層其電絕緣性能優(yōu)良，甚至在高溫高頻情況下，其電性能仍較好，而且耐疲勞、耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定好。
[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施方式，所述防滑包帶層的包帶重疊量為帶寬的10%-15%。所述內(nèi)護(hù)套的厚度為0.3mm-0.5mm。所述編織屏蔽層采用軟銅絲或鍍錫軟銅絲編織而成，編織密度為70%-80%。既達(dá)到線纜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定牢固，又具有極好的屏蔽性。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述外護(hù)套為聚酯混合料擠包層，該外護(hù)套的厚度為1.5mm。使用該材料電纜外護(hù)套不僅具有良好的耐屈燒、抗磨損；同時又具有極好的耐磨、耐油、抗微生物和水解特性。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型高抗扭機(jī)器人信號電纜作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型高抗扭機(jī)器人信號電纜一種【具體實(shí)施方式】的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，I一纜芯、2—絕緣線芯、3—線束、4 一線芯絕緣層、5—纖維絞線、6—防滑包帶層、7—內(nèi)護(hù)套、8—編織屏蔽層、9 一外護(hù)套。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示的高抗扭機(jī)器人信號電纜，該電纜包括有纜芯1，纜芯I由五根絕緣線芯2和纖維絞線5構(gòu)成，絕緣線芯2填充于纖維絞線5中，纖維絞線5包圍與絕緣線芯2的周圍。纖維絞線5為聚酯纖維、聚酰胺纖維或聚丙烯纖維等化學(xué)纖維長絲，它平行地設(shè)置絕緣線芯2的周圍，并與絕緣線芯2—并絞合。絕緣線芯2包括有七根相互絞合的線束3，在七根相互絞合的線束3外包覆有線芯絕緣層4;每一根線束3均由若干細(xì)銅金屬絲絞合而成，線束3的絞合節(jié)徑比為14，考慮到線束3中的細(xì)銅金屬絲結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及線束的柔性，線束3的絞合節(jié)徑比優(yōu)選在12-15。絕緣線芯2的絞合方向與線束3細(xì)銅金屬的絞合方向相同，即兩者同為左向，或同為右向。在絞合的七根線束3外擠包有線芯絕緣層4，該線芯絕緣層4由PET為基材并添加其它添加劑形成的混合物擠包而成。
[0017]在纜芯I外周包纏有防滑包帶層6，防滑包帶層6的厚度控制為0.1mm，其包帶重疊量為帶寬的10%-15%，在防滑包帶層6外連續(xù)擠包有內(nèi)護(hù)套7，該內(nèi)護(hù)套的厚度控制在0.3mm-05mm。內(nèi)護(hù)套7的外周設(shè)置有編織屏蔽層8，編織屏蔽層8采用不小于0.1mm軟圓銅絲或鍍錫軟銅絲編織而成，其編織密度控制為70%-80%之間。在編織屏蔽層8外擠包有聚氨酯混合料擠包形成的外護(hù)套9，該外護(hù)套9的厚度為1.2mm-l.5mm，它具有耐磨、耐腐等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種較為惡劣的工業(yè)環(huán)境中。
[0018]制造本實(shí)用新型的方法，包括以下步驟:
[0019]1、采用若干根極細(xì)軟銅絲絞合成線束3，絞合節(jié)距與絞合外徑的比值控制在12-15倍之間，絞合節(jié)距均勻一致，絞合后的線束外觀圓整、無任何飛絲、斷絲、氧化、油污等不良現(xiàn)象。
[0020]2、在線束3上連續(xù)擠包高機(jī)械性能TPE混合物作為線芯絕緣層4，從而形成不同顏色的絕緣線芯2，絕緣線芯2上無任何肉眼可見洞眼、雜質(zhì)等不良缺陷；
[0021]3、將若干根不同顏色的絕緣線芯2按一定的排列方式和節(jié)距絞合成纜芯I，絞合時，絕緣線芯2放線張力適當(dāng)，防止絕緣線芯2被拉伸后導(dǎo)致電纜性能下降；在纜芯I的間隙中填充高抗拉的纖維絞線5，可保護(hù)絕緣線芯不受損傷，填充高抗拉的纖維絞線5不能纏繞在絕緣線芯2上；
[0022]4、填充的纖維絞線5在纜芯I中的位置相對穩(wěn)定、纜芯結(jié)構(gòu)緊湊，圍繞纜芯I重疊繞包厚度為0.1mm防滑包帶層6，包帶重疊量為帶寬的10—15%，包帶層須緊貼、平整；
[0023]5、在防滑包帶層6外連續(xù)擠包內(nèi)護(hù)套7，內(nèi)護(hù)套7厚度不大于0.5mm，內(nèi)護(hù)套材料采用高彈性TPE護(hù)套材料，內(nèi)護(hù)套7厚度均勻，表面應(yīng)無肉眼可見的洞眼、焦粒等不良缺陷；
[0024]6、在內(nèi)護(hù)套7外，采用外徑為0.1mm的軟圓銅線或鍍錫軟銅線編織，形成編織屏蔽層8，編織屏蔽層8的編織密度不小于80%，編織屏蔽層8上不能有飛絲、油污等不良現(xiàn)象；
[0025]7、在編織屏蔽層8外連續(xù)擠包特殊聚氨酯混合外護(hù)套材料作為外護(hù)套9，外護(hù)套9厚度不小于1.2_，外護(hù)套9表面應(yīng)無肉眼可見的洞眼、焦粒等不良缺陷。
[0026]以上對本實(shí)用新型專利的特定實(shí)施例進(jìn)行圖示和說明，但本實(shí)用新型專利不僅僅限于以上實(shí)例，凡根據(jù)本實(shí)用新型專利所作的等效變換，都應(yīng)在本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高抗扭機(jī)器人信號電纜，包括纜芯(I)和擠包于纜芯(I)上的外護(hù)套(9)，其特征在于:所述纜芯(I)由絕緣線芯(2)和纖維絞線(5)構(gòu)成，該絕緣線芯(2)包括若干相互絞合的線束(3)，在該相互絞合的線束(3)外包覆有線芯絕緣層(4)，每一線束(3)均由若干金屬絲絞合成束;在纜芯(I)和外護(hù)套(9)之間從里向外依次為防滑包帶層(6)、內(nèi)護(hù)套(7)、編織屏蔽層(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗扭機(jī)器人信號電纜，其特征在于:所述絕緣線芯(2)的絞合方向與線束(3)的絞合方向相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高抗扭機(jī)器人信號電纜，其特征在于:所述線束(3)的絞合節(jié)徑比為12-15。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗扭機(jī)器人信號電纜，其特征在于:所述絕緣線芯(2)填充于纖維絞線(5)中，該纖維絞線(5)為化學(xué)纖維長絲。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗扭機(jī)器人信號電纜，其特征在于:所述線芯絕緣層(4)為PET混合物擠包層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗扭機(jī)器人信號電纜，其特征在于:所述防滑包帶層(6)的包帶重疊量為帶寬的10%-15%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗扭機(jī)器人信號電纜，其特征在于:所述內(nèi)護(hù)套(7)的厚度為0.3mm-0.5mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗扭機(jī)器人信號電纜，其特征在于:所述編織屏蔽層(8)采用軟銅絲或鍍錫軟銅絲編織而成，編織密度為70%-80%。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗扭機(jī)器人信號電纜，其特征在于:所述外護(hù)套(9)為聚酯混合料擠包層，該外護(hù)套(9)的厚度為1.2mm-l.5_。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高抗扭機(jī)器人信號電纜，包括纜芯和擠包于纜芯上的外護(hù)套，所述纜芯由絕緣線芯和纖維絞線構(gòu)成，該絕緣線芯包括若干相互絞合的線束，在該相互絞合的線束外包覆有線芯絕緣層，每一線束均由若干金屬絲絞合成束；在纜芯和外護(hù)套之間從里向外依次為防滑包帶層、內(nèi)護(hù)套、編織屏蔽層。所述絕緣線芯的絞合方向與線束的絞合方向相同。所述絕緣線芯的絞合方向與線束的絞合方向相同。所述線束的絞合節(jié)徑比為12-15。該電纜安裝于機(jī)器人頻繁扭轉(zhuǎn)和彎曲的部位，傳輸信號和連接電源，具有較好的柔軟性、耐磨性、耐油性，尤其具有耐彎曲、耐扭曲、乃擠壓特性，同時具有耐阻燃性、耐候性等特性。
【IPC分類】H01B7/28, H01B7/04, H01B7/18, H01B7/17
【公開號】CN205376173
【申請?zhí)枴緾N201620079897
【發(fā)明人】王子純, 姚勰, 邵秀琴, 吳榮美, 陳子洪
【申請人】江蘇東強(qiáng)股份有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月27日