一种机器人手臂用伸缩信号线缆的制作方法

本实用新型涉及线缆技术领域，尤其涉及一种机器人手臂用伸缩信号线缆。

技术领域

现有的信号传输电缆，长度方向缺乏良好的伸缩性，所以，机器人或者可穿戴电子设备其弯曲部的配件长度必须大于或者等于动作的最大长度。这样会导致动作时电缆线松驰而被弯曲部夹住或挂住，造成电缆线断线或者连接器的连接部脱离的问题。因此，可伸缩性能的电缆的研究和创造具有良好的市场前景和现实意义。

专利申请201521115312.3公开的一种可伸缩的线缆以及专利申请200880127731.5公开的伸缩性信号传输电缆均通过将导线缠绕在弹性体的外侧，实现整体结构的可伸缩变形。

但是，上述具有可伸缩性能的线缆存在以下不足：(1)弹性体为金属丝或者弹性纤维或者弹性筒体，金属丝其模量较高，不易弯曲形变，形变应力大；弹性纤维柔软度较大，导致其强度支撑效果不好；弹性筒体，如弹性树脂材料制备的弹性体，其受热后，容易流变，导致强力变低，同时影响其变形能力。(2)导线通过缠绕的方式直接外围于弹性体的外侧，与弹性体之间的接触多为线接触，一方面接触面积小、接触牢度弱，弹性体伸缩运动，会导致电缆的错位移动；另一方面，导线在弹性体的表面形成突出结构会造成电缆占有空间大、体积大；(3)现有技术的可伸缩线缆在防火、防水以及防老化等多能效集成方面有待改善。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种的变形能力好、安装方便、占有空间小、强力高、柔性好、且具有防火、防水以及防老化的机器人手臂用伸缩信号线缆。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种机器人手臂用伸缩信号线缆，包括弹性体、导线；所述导线缠绕在所述弹性体的外围；其特征在于：所述弹性体从内之外依次包括弹性树脂层、弹性强力层、弹性绝缘树脂层；所述导线从内之外依次包括导体、防水层、防火层、抗老化层，所述导体包括若干根两两对绞的铜线芯；所述弹性体的外表面开设有凹槽，所述凹槽呈螺旋状从所述弹性体轴向的一端延伸至所述弹性体轴向的另一端；所述凹槽中靠近其底部的区域的宽度小于或者等于所述导线的外径；所述导线呈螺旋状地嵌入至所述凹槽中。

优选地：所述凹槽的数量至少为两道且并列设置，所述导线的数量与所述凹槽的数量相同，所述导线与所述凹槽一一对应。

优选地：所述弹性树脂层的材质为丁苯橡胶、天然橡胶中的一种。

优选地：所述弹性绝缘树脂层的材质为氟类橡胶、硅类橡胶、丁基类橡胶中的一种。

优选地：防水层的材质为聚四氟乙烯、环氧树脂、聚氨酯防水材料中的一种。

优选地：所述防火层的材质为氟塑胶、聚苯硫醚、聚氯乙烯中的一种。

优选地：所述抗老化层的材质为氯丁二烯类橡胶或者丁基类橡胶中的一种。

优选地：所述弹性强力层为芳纶弹波布层或者芳纶弹力布层或者芳纶针织布层

本实用新型的优点在于：

(1)通过在弹性体外开设螺旋槽，尤其是凹槽中靠近其底部区域的宽度小于或者等于导线的外径，使得当导线挤入其中后，一方面，增加导线与弹性体的接触面积，提高导线与弹性体之间的结合牢度，另一方面，减少电缆成型体积，减少占用空间；另外，这种接触为可拆卸接触。

(2)采用弹性树脂层作为弹性体的基层，并在其外部依次设置芳纶弹波布层或者芳纶弹力布层或者芳纶针织布层、弹性绝缘树脂层；利用芳纶弹波布或芳纶弹力布或芳纶针织布高的伸长系数以及芳纶本身高的隔热能力、阻燃能力以及强度，减少传导至弹性树脂层的热量，减缓其流变几率；另外，配合弹性绝缘树脂层起到绝缘保护的作用。

(3)导线采用多层复合，除了具有导电、绝缘的功效外，还具有防火、防水以及防老化的多重功效，提高其使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种机器人手臂用伸缩信号线缆的结构立体图。

图2为本实用新型一种机器人手臂用伸缩信号线缆中导线嵌入至V形槽状态下的结构示意图。

图3为本实用新型一种机器人手臂用伸缩信号线缆中导线的结构示意图。

具体实施方式

为进一步描述本实用新型，下面结合实施例对其作进一步说明。

如图1所示，本实用新型公开一种机器人手臂用伸缩信号线缆，包括弹性体、导线。导线呈缠绕在弹性体的外围。弹性体从内之外依次包括弹性树脂层11、芳纶弹波布层12、弹性绝缘树脂层13。弹性体的外表面开设有凹槽，凹槽呈螺旋状从弹性体轴向的一端延伸至弹性体轴向的另一端。凹槽中靠近其底部区域的宽度小于或者等于导线的外径。导线呈螺旋状地嵌入至凹槽中。

本实用新型的芳纶弹波布层也可以用芳纶弹力布层或者芳纶针织布层代替。

本实用新型使用的芳纶弹波布或芳纶弹力布或芳纶针织布其经向、纬向伸长率优选大于或者等于10％。

本实用新型的弹性强力层还可以使用氟类橡胶、硅类橡胶。

如图1所示，凹槽包括接地线凹槽141、信号线凹槽142。接地线凹槽141、信号线凹槽142并列设置。导线包括接地线41、信号线42。接地线41嵌入至接地线凹槽141中，信号线42嵌入至信号线凹槽142中。

如图3所示，所有导线从内之外均依次包括导体3、防水层4、防火层5、抗老化层6。

在有些实施例中：在导体3、防水层4之间还可以填充纤维层。所述纤维为氟纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维中的一种。在导体3、防水层4之间也可以填充氧化镁。

本实用新型通过在弹性体外开设螺旋槽，尤其是凹槽14中靠近其底部区域的宽度小于或者等于导线的外径，使得当导线挤入其中后，一方面，增加导线与弹性体的接触面积，提高导线与弹性体之间的结合牢度，另一方面，减少电缆成型体积，减少占用空间。另外，这种接触为可拆卸接触。

本实用新型采用弹性树脂层作为弹性体的基层，并在其外部依次设置芳纶弹波布层或者芳纶弹力布层或者芳纶针织布层、弹性绝缘树脂层。利用芳纶织物的伸长系数以及芳纶本身高的隔热能力、阻燃能力以及强度，较少传导至弹性树脂层的热量，减缓其流变几率，另外配合弹性绝缘树脂层起到绝缘保护的作用。

(3)导线采用多层复合，除了具有导电、绝缘的功效外，还具有防火、防水以及防老化的多重功效，提高其使用寿命。

本实用新型在加工时，芳纶弹波布或芳纶弹力布或芳纶针织布优选在伸长状态下加工，也可以在自然状态下加工。

在有些实施例中：凹槽包括电源线凹槽、信号线凹槽、接地线凹槽。接地线凹槽、电源线凹槽、信号线凹槽并列设置。导线包括电源线、信号线、接地线。电源线嵌入至电源线凹槽中，信号线嵌入至信号线凹槽中，接地线嵌入至接地线凹槽中。

如图2所示，在有些实施例中：凹槽14为V形槽，其顶部开口较阔而底部较窄。由于V形凹槽其对应的两个内侧壁为倾斜面，导线2安装其中时，会缓慢渐近形变，不需要瞬间发生大的形变程度，保护导线、便于安装。

进一步，V形凹槽的底部可以设置成弧形面，进一步增加其与导线2之间的接触面积。

在有些实施例中：弹性树脂层11的材质为丁苯橡胶、天然橡胶中的一种。

在有些实施例中：弹性绝缘树脂层13的材质为氟类橡胶、硅类橡胶、丁基类橡胶中的一种。

在有些实施例中：导体21包括若干根两两对绞的铜线芯。

在有些实施例中：防水层的材质为聚四氟乙烯、环氧树脂、聚氨酯防水材料中的一种。其中聚氨酯防水材料可以为911聚氨酯防水涂料。

在有些实施例中：防火层的材质为氟塑胶、聚苯硫醚、聚氯乙烯中的一种。

在有些实施例中：抗老化层的材质为氯丁二烯类橡胶或者丁基类橡胶中的一种。

本实用新型还可以在弹性体的外围设置由现有的绝缘材料制备的包裹层，将导线包裹在包裹层内。绝缘材料可以是尼龙、聚甲醛、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚氨酯、聚对苯二酰对苯二胺中的一种。

以上仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型创造的保护范围之内。