CN215527278U - 一种小弯曲半径移动式机械臂线缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，包括由多根单线绞合形成的缆芯，所述单线包括导体以及设置在导体外的绝缘体，所述导体为多股22AWG银铜合金导体，所述绝缘体采用聚乙烯材质，所述缆芯的外侧依次设有聚酯带、内护套、铝箔、编织层和外护套。本实用新型满足千兆以太网信号的传输，完全符合IEC61156‑6@100MHz的线缆标准；本实用新型采用线对屏蔽加总编织屏蔽的方式，具有很强的抗电磁干扰能力，完全符合IEC61156‑6的线缆标准。

Description

一种小弯曲半径移动式机械臂线缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，具体地说，是涉及一种小弯曲半径移动式机械臂线缆。

背景技术

常规的机器人线缆，采用多股导体，双绞线结构，再通过较小的成缆节距从而改善线缆的柔软度，在缆芯的外面用镀锡铜编织，最后包裹一层护套；目前该结构的线缆虽然能够在拖链、扭转、弯折中使用，但其运动半径都相对较大，往往在10倍以上，大大限制了机器人线缆的使用环境，且成品外径也偏大，传输性能也无法满足国际标准中水平线缆的要求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，该线缆外径较小，满足千兆以太网信号的传输，且抗干扰能力强。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，包括由多根单线绞合形成的缆芯，所述单线包括导体以及设置在导体外的绝缘体，所述导体为多股22AWG银铜合金导体，所述绝缘体采用聚乙烯材质，所述缆芯的外侧依次设有聚酯带、内护套、铝箔、编织层和外护套。

作为优选方案，所述导体的股数为37根，导体为四层绞合结构，银铜合金导体数量由内向外依次为1根、6根、12根和18根。

作为优选方案，所述导体绞合节距为4-6倍的导体绞合外径，所述绝缘体的外径为1.50±0.1mm。

作为优选方案，所述单线为四根，通过星绞形成缆芯，且绞合的节距为20~40mm。

作为优选方案，所述聚酯带绕包在缆芯外，且聚酯带的外侧挤塑一层内护套。

作为优选方案，所述铝箔的铝基厚度大于25μm；所述编织层采用单丝直径0.10~0.15mm的镀锡铜丝；编织层覆盖率大于80%，编织节距为15~35mm。

作为优选方案，所述内护套为TPE弹性材料，所述外护套为耐磨、抗弯曲的PUR聚氨酯材料。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：

1、超高要求的传输性能：本实用新型满足千兆以太网信号的传输，完全符合IEC61156-6@100MHz的线缆标准；

2、抗电磁干扰能力强：本实用新型采用线对屏蔽加总编织屏蔽的方式，具有很强的抗电磁干扰能力，完全符合IEC61156-6的线缆标准；

3、较小的成品外径：本实用新型使用22AWG大线规导体的同时，使得线缆的整体外径控制在6.5mm以内，便于狭小的空间内布线；

本实用新型实现了小弯曲半径下，卓越的移动性能：弯曲半径在5倍线缆外径时，能够满足1000万次拖链，加速度为100m/s²，运行速度为200米/分钟，拖链长度10米；弯曲半径在5倍线缆外径时，能够满足1000万次扭转，角度±180°，线缆长度3米，速度80次/分钟；弯曲半径在5倍线缆外径时，能够满足200万次弯折，角度±90°，速度80次/分钟，挂着500g。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中的附图标记为：1、绝缘体；2、导体；3、聚酯带；4、内护套；5、铝箔；6、编织层；7、外护套。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。

此外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示的一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，包括由多根单线绞合形成的缆芯，所述单线包括导体2以及设置在导体2外的绝缘体1，所述导体为多股22AWG银铜合金导体，所述缆芯的外侧依次设有聚酯带3、内护套4、铝箔5、编织层6和外护套7。

所述导体2的股数为37根，导体2为四层绞合结构，银铜合金导体数量由内向外依次为1根、6根、12根和18根。所述导体2绞合节距为4-6倍的导体2绞合外径，所述绝缘体1采用聚乙烯材质，以提高线缆的传输速率，改善衰减等性能，所述绝缘体1的外径为1.50±0.1mm。

使用22AWG的银铜合金导体能满足IEC 61156-6的标准，且大大提高了导体的抗拉强度，同时也提高了导体的导电率；同时37根银铜合金导体满足线缆在拖链、扭转、弯折的机器人运动环境中使用。

所述单线为四根，通过星绞形成缆芯，整体外径减小20%，且绞合的节距为20~40mm，使得线缆更加柔软。所述聚酯带3绕包在缆芯外，且聚酯带3的外侧挤塑一层内护套4。包带加内护套结构的设计使得结构更加稳定，而在内护套材料的选择上，综合考虑线缆的插入损耗及柔性，最终选用介电常数较低的TPE弹性材料。

本实用新型采用了铝箔加镀锡铜编织的双层屏蔽结构。对于编织丝的选择，一般选用单丝直径0.10~0.15mm的镀锡铜丝；为了更好地屏蔽外界的强电磁干扰，参考IEC61156-6，通过对线缆转移阻抗及耦合衰减的性能研究分析，编织层覆盖率需大于80%，铝箔铝基厚度需大于25μm；编织率的提高将大大提高编织丝的更换频率，这样不可避免的出现编织丝凸起情况，这里我们采用减小编织节距的方法，一般控制在15~35mm之间。

为了使线缆具有良好的耐油、耐磨、耐弯曲性能，本实用新型的外护套使用PUR聚氨酯材料，能够确保线缆在长期运动过程中不被破坏。

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，对其结构、工艺和材料上进行创新改进；考虑到线缆的柔软性及抗拉强度，本实用新型采用22AWG多股银铜合金导体；为了使线缆的能够符合千兆以太网的应用，本实用新型使用聚乙烯绝缘；为了减小线缆结构，本实用新型采用星绞结构；为了使线缆的结构更加稳定，缆芯外面添加一层聚酯带的同时挤塑一层内护套，在内护套材料的选择上，综合考虑线缆的传输性能及柔软性，故使用TPE弹性体材料；考虑到机器人环境中的电磁干扰，采用铝箔加编织的双屏蔽结构；为了保证线缆在运动过程中外被不受破环，外护套采用耐磨、抗弯曲的PUR聚氨酯材料。

本实用新型主要用于小弯曲半径的机器人应用领域中的数据信号传输，线缆整体十分柔软，能够在5倍线缆弯曲半径下，进行拖链、扭转、弯折等移动应用，且性能依然能满足千兆以太网的应用，传输性能符合IEC 61156-6，其拖链高达1000万次，扭转高达1000万次，弯折能够满足100万次。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，其特征在于，包括由多根单线绞合形成的缆芯，所述单线包括导体（2）以及设置在导体（2）外的绝缘体（1），所述导体为多股22AWG银铜合金导体，所述绝缘体（1）采用聚乙烯材质，所述缆芯的外侧依次设有聚酯带（3）、内护套（4）、铝箔（5）、编织层（6）和外护套（7）。

2.根据权利要求1所述的一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，其特征在于，所述导体（2）的股数为37根，导体（2）为四层绞合结构，银铜合金导体数量由内向外依次为1根、6根、12根和18根。

3.根据权利要求2所述的一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，其特征在于，所述导体（2）绞合节距为4-6倍的导体（2）绞合外径，所述绝缘体（1）的外径为1.50±0.1mm。

4.根据权利要求1所述的一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，其特征在于，所述单线为四根，通过星绞形成缆芯，且绞合的节距为20~40mm。

5.根据权利要求1所述的一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，其特征在于，所述聚酯带（3）绕包在缆芯外，且聚酯带（3）的外侧挤塑一层内护套（4）。

6.根据权利要求1所述的一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，其特征在于，所述铝箔（5）的铝基厚度大于25μm；所述编织层采用单丝直径0.10~0.15mm的镀锡铜丝；编织层覆盖率大于80%，编织节距为15~35mm。

7.根据权利要求1所述的一种小弯曲半径移动式机械臂线缆，其特征在于，所述内护套（4）为TPE弹性材料，所述外护套（7）为耐磨、抗弯曲的PUR聚氨酯材料。

Images