CN112072434A - 一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法，包括：整理、翻折、反套金属丝网屏蔽层；将同级信号线缆互联互通；对反套后的金属丝网屏蔽层和焊点进行整理。本发明提供的方法可以使同级信号不同线缆的屏蔽层互联互通形成整体的屏蔽效果，实现单根线缆屏蔽层处理位置薄而均匀，焊点小，完全规避屏蔽层金属丝刺穿线芯而引起的短路。这种线缆屏蔽层处理方法应用于三轴精密转台，在狭小的转台内部型腔中穿线便利，解决了屏蔽层在处理过程中引起的屏蔽、信号相通问题，各同级信号互联互通、近点接地，消除了在转台型腔内复杂电磁环境下，引起的耦合干扰，提高了设备整体的线路的抗干扰能力，完善了屏蔽处理环节可靠性。

Description

一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法

技术领域

本发明属于电缆屏蔽处理技术领域，特别涉及一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法。

背景技术

导电滑环置于精密转台的转轴内部，其线路敷设在转台型腔中，五百根左右的线缆传递着不同信号，其中有强电、弱电、传感器、编码器、用户信号等，同时还安装着功率电机，导致精密转台内部电磁环境复杂，信号在传输过程中易于受到干扰，为实现在复杂电磁环境条件下信号在传输过程中不失真、无耦合干扰，提高电磁兼容性，内部线缆均采用屏蔽线缆的设计方式，屏蔽线缆的屏蔽层为金属丝网层，以消除电磁辐射、传导引起的电磁兼容问题。然而由于转台型腔内电磁环境的复杂性，为了更好的解决干扰问题，研究对大量屏蔽线缆的屏蔽层的特殊处理方法，不仅对导电滑环线缆抗干扰能力有着很大的提高，更使得处理后的线缆在可靠性上进一步加强。

现有技术中屏蔽线缆的处理方法为将屏蔽层的金属丝网暴露后汇拢成束，与外接引线捻焊后单独接地。由于该焊接、接地方式，线缆屏蔽层焊接位置处过厚(径向达到2mm)，多股线缆汇集径向尺寸与线缆根数，将成指数关系增长，引起线缆在转台狭小型腔内穿线受阻；同时，为暴露金属丝网时切割屏蔽层外的外绝缘层，切割的过程中易于损伤屏蔽层内部的线芯绝缘层，对线芯内金属导线的防护作用降低甚至使内部金属导线裸露，此时线缆屏蔽层的金属丝网易于穿透损伤的线芯绝缘层或者直接与暴露的金属导线接触，进而导致整个线缆存在短路的风险；即是线芯绝缘层无损伤，屏蔽层金属丝网与线芯绝缘层长期接触、摩擦，同样存在刺破线芯绝缘层导致短路的风险。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法，通过对外部线缆屏蔽层进行特定翻折-反套处理、以及采用点焊接线方式，解决了屏蔽层金属丝刺破线芯绝缘层或接触裸露的导线而导致短路、数百根线缆屏蔽层处理位置过厚、增大直径尺寸、不易在腔体内穿线的问题；通过采用通过同级信号屏蔽层互联互通的方式，实现整体屏蔽效果，提高抗干扰能力，且多根同级信号线缆就近接地，降低线缆接地繁复程度，从而完成本发明。

本发明提供了的技术方案如下：

一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法，包括如下步骤：

步骤1，对屏蔽线缆的外绝缘层进行切割、剥离，使金属丝网屏蔽层裸露；

步骤2，整理并裁剪金属丝网屏蔽层，将线芯下段自由端由金属丝网屏蔽层侧面开孔后挑出，使线芯下段裸露在金属丝网屏蔽层外部，开孔处以下金属丝网屏蔽层在线芯侧面叠加；

步骤3，翻折叠加后的金属丝网屏蔽层，由该叠加后的金属丝网屏蔽层反向牵引，自开孔处起始将整个裸露的金属丝网屏蔽层反套至屏蔽线缆的外绝缘层外部，使金属丝网屏蔽层束缚在屏蔽线缆外绝缘层的圆周方向；

步骤4，点焊外接引线与反套后的金属丝网屏蔽层，使同级信号线缆互联互通；

步骤5，对反套后的金属丝网屏蔽层和焊点进行整理。

根据本发明提供的一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法，具有以下有益效果：

(1)本发明中金属丝网屏蔽层反套+点焊的处理方法，可以有效解决线缆端头屏蔽层处理过厚的问题，便于后续在型腔内部灵活穿线；

(2)本发明按照特定的工艺规程翻折、反套金属丝网屏蔽层，使金属丝网屏蔽层远离可能损伤线芯绝缘层的位置，反套后，线芯与金属丝网屏蔽层之间有三重(屏蔽线缆的外绝缘层、屏蔽线缆的金属屏蔽层、线芯绝缘层)阻隔，金属丝无法刺穿线芯绝缘层而导致短路；

(3)本发明采用同级信号线缆互联、互通的处理方法，近点、多点、并联接地有效的加强线缆屏蔽效果，提高整个线缆的抗干扰能力，使三轴精密转台在复杂的电磁环境下，也能正常接收信号的传输和转接，保证三轴精密转台符合设计技术指标。

附图说明

图1为一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层处理中的结构示意图；

图2为一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层处理后的结构示意图。

附图标号说明

1-金属丝网屏蔽层、2-线芯、3-外绝缘层、4-外接引线。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

本发明提供了一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法，包括如下步骤：

步骤1，对屏蔽线缆的外绝缘层3进行切割、剥离，使金属丝网屏蔽层1裸露；

步骤2，整理并裁剪金属丝网屏蔽层1，将线芯2下段自由端由金属丝网屏蔽层1侧面开孔后挑出，使线芯2下段裸露在金属丝网屏蔽层1外部，开孔处以下金属丝网屏蔽层1在线芯2侧面叠加；开孔后的屏蔽线缆如图1所示；

步骤3，翻折叠加后的金属丝网屏蔽层1，由该叠加后的金属丝网屏蔽层反向牵引，自开孔处起始将整个裸露的金属丝网屏蔽层1反套至屏蔽线缆的外绝缘层3外部，使金属丝网屏蔽层1束缚在屏蔽线缆外绝缘层3的圆周方向；

步骤4，点焊外接引线4与反套后的金属丝网屏蔽层1，使同级信号线缆互联互通；

步骤5，对反套后的金属丝网屏蔽层1和焊点进行整理，处理后的屏蔽线缆如图2所示。

在本发明中，如图1所示，该屏蔽线缆由外至内包括外绝缘层3、金属丝网屏蔽层1和线芯2，同级信号线缆通过外接引线4互联互通，其中，同级信号线缆是指传输同类信号的多根线缆组，如编码器信号需要六根线缆，每根线缆具有两根传输信号的导线，将多根线缆组成一束，由于编码器传送信号强度较低，极易受外部电磁辐射，引发耦合干扰，影响信号接收精度，同级信号线缆屏蔽层的互联互通，近点、多点，并联接地方式，提高屏蔽效果，使输出波形稳定。

在本发明中，步骤1中，对线缆外绝缘层进行切割、剥离的具体方法为：采用热剥法，沿垂直于线芯轴线圆周方向转动180度切割，将外绝缘层剥离，不伤及金属丝网屏蔽层，使金属丝网屏蔽层裸露。

步骤1中，剥离的外绝缘层3的长度l1为100±20mm。该剥离长度为后续错开线芯末端与电连接器之间焊接提供便利。

在本发明中，步骤2中，整理并裁剪金属丝网屏蔽层1，将线芯2下段自由端由金属丝网屏蔽层1侧面开孔后挑出的具体方法为：捋顺金属丝网屏蔽层1使其规整，裁剪金属丝网屏蔽层1至合适长度以利于后续翻折、反套；然后回拨金属丝网屏蔽层1使网格松弛，使用镊子等工具在垂直于轴线方向挑开金属丝网屏蔽层1的网格，将线芯2下段自由端由金属丝网屏蔽层1侧面开孔后挑出，不伤及线芯2外绝缘层。

步骤2中，金属丝网屏蔽层1侧面开孔处至外绝缘层3断面(金属丝网屏蔽层1根部)的距离l2为4±1mm。

在本发明中，步骤3中，反套前，先保持开孔处上方金属丝网屏蔽层1在圆柱状态；金属丝网屏蔽层1反套后，拉直金属丝网屏蔽层1尾端，实现金属丝网屏蔽层1平滑状态，以使金属丝网屏蔽层1脱离线芯绝缘层，实现对线芯的保护作用，防止金属丝网屏蔽层1的金属丝刺穿线芯绝缘层，造成短路。

步骤3中，束缚在屏蔽线缆的外绝缘层3圆周方向的金属丝网屏蔽层1的长度l3为金属丝网屏蔽层1侧面开孔处至外绝缘层3断面的距离l2减去外绝缘层的厚度h(l3＝l2-h)，约为3±1mm。

本发明中，采用金属丝网屏蔽层开孔抽出线芯以及后续反套操作，使金属丝网屏蔽层紧密、均匀束缚在屏蔽线缆的外绝缘层圆周方向，且由于金属丝网屏蔽层厚度薄，能够实现薄而均匀地环形包裹。

在本发明中，步骤4中，将同级信号线缆互联互通的具体方法为：对外接引线4脱头，捋顺线芯，在反套后的金属丝网屏蔽层1上掏出小孔，小孔距金属丝网屏蔽层1根部6±1mm，将外接引线4平直穿孔，背面折弯，小孔处正面焊接，使焊点平滑，润湿良好，实现高可靠性焊接。

进一步地，外接引线长度为750±50mm，外接引线脱头长度5±1mm。

在本发明中，步骤5中，对反套后的金属丝网屏蔽层1和焊点进行整理包括：剪除多余的金属丝网屏蔽层1，焊点位置使用无水乙醇擦拭，焊点擦拭次数不少于三遍，去除焊接过程产生杂质；在反套后的金属丝网屏蔽层1上套设透明热缩管，对透明热缩管加热收缩，在金属丝网屏蔽层1上产生绝缘层，实施绝缘保护。

进一步地，步骤5中，反套后屏蔽层总长度为12±2mm，透明热缩管长度16±2mm。

采用本发明中的处理方法对在长期连续运行状态下的三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层进行处理，线缆数量为500根；剥离的外绝缘层3的长度l1为100mm，金属丝网屏蔽层1侧面开孔处(挑出线芯处)至外绝缘层3断面的距离l2为4mm，反套后束缚在屏蔽线缆的外绝缘层3圆周方向的金属丝网屏蔽层1的长度l3约为3mm；采用AF0.2外接引线进行同级信号线缆互联互通，AF0.2外接引线长度750mm，导线脱头长度5mm，焊接点掏孔位置距屏蔽层处理根部6mm，焊接部位平均厚度为0.6mm。对反套后的金属丝网屏蔽层1和焊点进行整理，整理后的反套金属丝网屏蔽层总长度12mm，透明热缩管长度16mm，直径3mm，焊点清洁。

对处理后的线缆进行抗干扰能力测试，方法为三轴精密转台装有负载全功率运行状态，此时干扰值最高，采用示波器、信号发生器对导电滑环通道外部线缆屏蔽效果进行检查，依据标准检测传输偏差值小于300mV，即为合格。结果为：小于98mV，表明：本发明一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法，可以优化电磁兼容性，有效提高抗干扰能力。

对处理后的导电滑环线缆可靠性试验，方法为三轴精密转台在正常连续运行一周，线缆处于在转台腔体中，发生振动、甩摆，处于长时间磨损环境，结果为：无断线、线缆绝缘性下降等情况。表明：本发明导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法，有效提高线缆连接处使用寿命，降低设备维修成本。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种三轴精密转台用导电滑环外部线缆屏蔽层的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，对屏蔽线缆的外绝缘层进行切割、剥离，使金属丝网屏蔽层裸露；

步骤2，整理并裁剪金属丝网屏蔽层，将线芯下段自由端由金属丝网屏蔽层侧面开孔后挑出，使线芯下段裸露在金属丝网屏蔽层外部，开孔处以下金属丝网屏蔽层在线芯侧面叠加；

步骤3，翻折叠加后的金属丝网屏蔽层，由该叠加后的金属丝网屏蔽层反向牵引，自开孔处起始将整个裸露的金属丝网屏蔽层反套至屏蔽线缆的外绝缘层外部，使金属丝网屏蔽层束缚在屏蔽线缆外绝缘层的圆周方向；

步骤4，点焊外接引线与反套后的金属丝网屏蔽层，使同级信号线缆互联互通；

步骤5，对反套后的金属丝网屏蔽层和焊点进行整理。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1中，对线缆外绝缘层进行切割、剥离的具体方法为：采用热剥法，沿垂直于线芯轴线圆周方向转动180度切割，将外绝缘层剥离。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1中，剥离的外绝缘层的长度为100±20mm。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤2中，整理并裁剪金属丝网屏蔽层，将线芯下段自由端由金属丝网屏蔽层侧面开孔后挑出的具体方法为：捋顺金属丝网屏蔽层使其规整，裁剪金属丝网屏蔽层，然后回拨金属丝网屏蔽层使网格松弛，在垂直于轴线方向挑开金属丝网屏蔽层的网格，将线芯下段自由端由金属丝网屏蔽层侧面开孔后挑出。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤2中，金属丝网屏蔽层侧面开孔处至外绝缘层断面的距离为4±1mm。

6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤3中，反套前，保持开孔处上方金属丝网屏蔽层在圆柱状态；金属丝网屏蔽层反套后，拉直金属丝网屏蔽层尾端，使金属丝网屏蔽层呈平滑状态。

7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤3中，束缚在屏蔽线缆的外绝缘层圆周方向的金属丝网屏蔽层的长度为3±1mm。

8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤4中，将同级信号线缆互联互通的具体方法为：对外接引线脱头，捋顺线芯，在反套后的金属丝网屏蔽层上掏出小孔，小孔距金属丝网屏蔽层根部6±1mm，将外接引线平直穿孔，背面折弯，小孔处正面焊接。

9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤4中，外接引线长度为750±50mm，外接引线脱头长度5±1mm。

10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤5中，对反套后的金属丝网屏蔽层和焊点进行整理包括：剪除多余的金属丝网屏蔽层，焊点位置使用无水乙醇擦拭，焊点擦拭次数不少于三遍，去除焊接过程产生杂质；在反套后的金属丝网屏蔽层上套设透明热缩管，对透明热缩管加热收缩，在金属丝网屏蔽层上产生绝缘层。

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