一种工业机器人用抗曲挠综合电缆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电缆的结构，尤其是一种工业机器人用抗曲挠综合电缆的结构，属于电缆技术领域。
【背景技术】
[0002]在许多工业场所，机器人代替人工操作有很多优势，如:工作状态稳定、工作精确度高、可以从事高危行业、生产效率高等，特别是加快工业化大生产阶段，机器人很快成为工业化大生产的主力军。然而，工业机器人在我国的应用程度远远落后于日本、韩国、美国、欧洲等发达国家，目前国内特别是汽车、工程机械等行业使用的焊接机器人手臂80%以上引进国外，我国工业机器人尚处于开发阶段。
[0003]依据工业机器人频繁重复工作的特点，控制机器人手臂动作的机器人电缆不仅集电源、信号、网络数据传输为一体功能，而且承受千万次以上的往复曲挠试验，以达到替代进口的目的。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种依据工业机器人频繁重复工作的特点而开发出的集电源、信号、网络数据传输为一体的工业机器人用抗曲挠综合电缆。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，包括缆芯和外护套，其特征是，所述缆芯由I个三线组的电源单元、至少2个对绞组单元、2个四线星绞组的测量控制单元、I个对绞组的数据传输现场总线单元绞合成缆；
[0006]缆芯外重叠绕包聚四氟乙烯包带构成的内护套，内护套上编织由镀锡软铜丝制成电缆总屏蔽层，在电缆总屏蔽层外挤包一层热塑性聚氨酯材料制成的外护套；
[0007]所述电源单元、对绞组单元、测量控制单元均由线芯绞合而成后依次重叠绕包聚四氟乙烯包带内护层、编织镀锡铜丝屏蔽层、挤包热塑性聚氨酯护套构成；
[0008]所述数据传输现场总线单元由两根绝缘线芯对绞后依次重叠绕包聚四氟乙烯包带内护层、编织铝箔和镀锡铜丝双层金属屏蔽层、挤包热塑性聚氨酯护套构成。
[0009]所述线芯由导体、挤包在导体外层的ETFE氟化合物材料绝缘层构成。
[0010]所述绝缘线芯由导体、导体外的皮泡皮聚乙烯三层共挤绝缘层构成。
[0011 ] 所述导体为超细软铜单丝绞合而成。
[0012]所述线芯绞合间隙用芳纶纱填充圆整。
[0013]所述绝缘线芯对绞后用对称放入的两根聚乙烯绳填充圆整。
[0014]所述缆芯中各单元绞合成缆的间隙用芳纶纱填充圆整。
[0015]所述电源单元包括三根绞合而成的线芯。
[0016]所述对绞组单元包括两根对绞而成的线芯。
[0017]所述测量控制单元包括四根绞合而成的线芯。
[0018]本实用新型的产品创新点如下:
[0019]1、结构创新
[0020]整个电缆围绕提高电缆的抗曲挠(弯曲、扭转)性能为宗旨进行设计。
[0021]首先在选材方面考虑了:1)整根电缆绝缘、填充材料、包带材料均选用了芳纶、聚四氟乙烯这些低摩擦系数材料，有效降低电缆使用过程中由于曲挠运动带来填充物与包带、单元绝缘、护层的相对位移摩擦，有效保证各单元间的电气及数据传输功能；2)电缆组成各单元护套及总护套均采用挤包热塑性聚氨酯材料，聚氨酯材料具有弯曲强度高、柔韧性好、耐磨、抗日光老化、无卤环保、耐污染、抗辐射等优良特性，完全能够承受机器人电缆规定的弯曲、扭转、抗福射等特种性能试验。
[0022]其次在结构设计方面:耐曲挠试验关键是电缆金属导体部分，我们选用了IEC60228中规定的最细导线(6类导体)束绞而成，一般绞合金属导体由于导体偏硬，在曲挠过程中应力集中导致导体整股断裂或部分断裂，影响电气性能传输。
[0023]2、功能创新
[0024]为使机器人操作手臂的数据信息与智能设备之间实现互联通信功能，本电缆不仅包括了一般综合电缆包括的电力、控制信号传输的综合功能，还增加了数据测量和网络数据传输功能，使电缆功能更加完善。
[0025]通过以上创新设计，本电缆完全能通过千万次曲挠试验及性能传输要求，保证机器人的正常运作。
[0026]本实用新型是依据工业机器人频繁重复工作的特点而开发的，不仅具有集电源、信号、网络数据传输为一体的功能，而且承受千万次以上的往复曲挠试验，以达到替代进口的目的。
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型的结构示意图；
[0028]图中:1导体、2 ETFE氟化合物材料绝缘层、3皮泡皮聚乙烯三层共挤绝缘层、4芳纶纱、5聚乙烯绳、6内护套、7电缆总屏蔽层、8外护套。
【具体实施方式】
[0029]一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，包括缆芯和外护套。缆芯由I个三线组的电源单元(含三根绞合而成的线芯)、至少2个对绞组单元(含两根对绞而成的线芯)、2个四线星绞组的测量控制单元(含四根绞合而成的线芯)、1个对绞组的数据传输现场总线单元绞合成缆，缆芯中各单元绞合成缆的间隙用芳纶纱4填充圆整。
[0030]缆芯外重叠绕包聚四氟乙烯包带构成的内护套6，内护套上编织由镀锡软铜丝制成电缆总屏蔽层7，在电缆总屏蔽层外挤包一层热塑性聚氨酯材料制成的外护套8。
[0031]电源单元、对绞组单元、测量控制单元均由线芯绞合而成后依次重叠绕包聚四氟乙烯包带内护层、编织镀锡铜丝屏蔽层、挤包热塑性聚氨酯护套构成，线芯绞合间隙用芳纶纱4填充圆整。
[0032]数据传输现场总线单元由两根绝缘线芯对绞后依次重叠绕包聚四氟乙烯包带内护层、编织铝箔和镀锡铜丝双层金属屏蔽层、挤包热塑性聚氨酯护套构成，绝缘线芯对绞后用对称放入的两根聚乙烯绳5填充圆整。
[0033]线芯由导体1、挤包在导体外层的ETFE氟化合物材料绝缘层2构成，绝缘线芯由导体、导体外的皮泡皮聚乙烯三层共挤绝缘层3构成，导体为超细软铜单丝绞合而成。
[0034]本实用新型中，导体选用超细软铜单丝绞合而成，单丝直径符合IEC60228中6类导体规定。线芯绝缘层采用挤包一层ETFE氟化合物材料，表面光滑、强度高、耐摩擦，有利于提高线芯的抗曲挠性能。数据传输现场总线单元的绝缘线芯采用皮泡皮聚乙烯三层共挤绝缘形式。
[0035]本综合电缆包括一个3线组的电源单元、至少包括2个对绞组、2个四线星绞组的测量控制单元，I个对绞组的数据传输现场总线单元。
[0036]各单元线芯绞合后重叠绕包聚四氟乙烯包带构成单元的内护层，其绞合间隙用芳纶纱填充圆整。为提高机器人信号及数据采集、传输的准确性，降低电磁兼容对产品性能的影响，各单元均设有镀锡铜丝编织总屏蔽，并在单元总屏蔽层外挤包热塑性聚氨酯护套。为使数据传输现场总线单元结构稳定，保证良好的电气性能，线芯对绞时对称放入两根聚乙烯绳填充圆整；金属屏蔽采用铝箔、镀锡铜丝编织双层屏蔽结构。
【主权项】
1.一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，包括缆芯和外护套，其特征是，所述缆芯由I个三线组的电源单元、至少2个对绞组单元、2个四线星绞组的测量控制单元、I个对绞组的数据传输现场总线单元绞合成缆； 缆芯外重叠绕包聚四氟乙烯包带构成的内护套(6)，内护套上编织由镀锡软铜丝制成电缆总屏蔽层(7)，在电缆总屏蔽层外挤包一层热塑性聚氨酯材料制成的外护套(8); 所述电源单元、对绞组单元、测量控制单元均由线芯绞合而成后依次重叠绕包聚四氟乙烯包带内护层、编织镀锡铜丝屏蔽层、挤包热塑性聚氨酯护套构成； 所述数据传输现场总线单元由两根绝缘线芯对绞后依次重叠绕包聚四氟乙烯包带内护层、编织铝箔和镀锡铜丝双层金属屏蔽层、挤包热塑性聚氨酯护套构成。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，其特征是，所述线芯由导体(I)、挤包在导体外层的ETFE氟化合物材料绝缘层(2)构成。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，其特征是，所述绝缘线芯由导体、导体外的皮泡皮聚乙烯三层共挤绝缘层(3 )构成。
4.根据权利要求2或3所述的一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，其特征是，所述导体为超细软铜单丝绞合而成。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，其特征是，所述线芯绞合间隙用芳纶纱(4)填充圆整。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，其特征是，所述绝缘线芯对绞后用对称放入的两根聚乙烯绳(5)填充圆整。
7.根据权利要求1所述的一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，其特征是，所述缆芯中各单元绞合成缆的间隙用芳纶纱(4)填充圆整。
8.根据权利要求1所述的一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，其特征是，所述电源单元包括三根绞合而成的线芯。
9.根据权利要求1所述的一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，其特征是，所述对绞组单元包括两根对绞而成的线芯。
10.根据权利要求1所述的一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，其特征是，所述测量控制单元包括四根绞合而成的线芯。
【专利摘要】一种工业机器人用抗曲挠综合电缆，属于电缆技术领域。包括缆芯和外护套，其特征是，缆芯由1个三线组的电源单元、至少2个对绞组单元、2个四线星绞组的测量控制单元、1个对绞组的数据传输现场总线单元绞合成缆；缆芯外重叠绕包聚四氟乙烯包带构成的内护套，内护套上编织由镀锡软铜丝制成电缆总屏蔽层，在电缆总屏蔽层外挤包一层热塑性聚氨酯材料制成的外护套。本实用新型是依据工业机器人频繁重复工作的特点而开发的，不仅具有集电源、信号、网络数据传输为一体的功能，而且承受千万次以上的往复曲挠试验，以达到替代进口的目的。
【IPC分类】H01B7-00, H01B7-28, H01B9-02, H01B9-00, H01B7-18
【公开号】CN204375472
【申请号】CN201420819909
【发明人】房权生, 陈绍军, 何剑, 刘景洋, 王晓琦, 邹红飞
【申请人】宝胜科技创新股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月23日