KR102015948B1

KR102015948B1 - 가동플랫케이블

Info

Publication number: KR102015948B1
Application number: KR1020170106775A
Authority: KR
Inventors: 강효진
Original assignee: 주식회사 브라이트코리아
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2019-08-28
Also published as: KR20190025073A

Abstract

본 발명은 가동플랫케이블에 관한 것으로, 가동플랫케이블(100)은 중앙부에는 세가닥으로 엮어진 심선들이 5개 또는 6개의 방사형로 재 엮어지는 케이블(70)이 선형으로 배치되고, 상기 케이블(70)은 각각 ETFE(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene)로 조성되는 불연 절연체(120)가 일체로 피복되고, 상기 절연체(120)의 외면에는 각각 폴리에테르에스테르 블록공중합체가 방사된 고신축성 추출형 복합섬유(170)가 감싸지고, 상기 복합섬유(170)상에 케이블(70)의 중심을 따라 방사로 복수 배열되어 케이블(70)의 굽힘 동작을 제안하는 사각 단면형상의 콘크리트 재질 블록체(150)가 케이블(70)의 길이 방향으로 연속 내설되고, 상기 케이블(70)들은 편평한 직사각 단면 형상의 덮개(190)에 수용되는 것을 특징으로 한다.

Description

가동플랫케이블{FOR ROBOT APPLICATION FLAT CABLE}

본 발명은 가동용 플랫케이블 및 그 제조방법에 관한 것이다.

기판 상의 소정 위치에 전자 부품을 실장시키는 탑재 장치(mounting apparatus)에 있어서는, 전자 부품을 유지하기 위한 척(chuck)이 가로 방향 및 세로 방향으로 이동가능하게 설치되어 있다. 이러한 척을 구동시키기 위해서는 척의 베이스와 탑재장치 본체와의 사이를, 전력을 송급하거나, 제어 신호를 전하는 케이블이나 유압이나 공기압을 송급하는 튜브 등으로 집속되어 있다. 탑재 장치의 경우, 상기 베이스의 가로 이동에 대응하여 케이블이나 튜브 등을 추종시킬 필요가 있다. 이와 같은 탑재 장치를 비롯한 산업용 기기에 있어서, 이동부분과 고정 부분 과의 사이에 설치되는 케이블이나 튜브 등에 있어서는, 기기의 설계에 따른 소정의 이동 영역 내에서 움직일 필요가 있지만, 이러한 케이블 및 튜브는 가요성(flexibility)을 가지고 있고, 무질서하게 움직여 기기의 동작에 지장을 주는 경우도 있으므로, 이러한 케이블 류의 보호 안내가이드가 제안되어 있고, 그 일례로 한국 특허공개공보 제10-2015-0039482호(케이블 베어 및 이를 포함하는 기판 이송장치)가 있다.

상기 종래의 보호 안내가이드는 복수 개의 케이블류를 내포하여 케이블 이동단부와 케이블 고정단부에 연결되는 합성 수지제의 가요성관과 이 가요성 관에 소정 간격으로 포위하여 끼워 맞추어져 설치되는 다수의 굴곡 규제 유닛을 가지는 구성이다.

이와 같은 장치의 일례로서 반도체 제조 설비 중 일반적인 이온주입장치는 이온 주입 공정을 위해 빔을 주사하는 스캐닝 장비를 구비한다.

스캐닝장치는, 다수의 장치들(예를 들어, 전원공급장치, 구동장치 등)을 전기적으로 연결시키는 케이블을 고정, 체결하는 스캔 하네스(scan harness)의 구조적인 결함으로 인하여 스캔 하네스와 관련된 설비 에러 현상이 발생되는 문제점이 있다.

스캔 하네스는 스캐닝장치와 구동장치를 전기적으로 연결하는 다수의 케이블들을 다발 형태로 체결하며, 이온 주입 공정 중 외부의 손상을 받게 되면, 설비 에러 및 웨이퍼가 파손되는 등의 치명적인 영향을 준다. 다수의 케이블들은 전원 케이블 및 다수의 신호 케이블들이 포함되며, 초기에는 케이블 타이를 이용하여 체결하였다.

구동장치는, 모션 컨트롤러 예컨대, PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)와 회전모터와, 에어 베어링(air bearing) 및 가이드 레일(guide rail) 등을 포함한다.

초기 스캔 하네스는 브래킷(bracket)을 이용하여 케이블을 지지하고 다수의 케이블 타이(cable tie)로 고정하였는 데, 스캐닝장치가 상하로 이동하여 스캐닝 동작 시 케이블 타이에 의해 케이블들이 손상되거나 케이블들이 뒤엉켜지는 현상이 발생하고, 불규칙적인 간격으로 케이블들을 고정시킨 케이블 타이가 케이블들 마모 및 손상시키는 문제를 가지고 있었다.

상술한 바와 같이, 초기 이온주입 설비의 스캔 하네스는 스캐닝 장치가 상하로 이동하면서 스캐닝동작할 때, 케이블들에 가해지는 부하로 인하여 단선의 위험이 산재해 있다. 이는 에어 베어링이 스캔닝장치를 상하로 이동시키는 데, 이때 케이블이 꺾어지므로 케이블에 많은 부하가 가해지기 때문이다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 최근에는 도 1에 도시된 바와 같이, 이온 주입장치(10)에서 스캐닝장치(20)와 구동장치(40)를 연결하는 스캔하네스(30)에 에너지 체인(Energy Chain)(31)을 적용시켜 빈번하게 스캔 하네스 내 내부 케이블 들에 가해지는 부하를 분산시켜 단선의 위험을 줄이려는 구조 개선이 시도되고 있다.

하지만 이와 같은 에너지 체인을 스캔하네스에 채용하더라도 스캔 하네스 내 각 케이블들에 가해지는 부하를 일정부분만 분산시켜주기 때문에 여전히 스캔하네스 내 케이블들 중 일부에 대한 단선의 위험이 존재한다는 문제점을 가지고 있다.

또한 이온 주입장치에서의 이상 감지시 외부에서 스캔 하네스 내 케이블의 실제 단선 여부 및 단선 부위를 탐지할 방법이 없다는 문제점을 가지고 있다. 이 때문에 스캔 하네스 내 케이블에 이상이 발생하지 않았음에도 이온 주입 장치에서 이상 동작이 감지되면, 현장에서는 가장 고장이 빈번하게 이루어지는 스캔 하네스에 대한 처치를 우선적으로 하며, 결국 고진공 상태에서의 챔버를 개방하여 일일이 케이블들을 진단해야만 하는 상황이어서 현장에서 상당한 시간 지연이 발생하게 되는 문제점을 가지고 있다.

더군다간 이와 같은 스캔 하네스가 스캐닝장치 및 구동장치와 일체형으로 구성되어 있어, 스캔 하네스 내 케이블 단선시 스캔 하네스를 교체하는 작업에도 상당한 시간이 소요되는 문제점도 가지고 있다.

또한 최근에는 케이블 외부를 플라스틱 재질의 케이블 체인으로 감싸서 보호하는 기술도 개발되었으나, 실제로는 케이블 체인에 의해 케이블이 손상되는 문제점도 발생하기도 하였으며, 최근에는 케이블 외부에 케이블을 보호하기 위한 작은 형태의 보호 블록을 케이블의 일측에 붙여서 이용하기도 하였으나, 보호 블록을 케이블 일측에 붙여야 하는 불편함 등이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 케이블의 이동시에 굽힘 특성을 보완하여 굽힘 등의 동작 시에 단선되거나 단락되는 등의 문제를 방지할 수 있는 가동 플랫 케이블을 제공 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 이와 같이 케이블의 잦은 이동에도 불구하고 단선되거나 단락되는 것을 막을 수 있도록 케이블의 내부와 외부를 이루는 전선의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 가동 플랫형 케이블은 가동용 로봇에 사용되는 굽힘 저항성이 있는 케이블에 있어서, 중앙부에는 복수개의 전선부를 포함하고 상기 복수개의 전선부를 둘러싸는 외주면에는 탄성이 우수하고 고신축성 소재인 고탄성 폴리머인 섬유형성성 성분으로 폴리에스테르에스테르 블록공중합체를 사용하고, 추출성분으로 이용해성 (異容解性)폴리머인 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌, 폴리스타이렌, 및 공중합 폴리에스테르 중에서 선택된 폴리머를 포함하고 상기 고신축성소재를 포함하는 외주면 안에는 마주 보는 대칭 형상으로 중공형의 원기둥의 사분형상으로 이루어지고, 콘크리트 재질의 블록체가 형성되어 상기 케이블의 굽혀짐 동작을 제한하고, 상기 복수개의 전선부는 직사각 기둥 형상의 덮개에 의하여 덮혀져 있어서 하나의 동작으로 굽힘 동작 또는 펼침 동작이 발생하고, 상기 직사긱 기둥형상의 덮개는 편평한 벨트 형상으로 이루어져서 일단부분의 이동 동작 또는 굴곡된 부분의 위치 변화시에 사행이 발생하지않는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외주면에 포함된 폴리에테르에스테르 블록 공중합체는, 하기 구조식(Ⅰ)의 하드 세그먼트와 하기 구조식(Ⅱ)의 소프트 세그먼트 랜덤 블록형 공중합체인 것을 특징으로 하는 가동용 플랫 케이블.

(상기 식에서 D는 탄소수 2-8의 지방족 디올화합물 및 지환족 디올 화합물 중에서 선택된 1성분 또는 2성분 이상의 혼합물에서 2개의 하이드록실기가 제거된 라디칼 형태의 디올 화합물이고 R은 분자량이 500이하인 방향족 디카르본산, 지방족 디카르본산 및 지환족 디카르본산 중에서 선택된 1성분 또는 2성분 이상의 혼합물에서 2개의 카르복실기가 제거된 라디칼 형태의 디카르본산 화합물이고, G는 분자량이 300-400인 폴리(알킬렌 옥사이드)글리콜 중에서 선택된 1성분 또는 2성분 이상의 혼합물에서 2개의 하이드록실기가 제거된 라디칼형태의 폴리에테르 화합물이다.)

본 발명의 일 실시예에 따른 가동 플랫 케이블의 제조방법에 있어서, 세가닥의 심선으로 이루어진 6개의 번들을 다시 엮어 케이블을 제조하는 단계(s10);와, 상기 케이블들 사이에 절연체를 충진하는 단계(s20);와, 상기 절연체로 충진된 케이블들의 외주면으로 대칭 형상으로 중공형의 원기둥의 사분형상이고 콘크리트 재질의 블록체를 배치하는 단계(s30);와, 디메틸테레프탈레이트(DMT), 1,4-부탄디올(BD), 폴리테트라메틸렌옥사이드글리콜[PTMG(분자량 1,000)]을 축중합하여 제조한 폴리에테르에스테르공중합체를 섬유형성성 성분으로 공급하고, 알킬리 이용해성의 공중합 폴리에스테르를 추출성분으로 공급한 후 복합 방사하는 단계(s40);와, 상기 방사된 복합 방사체를 열을 가하여 연신하여 복합사를 제조하는 단계(s50); 및 상기 복합사를 위사로 사용하고, 폴리에스테르 원사를 경사로 사용하여 상기 절연체로 충진된 케이블들의 외주면 상에 공급하여 외주면을 제작하는 단계(s60)를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이용해성 폴리머가 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌, 폴리스타이렌, 및 공중합 폴리에스테르 중에서 선택된 폴리머인 것일 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 가동플랫 케이블은 신호 전달과 전원공급 역할을 수행하는 데; 있어서 잦은 구부러짐이나 휨과 같은 반복적인 작동에도 견딜 수 있는 내구성이 우수하고 신호 전달 및 전력 전달이 우수한 케이블의 제공이 가능할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 장치에서의 스캔하네스 및 이를 포함하는 이온 주입장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 가동용 플랫케이블의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3는 본 발명에 따른 가동용 플랫케이블을 어느 일측으로 구부렸을 때를 모식적으로 설명하는 도면이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

FA (FACTORY AUTOMATION) 케이블은 공장 자동화 기기간 신호용 케이블 및 가동용부분에 사용되어 반복운동을 수행하는 케이블로, 장기적인 반복운동에 견딜 수 있도록 극세선을 사용한 복합 도체를 적용하였으나, 조사 가교 공정 적용 및 고기능 재질을 선정, 적용하여 절연체의 내구성을 탁월히 높일 수 있다.

참고적으로 이야기하자면, 에너지 체인과 케이블, 이들 두가지의 관계가 늘 조화로왔던 것은 아니다. 1980년대 후반 “유연성” 또는 “체인 적합성”이라는 케이블을 실제로 에너지 체인에 사용하면, 케이블의 손상이 더 자주 발생하였다. 가속화되는 자동화 창고물류 시스템에서 케이블은 “콕스크류(cork screw) 현상”을 보이며, 결국 기계 및 장비의 다운 타임을 초래했다.

이를 막기 위해 수많은 케이블 업체가 노력했지만 지속적인 성공으로 이어지진 않았다.

케이블 전문가가 되기 위해서는 기존 케이블의 심선 구조와는 다른 새로운 솔루션을 제시하여야 한다.

이에 대한 대응 개념으로 예를 들면 번들형 편조를 사용할 수 있다. 상술한 번들형 편조는 오늘날에도 자주 사용되는 일반 레이어형 케이블구조와는 그 개념이 확연히 다르다. 레이어형은 심선들이 케이블 중심을 여러 층으로 감싸고 있으며, 레이어층 사이의 빈 공간에는 보통 필름 또는 플리스가 채워져 있다. 이러한 제조방식은 비용 효율적이긴 하지만 에너지 체인이 움직일 때마다 체인 반경의 심선들이 높은 인장력과 압축력에 노출된다는 단점이 있다.

특히 장거리 이동, 글라이딩 모션 심선수가 많은 케이블의 경우 이러한 힘이 심선에 크게 영향을 미쳐 결국에는 콕스크류와 같은 케이블 손상이 발생한다.

상기 체인플렉스(chain flex) 케이블에 사용하는 번들형 편조 방식은 앞에서 언급한 레이어방식과는 완전히 다르다. 예를 들어 18코어 체인플랙스 케이블의 경우 앞에서 언급한 것처럼 전체 코어를 하나씩 포개어 여러층으로 감지 않고 처음부터 3가닥씩 번들구조로 감는다. 그 후에 3가닥씩 구성된 6개의 번들을 다시 엮어 완전한 케이블을 형성한다. 번들형 편조의 심선은 움직이는 체인의 반경에서도 과도한 인장응력을 받지않게된다. 특히 중요한 점은 전체 편조 구조가 충일 압출형 내피와 외피의 서포트를 받는다는 것이다. 심선 사이의 공간이 자켓 재질로 완전히 채워져 있기 때문에 심선의 꼬임이 풀어지지 않는다.

비틀림(토션)과 같이 격렬한 모션에는 또 다른 케이블 디자인을 사용할 수 있다. 주로 산업용 로봇과 다축 모션에 사용하는 이른바 체인플렉스 로봇 케이블은 극심한 굽힘(구부러짐)과 비틀림 모션에서 손상없이 이를 유연하게 대응할 수 있어야만 한다. 이는 케이블이 더 많이 구부러질수록 대응가능한 스트레스(응력)한계에 가까워질수록 비틀기가 더욱 어려워지기 때문이다. 특수 쉴드 구조와 외피 재질 역시 케이블의내구성을 최적화하는 데에 도움을 준다.

비틀림 응력에서 수백만 싸이클 후에도 게속 올바르게 기능하려면 로봇 케이블에는 힘 보정요소, 느슨한 스트랜딩 요소, 서로 다른 미끄럼면과 완전히 다른 쉴드 개념이 필요하다. 로봇 기술에 사용하는 케이블은 로봇의 움직임에 따라 이동방향을 반복적으로 변경해야 하기 ?문이다.

로봇 기술에 사용하는 케이블은 로봇의 움직임에 따라 이동 방향을 반복적으로 변경해야 하기 때문이다. 예를 들어 편조 구조의 직경은 비틀림 각도에 따라 변할 수 있다. 쉴드형 케이블에 대한 요구사항은 특히 더 까다롭다.

쉴드와이어에 작용하는 힘을 완화하고, 전체 편조 구조와 외피에 상응하여 쉴드가 자유롭게 움직일 수 있도록 쉴드의 상하에 슬라이딩 요소를 둘 수 있다. 이 soft 구조 방식을 통해 전체 케이블 이동에 필요한 자유로움을 제공하고, 케이블에 작용하는 인장력과 압축력을 줄여 조기 도체 손상으로 인한 기계의 다운 타임을 방지할 수 있다. 이러한 체인 플럭스 시리즈는 최대 +/-180 °/m 적용가능하며, 이와 같은 구조 변경을 통해 최소 5백만 싸이클 또는 36개월 동안 중 먼저 도래하는 만큼의 사용수명을 보장할 수 있다.

이와 같이 가동용으로 사용되는 로봇 케이블에 적용되기 위해서는 케이블 편조 구조만큼이나 중요한 것이 올바른 절연재질과 외피 재질이라고 할 수 있다.

가동형 케이블을 위한 규정과 표준은 과거에도 있었고, 지금도 있다고 할 수 있다. 그러나 실제로 에너지 체인에 사용하도록 규정한 케이블에 적합한 국가표준과 국제표준은 물론 관련테스트는 없다. 케이블 산업에는 각기 다른 표준기관이 발표해 온 테스트 방식들이 있지만, 이들은 너무나 일반적이어서 에너지체인 내 지속적인 모션적용과 같이 구체적인 요구사항을 반영하지 못하기 때문이다. VDE('V'erband 'd'er 'E'lektrotechnik) 굽힘 피로테스트와 마모테스트도 체인 케이블 조합에 대한 요구사항을 만족하지 못한다.

굽힘 사이클 테스트의 경우 케이블의 모션은 에너지 체인 내부에서와는 와전히 다르다. 이러한 요구사항을 충족해온 디자인이라고 하더라도 무빙에너지 체인테스트와 같은 엄격한 테스트 체제안에서는 성공적이지않을 수 있다.

바늘, 사포 또는 면도날을 기반으로 재질의 마모도를 정의하는 표준 마모테스트가 일반적인 조건에는 매우 적합할 지도모른다. 바늘 등에 압력을 가해 외피의 표면을 긁으면 케이블에는 마모가 발생한다. 그러나 일반적으로 에너지 체인 내부에서 사포나 면도날을 찾아볼 수 없듯이 이 테스트에서 에너지 체인과 접촉하는 외피재질의 내구성에 대해서 아무 것도 알 수 없다.

중요한 것은 두 개의 글라이딩 파트너, 즉 체인과 케이블의 재질을 서로 테스트하고 매치하는 것이다. 가스, 물 등의 매체는 물론 사용 온도 역시 지속적으로 움직이는 가동형 케이블의 외피 재질 개발 및 테스트에서 중요한 역할을 한다. 예를 들어 케이블 산업에서는 가동형 케이블의 저온 유연성을 정의하기 위한 EN60811-504 저온 굽힘 테스트를 사용한다. 케이블 직경에 따라 맨드릴 직경을 조정하고 케이블을 맨드릴에 감아 일정 온도까지 냉각한다. 케이블이 테스트 온도에 도달하면, 맨드릴에서 케이블을 풀어낸다. 이때 눈에 보이는 외피 균열이 없다면, 케이블은 테스트를 통과한 것으로 간주되고, 테스트를 통과한 외피 재질은 해당 테스트 온도에서 사용할 수 있는 것으로 규정한다.

하지만 이는 에너지 체인 실제 조건을 반영한 것으로 보기는 어렵다. 실제 환경을 시뮬레이션한 실용적인 테스트를 창안하는 것이 중요하다. 테스트 목적에 따라 -40℃~+60℃ 공조 컨테이너에서 실제와 동일한 에너지 체인에 케이블을 포설하여 이를 지속적으로 움직이며 테스트하는 것이 필요하다. 단 한 번으로 끝내는 것이 아니고 수백만 번 정도 반복하는 것이 바람직하다.

온도응력과 지속적인 굽힘 응력이 결합된 모진 테스트에서 외피균열이 없으면 이와 같은 모진 테스트를 통과한 케이블은 테스트를 통과한 것으로 간주할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가동용 플랫케이블의 구성을 보여주는 단면도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 가동용 플랫케이블(100)은 중앙부에는 복수개의 케이블을 포함하고, 상기 복수개의 케이블을 둘러싸는 외주면에는 탄성이 우수하고, 고신축성 소재인 고탄성 폴리머인 섬유형성성 성분으로 폴리에테르에스테르 블록 공중합체를 사용하고, 추출성분으로 이용해성 폴리머인 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌, 폴리스타이렌, 및 공중합 폴리에스테르 중에서 선택된 폴리머를 포함하고, 상기 고신축성 소재를 포함하는외주면 안에는 마주 보는 대칭형상으로 중공형의 원기둥의 사분형상으로 이루어지고, 콘크리트 재질의 블록체(150)가 형성되어 상기 케이블의 굽힘 동작을 제한하고, 상기 복수개의 케이블은 직사각 기둥형상의 덮개(190)에 의하여 덮혀져 있어서, 하나의 동작으로 굽힘 동작 또는 펼침 동작이 발생하고, 상기 직사각 기둥 형상의 덮개(190)는 벨트 형상으로 이루어져서 일단 부분의 이동 동작 또는 굴곡된 부분의 위치 변화시에 사행(지그재그로 움직이는 현상)이 발생하지 않는 것일 수 있다.

본 발명에 있어서 대략 벨트형으로 복수개 병설되는 케이블(70)은 상기 케이블(70)에 인접하여 블록체(150)가 형성되어 굴곡 동작이 제한되어 상기 케이블(70)의 굽힘 동작을 제한할 수 있고, 이에 따라 블록체(150) 내부에 배치되는 케이블(70)을 보호할 수 있고 장기간 또는 반복적인 사용에도 단선과 같은 불량 현상을 최소화할 수 있다.

이와 같이 굴곡 속도가 가속도가 제한되는 케이블(70)의 외주면에 블록체(150)를 형성하여 움직임을 제한하고 강도를 보강함으로써, 병설한 케이블(70)의 굴곡부분은 병설한 케이블(70) 집합체의 강성으로 소정의 곡률을 유지하게 되어 굴곡부분의 위치 변화시에 사행(지그재그로 엮이는 현상)이 발생하지 않아 상기 벨트형 플랫케이블(100)의 굴곡에 대한 강성이 확보되고, 소정의 곡률에서만 위치변화가 발생하기 때문에 케이블(70)의 굴곡에 대한 블록체(150)의 굴곡강도를 증가시킴으로써 굴곡이 반복되어도 블록체(150)의 연결 강도를 높게 할 수 있어 장기간에 걸친 케이블(70)의 굴곡의 방향 및 정도를 조절하는 기능을 수행할 수 있다.

블록체(150)의 외부에는, 고신축성 소재(170)가 병설되어 굴곡 동작 또는 구부러짐 동작을 보완할 수 있다.

상기 고신축성소재(170)는 추출형 복합섬유로서, 상기 추출성분이 이용해성(異容解性) 폴리머이고, 섬유형성성 성분이 폴리에테르 에스테르 블록 공중합체이고, 추출성분의 추출(용출) 후 섬유형성성 성분의 단사섬도가 0.001 ~0.3데니어인 것일 수 있다. 데니어(denier)는 섬유나 실의 섬도를 표시하는 단위로 9,000m의 섬유 또는 실의무게를 9수로 표시한 것이다. 대표적인 항장 표시법으로 견, 레이온, 합성섬유등의 필라멘트의 굵기를 표시하는 데 사용된다. 데니어의 수가 커질수록 섬유나 실의 굵기가 굵어진다.

여기서 폴리에테르에스테르 블록 공중합체는, 하기 구조식(Ⅰ)의 하드 세그먼트와 하기 구조식(Ⅱ)의 소프트 세그먼트 랜덤 블록형 공중합체를 사용할 수 있다..

초극세 섬유(ultramocro fiber)는 처음에는 직접 방사법에 의하여 극세화가 진행되었으나 절사되는 공정 상의 문제점이 해결되지 않아 2가지 성분의 폴리머에 단사섬도인 2~5데이터의 필라멘트를 만들어 분할 처리하여 극세화하는 기술이 개발되었다.

이와 같은 방법을 사용하여 본 발명의 가동형 플랫케이블(100)의 외주면에 대한 고신축성 소재(170)를 제조할 수 있다.

이와 같은 고신축성 소재(170)의 외측부로는 덮개(190)가 형성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가동형 플랫케이블을 사용하여 굴곡된 상태를 예시적으로 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 가동형 플랫케이블(100)의 구성은 심선 또는 케이블(70)을 내자하여 가요성을 가지는 케이블 집합체와 상기 케이블(70)을 둘러싸는 고신축성 소재(170) 및 블록체(150)를 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 케이블(70)이 구부러지는 동작이 블록체(150) 또는 덮개(190)에 의하여 제한되기 때문에 상기 케이블(70)을 장시간 동안 사용할 수 있고 단선 등과 같은 불량 상태를 최소화할 수 있다.

이하에서는 강도형 플랫케이블(100)의 제조방법에 대하여 약술한다.

강도형 플랫케이블(100)은 먼저 번들형 편조 방법으로 케이블(70) 또는 심선을 편조할 수 있다(s10).

이와 같이 편조된 심선(70)의 사이에는 절연체(120)가 배치될 수 있다(s20)

상기 절연체(120)로는 ETFE(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene)를 사용할 수 있다. 상기 ETFE는 특수 재질의 재료로서 도금된 동선 등에 불연재질의 불소수지를 절연한 것으로 내열성이 요구되는 전기, 전자기기의 내부 배선용으로 주로 사용되고 있다. 또한 화학적 환경에서 내화학성 및 내약품성이 우수하다고 알려져 있다.

이와 같이 절연체(120)로 둘러싸인 케이블(70) 집합체의 외주에는 덮개(190)가 형성될 수 있다. 상기 덮개(190)는 블록체(150)와 동일하게 케이블(70)의 굴곡을 제한하여 안에 내장된 플랫케이블(100)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.

상기 절연체로 충진된 케이블들의 외주면으로 대칭 형상으로 중공형의 원기둥의 사분형상이고 콘크리트 재질의 블록체를 배치하는 단계(s30);와, 디메틸테레프탈레이트(DMT), 1,4-부탄디올(BD), 폴리테트라메틸렌옥사이드글리콜[PTMG(분자량 1,000)]을 축중합하여 제조한 폴리에테르에스테르공중합체를 섬유형성성 성분으로 공급하고, 알킬리 이용해성의 공중합 폴리에스테르를 추출성분으로 공급한 후 복합 방사하는 단계(s40);를 수행할 수 있다.

방사된 복합 방사체를 열을 가하여 연신하여 복합사를 제조할 수 있다(s50). 상기 연신하여 제조하는 단계(s50)는 130℃의 온도에서 1.5배의 연신율로 연신하여 상기 복합사를 제조하는 공정일 수 있다.

이와 같이 제조된 복합사를 이용하여 위사로 사용하고, 폴리에스테르 원사를 경사로 사용하여 상기 절연체로 충진된 케이블들의 외주면 상에 공급하여 외주면을 제작할 수 있다(s60).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 이온 주입장치 20: 스캐닝 장치
40: 구동장치 30: 스캔하네스
31: 에너지 체인 70: 케이블(심선)
100: 플랫케이블 120: 절연체
150: 블록체
170: 고신축성 추출형 복합섬유 190: 덮개

Claims

가동용 로봇에 사용되는 굽힘 저항성이 있는 가동플랫케이블(100)에 있어서,
ETFE(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene)로 조성되는 불연 절연체(120);
상기 불연 절연체(120)의 중앙에 5개 또는 6개의 방사형으로 형성된 케이블(70);
상기 불연 절연체(120)의 외주면을 감싸는 디메틸테레프탈레이트(DMT), 1,4-부탄디올(BD), 폴리테트라메틸렌옥사이드글리콜[PTMG(분자량 1,000)]이 축중합하고, 이용해성의 공중합 폴리에스테르를 추출성분으로 공급하여 방사하되, 130℃의 온도에서 1.5배의 연신율로 연신하여 제조되는 복합섬유(170);
상기 케이블(70)의 굽힘 동작이 제한되도록 상기 케이블(70)의 길이 방향으로 상기 복합섬유(170)의 내주면과 외주면 사이에 내설되되, 상기 케이블(70)의 중심을 따라 방사로 복수 배열되어 내설된 사각 단면형상의 블록체(150); 및
상기 복합섬유(170) 3개가 일방향으로 서로 이웃하도록 배치되고, 일방향으로 서로 이웃하도록 배치된 상기 3개의 복합섬유(170)의 외주면 전체를 둘러싸도록 형성되되, 벨트 형상으로 이루어져서 일단 부분의 이동 동작 또는 굴곡된 부분의 위치 변화시에 사행이 발생하지 않도록 된 편평한 직사각 단면 형상 덮개(190);를 포함하여 구성되어,
상기 블록체(150) 또는 덮개(190)에 의해 상기 케이블(70)의 구부러짐이 제한되어 상기 케이블(70)의 단선 불량을 최소화하는 것을 특징으로 하는 가동플랫케이블.
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