一种新型智能机械手臂用柔性电缆制造技术

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术采用第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）。本实用新型专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本技术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。
技术介绍
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。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。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。
技术实现思路
本技术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。本技术的技术方案如下：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，成缆外层依次是成缆包带层和非金属编织层，编织层外为外护套。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1个光纤单元成缆，成缆外为包带层。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。仪表单元由5对2线组对绞线芯和1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。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。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≤0.2mm，强度≥1400MPa,导电率≥90%IACS。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。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。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。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。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≥12mm/min，膨胀高度≥15mm。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。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1.01g/cm3，抗拉强度≥30Mpa，弹性模量≥0.0104GPA，弯曲模量≥0.015GPA。与现有技术相比，本技术的良好效果是：本技术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。本技术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。本技术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。附图说明图1为本技术的结构示意图。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。具体实施方式下面根据说明书附图详细说明本技术的具体实施例：一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11。控制单元包括控制单元导体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。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。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。所述光纤5采用单模光纤。所述套管填充物6采用阻水纱材料。所述松套管7采用改性聚丙烯（PP）材料。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。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。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。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。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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，成缆外层依次是成缆包带层和非金属编织层，编织层外为外护套。

【技术特征摘要】
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，成缆外层依次是成缆包带层和非...

【专利技术属性】
技术研发人员：余静成，黄晓军，李永华，
申请(专利权)人：安徽明星电缆有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34