机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆及生产方法技术

本发明专利技术公开了一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆及生产方法。聚丙烯发泡纱填充线位于中心，六对内芯线布置在内聚丙烯发泡纱填充线周围并绞合成缆，成缆线外周围包覆聚四氟乙烯定向膜包带，包带外单向缠绕包覆铜箔丝屏蔽层，铜箔丝屏蔽层外包覆挤出级无卤导电内护套屏蔽层，无卤导电内护套屏蔽层外包覆无纺布包带，无纺布包带外包覆无卤阻燃聚氨酯内护套，聚氨酯内护套外包覆透明耐磨聚氨酯外护套。本发明专利技术用于在复杂电磁环境中的机器人本体数据传输线缆，具有非常高的电磁屏蔽效能应对长期扭转应用过程中产生的电磁兼容问题；具备阻燃和狭小空间应用过程中的高耐磨性。具备阻燃和狭小空间应用过程中的高耐磨性。具备阻燃和狭小空间应用过程中的高耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆及生产方法


[0001]本专利技术涉及了一种工业现场复杂电磁环境下数据传输线缆及生产方法，尤其是涉及了一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰数据传输线缆及生产方法。

技术介绍

[0002]工业机器人是按照既定程序设定进行运行并具备多自由度的多关节机械手装置，广泛应用于汽车制造、工业自动化、工业精密装备等领域。工业机器人通过接受计算机的指令并按照指令设定完成组装、喷漆、抓取、点焊、位移等工作，并在运动过程中保持稳定、高效、高速和精准的工作状态。指令发出到机器人接收之间需要依靠机器人电缆进行信息传输，而电缆结构和运行状态决定其即是工业现场复杂电磁环境下的主要干扰源，也更易受到外部环境的电磁干扰，因此工业机器人线缆的耐磨、耐候和抗机械扭转应力适应能力的同时保持稳定的信号传输能力对于生产现场的安全性和机械臂的可靠运行起着至关重要的作用。
[0003]因为工业机器人需要按照既定程序在实际应用环境中采取大回旋度轴向扭转行动作业，金属缠绕屏蔽层会在重复运动过程中受到扭转应力而不断开合，从而导致屏蔽效能下降。工业机器人用线缆的外护套会直接接触设备本体，例如尼龙材质转轴关节或者金属管体，因此线缆外护套需要具有优异的耐磨性能以及抗机械应力性能，从而有效增强电缆的使用寿命，同时也可以进一步推动机器人设计的作业灵活性和效率。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中的问题，本专利技术提供了一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆及生产方法。本专利技术用于在复杂电磁环境中的机器人本体数据传输线缆，具有非常高的电磁屏蔽效能应对长期扭转应用过程中产生的电磁兼容问题；具备阻燃和狭小空间应用过程中的高耐磨性。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一、一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆：
[0007]包括聚丙烯发泡纱填充线、铜锡合金丝、聚四氟乙烯定向膜包带、铜箔丝屏蔽层、无卤导电内护套屏蔽层、无纺布包带、无卤阻燃聚氨酯内护套和透明耐磨聚氨酯外护套；聚丙烯发泡纱填充线位于线缆的中心，铜锡合金丝绞合导体押出TPE混合物后产出芯线，两根芯线对绞布置后形成内芯线，六根内芯线布置在聚丙烯发泡纱填充线周围并绞合成缆，即芯线两两对绞后呈六对，六对芯线外周围包覆聚四氟乙烯定向膜包带，聚四氟乙烯定向膜包带外缠绕铜箔丝屏蔽层，铜箔丝屏蔽层外押出无卤导电内护套屏蔽层，无卤导电内护套屏蔽层外包裹无纺布包带，无纺布包带外押出无卤阻燃聚氨酯内护套，无卤阻燃聚氨酯内护套外进一步押出透明耐磨聚氨酯外护套。
[0008]所述的铜锡合金丝的粗细为：0.08mm。
[0009]所述的TPE混合物为无卤高机械强度低介电常数，无卤是指材料中不含卤族元素
氟氯溴碘砹，材料燃烧过程中不会因卤酸气体的释出导致人体呼吸道的灼伤。高机械强度是指断裂拉伸强度大于30MPa，低介电常数是指此产品设计用于机器人本体编码器或高频高速信号传输，因此绝缘材料不但需要具备应对长期扭转应用的高机械强度，还应具备在高频高速信号传播过程中连续稳定低延迟的特点，此材料的相对介电常数在2.4～2.6，远低于常用绝缘材料如聚氯乙烯介电常数通常为3.2～3.8。
[0010]所述的TPE混合物具体为化学成分以PP聚丙烯为硬链段和SEBS苯乙烯
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乙烯
‑
丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物为软链段并添加PPO聚苯醚的共混物。
[0011]所述的无卤阻燃聚氨酯内护套采用热塑性聚氨酯、马来酸酐接枝的苯乙烯类弹性体、氨基接枝的苯乙烯类弹性体、乙烯丙烯酸酯共聚物、无卤高效膨胀 P
‑
N(磷氮)复配阻燃剂混合制备而成；热塑性聚氨酯、马来酸酐接枝的苯乙烯类弹性体、氨基接枝的苯乙烯类弹性体、乙烯丙烯酸酯共聚物、无卤高效膨胀 P
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N(磷氮)复配阻燃剂的质量分数配比为：40～50：7～12：3～5：4～8：15～30。
[0012]所述的透明耐磨聚氨酯外护套采用热塑性聚氨酯、马来酸酐接枝的苯乙烯类弹性体、氨基接枝的苯乙烯类弹性体、乙烯丙烯酸酯共聚物、抗水解剂混合制备而成，热塑性聚氨酯、马来酸酐接枝的苯乙烯类弹性体、氨基接枝的苯乙烯类弹性体、乙烯丙烯酸酯共聚物、抗水解剂的质量分数配比为：55～65：10～15： 5～8：6～12：1.2～1.8。
[0013]所述的铜锡合金丝绞合导体和TPE混合物构成芯线结构；所述的铜箔丝屏蔽层和无卤导电内护套屏蔽层构成屏蔽结构；所述的无卤阻燃聚氨酯内护套和透明耐磨聚氨酯外护套构成护套结构。
[0014]所述线缆在数据传输中的应用。
[0015]二、一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆的生产方法：
[0016]方法包括以下步骤：
[0017]1)内芯线制备：内芯线采用铜锡合金丝丝绞合制备内导体，选用TPE混合物在铜锡合金丝丝外包覆制备绝缘层，从而形成芯线；
[0018]2)对绞线制备：十二根芯线分组进行两两对绞形成六根内芯线，每对线绞合时均采用小节距，并对绞合节距进行区分，确保信号传输过程中的错位避免相互串扰，所有内芯线全部采用退捻的方式进行生产，完全消除扭转应力；
[0019]小节距是指对绞绞合波峰至波峰的间距约为绞合外径的8倍。对绞合节距进行区分，具体是在设计时让每对线的节距有差异并保证绞合距离的精度控制，通过交叉效应降低邻近线对间传音出现的概率。
[0020]3)成缆线制备：聚丙烯发泡纱填充线位于中心，六对内芯线分散排布在周围，通过聚四氟乙烯定向膜包带包裹完成成缆，成缆时将六对内芯线全部采用退捻的方式进行生产消除扭转应力，成缆完成后六对内芯线内部孔隙应完全被聚丙烯发泡纱填充线的聚丙烯发泡纱填充紧密，六对内芯线不会产生移位；
[0021]聚丙烯发泡纱采用发泡聚丙烯单丝组合而成，特点是紧压时可以受压降低体积，压力释放后会蓬松分散固定成缆内部结构。
[0022]4)金属屏蔽层制备：铜箔丝屏蔽层采用缠绕的工艺螺旋包覆在六对内芯线的成缆线上，缠绕方向与成缆方向保持一致，遮蔽率不小于95％；
[0023]5)无卤导电内护套屏蔽层制备：将无卤导电内护套屏蔽层采用熔融挤出的工艺与
金属铜箔丝屏蔽层复合叠加为一体，然后包覆在铜箔丝屏蔽层外；然后将无纺布包覆制作在铜箔丝屏蔽层外；
[0024]6)双层护套制备：将无卤阻燃聚氨酯内护套和透明耐磨聚氨酯外护套采用并行排列双押出机一次押出融为一体，后包覆在无纺布包带外。
[0025]所述5)中，无卤导电内护套屏蔽层采用极细镍锌铜铁氧体分散混合在SEBS 弹性体共聚物中，镍锌铜铁氧体混合加入比例为SEBS弹性体共聚物和镍锌铜铁氧体质量总量的15％，即SEBS弹性体共聚物质量含量为85％，镍锌铜铁氧体质量含量为15％，屏蔽效能为40～50dB。
[0026]混合铁氧体的SEBS弹性体共聚物紧密挤压在铜箔丝屏蔽层中挤出制备获得，挤出螺杆采用38铬钼铝增加碳化钨涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆，其特征在于：包括聚丙烯发泡纱填充线(1)、铜锡合金丝(2)、聚四氟乙烯定向膜包带(4)、铜箔丝屏蔽层(5)、无卤导电内护套屏蔽层(6)、无纺布包带(7)、无卤阻燃聚氨酯内护套(8)和透明耐磨聚氨酯外护套(9)；聚丙烯发泡纱填充线(1)位于线缆的中心，铜锡合金丝绞合导体(2)押出TPE混合物(3)后产出芯线，两根芯线对绞布置后形成内芯线，六根内芯线布置在聚丙烯发泡纱填充线(1)周围并绞合成缆，六对芯线外周围包覆聚四氟乙烯定向膜包带(4)，聚四氟乙烯定向膜包带(4)外缠绕铜箔丝屏蔽层(5)，铜箔丝屏蔽层(5)外押出无卤导电内护套屏蔽层(6)，无卤导电内护套屏蔽层(6)外包裹无纺布包带(7)，无纺布包带(7)外押出无卤阻燃聚氨酯内护套(8)，无卤阻燃聚氨酯内护套(8)外进一步押出透明耐磨聚氨酯外护套(9)。2.根据权利要求1所述的一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆，其特征在于：所述的TPE混合物(3)具体为化学成分以PP聚丙烯为硬链段和SEBS苯乙烯
‑
乙烯
‑
丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物为软链段并添加PPO聚苯醚的共混物。3.根据权利要求1所述的一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆，其特征在于：所述的无卤阻燃聚氨酯内护套(8)采用热塑性聚氨酯、马来酸酐接枝的苯乙烯类弹性体、氨基接枝的苯乙烯类弹性体、乙烯丙烯酸酯共聚物、无卤高效膨胀P
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N(磷氮)复配阻燃剂混合制备而成；热塑性聚氨酯、马来酸酐接枝的苯乙烯类弹性体、氨基接枝的苯乙烯类弹性体、乙烯丙烯酸酯共聚物、无卤高效膨胀P
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N(磷氮)复配阻燃剂的质量分数配比为：40～50：7～12：3～5：4～8：15～30。4.根据权利要求1所述的一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁干扰线缆，其特征在于：所述的透明耐磨聚氨酯外护套(9)采用热塑性聚氨酯、马来酸酐接枝的苯乙烯类弹性体、氨基接枝的苯乙烯类弹性体、乙烯丙烯酸酯共聚物、抗水解剂混合制备而成，热塑性聚氨酯、马来酸酐接枝的苯乙烯类弹性体、氨基接枝的苯乙烯类弹性体、乙烯丙烯酸酯共聚物、抗水解剂的质量分数配比为：55～65：10～15：5～8：6～12：1.2～1.8。5.根据权利要求1所述的一种机器人本体用阻燃耐磨抗扭转抗电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，卢柱，应志鹏，薛世鹏，赵明，邵志康，朱杭忠，
申请(专利权)人：浙江万马集团特种电子电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：