本實用新型涉及電纜領域,特別是一種耐彎曲、高柔軟,耐扭轉(zhuǎn)與耐磨智能安全環(huán)保的工業(yè)機器人電纜。
背景技術(shù):
機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)列入國家發(fā)展戰(zhàn)略,許多省市也將機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展列入地方發(fā)展的中遠期發(fā)展目標,目前,我國工業(yè)機器人規(guī)?;瘧贸潭冗€不高,只達到國際平均水平的66%,與工業(yè)發(fā)達國家平均200以上水平的相差甚遠。鑒于中國市場已是未來全球最大的機器人市場,近年來增長迅猛,因而國際機器人紛紛搶灘中國市場,以ABB、KUKA、安川電機、發(fā)那科四大家族為代表的國外機器人企業(yè)占據(jù)90%以上的市場份額。在90%的機器人市場份額中,四大家族占57.5%,之后的三大廠商OTC、松下和川崎重工占16%。國內(nèi)以沈陽新松機器人自動有限公司、蕪湖埃夫特智能裝備有限公司、哈爾濱博世自動化股份有限公司等為代表的一批企業(yè)已經(jīng)出具規(guī)模,目前機器人電纜的生產(chǎn)較少,對數(shù)仍處于小批量配套階段,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能夠滿足按照設備廠家技術(shù)要求,材料的選用受到國內(nèi)材料的性能限制仍主要以進口原材料為主,產(chǎn)品性能基本滿足使用要求,但穩(wěn)定性和實用壽命仍待于進一步提高。
有機構(gòu)預計“十三五”期間:中國工業(yè)機器人市場年銷售量復合增長率將達到35%,增加4.5倍,2020年增加到20萬臺/年;本體市場規(guī)模250億元。如此的市場規(guī)模,機器人電纜的市場也將迎來非常大的增長空間。這樣的市場,需要國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)努力加強進行國產(chǎn)化進程,于此同時,機器人電纜的國產(chǎn)化也將日益緊迫,國內(nèi)電纜企業(yè)有必要以此為契機,加強產(chǎn)品研發(fā)進度,適應機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
現(xiàn)有的工業(yè)機器人用電纜在機械手臂移動過程中因頻繁移動導致線芯拉斷,保護層破裂,導致信號傳輸間斷及誤動作,進而導致不必要事故的發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是要提供一種多自由度工業(yè)機器人電纜,以解決機械手臂移動過程中因頻繁移動導致線芯拉斷,保護層破裂,導致信號傳輸間斷及誤動作,進而導致不必要事故發(fā)生的問題。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型的技術(shù)方案如下:
一種多自由度工業(yè)機器人電纜,包括電纜內(nèi)芯和包在電纜內(nèi)芯外的電纜外層,其特征在于:所述電纜內(nèi)芯包括三根動力線纜,三根動力線芯以填充條為中心,絞合成多芯電纜,多芯電纜的外圍擠包內(nèi)襯層;所述電纜外層包括均勻疏繞在內(nèi)襯層外的合金絲,所述合金絲外圍設置有熱塑性聚氨酯彈性體混合物。
在本實用新型的一個實施例中,所述的動力線纜中導體采用多股鎳鈦合金絲組成,束絞與股絞節(jié)距控制在8-10倍的導體外徑。所述鎳鈦合金絲的疲勞壽命高達107次,且具備耐腐蝕與超彈性(可恢復性),確保機器人機械手手腕具備多自由度,高頻次的靈活性。
在本實用新型的一個實施例中,所述動力線纜的絕緣為苯乙烯類熱塑性彈性體,強度最高至34MPa,伸長率為1200%,保證電纜具有較強的柔韌性。
在本實用新型的一個實施例中,所述的填充條,其中心為多股高強度合金合金絲,四周包覆苯乙烯類熱塑性彈性體,主要使機器人機械手手腕多自由度彎曲,快速動作時,承受較大的沖力,避免電纜拉扯受力,導致線路斷路。
在本實用新型的一個實施例中,所述的內(nèi)襯層為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,其主要作用固定動力線芯位置,保證線芯移動時,不扭轉(zhuǎn),不跳線。
在本實用新型的一個實施例中,所述的合金絲為銅包鋁鎂合金絲,編制密度控制在85%,編制角度控制在40~45度,其不僅能有效避免動力纜通電時的電磁信號干擾設備內(nèi)部控制信號,而且這種設計包覆在內(nèi)護層上比較緊密,確保線纜在多自由度移動過程中,編織不散亂、不跳線。
熱塑性聚氨酯彈性體混合物,其拉伸強度為38.5MPa,斷裂伸長率為為600%,且具有耐油、耐磨以及耐低溫性能,完全能滿足機器人機械手手腕多自由度的要求。
本實用新型完全能滿足工業(yè)機器人機械手手腕多自由度高頻移動使用場合要求,耐彎曲頻次與扭轉(zhuǎn)達到5000萬次,拖鏈隨行次數(shù)大于1000萬次,確保機械手使用的安全性。
本實用新型的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。
附圖說明
圖1為本實用新型的示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實施例進一步闡述本實用新型。
如圖1所示,一種多自由度工業(yè)機器人電纜,包括電纜內(nèi)芯和包在電纜內(nèi)芯外的電纜外層。
電纜內(nèi)芯包括三根動力線纜,三根動力線芯以填充條5為中心,絞合成多芯電纜。動力線纜中導體采用多股鎳鈦合金絲6組成,束絞與股絞節(jié)距控制在8-10倍的導體外徑。鎳鈦合金絲的疲勞壽命高達107次,且具備耐腐蝕與超彈性(可恢復性),確保機器人機械手手腕具備多自由度,高頻次的靈活性。動力線纜的絕緣4為苯乙烯類熱塑性彈性體,強度最高至34MPa,伸長率為1200%,保證電纜具有較強的柔韌性。
填充條5其中心為多股高強度合金合金絲,四周包覆苯乙烯類熱塑性彈性體,主要使機器人機械手手腕多自由度彎曲,快速動作時,承受較大的沖力,避免電纜拉扯受力,導致線路斷路。
多芯電纜的外圍擠包內(nèi)襯層3。內(nèi)襯層3為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,其主要作用固定動力線芯位置,保證線芯移動時,不扭轉(zhuǎn),不跳線。
電纜外層包括均勻疏繞在內(nèi)襯層外的合金絲2,合金絲2為銅包鋁鎂合金絲,編制密度控制在85%,編制角度控制在40~45度,其不僅能有效避免動力纜通電時的電磁信號干擾設備內(nèi)部控制信號,而且這種設計包覆在內(nèi)護層上比較緊密,確保線纜在多自由度移動過程中,編織不散亂、不跳線。
合金絲2外圍設置有熱塑性聚氨酯彈性體混合物1,其拉伸強度為38.5MPa,斷裂伸長率為為600%,且具有耐油、耐磨以及耐低溫性能,完全能滿足機器人機械手手腕多自由度的要求。
本實用新型完全能滿足工業(yè)機器人機械手手腕多自由度高頻移動使用場合要求,耐彎曲頻次與扭轉(zhuǎn)達到5000萬次,拖鏈隨行次數(shù)大于1000萬次,確保機械手使用的安全性。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍內(nèi)。本實用新型要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。