一种超柔软的机器人手臂用电缆的制作方法

文档序号:15656271发布日期:2018-10-12 23:55阅读:194来源:国知局
本实用新型涉及机器人用电缆领域,特别是一种超柔软的机器人手臂用电缆。
背景技术
:随着机器人制造行业的快速发展,与之配套的机器人用电线电缆也快速发展起来。目前的机器人电缆市场已经呈现出多种多样的品种,但因机器人技术的快速发展,其对电缆的柔韧性要求也越来越高,因此市场急需超柔软级机器人手臂电缆用于机器人高速运动的部位。中国实用新型专利(CN107680721A)公开了一种新能源汽车用耐高温高压超柔软电缆,其包括有导体、绝缘层、聚酯带、编织屏蔽层、铝箔屏蔽层、护套和编织层,截面状态下的所述导体、绝缘层、聚酯带、编织屏蔽层、铝箔屏蔽层、护套和编织层依次沿径向由内到外设置,所述导体采用超细铜丝多单元小节距导体的交叉正规绞合而成。其采用了“导体采用超细铜丝多单元小节距导体的交叉正规绞合结构”,使导体具备高柔软的特性,同时保证了电缆低阻节能、高载流的能力。可见,上述公开文献与本实用新型技术方案不同。技术实现要素:本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种超柔软的机器人手臂用电缆,采用在每层绝缘缆芯之间,以及缆芯与护套之间绕包不定向聚四氟乙烯膜,形成层间滑动膜结构,从而减小层间阻力,提高提高线缆的柔韧性。本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的:一种超柔软的机器人手臂用电缆,包括一层或多层绝缘缆芯,最外层绝缘缆芯外部制有护套层,绝缘缆芯包括导体及绝缘层,其特征在于:在每层绝缘缆芯外绕包有不定向聚四氟乙烯膜形成滑膜层。而且,在所述最外层绝缘缆芯与护套层之间,以及相邻层绝缘缆芯之间绕包有不定向聚四氟乙烯膜形成滑膜层,该滑膜层与其内部绝缘缆芯及外部绝缘缆芯之间均为滑动接触。而且,所述不定向聚四氟乙烯膜厚度为0.05mm~0.12mm。而且,所述导体截面小于0.2mm2或绝缘缆芯少于8芯时,不定向聚四氟乙烯膜的厚度为0.05mm~0.08mm。而且,所述导体截面大于0.2mm2或绝缘缆芯大于8芯时,不定向聚四氟乙烯膜的厚度为0.08mm~0.12mm。而且,所述导体为绞合后半退火微细铜线导体。本实用新型的优点和有益效果为:1、本实用新型的超柔软的机器人手臂用电缆,采用每层间绕包不定向聚四氟乙烯膜的方式,利用不定向聚四氟乙烯膜摩擦系数很低的特性,使电缆在弯曲时缆芯层间能够容易产生滑动,因而提高电缆的柔软性;同时,使用不定向聚四氟乙烯膜可以避免聚四氟乙烯膜在受热后因产生径向收缩而使得聚四氟乙烯膜抱紧缆芯从而降低电缆的柔软性。2、本实用新型的超柔软的机器人手臂用电缆,为避免厚度过小的不定向聚四氟乙烯膜的机械强度太低,在加工和使用中容易产生伸长的问题,且不因不定向聚四氟乙烯膜的使用而太多增加电缆的直径以及增加成本,本实用新型的不定向聚四氟乙烯膜厚度为0.05mm~0.12mm,对于导体规格较小、芯数较少的电缆应使用稍薄一些的不定向聚四氟乙烯膜,反之使用稍厚一些的不定向聚四氟乙烯膜。一般导体截面0.2mm2及以下或芯数在8芯及以下的电缆使用不定向聚四氟乙烯膜的厚度为0.05mm~0.08mm,导体截面0.2mm2或以上且芯数在8芯及以上的电缆使用不定向聚四氟乙烯膜的厚度为0.08mm~0.12mm。3、本实用新型的超柔软的机器人手臂用电缆,采用在缆芯的每层间绕包不定向聚四氟乙烯膜的方式,柔软性好,使用寿命长,能够承受千万次以上的弯曲和扭转,能够满足高速弯曲并同时伴有扭转的机器人手臂关节场合使用。附图说明图1为本实用新型的结构示意图。附图标记说明1-护套层、2-外滑膜层、3-外层绝缘缆芯、4-内滑膜层、5-内层绝缘缆芯、6-绝缘层、7-导体。具体实施方式下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本实用新型的保护范围。一种超柔软的机器人手臂用电缆,包括一层或多层绝缘缆芯,本实施例图1中,包括两层绝缘缆芯,内层绝缘缆芯5为三芯,外层绝缘缆芯3为十芯。外层绝缘缆芯外部制有护套层1,每根绝缘缆芯包括导体7及绝缘层6,其创新之处为:在每层绝缘缆芯外绕包有不定向聚四氟乙烯膜形成滑膜层。在外层绝缘缆芯与护套层之间的外层绝缘缆芯外表面绕包不定向聚四氟乙烯膜形成外滑膜层2。在内层绝缘缆芯与外层绝缘缆芯之间的内层绝缘缆芯外表面绕包有不定向聚四氟乙烯膜形成内滑膜层4。滑膜层与其内部绝缘缆芯及外部绝缘缆芯之间均为滑动接触。采用每层间绕包不定向聚四氟乙烯膜的方式,利用不定向聚四氟乙烯膜摩擦系数很低的特性,使电缆在弯曲时缆芯层间能够容易产生滑动,因而提高电缆的柔软性;同时,使用不定向聚四氟乙烯膜可以避免聚四氟乙烯膜在受热后因产生径向收缩而使得聚四氟乙烯膜抱紧缆芯从而降低电缆的柔软性。不定向聚四氟乙烯膜厚度为0.05mm~0.12mm。当导体截面小于0.2mm2或绝缘缆芯少于8芯时,不定向聚四氟乙烯膜的厚度为0.05mm~0.08mm。当导体截面大于0.2mm2或绝缘缆芯大于8芯时,不定向聚四氟乙烯膜的厚度为0.08mm~0.12mm。避免厚度过小的不定向聚四氟乙烯膜的机械强度太低,在加工和使用中容易产生伸长的问题。同时,避免因不定向聚四氟乙烯膜的使用而太多增加电缆的直径以及增加成本。导体采用微细铜线绞合后进行半退火加工。导体通过退火后恢复92%~95%的导电率,不仅可以大幅度降低导体绞合的难度,还通过半退火过程消除导体绞合过程铜线中残留的扭转应力,并使导体保持了较好的机械强度同时基本恢复了材料的柔软性,从而有效提高了电缆的柔软性和使用寿命。通过不同样品的对比试验可以证明本发明的效果。试验采用3个样品,样品均采用19芯40/0.08mm(0.2mm2)结构,绝缘和护套分别采用同样材质的PVC且厚度一致;样品1采用普通工艺的导体,不绕包不定向聚四氟乙烯膜;样品2采用普通工艺的导体,在第一层缆芯和第二层缆芯外分别绕包不定向聚四氟乙烯膜,不定向聚四氟乙烯膜厚度为0.10mm,重叠率为31%;样品3采用绞合后半退火方式加工的导体,导电率94.5%,在第一层缆芯和第二层缆芯外分别绕包不定向聚四氟乙烯膜,不定向聚四氟乙烯膜厚度为0.10mm,重叠率为31%。样品的弯曲和扭转试验结果如下:样品弯曲次数扭转次数15368294362283328956755763524131135604010689512可见,本实用新型电缆弯曲次数及扭转次数明显提高,效提高了电缆的柔软性和使用寿命。本实用新型虽公开了实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。当前第1页1 2 3 
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