一种新型智能机械手臂用柔性电缆的制作方法
专利名称:一种新型智能机械手臂用柔性电缆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型智能机械手臂用柔性电缆，包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元。该电缆采用对称结构设计，同轴射频单元位于电缆中心，2根光纤复合动力单元以同轴射频单元为中心对角分布，控制单元和仪表单元以同轴射频单元为中心另一对角分布。同时，在光纤复合动力单元和仪表单元中心层各填充1根高强度承拉元件，光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元缝隙之间填充4根高强度承拉元件。成缆外层依次是包带层和非金属编织层，编织层外为外护套。本实用新型采用第6类高强度高导电铜钽合金丝（Cu?Ta）导体，光纤复合动力单元、控制单元和仪表单元的绝缘采用高柔性热塑性弹性体（TPE）绝缘材料，高抗拉承拉元件和非金属编织材料采用芳纶1414纤维丝，外护套材料采用热塑性嵌段聚醚酰胺弹性体（PEBA）。本实用新型适用于智能工业机器人手臂的多功能用途，产品具有多功能、智能化、高柔性、高抗拉、高耐磨、耐曲饶等优异性能。
【专利说明】
一种新型智能机械手臂用柔性电缆
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械手臂电缆领域，尤其涉及一种新型智能机械手臂用柔性电缆。
【背景技术】
[0002]工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
[0003]在自动化工业领域，机械手臂是得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。
[0004]目前市场上的机械手臂电缆种类繁多，但功能往往比较单一，在智能化、功能性和使用寿命方面不能满足发展迅速的智能工业机器人领域。
【发明内容】
[0005]本实用新型提供一种新型智能机械手臂用柔性电缆，相比较普通机械手臂电缆，具有多功能、智能化、高柔性、高抗拉、高耐磨、耐曲饶的特点，适用于智能工业机器人手臂的多功能用途装置中。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]—种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元，该电缆采用对称结构设计，同轴射频单元位于电缆中心，2根光纤复合动力单元以同轴射频单元为中心对角分布，控制单元和仪表单元以同轴射频单元为中心另一对角分布，在光纤复合动力单元和仪表单元中心层各填充I根高强度承拉元件，光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元缝隙之间填充4根高强度承拉元件，成缆外层依次是成缆包带层和非金属编织层，编织层外为外护套。
[0008]光纤复合动力单元包括动力单元、光纤单元和非金属高强度承拉元件，动力单元由导体和绝缘组成，光纤单元由光纤、套管填充物和松套管组成，由3个动力单元和I个光纤单元成缆，成缆外为包带层。
[0009]控制单元由7根绝缘线芯成缆组成，从内向外依次包括导体、绝缘层、包带层、金属编织总屏层。
[0010]仪表单元由5对2线组对绞线芯和I根非金属高强度加强填充单元成缆组成，对绞线芯包括导体、绝缘层、包带层、金属编织分屏层，成缆外层依次为包带层、金属编织总屏蔽层。
[0011]同轴射频单元从内向外依次包括导体、绝缘层、绕包屏蔽层、金属编织屏蔽层和外护层。
[0012]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:所述的导体采用第6类高强度高导电铜钽(Cu-Ta)合金丝束绞而成，铜钽合金丝的单丝直径彡0.2mm，强度彡1400MPa，导电率彡 90%I ACS。
[0013]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:所述的光纤复合动力单元、控制单元和仪表单元的绝缘采用高柔性热塑性弹性体(TPE)绝缘材料。
[0014]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:所述的光纤复合动力单元中光纤单元的光纤采用符合GB/T 9771和GB/T 12357的规定的单模光纤。
[0015]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:所述的光纤复合动力单元中光纤单元的套管填充物采用阻水纱。
[0016]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:光纤复合动力单元中光纤单元的松套管采用改性聚丙烯(PP)材料。
[0017]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:包带层采用双面阻水带材料，厚度0.2mm，膨胀速度彡12mm/min，膨胀高度彡15mm。
[0018]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:高强度承拉元件和非金属编织材料采用芳纶1414纤维丝，密度1.44g/cm3，强度210-270CN/tex，具有良好的抗冲击、耐疲劳性能。
[0019]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:外护套材料采用热塑性嵌段聚醚酰胺PEBA弹性体，密度1.0I g/cm3，抗拉强度彡30Mpa，弹性模量彡0.0104GPA，弯曲模量彡0.015GPA。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的良好效果是:
[0021]本实用新型采用了多功能对称复合结构设计，电缆包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元，具有多功能和智能化的特点。
[0022]本实用新型采用的导体和金属编织材料采用第6类高强度高导电铜钽(Cu-Ta)合金丝，具有高强度、高导电率的特点，防止机械手臂在频繁曲饶运动过程中发生导体断线。
[0023]本实用新型中的光纤复合动力单元、控制单元和仪表单元的绝缘采用高柔性热塑性TPE弹性体绝缘材料，外护套采用热塑性嵌段聚醚酰胺PEBA弹性体，具备高柔性、高耐磨的特点。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构示意图。
[0025]附图标记说明:控制单元导体1，控制单元绝缘2，控制单元包带3，控制单元金属编织层4，光纤5，套管填充物6，松套管7，高强度承拉元件8，光纤复合电缆导体9，光纤复合电缆绝缘10，光纤复合电缆成缆包带11，仪表单元导体12，仪表单元绝缘13，仪表单元金属编织分屏层14，仪表单元成缆包带15，仪表单元金属编织总屏层16，同轴射频单元17，高强度承拉元件填充18，成缆包带19，高抗拉非金属编织层20，外护套21。
【具体实施方式】
[0026]下面根据说明书附图详细说明本实用新型的具体实施例:
[0027]—种新型智能机械手臂用柔性电缆，电缆包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元17。光纤复合动力单元包括光纤5，套管填充物6，松套管7，高强度承拉元件8，光纤复合电缆导体9，光纤复合电缆绝缘10，光纤复合电缆成缆包带U。控制单元包括控制单元导体I，控制单元绝缘2，控制单元包带3，控制单元金属编织层4。仪表单元包括仪表单元导体12，仪表单元绝缘13，仪表单元金属编织分屏层14，仪表单元成缆包带15，仪表单元金属编织总屏层16。该电缆采用对称结构设计，同轴射频单元17位于电缆中心，2根光纤复合动力单元以同轴射频单元17为中心对角分布，控制单元和仪表单元以同轴射频电缆为中心另一对角分布，在光纤复合动力单元和仪表单元中心层各填充I根高强度承拉元件，光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元缝隙之间填充4根高强度承拉元件18，成缆外层依次是成缆包带19和高抗拉非金属编织层20，编织层外为外护套21。
[0028]所述控制单元导体1、光纤复合电缆导体9、仪表单元导体12采用第6类高强度高导电铜钽(Cu-Ta)合金丝束绞而成。
[0029]所述光纤5采用单模光纤。
[0030]所述套管填充物6采用阻水纱材料。
[0031 ]所述松套管7采用改性聚丙烯(PP)材料。
[0032]所述高强度承拉元件8、高强度承拉元件填充18、高抗拉非金属编织层20采用芳纶1414纤维材料。
[0033]所述控制单元绝缘2、光纤复合电缆绝缘10、仪表单元绝缘13采用高柔性热塑性TPE弹性体绝缘挤出。
[0034]所述控制单元包带3、光纤复合电缆成缆包带11、仪表单元成缆包带15、成缆包带19采用双面阻水带材料。
[0035]所述控制单元金属编织层4、仪表单元金属编织分屏层14、仪表单元金属编织总屏层16采用第6类高强度高导电铜钽(Cu-Ta)合金丝编织而成。
[0036]所述外护套21采用热塑性嵌段聚醚酰胺PEBA弹性体挤包而成。
【主权项】
1.一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元，该电缆采用对称结构设计，同轴射频单元位于电缆中心，2根光纤复合动力单元以同轴射频单元为中心对角分布，控制单元和仪表单元以同轴射频单元为中心另一对角分布，在光纤复合动力单元和仪表单元中心层各填充I根高强度承拉元件，光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元缝隙之间填充4根高强度承拉元件，成缆外层依次是成缆包带层和非金属编织层，编织层外为外护套。2.根据权利要求1所述的新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是所述的光纤复合动力单元、控制单元和仪表单元的绝缘采用高柔性热塑性TPE弹性体绝缘材料。3.根据权利要求1所述的新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是所述的高强度承拉元件和非金属编织层材料采用芳纶1414纤维。4.根据权利要求1所述的新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是所述外护套采用热塑性嵌段聚醚酰胺PEBA弹性体挤包而成。
【文档编号】H01B7/06GK205692594SQ201620325867
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月19日 公开号201620325867.9, CN 201620325867, CN 205692594 U, CN 205692594U, CN-U-205692594, CN201620325867, CN201620325867.9, CN205692594 U, CN205692594U
【发明人】余静成, 黄晓军, 李永华
【申请人】安徽明星电缆有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型智能机械手臂用柔性电缆，包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元。该电缆采用对称结构设计，同轴射频单元位于电缆中心，2根光纤复合动力单元以同轴射频单元为中心对角分布，控制单元和仪表单元以同轴射频单元为中心另一对角分布。同时，在光纤复合动力单元和仪表单元中心层各填充1根高强度承拉元件，光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元缝隙之间填充4根高强度承拉元件。成缆外层依次是包带层和非金属编织层，编织层外为外护套。本实用新型采用第6类高强度高导电铜钽合金丝（Cu?Ta）导体，光纤复合动力单元、控制单元和仪表单元的绝缘采用高柔性热塑性弹性体（TPE）绝缘材料，高抗拉承拉元件和非金属编织材料采用芳纶1414纤维丝，外护套材料采用热塑性嵌段聚醚酰胺弹性体（PEBA）。本实用新型适用于智能工业机器人手臂的多功能用途，产品具有多功能、智能化、高柔性、高抗拉、高耐磨、耐曲饶等优异性能。
【专利说明】
一种新型智能机械手臂用柔性电缆
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械手臂电缆领域，尤其涉及一种新型智能机械手臂用柔性电缆。
【背景技术】
[0002]工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
[0003]在自动化工业领域，机械手臂是得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。
[0004]目前市场上的机械手臂电缆种类繁多，但功能往往比较单一，在智能化、功能性和使用寿命方面不能满足发展迅速的智能工业机器人领域。
【发明内容】
[0005]本实用新型提供一种新型智能机械手臂用柔性电缆，相比较普通机械手臂电缆，具有多功能、智能化、高柔性、高抗拉、高耐磨、耐曲饶的特点，适用于智能工业机器人手臂的多功能用途装置中。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]—种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元，该电缆采用对称结构设计，同轴射频单元位于电缆中心，2根光纤复合动力单元以同轴射频单元为中心对角分布，控制单元和仪表单元以同轴射频单元为中心另一对角分布，在光纤复合动力单元和仪表单元中心层各填充I根高强度承拉元件，光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元缝隙之间填充4根高强度承拉元件，成缆外层依次是成缆包带层和非金属编织层，编织层外为外护套。
[0008]光纤复合动力单元包括动力单元、光纤单元和非金属高强度承拉元件，动力单元由导体和绝缘组成，光纤单元由光纤、套管填充物和松套管组成，由3个动力单元和I个光纤单元成缆，成缆外为包带层。
[0009]控制单元由7根绝缘线芯成缆组成，从内向外依次包括导体、绝缘层、包带层、金属编织总屏层。
[0010]仪表单元由5对2线组对绞线芯和I根非金属高强度加强填充单元成缆组成，对绞线芯包括导体、绝缘层、包带层、金属编织分屏层，成缆外层依次为包带层、金属编织总屏蔽层。
[0011]同轴射频单元从内向外依次包括导体、绝缘层、绕包屏蔽层、金属编织屏蔽层和外护层。
[0012]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:所述的导体采用第6类高强度高导电铜钽(Cu-Ta)合金丝束绞而成，铜钽合金丝的单丝直径彡0.2mm，强度彡1400MPa，导电率彡 90%I ACS。
[0013]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:所述的光纤复合动力单元、控制单元和仪表单元的绝缘采用高柔性热塑性弹性体(TPE)绝缘材料。
[0014]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:所述的光纤复合动力单元中光纤单元的光纤采用符合GB/T 9771和GB/T 12357的规定的单模光纤。
[0015]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:所述的光纤复合动力单元中光纤单元的套管填充物采用阻水纱。
[0016]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:光纤复合动力单元中光纤单元的松套管采用改性聚丙烯(PP)材料。
[0017]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:包带层采用双面阻水带材料，厚度0.2mm，膨胀速度彡12mm/min，膨胀高度彡15mm。
[0018]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:高强度承拉元件和非金属编织材料采用芳纶1414纤维丝，密度1.44g/cm3，强度210-270CN/tex，具有良好的抗冲击、耐疲劳性能。
[0019]所述的一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征在于:外护套材料采用热塑性嵌段聚醚酰胺PEBA弹性体，密度1.0I g/cm3，抗拉强度彡30Mpa，弹性模量彡0.0104GPA，弯曲模量彡0.015GPA。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的良好效果是:
[0021]本实用新型采用了多功能对称复合结构设计，电缆包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元，具有多功能和智能化的特点。
[0022]本实用新型采用的导体和金属编织材料采用第6类高强度高导电铜钽(Cu-Ta)合金丝，具有高强度、高导电率的特点，防止机械手臂在频繁曲饶运动过程中发生导体断线。
[0023]本实用新型中的光纤复合动力单元、控制单元和仪表单元的绝缘采用高柔性热塑性TPE弹性体绝缘材料，外护套采用热塑性嵌段聚醚酰胺PEBA弹性体，具备高柔性、高耐磨的特点。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构示意图。
[0025]附图标记说明:控制单元导体1，控制单元绝缘2，控制单元包带3，控制单元金属编织层4，光纤5，套管填充物6，松套管7，高强度承拉元件8，光纤复合电缆导体9，光纤复合电缆绝缘10，光纤复合电缆成缆包带11，仪表单元导体12，仪表单元绝缘13，仪表单元金属编织分屏层14，仪表单元成缆包带15，仪表单元金属编织总屏层16，同轴射频单元17，高强度承拉元件填充18，成缆包带19，高抗拉非金属编织层20，外护套21。
【具体实施方式】
[0026]下面根据说明书附图详细说明本实用新型的具体实施例:
[0027]—种新型智能机械手臂用柔性电缆，电缆包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元17。光纤复合动力单元包括光纤5，套管填充物6，松套管7，高强度承拉元件8，光纤复合电缆导体9，光纤复合电缆绝缘10，光纤复合电缆成缆包带U。控制单元包括控制单元导体I，控制单元绝缘2，控制单元包带3，控制单元金属编织层4。仪表单元包括仪表单元导体12，仪表单元绝缘13，仪表单元金属编织分屏层14，仪表单元成缆包带15，仪表单元金属编织总屏层16。该电缆采用对称结构设计，同轴射频单元17位于电缆中心，2根光纤复合动力单元以同轴射频单元17为中心对角分布，控制单元和仪表单元以同轴射频电缆为中心另一对角分布，在光纤复合动力单元和仪表单元中心层各填充I根高强度承拉元件，光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元缝隙之间填充4根高强度承拉元件18，成缆外层依次是成缆包带19和高抗拉非金属编织层20，编织层外为外护套21。
[0028]所述控制单元导体1、光纤复合电缆导体9、仪表单元导体12采用第6类高强度高导电铜钽(Cu-Ta)合金丝束绞而成。
[0029]所述光纤5采用单模光纤。
[0030]所述套管填充物6采用阻水纱材料。
[0031 ]所述松套管7采用改性聚丙烯(PP)材料。
[0032]所述高强度承拉元件8、高强度承拉元件填充18、高抗拉非金属编织层20采用芳纶1414纤维材料。
[0033]所述控制单元绝缘2、光纤复合电缆绝缘10、仪表单元绝缘13采用高柔性热塑性TPE弹性体绝缘挤出。
[0034]所述控制单元包带3、光纤复合电缆成缆包带11、仪表单元成缆包带15、成缆包带19采用双面阻水带材料。
[0035]所述控制单元金属编织层4、仪表单元金属编织分屏层14、仪表单元金属编织总屏层16采用第6类高强度高导电铜钽(Cu-Ta)合金丝编织而成。
[0036]所述外护套21采用热塑性嵌段聚醚酰胺PEBA弹性体挤包而成。
【主权项】
1.一种新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是包含了光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元和同轴射频单元，该电缆采用对称结构设计，同轴射频单元位于电缆中心，2根光纤复合动力单元以同轴射频单元为中心对角分布，控制单元和仪表单元以同轴射频单元为中心另一对角分布，在光纤复合动力单元和仪表单元中心层各填充I根高强度承拉元件，光纤复合动力单元、控制单元、仪表单元缝隙之间填充4根高强度承拉元件，成缆外层依次是成缆包带层和非金属编织层，编织层外为外护套。2.根据权利要求1所述的新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是所述的光纤复合动力单元、控制单元和仪表单元的绝缘采用高柔性热塑性TPE弹性体绝缘材料。3.根据权利要求1所述的新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是所述的高强度承拉元件和非金属编织层材料采用芳纶1414纤维。4.根据权利要求1所述的新型智能机械手臂用柔性电缆，其特征是所述外护套采用热塑性嵌段聚醚酰胺PEBA弹性体挤包而成。
【文档编号】H01B7/06GK205692594SQ201620325867
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月19日 公开号201620325867.9, CN 201620325867, CN 205692594 U, CN 205692594U, CN-U-205692594, CN201620325867, CN201620325867.9, CN205692594 U, CN205692594U
【发明人】余静成, 黄晓军, 李永华
【申请人】安徽明星电缆有限公司
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