工业机器人用柔软型电缆制造技术

本发明专利技术公开一种工业机器人用柔软型电缆，其八个金属导体单元两两绞合形成第一、第二、第三和第四对称绝缘线对且各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带，第一、第二、第三和第四对称绝缘线对绞合于所述芳纶加强件外表面形成缆芯；一棉纤维线缠绕于所述第二聚四氟乙烯层外表面形成缓冲滑动层，此棉纤维线缠绕方向与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对绞合方向相反；一外护套层包覆于所述第三聚四氟乙烯层外表面，芳纶加强件直径为190~210D，第一锡铜合金导体与第二锡铜合金导体直径比为10：6~8。本发明专利技术柔软抗拉伸、无摩擦静电产生，频繁移动后仍然能保证信号传输时在导体表面的电磁波均匀，减小电磁畸变，降低了衰减值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人电缆，尤其涉及一种工业机器人用柔软型电缆。
技术介绍
随着我国经济社会的不断发展，国家对用机械代替人工操作的技术日益重视，以及我国未来科技化、智能行业和电力行业的不断发展，将为机械臂/机械手带来前所未有的发展前景，由于机械臂使用环境千差万别，这就要求与机械臂配套使用的电缆要具有优异的电性能，同时兼顾优越的物理机械性能。目前国内专用的机械臂电缆，由于电缆的柔软性，耐磨性不好，使用寿命往往较短，而且这些电缆不能够承受机械外力。在电缆受到承重或抗拉的外力下，电缆往往会受到损伤。在电缆反复的弯曲情况下，对弯曲性能提出了更大的挑战，常用的钢丝可能会出现断裂，这样就起不到承重和抗拉作用，断裂的钢丝还有可能把绝缘或护套扎破造成事故。如何设计一种机械臂用电缆，能够保证10万次以上的频繁往复运动过程中信号传输保证稳定，成为本领域技术人员努力的方向。
技术实现思路
本专利技术提供一种工业机器人用柔软型电缆，此工业机器人用柔软型电缆摩擦系数小、柔软抗拉伸、无摩擦静电产生、频繁移动后仍然能保证结构稳定的工业机器人用柔软型电缆，电缆抗拉伸强度提高5%，抗弯曲次数提升10~20%，10000次弯曲衰减变化值小于5%。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种工业机器人用柔软型电缆，包括八个金属导体单元和芳纶加强件，此金属导体单元外表面包覆有绝缘聚丙烯层，所述金属导体单元包括位于中心的芳纶纤维、由若干根绞合于芳纶纤维外表面的第一锡铜合金导体、第一无氧铜导体组成的内导电层、由若干根第二锡铜合金导体、第二无氧铜导体绞合于内导电层外表面形成外导体层，所述第一锡铜合金导体和第一无氧铜导体直径相等，所述第二锡铜合金导体和第二无氧铜导体直径相等，所述第一锡铜合金导体、第一无氧铜导体直径大于第二锡铜合金导体、第二无氧铜导体直径，所述内导电层中第一锡铜合金导体、第一无氧铜导体交替排列，所述外导体层中第二锡铜合金导体、第二无氧铜导体交替排列；所述八个金属导体单元两两绞合形成第一、第二、第三和第四对称绝缘线对且各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带，所述第一、第二、第三和第四对称绝缘线对绞合于所述芳纶加强件外表面形成缆芯；一第二聚四氟乙烯层纵包所述缆芯外表面，所述第二聚四氟乙烯层与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对之间间隙填充有若干根棉纱；一棉纤维线缠绕于所述第二聚四氟乙烯层外表面形成缓冲滑动层，此棉纤维线缠绕方向与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对绞合方向相反，若干根金属丝并排地缠绕于所述缓冲滑动层外表面形成金属屏蔽层，此金属屏蔽层中金属丝缠绕与所述棉纤维线相反；一第三聚四氟乙烯层绕包于所述金属屏蔽层外表面，一外护套层包覆于所述第三聚四氟乙烯层外表面，所述芳纶加强件直径为190~210D，第一锡铜合金导体与第二锡铜合金导体直径比为10：6~8。上述技术方案中进一步的改进技术方案如下：1.上述方案中，所述第一锡铜合金导体、第二锡铜合金导体中锡含量占0.6%。2.上述方案中，所述棉纤维线疏绕于所述第二聚四氟乙烯层外表面。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：1.本专利技术工业机器人用柔软型电缆，其第一、第二、第三和第四对称绝缘线对各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带并绞合形成缆芯，第二聚四氟乙烯层纵包所述缆芯外表面，在频繁的弯曲过程中，克服了第一、第二、第三和第四对称绝缘线以及各自金属导体单元之间的距离和节距发生改变，从而引起电气性能的改变；而且频繁的弯曲过程中，第一、第二、第三和第四对称绝缘线对各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带，且第二聚四氟乙烯层通过纵包方式包覆具有四个第一聚四氟乙烯带的对称绝缘线对，由于第一聚四氟乙烯带和第二聚四氟乙烯层具有摩擦系数低、强度高、耐腐蚀、绝缘性能好，该带材的摩擦系数是0.04，是目前固体材料中摩擦系数最低的材料，且在金属屏蔽层前通过纵包的方式包覆，减少由于绕包结构产生的搭接造成的摩擦力的增加，使得频繁弯曲时缆芯的结构变化影响降到最低；其次，由于减少摩擦力且聚四氟乙烯带不容易产生静电，也大大减少了静电的产生，提高性能可靠性和安全性。2.本专利技术工业机器人用柔软型电缆，其所述第二聚四氟乙烯层与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对之间间隙填充有若干根棉纱，一棉纤维线缠绕于所述第二聚四氟乙烯层外表面形成缓冲滑动层，此棉纤维线缠绕方向与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对绞合方向相反，若干根金属丝缠绕于所述缓冲滑动层外表面形成金属屏蔽层，此金属屏蔽层中金属丝并排地缠绕与所述棉纤维线相反，保证弯曲时，铜丝有足够的移动位置而不产生拉伸造成断线，同时铜丝与绝缘滑动层之间更容易滑动而不产生静电干扰，该结构既能保证电缆的柔软度，也保证了频繁弯曲后的屏蔽效果。3.本专利技术工业机器人用柔软型电缆，所述缆芯与外护套层之间依次设置有第二聚四氟乙烯层，一棉纤维线缠绕于所述第二聚四氟乙烯层外表面形成缓冲滑动层，若干根金属丝并排地缠绕于缓冲滑动层形成金属屏蔽层，一第三聚四氟乙烯层绕包于所述金属屏蔽层外表面，在金属屏蔽层与外护套之间形成缓冲，避免在电缆的往复运动中，外护套与屏蔽层之间产生静电干扰。同时，聚四氟乙烯带的性能比较柔软、光滑，不会影响到电缆的柔软度，通过护套挤出时的工艺控制，光滑的表面使得在弯曲过程中缆芯与护层之间容易产生滑动，减小外力对铜导体及镀锡铜丝编织层的拉伸，延长使用寿命。4.本专利技术工业机器人用柔软型电缆，其金属导体单元包括位于中心的芳纶纤维、由若干根绞合于芳纶纤维外表面的锡铜合金导体组成的内导电层、由若干根无氧铜导体绞合于内导电层外表面形成外导体层，提高了抗拉伸强度，保证了芳纶纤维在电缆结构中心位置的稳定；第一、第二、第三和第四对称绝缘线对绞合于一芳纶加强件外表面形成缆芯；保证了电缆结构稳定，使得产品的抗拉伸强度提高300%以上，抗弯曲次数提升300~500%，10000次弯曲衰减变化值小于2%。5.本专利技术工业机器人用柔软型电缆，其金属导体单元包括位于中心的芳纶纤维、由若干根绞合于芳纶纤维外表面的第一锡铜合金导体、第一无氧铜导体组成的内导电层、由若干根第二锡铜合金导体、第二无氧铜导体绞合于内导电层外表面形成外导体层，所述第一锡铜合金导体和第一无氧铜导体直径相等，所述第二锡铜合金导体和第二无氧铜导体直径相等，所述第一锡铜合金导体、第一无氧铜导体直径大于第二锡铜合金导体、第二无氧铜导体直径，所述第一锡铜合金导体、第二锡铜合金导体中锡含量占0.6%，所述内导电层中第一锡铜合金导体、第一无氧铜导体交替排列，所述外导体层中第二锡铜合金导体、第二无氧铜导体交替排列，采用不同种类的导体和不同直径的导体混合作为导体单元，相对于单一直径的铜导体或合金导体，改善了电气特性及抗弯曲特性；再次，不同材质导体交替混合结构，解决了导体抗拉力的均匀分布，弯曲时不存在局部抗拉力薄弱的区域。同时解决了导体电阻的均匀分布，在信号传输时更均匀。采用第一导体与第二导体直径的差异性分布，使得外层的抗拉受力点分布更细密，更均匀。解决了导体外层弯曲时承受更大拉伸力及挤压力容易断裂的问题。同时外层导体直径较小，使绞合导体表面更平整，信号传输时在导体表面的电磁波更均匀，减小电磁畸变，降低了衰减值。附图说明附图1为本专利技术工业机器人用柔软型电缆结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业机器人用柔软型电缆，其特征在于：包括：八个金属导体单元（1）和芳纶加强件（21），此金属导体单元（1）外表面包覆有绝缘聚丙烯层（2），所述金属导体单元（1）包括位于中心的芳纶纤维（20）、由若干根绞合于芳纶纤维（20）外表面的第一锡铜合金导体（22）、第一无氧铜导体（23）组成的内导电层、由若干根第二锡铜合金导体（24）、第二无氧铜导体（25）绞合于内导电层外表面形成外导体层，所述第一锡铜合金导体（22）和第一无氧铜导体（23）直径相等，所述第二锡铜合金导体（24）和第二无氧铜导体（25）直径相等，所述第一锡铜合金导体（22）、第一无氧铜导体（23）直径大于第二锡铜合金导体（24）、第二无氧铜导体（25）直径，所述内导电层中第一锡铜合金导体（22）、第一无氧铜导体（23）交替排列，所述外导体层中第二锡铜合金导体（24）、第二无氧铜导体（25）交替排列；所述八个金属导体单元（1）两两绞合形成第一、第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、6）且各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带（7），所述第一、第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、6）绞合于所述芳纶加强件（21）外表面形成缆芯（8）；一第二聚四氟乙烯层（9）纵包所述缆芯（8）外表面，所述第二聚四氟乙烯层（9）与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、6）之间间隙填充有若干根棉纱（10）；一棉纤维线（17）缠绕于所述第二聚四氟乙烯层（9）外表面形成缓冲滑动层（12），此棉纤维线（17）缠绕方向与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、6）绞合方向相反，若干根金属丝（13）并排地缠绕于所述缓冲滑动层（12）外表面形成金属屏蔽层（14），此金属屏蔽层（14）中金属丝（13）缠绕与所述棉纤维线（17）相反；一第三聚四氟乙烯层（15）绕包于所述金属屏蔽层（14）外表面，一外护套层（16）包覆于所述第三聚四氟乙烯层（15）外表面，所述芳纶加强件（21）直径为190~210D，第一锡铜合金导体（22）与第二锡铜合金导体（24）直径比为10：6~8。...

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人用柔软型电缆，其特征在于：包括：八个金属导体单元（1）和芳纶加强件（21），此金属导体单元（1）外表面包覆有绝缘聚丙烯层（2），所述金属导体单元（1）包括位于中心的芳纶纤维（20）、由若干根绞合于芳纶纤维（20）外表面的第一锡铜合金导体（22）、第一无氧铜导体（23）组成的内导电层、由若干根第二锡铜合金导体（24）、第二无氧铜导体（25）绞合于内导电层外表面形成外导体层，所述第一锡铜合金导体（22）和第一无氧铜导体（23）直径相等，所述第二锡铜合金导体（24）和第二无氧铜导体（25）直径相等，所述第一锡铜合金导体（22）、第一无氧铜导体（23）直径大于第二锡铜合金导体（24）、第二无氧铜导体（25）直径，所述内导电层中第一锡铜合金导体（22）、第一无氧铜导体（23）交替排列，所述外导体层中第二锡铜合金导体（24）、第二无氧铜导体（25）交替排列；所述八个金属导体单元（1）两两绞合形成第一、第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、6）且各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带（7），所述第一、第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、6）绞合于所述芳纶加强件（21）外表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆春良，谭言秦，崔久德，邹慧娟，宋志斌，孙明华，刘新宇，冯成，
申请(专利权)人：江苏亨通线缆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32