一种机器人械臂用扭转软电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种机器人械臂用扭转软电缆，该软电缆包括缆芯，以及由内到外依次包覆在所述缆芯外的由聚四氟乙烯制成的第一包带层、由铜钽合金丝绕制成的总金属屏蔽层、由聚四氟乙烯制成的第二包带层和改性聚四氟乙烯材料制成的外护套；所述改性聚四氟乙烯材料，以聚四氟乙烯为基体材料，主要添加聚醚嵌段酰胺；所述缆芯包括多根加强芯和多根三线组芯。本发明专利技术针对在高速移动，持续弯曲扭转且由拉力的机械手臂或拖链系统中现有技术的电缆易变形断裂，提供一种高抗拉性，低摩擦系数，高耐扭转和高耐磨的机器人械臂用扭转软电缆。

A kind of twisting flexible cable for robot arm

【技术实现步骤摘要】
一种机器人械臂用扭转软电缆
本专利技术涉及机器人用电缆
，更具体地说，涉及一种机器人械臂用扭转软电缆。
技术介绍
智能制造：这是由智能机器和人共同组成的人-机一体化智能系统。智能化是制造自动化的发展方向。机器人除了广泛应用于制造业领域外，还应用于资源勘探开发、救灾排险、医疗服务、家庭、娱乐、军事和航天等其他领域。机器人是工业及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造
不可缺少的自动化设备。在众多制造业领域中，应用工业机器人最广泛的领域是汽车及汽车零部件制造业。2005年美洲地区汽车以及汽车零部件制造业，对工业机器人的需求占该地区所有对工业机器人需求的比例高达61％，未来几年工业机器人的需求将会呈现出高速增长趋势。机器人电缆是机器人的骨骼，机器人电缆的发展推动机器人产品化发展。据德国TUV(莱茵)公司的统计资料显示，目前，在机器人电缆耐扭转(无故障运行)次数方面，仍然以德国和日本领先，中国还处于刚起步阶段。国内机器人行业械臂用电缆中高端产品大部分还是采用进口，成本高昂，中高端机器人电缆国产化是机器人械臂用扭转软电缆的发展趋势，而现有技术中的国产机器人电缆还是存在着在高速移动，持续弯曲扭转且由拉力的机械手臂或拖链系统中电缆易变形断裂的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对在高速移动，持续弯曲扭转且由拉力的机械手臂或拖链系统中现有技术的电缆易变形断裂的问题，提供一种高抗拉性，低摩擦系数，高耐扭转和高耐磨的机器人械臂用扭转软电缆。本专利技术就上述问题而提出的技术方案如下：本专利技术提供一种机器人械臂用扭转软电缆，包括缆芯，以及由内到外依次包覆在所述缆芯外的由聚四氟乙烯制成的第一包带层、由铜钽合金丝同乡绕制成的总金属屏蔽层、由聚四氟乙烯制成的第二包带层和改性聚四氟乙烯材料制成的外护套；所述改性聚四氟乙烯材料，以聚四氟乙烯为基体材料，主要添加聚醚嵌段酰胺；所述缆芯包括多根加强芯和多根三线组芯。根据所述的机器人械臂用扭转软电缆，每一所述加强芯由多根碳纤维绞合制成的第一导体，以及挤包在所述第一导体外部的由改性聚四氟乙烯材料制成的第一绝缘层构成；每一所述三线组芯包括由铜丝合金丝和多根碳纤维制成的第二导体，以及挤包在所述第二导体外部的由改性聚四氟乙烯材料制成的第二绝缘层构成；每一所述三线组芯外由内到外包括由聚四氟乙烯制成的第三包带层，由铜钽合金丝同向绕制成的分金属屏蔽层和由聚四氟乙烯制成的第四包带层。根据所述的机器人械臂用扭转软电缆，所述缆芯由所述加强芯和所述三线组芯以相同节距绞合构成。根据所述的机器人械臂用扭转软电缆，所述总金属屏蔽层和分金属屏蔽层由铜钽合金丝同向缠绕形成，屏蔽密度85％以上。所述加强芯由一根中间加强芯和六根周围小加强芯构成，所述中间加强芯的直径等于三线组芯的直径，中间加强芯的直径是周围小加强芯直径的2.82倍；所述三线组芯的数量为六根，所述中间加强芯周围均匀放置六根三线组芯，在所述三线组芯外的每一空隙处分别放置六根所述小加强芯；每一所述加强芯和每一所述三线组芯均相切放置。根据所述的机器人械臂用扭转软电缆，所述第二导体由铜丝合金丝和三根碳纤维绞合形成。根据所述的机器人械臂用扭转软电缆，其中改性聚四氟乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将按配方重量计量的聚四氟乙烯共聚物100～120份、聚醚嵌段酰胺30～40份、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物5～20份，在高速混合机中高速混合30秒钟，经双螺杆造粒机混合塑化造粒；S2、将S2所得材料加入按配方重量计量的有机蒙脱土2～4份、聚乙烯蜡1～1.6份、硫代二丙酸双月桂酯0.8～1.5份、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚2～4份和季戊四醇三露烯酸酯1.5～4份，在高速混合机中混合30秒钟，再在双阶机造粒机中捏合塑化造粒，切粒风冷后包装；S3、将S2所得材料在电线电缆挤线机生产线上挤出，包覆在三线组芯上、加强芯上和缆芯上。根据所述的机器人械臂用扭转软电缆，在所述S1步骤中的双螺杆造粒机的生产线包括输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段和机头；在双螺杆造粒机中的加工温度为：输送段200～220℃，熔融段220～255℃，混炼段250～305℃，排气段255～305℃，均化段255～305℃，机头250～310℃；在所述S2步骤中的双阶机造粒机包括双螺杆造粒机和单螺杆造粒机，双螺杆造粒机的加工温度为：输送段200～230℃，熔融段255～300℃，混炼段255～300℃，排气段255～310℃，均化段255～310℃，机头255～310℃；所述单螺杆造粒机的生产线包括第一区，第二区，第三区和机头；在单螺杆造粒机的加工温度为：第一区200～225℃，第二区210～235℃，第三区270～295℃，机头280～305℃；在所述S3步骤中的挤线机的生产线上包括一区，二区，三区，四区和机头，其中一区200～225℃，二区210～235℃，三区280～305℃，四区280～305℃，机头290～315℃。实施本专利技术提供的一种机器人械臂用扭转软电缆，具有以下有益效果：由于在本专利技术方案中，机器人械臂用扭转软电缆由内到外依次包括缆芯、第一包带层、总金属屏蔽层、第二包带层和外护套；所述缆芯包括加强芯和三线组芯；所述加强芯和三线组芯分别包括导体和包覆于导体外侧的绝缘层；三线组芯还包括：绕包第三包带层，缠绕于第三包带层上的分金属屏蔽层，及绕包于分金属屏蔽层的第四包带层。有效的解决了现有技术中在高速移动，持续弯曲扭转且由拉力的机械手臂或拖链系统中现有技术的电缆易变形断裂的技术问题，首先，第一导体和第二导体采用超高强型的碳纤维，抗拉强度大于4GPa，模量达450Gpa，使得本专利技术的软电缆具有高抗拉性，高速移动、弯曲时不会断线。其次，第一绝缘层，第二绝缘层和外护套采用改性聚四氟乙烯材料，第一、二、三、四包带层采用聚四氟乙烯包带，聚四氟乙烯的摩擦因数低于0.01，可以充分消除扭转应力，提高扭性能，摩擦系数小，提升耐刮磨性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种机器人械臂用扭转软电缆的截面示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种机器人械臂用扭转软电缆加强芯的截面放大图；图3为本专利技术实施例提供的一种机器人械臂用扭转软电缆三线组芯的截面放大图；图4为本专利技术中改性聚四氟乙烯材料的制备方法的流程图。具体实施方式本专利技术提供通过提供一种机器人械臂用扭转软电缆，解决了现有技术中存在的在高速移动，持续弯曲扭转且由拉力的机械手臂或拖链系统中电缆易变形断裂的问题，不仅提高了抗拉性和耐扭转，而且具有低摩擦系数和高耐磨的特性。本专利技术的技术方案为解决上述技术问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人械臂用扭转软电缆，其特征在于，包括缆芯，以及由内到外依次包覆在所述缆芯外的由聚四氟乙烯制成的第一包带层(20)、由铜钽合金丝同向绕制成的总金属屏蔽层(30)、由聚四氟乙烯制成的第二包带层(40)和改性聚四氟乙烯材料制成的外护套(50)；所述改性聚四氟乙烯材料，以聚四氟乙烯为基体材料，主要添加聚醚嵌段酰胺；/n所述缆芯包括多根加强芯(11)和多根三线组芯(12)。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人械臂用扭转软电缆，其特征在于，包括缆芯，以及由内到外依次包覆在所述缆芯外的由聚四氟乙烯制成的第一包带层(20)、由铜钽合金丝同向绕制成的总金属屏蔽层(30)、由聚四氟乙烯制成的第二包带层(40)和改性聚四氟乙烯材料制成的外护套(50)；所述改性聚四氟乙烯材料，以聚四氟乙烯为基体材料，主要添加聚醚嵌段酰胺；
所述缆芯包括多根加强芯(11)和多根三线组芯(12)。


2.根据权利要求1所述的机器人械臂用扭转软电缆，其特征在于，每一所述加强芯(11)由多根碳纤维绞合制成的第一导体(111)，以及挤包在所述第一导体(111)外部的由改性聚四氟乙烯材料制成的第一绝缘层(112)构成；每一所述三线组芯(12)包括由铜丝合金丝和多根碳纤维制成的第二导体(121)，以及挤包在所述第二导体外部的由改性聚四氟乙烯材料制成的第二绝缘层(122)构成；每一所述三线组芯外由内到外包括由聚四氟乙烯制成的第三包带层(123)，由铜钽合金丝同向绕制成的分金属屏蔽层(124)和由聚四氟乙烯制成的第四包带层(125)。


3.根据权利要求1所述的机器人械臂用扭转软电缆，其特征在于，所述缆芯由所述加强芯(11)和所述三线组芯(12)以相同节距绞合构成。


4.根据权利要求2所述的机器人械臂用扭转软电缆，其特征在于，所述总金属屏蔽层(30)和分金属屏蔽层(125)由铜钽合金丝同向缠绕形成，屏蔽密度85％以上。


5.根据权利要求1所述的机器人械臂用扭转软电缆，其特征在于，所述加强芯(11)由一根中间加强芯和六根周围小加强芯构成，所述中间加强芯的直径等于三线组芯(12)的直径，中间加强芯的直径是周围小加强芯直径的2.82倍；所述三线组芯(12)的数量为六根，所述中间加强芯周围均匀放置六根三线组芯(12)，在所述三线组芯(12)外的每一空隙处分别放置六根所述小加强芯；每一所述加强芯(11)和每一所述三线组芯(12)均相切放置。


6.根据权利要求2所述的机器人械臂用扭转软电缆，其特征在于，所述第二导体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄冬莲，
申请(专利权)人：深圳市联嘉祥科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44