本發(fā)明涉及電纜，具體涉及一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜。

背景技術(shù)：

1、電線用以傳輸電(磁)能，信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品，廣義的電線電纜亦簡(jiǎn)稱為電纜，狹義的電纜是指絕緣電纜。在現(xiàn)代社會(huì)中，隨處可見(jiàn)電線電纜的身影，如家庭、賓館用的布電線、寬帶接入線；電力部門(mén)敷設(shè)的電力電纜、架空電纜等。電線電纜在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)中占有非常重要的地位，而隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電線、電纜行業(yè)已成為我國(guó)的第二大產(chǎn)業(yè)。

2、隨著智能化的發(fā)展，電纜的形態(tài)也多種多樣，不單單僅僅作為電力的承載體，例如承擔(dān)動(dòng)力和控制信號(hào)的復(fù)合控制電纜，復(fù)合控制電纜在數(shù)字化智能制造系統(tǒng)尤其是指使用智能化的工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用非常廣泛，例如廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人，可依靠自身的動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)數(shù)字化制造功能。工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中。工業(yè)機(jī)器人本質(zhì)是多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，在工業(yè)機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)械手的關(guān)節(jié)之間、關(guān)節(jié)與底座之間等，通過(guò)復(fù)合控制電纜連接，包括動(dòng)力電纜(用于關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電源供應(yīng))和控制線纜(用于通過(guò)底座向各個(gè)關(guān)節(jié)傳輸控制指令)，現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)復(fù)合控制電纜采用的是將控制線纜與動(dòng)力電纜通過(guò)絕緣纏繞帶纏繞捆扎一起，少部分復(fù)合控制電纜采用一體化制成，復(fù)合控制電纜隨著機(jī)械臂或者關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)而同步的機(jī)械位移，例如反復(fù)的縮短、伸長(zhǎng)、彎曲，扭轉(zhuǎn)等。

3、在工業(yè)機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，控制線纜往復(fù)彎折、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，本身會(huì)受到扭轉(zhuǎn)力以及拉伸力的影響，對(duì)其強(qiáng)度、彎曲性能提出較高的要求，控制線纜由于材料的耐受性有限，在長(zhǎng)期的工作后會(huì)出現(xiàn)機(jī)械疲勞、老化等情況，尤其是電纜表面便會(huì)出現(xiàn)裂紋甚至斷裂的情況，這樣就導(dǎo)致線纜內(nèi)部裸露出來(lái)，線纜會(huì)快速損壞。另一方面，雖然線纜在使用的時(shí)候會(huì)通過(guò)固定件來(lái)固定在機(jī)器人的內(nèi)部或者表面，這樣避免隨著機(jī)器人的扭轉(zhuǎn)、伸長(zhǎng)等操作導(dǎo)致電纜纏繞起來(lái)，但是在實(shí)際使用過(guò)程中，固定件的松動(dòng)或者機(jī)器臂的一些復(fù)雜操作會(huì)導(dǎo)致線纜進(jìn)行過(guò)度彎曲或者與機(jī)器臂的關(guān)節(jié)碰撞導(dǎo)致關(guān)節(jié)擠壓到線纜使線纜受損，這些損傷或者過(guò)度彎曲難以從外部觀察到，但是長(zhǎng)期使用會(huì)急劇縮短線纜的使用壽命，以及造成線纜內(nèi)部的斷裂或者故障，從而影響使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，解決現(xiàn)有技術(shù)中，復(fù)合控制電纜在使用過(guò)程中難以監(jiān)測(cè)其是否處于過(guò)度彎曲狀態(tài)的問(wèn)題。

2、為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，包括由內(nèi)之外依次設(shè)置的內(nèi)保護(hù)層、外絕緣層和外保護(hù)層，內(nèi)保護(hù)層內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力纜芯和控制纜芯，動(dòng)力纜芯和控制纜芯的表面均依次設(shè)置有內(nèi)絕緣層和屏蔽層，外保護(hù)層的表面沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有引導(dǎo)管，引導(dǎo)管在外保護(hù)層的表面分布設(shè)置有若干個(gè)，每個(gè)引導(dǎo)管內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有拉力繩，每個(gè)引導(dǎo)管的兩端均分別安裝有與外保護(hù)層相連的固定塊和檢測(cè)模塊，拉力繩的兩端分別與檢測(cè)模塊和固定塊相連，檢測(cè)模塊用于檢測(cè)拉力繩兩端的拉力變化。

4、進(jìn)一步的技術(shù)方案是，檢測(cè)模塊內(nèi)設(shè)置有檢測(cè)腔，檢測(cè)模塊朝向引導(dǎo)管的一端設(shè)置有和檢測(cè)腔相連通的伸出孔，檢測(cè)腔內(nèi)由伸出孔至遠(yuǎn)離伸出孔的方向依次設(shè)置有第一滑輪、第二滑輪和固定軸，第一滑輪和檢測(cè)腔的腔壁通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)相連，檢測(cè)腔的腔底豎向設(shè)置有檢測(cè)柱，檢測(cè)柱的上端設(shè)置有檢測(cè)孔，檢測(cè)孔內(nèi)上下滑動(dòng)設(shè)置有滑動(dòng)柱，檢測(cè)孔的孔底設(shè)置有壓力傳感器，滑動(dòng)柱的下端通過(guò)彈簧和壓力傳感器頂觸相連，滑動(dòng)柱的上端在檢測(cè)柱的上方和通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸和第二滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)相連；拉力繩的端部通過(guò)伸出孔穿進(jìn)檢測(cè)腔后，依次繞過(guò)第一滑輪的下側(cè)和第二滑輪的上側(cè)后，與固定軸相連。

5、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，環(huán)繞外保護(hù)層的外側(cè)套設(shè)有用于固定引導(dǎo)管的卡環(huán)，卡環(huán)上設(shè)置有若干個(gè)與引導(dǎo)管相匹配的卡槽，引導(dǎo)管卡設(shè)于卡槽內(nèi)。

6、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，外絕緣層和外保護(hù)層之間還設(shè)置有破損監(jiān)測(cè)層，破損監(jiān)測(cè)層沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有監(jiān)測(cè)導(dǎo)線，檢測(cè)腔內(nèi)設(shè)置有信號(hào)發(fā)射單元，外保護(hù)層在固定塊遠(yuǎn)離檢測(cè)模塊的一側(cè)設(shè)置有信號(hào)接收單元，監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的兩端分別與信號(hào)發(fā)射單元和信號(hào)接收單元相連。

7、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，監(jiān)測(cè)導(dǎo)線在破損檢測(cè)層內(nèi)環(huán)繞外絕緣層設(shè)置有若干個(gè)根。

8、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，內(nèi)保護(hù)層的中心沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有空心管，動(dòng)力纜芯和控制纜芯環(huán)繞空心管布置。

9、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，空心管內(nèi)設(shè)置有連接導(dǎo)線，監(jiān)測(cè)導(dǎo)線上分布設(shè)置有若干個(gè)溫度傳感器。

10、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，外保護(hù)層的端部設(shè)置有電流傳感器，動(dòng)力纜芯穿過(guò)電流傳感器的中心。

11、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，還包括控制端，電流傳感器、溫度傳感器、信號(hào)發(fā)射單元、信號(hào)接收單元和壓力傳感器均與控制端通訊相連。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果之一：1、在電纜隨著機(jī)械臂或者其它智能設(shè)備移動(dòng)的時(shí)候，隨著電纜的彎曲，貼合電纜彎曲弧度最外側(cè)的拉力繩會(huì)因?yàn)榛《鹊脑黾佣鴮?dǎo)致連接固定塊和檢測(cè)模塊之間的距離會(huì)增加，這樣就會(huì)使拉力繩固定于固定塊的一端對(duì)檢測(cè)模塊產(chǎn)生拉力，根據(jù)不同的彎曲弧度會(huì)產(chǎn)生不同的拉力，這樣就可以監(jiān)測(cè)電纜在日常使用過(guò)程中，彎曲弧度是否存在超過(guò)設(shè)計(jì)極限的情況，這樣能夠及時(shí)對(duì)電纜進(jìn)行處理；2、通過(guò)設(shè)置引導(dǎo)管，能夠限制拉力繩的位置，使拉力繩始終貼合外保護(hù)層的同一個(gè)位置，避免在電纜彎曲的時(shí)候，拉力繩位置偏移從而無(wú)法進(jìn)行有效的檢測(cè)。

技術(shù)特征：

1.一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，包括由內(nèi)之外依次設(shè)置的內(nèi)保護(hù)層（1）、外絕緣層（2）和外保護(hù)層（3），所述內(nèi)保護(hù)層（1）內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力纜芯（4）和控制纜芯（5），所述動(dòng)力纜芯（4）和控制纜芯（5）的表面均依次設(shè)置有內(nèi)絕緣層和屏蔽層，其特征在于，所述外保護(hù)層（3）的表面沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有引導(dǎo)管（6），所述引導(dǎo)管（6）在外保護(hù)層（3）的表面分布設(shè)置有若干個(gè)，每個(gè)所述引導(dǎo)管（6）內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有拉力繩（7），每個(gè)所述引導(dǎo)管（6）的兩端均分別安裝有與外保護(hù)層（3）相連的固定塊（8）和檢測(cè)模塊（9），所述拉力繩（7）的兩端分別與所述檢測(cè)模塊（9）和固定塊（8）相連，所述檢測(cè)模塊（9）用于檢測(cè)拉力繩（7）兩端的拉力變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，其特征在于：所述檢測(cè)模塊（9）內(nèi)設(shè)置有檢測(cè)腔（10），所述檢測(cè)模塊（9）朝向所述引導(dǎo)管（6）的一端設(shè)置有和所述檢測(cè)腔（10）相連通的伸出孔（11），所述檢測(cè)腔（10）內(nèi)由伸出孔（11）至遠(yuǎn)離伸出孔（11）的方向依次設(shè)置有第一滑輪（12）、第二滑輪（13）和固定軸（14），所述第一滑輪（12）和所述檢測(cè)腔（10）的腔壁通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸（15）轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述檢測(cè)腔（10）的腔底豎向設(shè)置有檢測(cè)柱（16），所述檢測(cè)柱（16）的上端設(shè)置有檢測(cè)孔（17），所述檢測(cè)孔（17）內(nèi)上下滑動(dòng)設(shè)置有滑動(dòng)柱（18），所述檢測(cè)孔（17）的孔底設(shè)置有壓力傳感器（19），所述滑動(dòng)柱（18）的下端通過(guò)彈簧（20）和所述壓力傳感器（19）頂觸相連，所述滑動(dòng)柱（18）的上端在檢測(cè)柱（16）的上方和通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸（21）和所述第二滑輪（13）轉(zhuǎn)動(dòng)相連；所述拉力繩（7）的端部通過(guò)所述伸出孔（11）穿進(jìn)所述檢測(cè)腔（10）后，依次繞過(guò)第一滑輪（12）的下側(cè)和第二滑輪（13）的上側(cè)后，與所述固定軸（14）相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，其特征在于：環(huán)繞所述外保護(hù)層（3）的外側(cè)套設(shè)有用于固定引導(dǎo)管（6）的卡環(huán)（22），所述卡環(huán)（22）上設(shè)置有若干個(gè)與所述引導(dǎo)管（6）相匹配的卡槽（23），所述引導(dǎo)管（6）卡設(shè)于所述卡槽（23）內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，其特征在于：所述外絕緣層（2）和外保護(hù)層（3）之間還設(shè)置有破損監(jiān)測(cè)層（24），所述破損監(jiān)測(cè)層（24）沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有監(jiān)測(cè)導(dǎo)線（25），所述檢測(cè)腔（10）內(nèi)設(shè)置有信號(hào)發(fā)射單元（26），所述外保護(hù)層（3）在固定塊（8）遠(yuǎn)離檢測(cè)模塊（9）的一側(cè)設(shè)置有信號(hào)接收單元（27），所述監(jiān)測(cè)導(dǎo)線（25）的兩端分別與所述信號(hào)發(fā)射單元（26）和信號(hào)接收單元（27）相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，其特征在于：所述所述監(jiān)測(cè)導(dǎo)線（25）在破損檢測(cè)層內(nèi)環(huán)繞外絕緣層（2）設(shè)置有若干個(gè)根。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，其特征在于：所述內(nèi)保護(hù)層（1）的中心沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有空心管（28），所述動(dòng)力纜芯（4）和控制纜芯（5）環(huán)繞所述空心管（28）布置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，其特征在于：所述空心管（28）內(nèi)設(shè)置有連接導(dǎo)線（29），所述監(jiān)測(cè)導(dǎo)線（25）上分布設(shè)置有若干個(gè)溫度傳感器（30）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，其特征在于：所述外保護(hù)層（3）的端部設(shè)置有電流傳感器（31），所述動(dòng)力纜芯（4）穿過(guò)所述電流傳感器（31）的中心。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，其特征在于：還包括控制端，所述電流傳感器（31）、溫度傳感器（30）、信號(hào)發(fā)射單元（26）、信號(hào)接收單元（27）和壓力傳感器（19）均與所述控制端通訊相連。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能型數(shù)字電力復(fù)合控制電纜，包括由內(nèi)之外依次設(shè)置的內(nèi)保護(hù)層、外絕緣層和外保護(hù)層，內(nèi)保護(hù)層內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力纜芯和控制纜芯，外保護(hù)層的表面沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有引導(dǎo)管，引導(dǎo)管在外保護(hù)層的表面分布設(shè)置有若干個(gè)，每個(gè)引導(dǎo)管內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有拉力繩，每個(gè)引導(dǎo)管的兩端均分別安裝有與外保護(hù)層相連的固定塊和檢測(cè)模塊，拉力繩的兩端分別與檢測(cè)模塊和固定塊相連，檢測(cè)模塊用于檢測(cè)拉力繩兩端的拉力變化。實(shí)現(xiàn)一根電纜完成動(dòng)力提供和控制連接。通過(guò)控制端可以隨時(shí)獲取電纜的各種情況，包括彎曲弧度是否超過(guò)極限、電纜內(nèi)部溫度、電纜是否破損、電纜電流情況等，提升了電纜的智能化、數(shù)字化程度。

技術(shù)研發(fā)人員：馮凌霄
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川摩天電纜有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2