CN205376173U - 高抗扭机器人信号电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高抗扭机器人信号电缆，包括缆芯和挤包于缆芯上的外护套，所述缆芯由绝缘线芯和纤维绞线构成，该绝缘线芯包括若干相互绞合的线束，在该相互绞合的线束外包覆有线芯绝缘层，每一线束均由若干金属丝绞合成束；在缆芯和外护套之间从里向外依次为防滑包带层、内护套、编织屏蔽层。所述绝缘线芯的绞合方向与线束的绞合方向相同。所述绝缘线芯的绞合方向与线束的绞合方向相同。所述线束的绞合节径比为12-15。该电缆安装于机器人频繁扭转和弯曲的部位，传输信号和连接电源，具有较好的柔软性、耐磨性、耐油性，尤其具有耐弯曲、耐扭曲、乃挤压特性，同时具有耐阻燃性、耐候性等特性。

Description

高抗扭机器人信号电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其涉及一种用于机器人系统中的信号传输电缆。

背景技术

尽管中国人口众多，劳动力资源丰富且廉价，表面上看上去对机器人的需求并不是太迫切，但是我们的企业必须尽可能的采用高新技术来提高生产效率，以提高竞争力，并且人工操作不容易达到机器人那样的精确性和准确率，这就需要很多的工业机器人，因此工业机器人产业在未来中国的前景是十分美好的。机器人电缆作为机器人的中枢神经，控制和监测信号的传输及电源连接，是机器人必不可少的关键组成部件。

随着机器人技术的不断升级和发展，要求现代机器人能够做很多复杂的劳动，这种复杂的劳动需要机器人的手臂等部位不断的做弯曲和扭转运动，而安装于该部位的电缆就必须能够经受这种频繁的弯曲和扭转运动所产生的挤压力和扭转力，因此对可扭转或三维高柔性电缆的需求越来越大。同时用于机器人的电缆往往处于高低温、油污、水、酸碱等各种恶劣的工业环境，并与机器人的运动部件（如手臂等）长期摩擦，并且为了保证机器人的使用性能，要求这些电缆的使用寿命和使用于直线拖链系统中的电缆的使用寿命一样甚至更长。而现有PVC软电缆等信号电缆用于直线拖链系统中的电缆很难满足这种新要求。本申请是基于上述背景情况解决电缆在扭力和弯拉应力同时存在的场合能够具有承受弯曲和扭转运动所产生的挤压力和扭转力进行的改进。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高抗扭机器人信号电缆，它不仅能抗弯曲和扭转运动所产生的挤压力对电缆所产生的不影响，而且具有高耐磨，适用于恶劣工业环境。

为了解决上述技术问题，本实用新型的高抗扭机器人信号电缆，包括缆芯和挤包于缆芯上的外护套，所述缆芯由绝缘线芯和纤维绞线构成，该绝缘线芯包括若干相互绞合的线束，在该相互绞合的线束外包覆有线芯绝缘层，每一线束均由若干金属丝绞合成束；在缆芯和外护套之间从里向外依次为防滑包带层、内护套、编织屏蔽层。

在上述结构中，由于缆芯是由绝缘线芯和纤维绞线构成，缆芯中的绝缘线芯填充于纤维绞线，一方面纤维绞线保证了绝缘线芯在缆芯的位置，保证了缆芯的圆整性，即使在弯曲和扭转的情况下，仍能保持良好的圆整性和线芯位置稳定，从而稳定和增强了电缆的电性能；另一方面纤维绞线又具有较高的抗拉伸能力，使电缆具有良好的抗拉和抗扭转效果，能保证绝缘线芯不会因扭曲而发生相互挤压造成的破损。又由于电缆中的绝缘线芯包括有相互绞合的线束，每一线束均由若干金属单丝绞合而成，绝缘线芯中的金属导体不是采用单根导体，而是由纤细的金属丝绞合而成，这种结构既能保证电信号安全、可靠传输，又使得电线缆具有极佳的柔软性，便于电缆的弯曲和扭转，也能较好地避免因弯曲和扭转而产生挤压和扭转力对电缆所产生的不良影响。还由于在缆芯上重叠绕包有一层厚度合适的防滑包带层，既能够固定缆芯中绝缘线芯和填充其的纤维绞线的位置，使其不会因电缆移动或弯曲、扭转而发生串位或松散，又保证在其挤包内护套层时不与缆芯中的线芯绝缘层和纤维绞线相互粘连。编织屏蔽层不仅能有效避免环境电磁波对线缆传输信号的干扰和影响，以确保电缆传输信号的安全可靠性，而且编织屏蔽层具有较好的柔软性和良好的机械强度及防护性能。

本实用新型的优选实施方式，所述绝缘线芯的绞合方向与线束的绞合方向相同。绝缘线芯和线束的绞合方向相同使线缆具有更好的柔软性，利于电缆在使用中的弯曲的扭转。

本实用新型的进一步实施方式，所述线束的绞合节径比为12-15。这样既使线束具有稳定的结构，又具有良好的柔性。

本实用新型的进一步实施方式，所述绝缘线芯填充于纤维绞线中，该纤维绞线为化学纤维长丝。化学纤维具有拉力强、不霉变及耐磨耐腐的良好性能。

本实用新型的又一优选实施方式，所述线芯绝缘层为PET混合物挤包层。采用PET混合挤包层其电绝缘性能优良，甚至在高温高频情况下，其电性能仍较好，而且耐疲劳、耐摩擦性、尺寸稳定好。

本实用新型的进一步实施方式，所述防滑包带层的包带重叠量为带宽的10%-15%。所述内护套的厚度为0.3mm-0.5mm。所述编织屏蔽层采用软铜丝或镀锡软铜丝编织而成，编织密度为70%-80%。既达到线缆结构的稳定牢固，又具有极好的屏蔽性。

本实用新型的优选实施方式，所述外护套为聚酯混合料挤包层，该外护套的厚度为1.2mm-1.5mm。使用该材料电缆外护套不仅具有良好的耐屈挠、抗磨损；同时又具有极好的耐磨、耐油、抗微生物和水解特性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型高抗扭机器人信号电缆作进一步说明。

图1是本实用新型高抗扭机器人信号电缆一种具体实施方式的截面结构示意图。

图中，1—缆芯、2—绝缘线芯、3—线束、4—线芯绝缘层、5—纤维绞线、6—防滑包带层、7—内护套、8—编织屏蔽层、9—外护套。

具体实施方式

如图1所示的高抗扭机器人信号电缆，该电缆包括有缆芯1，缆芯1由五根绝缘线芯2和纤维绞线5构成，绝缘线芯2填充于纤维绞线5中，纤维绞线5包围与绝缘线芯2的周围。纤维绞线5为聚酯纤维、聚酰胺纤维或聚丙烯纤维等化学纤维长丝，它平行地设置绝缘线芯2的周围，并与绝缘线芯2一并绞合。绝缘线芯2包括有七根相互绞合的线束3，在七根相互绞合的线束3外包覆有线芯绝缘层4；每一根线束3均由若干细铜金属丝绞合而成，线束3的绞合节径比为14，考虑到线束3中的细铜金属丝结构的稳定性以及线束的柔性，线束3的绞合节径比优选在12-15。绝缘线芯2的绞合方向与线束3细铜金属的绞合方向相同，即两者同为左向，或同为右向。在绞合的七根线束3外挤包有线芯绝缘层4，该线芯绝缘层4由PET为基材并添加其它添加剂形成的混合物挤包而成。

在缆芯1外周包缠有防滑包带层6，防滑包带层6的厚度控制为0.1mm，其包带重叠量为带宽的10%-15%，在防滑包带层6外连续挤包有内护套7，该内护套的厚度控制在0.3mm-05mm。内护套7的外周设置有编织屏蔽层8，编织屏蔽层8采用不小于0.1mm软圆铜丝或镀锡软铜丝编织而成，其编织密度控制为70%-80%之间。在编织屏蔽层8外挤包有聚氨酯混合料挤包形成的外护套9，该外护套9的厚度为1.2mm-1.5mm，它具有耐磨、耐腐等优点，适用于各种较为恶劣的工业环境中。

制造本实用新型的方法，包括以下步骤：

1、采用若干根极细软铜丝绞合成线束3，绞合节距与绞合外径的比值控制在12-15倍之间，绞合节距均匀一致，绞合后的线束外观圆整、无任何飞丝、断丝、氧化、油污等不良现象。

2、在线束3上连续挤包高机械性能TPE混合物作为线芯绝缘层4，从而形成不同颜色的绝缘线芯2，绝缘线芯2上无任何肉眼可见洞眼、杂质等不良缺陷；

3、将若干根不同颜色的绝缘线芯2按一定的排列方式和节距绞合成缆芯1，绞合时，绝缘线芯2放线张力适当，防止绝缘线芯2被拉伸后导致电缆性能下降；在缆芯1的间隙中填充高抗拉的纤维绞线5，可保护绝缘线芯不受损伤，填充高抗拉的纤维绞线5不能缠绕在绝缘线芯2上；

4、填充的纤维绞线5在缆芯1中的位置相对稳定、缆芯结构紧凑，围绕缆芯1重叠绕包厚度为0.1mm防滑包带层6，包带重叠量为带宽的10—15%，包带层须紧贴、平整；

5、在防滑包带层6外连续挤包内护套7，内护套7厚度不大于0.5mm，内护套材料采用高弹性TPE护套材料，内护套7厚度均匀，表面应无肉眼可见的洞眼、焦粒等不良缺陷；

6、在内护套7外，采用外径为0.1mm的软圆铜线或镀锡软铜线编织，形成编织屏蔽层8，编织屏蔽层8的编织密度不小于80%，编织屏蔽层8上不能有飞丝、油污等不良现象；

7、在编织屏蔽层8外连续挤包特殊聚氨酯混合外护套材料作为外护套9，外护套9厚度不小于1.2mm，外护套9表面应无肉眼可见的洞眼、焦粒等不良缺陷。

以上对本实用新型专利的特定实施例进行图示和说明，但本实用新型专利不仅仅限于以上实例，凡根据本实用新型专利所作的等效变换，都应在本实用新型专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高抗扭机器人信号电缆，包括缆芯（1）和挤包于缆芯（1）上的外护套（9），其特征在于：所述缆芯（1）由绝缘线芯（2）和纤维绞线（5）构成，该绝缘线芯（2）包括若干相互绞合的线束（3），在该相互绞合的线束（3）外包覆有线芯绝缘层（4），每一线束（3）均由若干金属丝绞合成束；在缆芯（1）和外护套（9）之间从里向外依次为防滑包带层（6）、内护套（7）、编织屏蔽层（8）。

2.根据权利要求1所述的高抗扭机器人信号电缆，其特征在于：所述绝缘线芯（2）的绞合方向与线束（3）的绞合方向相同。

3.根据权利要求1或2所述的高抗扭机器人信号电缆，其特征在于：所述线束（3）的绞合节径比为12-15。

4.根据权利要求1所述的高抗扭机器人信号电缆，其特征在于：所述绝缘线芯（2）填充于纤维绞线（5）中，该纤维绞线（5）为化学纤维长丝。

5.根据权利要求1所述的高抗扭机器人信号电缆，其特征在于：所述线芯绝缘层（4）为PET混合物挤包层。

6.根据权利要求1所述的高抗扭机器人信号电缆，其特征在于：所述防滑包带层（6）的包带重叠量为带宽的10%-15%。

7.根据权利要求1所述的高抗扭机器人信号电缆，其特征在于：所述内护套（7）的厚度为0.3mm-0.5mm。

8.根据权利要求1所述的高抗扭机器人信号电缆，其特征在于：所述编织屏蔽层（8）采用软铜丝或镀锡软铜丝编织而成，编织密度为70%-80%。

9.根据权利要求1所述的高抗扭机器人信号电缆，其特征在于：所述外护套（9）为聚酯混合料挤包层，该外护套（9）的厚度为1.2mm-1.5mm。