[发明专利]一种高柔性抗扭转机器人电缆

说明书

本申请公开了一种高柔性抗扭转机械人电缆，涉及机器人电缆领域。本申请所述的一种高柔性抗扭转机械人电缆包括外保护层和缆芯，缆芯包括：至少一对数据传输单元，和至少四组电源传输单元以及第一填充棉线。本申请通过在缆芯中心设置第一填充棉线，且使数据传输单元和电源传输单元同向螺旋缠绕分布在第一填充棉线外周，数据传输单元和电源传输单元分散且分别对称分布，解决现有技术中的机器人电缆由于经受长时间的的弯曲运动和大角度的扭转运动而导致缆芯出现松散或者断裂等现象，增强电缆柔性和抗扭转弯折性能。

技术领域

本申请涉及机器人电缆领域，特别涉及到一种高柔性抗扭转机器人电缆。

背景技术

机器人电缆除了要求电性能、耐候性、以及其他基本性能能够与设备匹配外，最主要的基本特征就是：可以经受长时间的弯曲运动和大角度的扭绞运动且能够保障正常工作。由于机器人设备的运行主要通过机械臂进行，在机械臂进行伸展和旋转式，要求其内部的电缆具有抗扭绞和耐强力弯折的特性，而使其缆芯与护套始终紧贴不分离。如果电缆采用工艺不当或选材有误，则会出现因弯折而断裂的现象。

机器人电缆的设计、制造，绝大多数原理与常规电缆接近，差异主要是：导体材料的柔韧性、绝缘材料的耐拉伸老化、线芯的组合、辅助材料的搭配、缠绕或内护套的保护、屏蔽的要求和外护套的材料和要求，这些与常规电缆是有区别的，加上因高速运动电缆的整体性要求也是相当严格的。目前机器人电缆中存在的问题主要是导体断裂和外皮开裂。

机器人电缆作为传递能量和信息的载体，其品质及使用寿命直接影响机器人的终端使用体验，工业机器人高频高速运动运动方式对电缆的机械性能要求非常高，通常情况下该电缆不仅要满足其基本性能而且其机械性能直接影响其使用寿命，普通电缆无法满足其高强度的机械性能要求。工业机器人在使用中其分解动作为扭转和弯折，那么对于机器人电缆其主要的测试及扭转测试和弯折摇摆测试；其中2PfG2577/08.16《Requirementsfor Cables used in Robot System》中明确指出应用于工业机器人系统的电缆必须对其耐扭转、弯折性能进行测试评估。

发明内容

本申请的目的是提供一种高柔性抗扭转机械人电缆，解决现有的机器人电缆由于经受长时间的的弯曲运动和大角度的扭转运动而导致缆芯出现松散或者断裂等现象，增强电缆柔性和抗扭转弯折性能。

为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种高柔性抗扭转机器人电缆，包括：外保护层，该外保护层为环形结构，外保护层具有内腔，外保护层包括护套层、外屏蔽层和外包带层；缆芯，该缆芯设置在内腔内，缆芯包括：至少一对数据传输单元，至少一对数据传输单元包括第一数据传输单元和第二数据传输单元；和至少四组电源传输单元，至少四组电源传输单元包括第一电源传输单元、第二电源传输单元和第三电源传输单元；以及第一填充棉线；其中，数据传输单元和电源传输单元同向螺旋缠绕在第一填充棉线外周，第一数据传输单元和第二数据传输单元相对于第一填充棉线中心对称设置，第一电源传输单元和第二电源传输单元、第三电源传输单元和第四电源传输单元分别设置在第一数据传输单元和第二数据传输单元两侧。

在上述技术方案中，本申请实施例通过在缆芯中心设置第一填充棉线，且使数据传输单元和电源传输单元同向螺旋缠绕分布在第一填充棉线外周，既保证了电缆的圆整性，也能够增加缆芯的柔韧性，承担施加于电缆的部分机械应力，减少电缆弯曲和扭转时对数据传输单元和电源传输单元的损害。此外，在本申请实施例中，数据传输单元和电源传输单元分散且分别对称分布，能够保证缆芯整体受力均匀，避免因受力不均匀造成个别数据传输单元或电源传输单元断裂的情况，解决现有技术中的机器人电缆由于经受长时间的的弯曲运动和大角度的扭转运动而导致缆芯出现松散或者断裂等现象，增强电缆柔性和抗扭转弯折性能。

进一步地，根据本申请实施例，其中，护套层采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料制成，护套层设置在外屏蔽层的外侧。

进一步地，根据本申请实施例，其中，外屏蔽层采用多股镀锡铜线编织而成，外屏蔽层设置在外包带层的外侧。