一种机器人用高性能电力电缆及其生产装置

摘要

本发明公开了一种机器人用高性能电力电缆，包括缆芯和缆皮，缆皮的中间位置设置有导热室，导热室将缆芯单束分隔；所以导热室内填充设置有柔性体；导热室端部穿过缆皮自由设置，导热室端部设置有与连接腔连通的传热口；缆芯与导热室之间设置有传热装置。方案通过导热室、传热装置的设置，将缆芯热量传导至导热室内，导热室端部的传热口则用以将热量导出，导热室内柔性体的设置，在电缆弯折、恢复的过程中，会带动柔性体压缩、恢复，从而使得导热室内的气流与外界进行循环，从而达到换热的目的，将缆芯工作热量导出电缆，保证电缆的散热性能，提高其使用效果。

权利要求

1.一种机器人用高性能电力电缆的生产装置，用以生产电缆，其特征在于，所述电缆包括包括缆芯(1)和缆皮(2)，所述缆皮(2)的中间位置设置有导热室(3)，其中：所述导热室(3)包括位于所述缆皮(2)中间位置的中间腔(4)和沿中间腔(4)向缆皮(2)延伸并沿缆皮(2)轴线均匀布设的多个连接腔(5)，所述连接腔(5)将所述缆芯(1)单束分隔；所以导热室(3)内填充设置有柔性体(6)；所述导热室(3)端部穿过所述缆皮(2)自由设置，所述导热室(3)端部设置有与所述连接腔(5)连通的传热口(7)；所述缆芯(1)与所述导热室(3)之间设置有传热装置;

所述生产装置包括限缆室(23)，所述限缆室(23)的中间位置设置有通缆孔(24)，其中：所述通缆孔(24)侧壁上设置有多个固缆块(25)，所述固缆块(25)与所述导热室(3)端部配合设置；

所述限缆室(23)侧壁上绕所述通缆孔(24)设置有进塑通道(26)，所述进塑通道(26)呈环形设置，所述通缆孔（24）侧壁上还设置有与所述进塑通道(26)连通的进塑口(27)，所述进塑通道(26)与所述通缆孔(24)之间连通设置有多个出塑通道(28)；

所述进塑通道(26)与所述出塑通道(28)之间设置有开关装置，所述开关装置适用于控制所述进塑通道(26)与所述出塑通道(28)的通断；所述开关装置包括设置在所述限缆室(23)内绕所述通缆孔(24)设置的转动槽(29)，所述转动槽(29)内设置有转动环(30)，所述限缆室(23)内还设置有与所述出塑通道(28)连通的开关槽(31)，所述开关槽(31)内设置有开关块(32)，所述开关块(32)与所述转动环(30)固定连接，所述开关槽(31)远离所述出塑通道(28)的一端设置有调节簧(33)，所述调节簧(33)适用于推动所述开关块(32)封合所述出塑通道(28)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人用高性能电力电缆的生产装置，其特征在于，所述进塑通道(26)侧壁上设置有加热丝。

3.根据权利要求1所述的一种机器人用高性能电力电缆的生产装置，其特征在于，在所述电缆中，所述传热装置包括套设在所述缆芯(1)外部的防护体(8)，所述防护体(8)靠近所述导热室(3)的一端设置有传热凸块(9)，所述导热室(3)侧壁设置有与所述传热凸块(9)配合的传热通孔(10)。

4.根据权利要求3所述的一种机器人用高性能电力电缆的生产装置，其特征在于，所述传热凸块(9)沿以所述缆芯(1)轴线为轴心的弧面布设有多个，所述防护体(8)上还固设有稳定簧(11)，所述稳定簧(11)的另一端与所述导热室(3)侧壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种机器人用高性能电力电缆的生产装置，其特征在于，在所述电缆中，所述传热口(7)位置还设置有过滤棉(12)，所述导热室(3)外侧靠近所述传热口(7)的一端沿电缆方向还设置有多个温度传感器(13)和与所述传热口(7)配合的进气口(14)。

6.根据权利要求1所述的一种机器人用高性能电力电缆的生产装置，其特征在于，在所述电缆中，所述缆皮(2)由内至外设置有封合层(15)和成型层(16)，所述导热室(3)侧壁上设置有连接凸块(17)，所述封合层(15)侧壁上设置有与所述连接凸块(17)配合的连接凹槽(18)，所述成型层(16)与所述导热室(3)端部配合设置。

7.根据权利要求1所述的一种机器人用高性能电力电缆的生产装置，其特征在于，在所述电缆中，所述导热室(3)侧壁由柔性材料制成，电缆的轴线位置还设置有复位轴(19)，所述复位轴(19)设置在所述导热室(3)内，所述复位轴(19)上设置有与所述导热室(3)内侧壁连接的复位杆(20)，所述导热室(3)侧壁上设置有与所述复位杆(20)配合的复位筒(21)，所述复位筒(21)底端设置有与所述复位杆(20)端部接触设置的复位簧(22)，所述复位杆(20)以复位轴(19)为轴心布设有多个。

说明书

一种机器人用高性能电力电缆及其生产装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电缆结构技术领域，特别是属于一种机器人用高性能电力电缆及其生产装置。

背景技术

[0002] 现有电缆的结构大多是简单的缆皮包裹缆芯的结构，其在常规使用时能够达到使用目的，但应用在活动结构如机器人、机械手等，由于电缆本身在使用过程中的发热，加上
电缆本身的不停运动、弯折，会进一步提高电缆温度，从而影响电缆使用性能。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于：提供一种能够保证电缆散热性能以提高其使用效果的机器人用高性能电力电缆。

[0004] 本发明采用的技术方案如下：

[0005] 一种机器人用高性能电力电缆，包括缆芯和缆皮，所述缆皮的中间位置设置有导热室，所述导热室包括位于所述缆皮中间位置的中间腔和沿中间腔向缆皮延伸并沿缆皮轴
线均匀布设的多个连接腔，所述连接腔将所述缆芯单束分隔；所以导热室内填充设置有柔
性体；所述导热室端部穿过所述缆皮自由设置，所述导热室端部设置有与所述连接腔连通
的传热口；所述缆芯与所述导热室之间设置有传热装置。导热室的设置，用以将多个缆芯分
隔，传热装置则用以将缆芯热量传导至导热室内，导热室端部的传热口则用以将热量导出，
导热室内柔性体的设置(可直接采用海绵作为柔性体)，在电缆弯折、恢复的过程中，会带动
柔性体压缩、恢复，从而使得导热室内的气流与外界进行循环，从而达到换热的目的，将缆
芯工作热量导出电缆，保证电缆的散热性能，提高其使用效果。

[0006] 优选的，所述传热装置包括套设在所述缆芯外部的防护体，所述防护体靠近所述导热室的一端设置有传热凸块，所述导热室侧壁设置有与所述传热凸块配合的传热通孔。
传热凸块以及传热通孔的设置，则用以将电缆与导热室连接，同时，保证缆芯与导热室之间
的热传导能力，提高导热效果。

[0007] 优选的，所述传热凸块沿以所述缆芯轴线为轴心的弧面布设有多个，所述防护体上还固设有稳定簧，所述稳定簧的另一端与所述导热室侧壁固定连接。以缆芯轴线为轴心
的弧面布设的传热凸块，在受外界冲击力时，能够沿缆芯轴线转动，从而将外界冲击力传导
至导热室内对导热室进行压缩，不仅减小了自身受力，同时，提高了导热室的导热性能，稳
定簧的设置则用以对电缆内部结构进行复位，保证电缆内部结构的稳定性。

[0008] 优选的，所述传热口位置还设置有过滤棉，所述导热室外侧靠近所述传热口的一端沿电缆方向还设置有多个温度传感器和与所述传热口配合的进气口。多个温度传感器以
及进气口的设置，在使用时能够实时监测电缆不同位置的温度状态，当温度达到影响电缆
性能的指定值时，则可由进气口将气流导入该段电缆内，加大导热室内的气体流速，对电缆
进行主动降温，进一步保证温控效果。

[0009] 优选的，所述缆皮由内至外设置有封合层和成型层，所述导热室侧壁上设置有连接凸块，所述封合层侧壁上设置有与所述连接凸块配合的连接凹槽，所述成型层与所述导
热室端部配合设置。封合层的设置用以预先将缆芯及电缆内部结构进行封合，成型层的设
置则能够通过注塑的方式将电缆与导热室连接成型，保证对缆芯的防护效果。

[0010] 优选的，所述导热室侧壁由柔性材料制成，电缆的轴线位置还设置有复位轴，所述复位轴设置在所述中心腔内，所述复位轴上设置有与所述导热室内侧壁连接的复位杆，所
述导热室侧壁上设置有与所述复位杆配合的复位筒，所述复位筒底端设置有与所述复位杆
端部接触设置的复位簧，所述复位杆以复位轴为轴心布设有多个。柔性材料制成的导热室
能够保证其使用效果，复位轴、复位杆以及复位筒、复位簧的设置，能够在导热室变形时起
到缓冲的作用，同时，能够通过复位簧弹力对导热室进行自适应的复位，保证电缆结构的稳
定性。

[0011] 此外，本发明还公开了用以制作上述电缆成型层缆皮的机器人用高性能电力电缆的生产装置，包括限缆室，所述限缆室的中间位置设置有通缆孔，所述通缆孔侧壁上设置有
多个固缆块，所述固缆块与所述导热室端部配合设置；所述限缆室侧壁上绕所述通缆孔设
置有进塑通道，所述进塑通道呈环形设置，所述限缆孔侧壁上还设置有与所述进塑通道连
通的进塑口，所述进塑通道与所述通缆孔之间连通设置有多个出塑通道。限缆室的设置，用
以定位线缆偏移方向，通缆孔的设置，则用以电缆通过，固缆块的设置，则能够通过与导热
室端部的配合对电缆进行定位，进塑通道的设置则用以与出塑通道配合将熔融原料导入通
缆孔内，以此在电缆表皮形成成型层，便于对电缆缆皮进行加工。

[0012] 优选的，所述进塑通道与所述出塑通道之间设置有开关装置，所述开关装置适用于控制所述进塑通道与所述出塑通道的通断，所述进塑通道侧壁上设置有加热丝。开关装
置的设置，则用以保证各个出塑通道同步进料，从而保证缆皮的均匀性，提高其使用效果。

[0013] 优选的，所述开关装置包括设置在所述限缆室内绕所述通缆孔设置的转动槽，所述转动槽内设置有转动环，所述限缆室内还设置有与所述出塑通道连通的开关槽，所述开
关槽内设置有开关块，所述开关块与所述转动环固定连接，所述开关槽远离所述出塑通道
的一端设置有调节簧，所述调节簧适用于推动所述开关块封合所述出塑通道。转动环的设
置，用以保证进塑通道与各个出塑通道连通的同步性，开关槽以及开关块的设置，在常规状
态下，调节簧能够推动开关块将进塑通道与出塑通道分隔，当进塑通道内压力大于调节簧
弹力时，能够将开关块推入开关槽内，从而能够保证仅进塑通道内充满熔融原料后(熔融原
料填充后进塑通道内压力会逐步上升，调节簧弹力设定为上升至合适位置的指定值)才能
够同步导通全部出塑通道出料，达到进料目的。

[0014] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:

[0015] 1、本发明中，通过导热室的设置，能够将多个缆芯分隔，传热装置则用以将缆芯热量传导至导热室内，导热室端部的传热口则用以将热量导出，导热室内柔性体的设置，在电
缆弯折、恢复的过程中，会带动柔性体压缩、恢复，从而使得导热室内的气流与外界进行循
环，从而达到换热的目的，将缆芯工作热量导出电缆，保证电缆的散热性能，提高其使用效
果。

[0016] 2、本发明中，通过以缆芯轴线为轴心的弧面布设的传热凸块，在受外界冲击力时，能够沿缆芯轴线转动，从而将外界冲击力传导至导热室内对导热室进行压缩，不仅减小了
自身受力，同时，提高了导热室的导热性能，稳定簧的设置则用以对电缆内部结构进行复
位，保证电缆内部结构的稳定性。

[0017] 3、本发明中，通过多个温度传感器以及进气口的设置，在使用时能够实时监测电缆不同位置的温度状态，当温度达到影响电缆性能的指定值时，则可由进气口将气流导入
该段电缆内，加大导热室内的气体流速，对电缆进行主动降温，进一步保证温控效果。

[0018] 4、本发明中，通过限缆室的设置，能够定位线缆偏移方向，通缆孔的设置，则用以电缆通过，固缆块的设置，则能够通过与导热室端部的配合对电缆进行定位，进塑通道的设
置则用以与出塑通道配合将熔融原料导入通缆孔内，以此在电缆表皮形成成型层，便于对
电缆缆皮进行加工。

[0019] 5、本发明中，通过转动环的设置，能够保证进塑通道与各个出塑通道连通的同步性，开关槽以及开关块的设置，在常规状态下，调节簧能够推动开关块将进塑通道与出塑通
道分隔，当进塑通道内压力大于调节簧弹力时，能够将开关块推入开关槽内，从而能够保证
仅进塑通道内充满熔融原料后才能够同步导通全部出塑通道出料，达到进料目的。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，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，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。

[0021] 图1为本发明中电缆的剖面结构示意图。

[0022] 图2为图1中A区域的放大示意图。

[0023] 图3为图1中B区域的放大示意图。

[0024] 图4为本发明中生产装置的结构示意图。

[0025] 图5为图4中C‑C位置的剖面结构示意图。

[0026] 图6为图4中D‑D位置的剖面结构示意图。

[0027] 图中标记：1‑缆芯，2‑缆皮，3‑导热室，4‑中间腔，5‑连接腔，6‑柔性体，7‑传热口，8‑防护体，9‑传热凸块，10‑传热通孔，11‑稳定簧，12‑过滤棉，13‑温度传感器，14‑进气口，
15‑封合层，16‑成型层，17‑连接凸块，18‑连接凹槽，19‑复位轴，20‑复位杆，21‑复位筒，22‑
复位簧，23‑限缆室，24‑通缆孔，25‑固缆块，26‑进塑通道，27‑进塑口，28‑出塑通道，29‑转
动槽，30‑转动环，31‑开关槽，32‑开关块，33‑调节簧。

具体实施方式

[0028] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通
常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0029] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何
这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他
性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且
还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的
要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述
要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0031] 如图1‑3所示，一种机器人用高性能电力电缆及其生产装置，包括缆芯1和缆皮2，所述缆皮2的中间位置设置有导热室3，所述导热室3包括位于所述缆皮2中间位置的中间腔
4和沿中间腔4向缆皮2延伸并沿缆皮2轴线均匀布设的多个连接腔5，所述连接腔5将所述缆
芯1单束分隔；所以导热室3内填充设置有柔性体6；所述导热室3端部穿过所述缆皮2自由设
置，所述导热室3端部设置有与所述连接腔5连通的传热口7；所述缆芯1与所述导热室3之间
设置有传热装置；所述传热装置包括套设在所述缆芯1外部的防护体8，所述防护体8靠近所
述导热室3的一端设置有传热凸块9，所述导热室3侧壁设置有与所述传热凸块9配合的传热
通孔10；所述传热凸块9沿以所述缆芯1轴线为轴心的弧面布设有多个，所述防护体8上还固
设有稳定簧11，所述稳定簧11的另一端与所述导热室3侧壁固定连接；所述传热口7位置还
设置有过滤棉12，所述导热室3外侧靠近所述传热口7的一端沿电缆方向还设置有多个温度
传感器13和与所述传热口7配合的进气口14；所述缆皮2由内至外设置有封合层15和成型层
16，所述导热室3侧壁上设置有连接凸块17，所述封合层15侧壁上设置有与所述连接凸块17
配合的连接凹槽18，所述成型层16与所述导热室3端部配合设置；所述导热室3侧壁由柔性
材料制成，电缆的轴线位置还设置有复位轴19，所述复位轴19设置在所述中心腔内，所述复
位轴19上设置有与所述导热室3内侧壁连接的复位杆20，所述导热室3侧壁上设置有与所述
复位杆20配合的复位筒21，所述复位筒21底端设置有与所述复位杆20端部接触设置的复位
簧22，所述复位杆20以复位轴19为轴心布设有多个。

[0032] 通过上述设置，在电缆使用时，缆芯1上因传输所产生的热量会由传热凸块9传递至导热室3内，并由传热口7传至外界，此外，当缆线受到弯曲，冲击时，防护体8会受力带动
缆芯1转动，并通过两端面将受力传递至导热室3，对导热室3进行压缩，从而压缩内部的柔
性体6(本例采用小颗粒海绵作为柔性体6)，待电缆回复至初始状态时，柔性体6又会复位，
填充导热室3，此过程中，由于导热室3的压缩以及复位，会时的导热室3内的空气迅速流通，
从而将其内部的热量迅速传至外界，进一步提高其控温性能，其中，稳定簧11以及复位簧22
的设置，不仅能够在缆线受力时对缆线进行缓冲，提高耐冲击性能，还能够在缆线回复时迅
速带动内部结构复位，保证缆线结构的稳定性。

[0033] 此外，本发明还公开了用以制作上述电缆成型层16缆皮2的机器人用高性能电力电缆的生产装置，如图4‑6所示，包括限缆室23，所述限缆室23的中间位置设置有通缆孔24，
所述通缆孔24侧壁上设置有多个固缆块25，所述固缆块25与所述导热室3端部配合设置；所
述限缆室23侧壁上绕所述通缆孔24设置有进塑通道26，所述进塑通道26呈环形设置，所述
限缆孔侧壁上还设置有与所述进塑通道26连通的进塑口27，所述进塑通道26与所述通缆孔
24之间连通设置有多个出塑通道28；所述进塑通道26与所述出塑通道28之间设置有开关装
置，所述开关装置适用于控制所述进塑通道26与所述出塑通道28的通断，所述进塑通道26
侧壁上设置有加热丝；所述开关装置包括设置在所述限缆室23内绕所述通缆孔24设置的转
动槽29，所述转动槽29内设置有转动环30，所述限缆室23内还设置有与所述出塑通道28连
通的开关槽31，所述开关槽31内设置有开关块32，所述开关块32与所述转动环30固定连接，
所述开关槽31远离所述出塑通道28的一端设置有调节簧33，所述调节簧33适用于推动所述
开关块32封合所述出塑通道28。

[0034] 在使用过程中，先将封合层15安装完成后的电缆，通过导热室3端部与固缆块25的配合，插入通缆孔24内，并将待覆皮位置拉动至出塑通道28位置，随后将熔融原料由进塑口
27导入进塑通道26内，并填充进塑通道26，直至进塑通道26内充满原料口，进塑通道26内压
力上升至其推力超过调节簧33弹力，推动开关块32进入开关槽31内，同时转动环30转动，保
证各个位置开关块32的同步性，同时导通进塑通道26与多个出塑通道28，由多点位同时对
电缆成型层16进行成型，随后拉动电缆使得电缆连续成型即可。

[0035] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。