CN103280271A - 机器人手臂扭转电缆 - Google Patents

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喻敏
关勇
赵树朋
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Abstract

本发明涉及一种机器人手臂扭转电缆，具体的说是用于机器人手臂部位的电缆，属于电缆技术领域。其包括芯线、屏蔽层、增强层和护套，芯线包括多对导体和分布在各对导体之间的能够变形的填充物，每个导体外表面披覆绝缘层。导体由七股导体束绞线捻合而成，每股导体束绞线由三十根导体单丝捻合而成。本发明具有阻燃、耐磨、耐水、耐油、耐低温、耐候、耐臭氧性，能适应机器人使用的各种复杂环境，特别在扭转、拖链上具有极高的可靠性。

Description

机器人手臂扭转电缆
技术领域
本发明涉及一种机器人手臂扭转电缆，具体的说是用于机器人手臂部位的电缆，属于电缆技术领域。
背景技术
机器人的出现是为了适应现代制造业的规模化生产，代替人工解决单调、重复的体力劳动，大幅提高生产质量和产量。目前出现全球性经济疲软，制造商们更希望利用工业机器人技术来帮助生产出更有竞争力的优质产品，进一步促进了机器人事业的迅猛发展。但是由于机器人工作方式的特殊性和工作环境的复杂性，对机器人使用的电缆都提出了特殊的要求，机器人专用的电缆应运而生。
目前，我国机器人一些特殊部位的电缆还主要依靠进口德国和日本的电缆，国内的电缆由于工艺和材料的问题无法生存合格的产品。例如：机器人手臂上使用的电缆对扭转和拖链这种负载运动的要求较高，而国内的电缆达不到其使用要求。为促进我国机器人事业的发展，急需利用现有的设备、工艺、材料设计开发机器人手臂扭转电缆。
这种线缆不仅仅需要满足机器人使用的特殊环境，还需要满足500万次以上的扭转和拖链，有极高的可靠性要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种机器人手臂扭转电缆，其具有阻燃、耐磨、耐水、耐油、耐低温、耐候、耐臭氧性，能适应机器人使用的各种复杂环境，特别在扭转、拖链上具有极高的可靠性。
按照本发明提供的技术方案，机器人手臂扭转电缆包括芯线、屏蔽层、增强层和护套，芯线外表面连接屏蔽层，屏蔽层外表面连接增强层，增强层外表面连接护套，其特征是：所述芯线包括多对导体和分布在各对导体之间的能够变形的填充物，每个导体外表面披覆绝缘层。所述导体由七股导体束绞线捻合而成，每股导体束绞线由三十根导体单丝捻合而成。
进一步的，填充物采用棉纱材料制作。
进一步的，绝缘层采用TPE绝缘材料制作。
进一步的，屏蔽层采用无纺布材料制作。
进一步的，增强层由三十六股金属束线相互交织而成，每股金属束线由八根金属单丝捻合而成。
进一步的，护套采用TPU材料制作。
进一步的，导体为四对
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1.本发明采用四对1.0mm2芯线传输电能，在达到普通电源线传输能源的同时，能够做扭转和拖链运动，运动量能达到1000万次以上，可靠性极高，在23℃的室温环境下，能传输20A的电流，完全能满足机器人手臂电流传输；       
2.绝缘层胶料使用无骨TPE，护套使用特种TPU，材质轻，重量在普通材料的2/3左右，移动起来更加轻便；
3.同普通线材比，机器人手臂电缆绝缘材料使用无骨型TPE，弯曲和扭转时绝缘层基本没有应力产生，柔韧性好，弹性强，能在负载状态下做高速运动；
4.护套材料属于特种聚氨脂，线材阻燃、耐磨、耐水、耐油、耐低温、耐候、耐臭氧保证电缆在各种复杂环境下长期使用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为导体结构示意图。
附图标记说明：1-导体、2-绝缘层、3-填充物、4-屏蔽层、5-增强层、6-护套、7-芯线、8-导体束绞线。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1所示，本发明主要包括芯线7、屏蔽层4、增强层5和护套6，芯线7外表面连接屏蔽层4，屏蔽层4外表面连接增强层5，增强层5外表面连接护套6。
所述芯线7包括多对导体1和分布在各对导体1之间的能够变形的填充物3，填充物3采用棉纱材料制作，使得芯线7更加圆整、柔软。每个导体1外表面披覆绝缘层2。如图1所示，所述导体1为四对。如图2所示，所述导体1由七股导体束绞线8捻合而成，每股导体束绞线8由三十根导体单丝捻合而成。
所述绝缘层2采用耐高温无骨型TPE(热塑性弹性体)绝缘材料制作，加工性比一般TPE(热塑性弹性体)好，电性能、机械性能也明显优于普通TPE材料。在柔软度70P时，拉伸强度≥10.3Mpa，伸长率≥300%，同时弯曲时基本绝缘材料没有弯曲应力的产生。绝缘外径OD=2.80mm。
所述屏蔽层4采用无纺布材料制作，对导体1起到保护作用。
所述增强层5由三十六股金属束线相互交织而成，每股金属束线由八根金属单丝捻合而成。增强层5对导体1起到屏蔽做用，防止其他信号对电缆传输信号的影响。
所述护套6采用TPU(聚氨脂)材料制作，机械性能、电性能、耐磨、耐油、耐候、阻燃等性能突出，线材成型外径14mm。
本发明具有阻燃、耐磨、耐水、耐油、耐低温、耐候、耐臭氧性，能适应机器人使用的各种复杂环境，特别在扭转、拖链上具有极高的可靠性。

Claims (7)

1. 一种机器人手臂扭转电缆，包括芯线（7）、屏蔽层（4）、增强层（5）和护套（6），芯线（7）外表面连接屏蔽层（4），屏蔽层（4）外表面连接增强层（5），增强层（5）外表面连接护套（6），其特征是：所述芯线（7）包括多对导体（1）和分布在各对导体（1）之间的能够变形的填充物（3），每个导体（1）外表面披覆绝缘层（2）；所述导体（1）由七股导体束绞线（8）捻合而成，每股导体束绞线（8）由三十根导体单丝捻合而成。
2.如权利要求1所述的机器人手臂扭转电缆，其特征是：所述填充物（3）采用棉纱材料制作。
3.如权利要求1所述的机器人手臂扭转电缆，其特征是：所述绝缘层（2）采用TPE绝缘材料制作。
4.如权利要求1所述的机器人手臂扭转电缆，其特征是：所述屏蔽层（4）采用无纺布材料制作。
5.如权利要求1所述的机器人手臂扭转电缆，其特征是：所述增强层（5）由三十六股金属束线相互交织而成，每股金属束线由八根金属单丝捻合而成。
6.如权利要求1所述的机器人手臂扭转电缆，其特征是：所述护套（6）采用TPU材料制作。
7.如权利要求1所述的机器人手臂扭转电缆，其特征是：所述导体（1）为四对。
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