CN210692112U - 一种机器人用复合电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机器人用复合电缆，包括总缆芯和自内向外包覆于所述总缆芯外的包带层和护套层，所述总缆芯由若干气管和若干电缆单元绞合而成，所述电缆单元包括线芯以及自内向外包覆于所述线芯外的绝缘层和保护薄膜。机器人用复合电缆有效、稳定、紧凑地集气压传动、电力传输和信号传输的功能于一体，减少了左右晃动，防止内部芯线乱线及相互摩擦损坏；总缆芯的绞合间隙内填充有填充物，使其具有优异的柔韧性和抗拉强度、耐弯曲和耐扭转的优点，具有更长的使用寿命；摒弃了波纹管和内部缆线自身的护套层，减小了整体管线包的自重和外径，降低了线缆自身产生的负载，方便加工。

Description

一种机器人用复合电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其涉及一种机器人用复合电缆。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

机器人的动作需要依靠电力、控制信号和气压传动来保障，这就需要在机器人上布置对应的导线和管件，以确保电力、信号和气体的有效、有序传输。如SCARA机器人是一种应用于装配作业的机器人手臂，为实现其运作功能，需要有众多电线或者管线组成的管线包进行连接，其中包括动力线、编码器线、抱闸线和气管等。

传统机器人管线包是由多根动力及抱闸线、编码器线和气管捆绑成线束后，装在波纹管中实现的，然而，这种管线包存在很多问题。首先，现有的波纹管中的电线都比较软，若按照SCARA机器人这种方式布线，在机器人运行过程中，管线包会有很大的左右摇摆幅度，这样会严重影响机器人精度，并且加速电线的损伤，减少电线的使用寿命；其次，波纹管中的电线，如果不捆扎固定，会在波纹管中散乱，散乱后电线很容易相互缠绕而被拉断；最后，若将电线捆扎牢固，在机器人运动过程中，容易在捆扎处发生因应力集中导致断线的情况，捆扎后的电线摩擦加剧，会产生碎屑，这些碎屑沉积后可能会影响轴承的运转。

基于此，现有的防止管线包左右甩动的方法是增大管线包波纹管的感性；而避免管线包内部乱线的方式是波纹管的两侧增加弹性电缆固定架，这种方式虽然能在一定程度上解决管线包甩动以及内部乱线的问题，但是这样的解决方式不仅增加了管线包的重量，而且增加了加工难度和成本，同时也会浪费机器人的有效功率。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要提供了一种机器人用复合电缆，解决了现有电缆使用过程中左右晃动的问题。

本实用新型要提供了一种机器人用复合电缆，解决了现有电缆内部芯线混乱缠绕以及会相互摩擦的问题。

本实用新型要提供了一种机器人用复合电缆，解决了现有电缆重量大，影响机器人有效功率的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种机器人用复合电缆，包括总缆芯和自内向外包覆于所述总缆芯外的包带层和护套层，所述总缆芯由若干气管和若干电缆单元绞合而成，所述气管和所述电缆单元呈环形排布于所述包带层内，所述气管和所述电缆单元的绞合间隙内填充有填充物，所述电缆单元包括线芯以及自内向外包覆于所述线芯外的绝缘层和保护薄膜。

在本实用新型一个或多个实施例中，所述气管对称地设置于所述复合电缆内，所述气管和所述电缆单元周向且均匀的排布于所述包带层内。

在本实用新型一个或多个实施例中，所述填充物内添加有弹性胶。

在本实用新型一个或多个实施例中，所述线芯周向且均匀地分布于所述绝缘层的内，所述线芯的绞合间隙内填充有所述填充物。

在本实用新型一个或多个实施例中，所述电缆单元包括第一电缆单元、第二电缆单元、第三电缆单元、第四电缆单元以及第五电缆单元，所述第三电缆单元和第四电缆单元的绝缘层和保护薄膜间还包覆有屏蔽层。

在本实用新型一个或多个实施例中，所述保护薄膜由PTFE制成。

在本实用新型一个或多个实施例中，所述绝缘层由TPEE制成。

在本实用新型一个或多个实施例中，所述气管由热塑性聚氨酯材料制成。

在本实用新型一个或多个实施例中，所述护套层由聚氨酯TPU材料制成。

在本实用新型一个或多个实施例中，所述填充物由PP绳制成。

(三)有益效果

本实用新型机器人用复合电缆有效、稳定、紧凑地集气压传动、电力传输和信号传输的功能于一体，减少了左右晃动，防止内部芯线乱线及相互摩擦损坏；总缆芯的绞合间隙内填充有填充物，使其具有优异的柔韧性和抗拉强度、耐弯曲和耐扭转的优点，具有更长的使用寿命；摒弃了波纹管和内部缆线自身的护套层，减小了整体管线包的自重和外径，降低了线缆自身产生的负载，方便加工。

附图说明

图1为本实用新型机器人用复合电缆的结构示意图。

图2为本实用新型机器人用复合电缆的第一电缆单元的结构示意图。

图3为本实用新型机器人用复合电缆的第二电缆单元的结构示意图。

图4为本实用新型机器人用复合电缆的第三电缆单元的结构示意图。

图5为本实用新型机器人用复合电缆的第四电缆单元的结构示意图。

图6为本实用新型机器人用复合电缆的第五电缆单元的结构示意图。

其中：1-总缆芯；2-包带层；3-护套层；

11-气管；12-电缆单元；13-填充物；14-弹性胶；

121-线芯；122-绝缘层；123-保护薄膜；124-屏蔽层；12A-第一电缆单元；12B-第二电缆单元；12C-第三电缆单元；12D-第四电缆单元；12E-第五电缆单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型一种机器人用复合电缆结构被阐明。其中，机器人用复合电缆包括总缆芯1、包带层2以及护套层3，包带层2为由导电无纺布制成的绕包结构，包带层2包覆于总缆芯1外，护套层3包覆于包带层2外，优选地，护套层3由聚氨酯TPU材料制成，以使得复合电缆具有高耐磨、耐划、耐切割的优点，同时复合电缆还能耐油脂、耐酸碱、耐水解等各种腐蚀，使得复合电缆更加强韧具有更长的使用寿命。

如图1所示，总缆芯1由两根气管11和若干根电缆单元12绞合而成，其中气管11沿总缆芯1的轴向中心对称成型，电缆单元12沿着总缆芯1 的周向均匀排布于气管11的两侧，换句话说，电缆单元12和气管11周向且均匀地排布于所述包带层2内，以使得复合电缆的重量保持均衡，从而减少电缆运动时的甩动；具体地，电缆单元12可包括电力线和信号线，图中未示意，复合电缆将气压管11、电力线和信号线集成于一体，有效减小了线管排布所占用的空间。优选地，气管11由热塑性聚氨酯材料制成，以确保气管11具有更好的回弹性和韧性，提高了硬度减少了甩动，同时还能防止气管11被其他芯线压塌，导致内部乱线。

具体地，气管11和电缆单元12的绞合间隙内填充有填充物13，优选地，填充物13为细丝小网目的PP绳，填充物13在复合电缆整体成缆工序中，会因外部挤压，分散到电缆内部的缝隙的各个角落，确保内部芯线在圆周上尽可能对称，重量尽可能均匀，同时使得复合电缆更加紧实，以避免机器人扭转过程中，复合电缆内部发生乱线现象。

更具体地，在填充物13绞入电缆前，在填充物13内添加弹性胶14，使其与填充物13一同绞入复合电缆内部。在弹性胶14固化后，会形成弹性体，弹性体一方面能够固化填充物的位置，防止填充物错位；另一方面还能增强内部填充的支撑能力及回弹能力，以防止电线弯曲时填充物受芯线挤压产生形变，进而引发芯线的错位。

进一步地，电缆单元12包括线芯121以及自内向外包覆于线芯121外的绝缘层122和保护薄膜123，其中，绝缘层12由TPEE绝缘材料制成，以提高所有芯线121自身的韧性与硬度，从而减少甩动幅度；保护薄膜123 由不定项PTFE薄膜进行缠绕，保护薄膜123取代了原有电缆自身的护套，不仅减小了复合电缆自重和外径，还使得电缆单元12变得光滑、耐磨，摩擦时也不会有粉尘碎屑产生，减轻了复合电缆内部电缆单元之间的摩擦损伤，提高了电缆的使用寿命。

更进一步地，如图2-图6所示，电缆单元12包括第一电缆单元12A、第二电缆单元12B、第三电缆单元12C、第四电缆单元12D以及第五电缆单元12E，第一电缆单元12A、第二电缆单元12B和第四电缆单元12D的绝缘层122和保护薄膜123间还包覆有屏蔽层124，屏蔽层124以铜丝编织的方式包覆。其中电缆单元12内的芯线121周向且均匀地排布于绝缘层 122内，同时，芯线121的绞合间隙内填充有填充物13，确保内部芯线121 在圆周上尽可能对称，重量尽可能均匀，同时使得芯线121更加紧实。

如图2所示，第一电缆单元12A有八根芯线121周向且均匀地排布于绝缘层122内；如图3所示，第二电缆单元12B有六根芯线121周向且均匀的排布于绝缘层122内；如图4所示，第三电缆单元12C六根芯线121 以两两一组的方式周向且均匀地排布与绝缘层122内；如图5所示，第四电缆单元12D有五根芯线121周向且均匀地排布于绝缘层122内；如图6 所示，第五电缆单元12E有四根芯线121周向且均匀地排布于绝缘层122 内；应理解地，芯线121的数量以及电缆单元12的位置仅为示例，并不作为本实用新型的限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种机器人用复合电缆，包括总缆芯(1)和自内向外包覆于所述总缆芯(1)外的包带层(2)和护套层(3)，其特征在于，所述总缆芯(1)由若干气管(11)和若干电缆单元(12)绞合而成，所述气管(11)和所述电缆单元(12)呈环形排布于所述包带层(2)内，所述气管(11)和所述电缆单元(12)的绞合间隙内填充有填充物(13)，所述电缆单元(12)包括线芯(121)以及自内向外包覆于所述线芯(121)外的绝缘层(122)和保护薄膜(123)。

2.如权利要求1所述机器人用复合电缆，其特征在于，所述气管(11)对称地设置于所述复合电缆内，所述气管(11)和所述电缆单元(12)周向且均匀的排布于所述包带层(2)内。

3.如权利要求1所述机器人用复合电缆，其特征在于，所述线芯(121)周向且均匀地分布于所述绝缘层(122)的内，所述线芯(121)的绞合间隙内填充有所述填充物(13)。

4.如权利要求3所述机器人用复合电缆，其特征在于，所述电缆单元(12)包括第一电缆单元(12A)、第二电缆单元(12B)、第三电缆单元(12C)、第四电缆单元(12D)以及第五电缆单元(12E)，所述第三电缆单元(12C)和第四电缆单元(12D)的绝缘层(122)和保护薄膜(123)间还包覆有屏蔽层(124)。

5.如权利要求1所述机器人用复合电缆，其特征在于，所述填充物(13)内添加有弹性胶(14)。

6.如权利要求1所述机器人用复合电缆，其特征在于，所述保护薄膜(123)由PTFE制成。

7.如权利要求1所述机器人用复合电缆，其特征在于，所述绝缘层(122)由TPEE制成。

8.如权利要求1所述机器人用复合电缆，其特征在于，所述气管(11)由热塑性聚氨酯材料制成。

9.如权利要求1所述机器人用复合电缆，其特征在于，所述护套层(3)由聚氨酯TPU材料制成。

10.如权利要求1所述机器人用复合电缆，其特征在于，所述填充物(13)由PP绳制成。

Images