CN204760083U - 一种高柔性运动电缆结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高柔性运动电缆结构，包括缆芯，所述缆芯外依次包覆有缆芯包带、第一导电布、金属屏蔽层、第二导电布和外护套；所述金属屏蔽层为金属丝，所述金属丝编织或缠绕在第一导电布上，所述第一导电布和第二导电布均为镀有金属的布片、喷涂导电漆的布片或镜射导电漆的布片，所述外护套为热塑性材料。本实用新型有效解决了运动电缆在环境复杂情况下的高、低频电磁屏蔽问题，并且能在此情况下长期、稳定、可靠的提供屏蔽；此外，本实用新型的高柔性屏蔽设计使电缆的安装半径更小，更易安装，安装时不需要加装金属软管等屏蔽，有效降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电缆结构，尤其涉及一种高柔性运动电缆结构。
背景技术
运动电缆一般应用于机器人、拖链系统等工业自动化智能装备中；运动电缆随着机器人手臂或拖链系统的连续运动而进行连续的、持续不间断的弯折、曲饶、扭转等运动，其对运动电缆在持续动态环境下的长期可靠性要求非常高。目前所使用的运动电缆在屏蔽设计上基本有以下形式：
第一种屏蔽方式：在缆芯(数据缆芯、信号缆芯、电力缆芯，或混合缆芯等缆芯中的一种或几种)外加一层或多层金属丝编织的屏蔽或金属丝缠绕的屏蔽，从而形成金属丝屏蔽层。
第二种屏蔽方式：在缆芯(数据缆芯、信号缆芯、电力缆芯，或混合缆芯等缆芯中的一种或几种)外加一层或多层金属丝编织的屏蔽或金属丝缠绕的屏蔽，从而形成金属丝屏蔽层；然后在金属丝屏蔽层的内部或外部再增加一层或多层金属带包覆屏蔽。
随着工业自动化智能装备的不断升级，其尺寸日趋小型化、集成化，功能日趋高精度化、高复杂化，运动电缆所敷设环境内的电磁干扰也越来越复杂化、高频化。
上述的第一种屏蔽方式对于低频电磁干扰可以起到屏蔽作用，但是对于高频电磁干扰其效果不理想。第二种屏蔽方式虽然对低频电磁干扰和高频电磁干扰都可以起到屏蔽作用，但是由于运动电缆是伴随着机器人手臂或拖链系统的运动而进行连续的、持续不断的弯折、曲饶、扭转等运动的，所以第二种屏蔽方式中的金属带在经过一段时间的弯折、曲饶、扭转等运动后很容易断裂或破裂，进而也就会导致其对高频电磁屏蔽的失效，从而对缆芯产生电磁干扰；并且，金属带断裂或破碎后产生的金属片或金属颗粒会进入缆芯会附着在缆芯的绝缘层上，而随着运动电缆连续的运动(弯折、曲饶、扭转等运动)，所述绝缘层与金属碎片或金属颗粒之间会产生持续性的摩擦，这会导致绝缘层的磨损，最终导致绝缘层被击穿而引起运动电缆失效；因此第二种屏蔽方式不具备提供长期稳定的屏蔽作用与使用作用。综合以上，需要一种能够有效屏蔽电磁干扰，同时可长期稳定使用的运动电缆结构。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种在连续运动状态下(弯折、曲饶、扭转等)的运动电缆结构，该电缆在高低频电磁干扰的复杂环境中能够提供连续且有效的屏蔽，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种高柔性运动电缆结构，包括缆芯，所述缆芯为单一缆芯或混合缆芯，所述缆芯外依次包覆有缆芯包带、第一导电布、金属屏蔽层、第二导电布和外护套；所述金属屏蔽层为金属丝，所述金属丝编织或缠绕在第一导电布上，所述第一导电布和第二导电布均为镀有金属的布片、喷涂导电漆的布片或镜射导电漆的布片，所述外护套为热塑性材料。
优选地，所述第一导电布缠绕在缆芯包带上，且缠绕时的叠边的宽度不小于第一导电布宽度的15％。
优选地，所述第二导电布缠绕在金属屏蔽层上，且缠绕时的叠边的宽度不小于第二导电布宽度的15％。
优选地，所述第一导电布和第二导电布均为镀有金属的布片。
优选地，所述金属屏蔽层为铜丝或镀锡铜丝。
优选地，所述缆芯包带是无纺布、聚酯带、电缆纸或铁氟龙带。
优选地，所述缆芯的截面为圆形或椭圆。
如上所述，本实用新型一种高柔性运动电缆结构，具有以下有益效果：
1)有效解决运动电缆在环境复杂情况下的高、低频电磁屏蔽问题；
2)在连续运动状态下能长期、稳定、可靠地提供屏蔽；
3)第一、第二导电布具有高柔性，使其比金属带屏蔽的电缆更加柔软，进而保证使用寿命；高柔性的屏蔽设计使电缆的安装半径更小，更易安装，并且不易断裂或破碎；
4)本实用新型不需要加装金属软管等屏蔽，有效降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型的截面图。
图2为本实用新型包覆第一导电布的示意图。
图3为本实用新型包覆第二导电布的示意图。
图中：1缆芯2缆芯包带
3第一导电布31叠边
4金属屏蔽层5第二导电布
51叠边6外护套
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1-图3所示为本实用新型一种高柔性运动电缆结构，包括缆芯1，所述缆芯1是数据缆芯、信号缆芯、电力缆芯，或混合缆芯等缆芯中的一种或几种。所述缆芯1外依次包覆有缆芯包带2、第一导电布3、金属屏蔽层4、第二导电布5和外护套6；所述金属屏蔽层4为金属丝，所述金属丝编织或缠绕在第一导电布3上，所述第一导电布3和第二导电布5均为镀有金属的布片、喷涂导电漆的布片或镜射导电漆的布片，所述外护套6为热塑性材料。当第一导电布3和第二导电布5是镀有金属的布片时，所镀金属可以是锡、铜、银等。在生产加工时，使用挤压式或半挤压式模具，将外护套6紧压在第二导电布5外，使第一导电布3、金属屏蔽层4和第二导电布5形成的三层屏蔽结构紧密贴合且保证性能稳定可靠；此外，为了加工方便，所述缆芯1的截面为圆形或椭圆，从而能够让缆芯包带2等在包覆时更加方便，避免因为缆芯1截面不规则而造成加工不便、加工缺陷等情况。
在本实施例中，如图2所示，所述第一导电布3缠绕在缆芯包带2上，且缠绕时的叠边31的宽度不小于第一导电布宽度的15％；如图3所述，所述第二导电布5缠绕在金属屏蔽层4上，且缠绕时的叠边51的宽度不小于第二导电布宽度的15％。以第一导电布3为例，上述叠边31是缠绕导电布时相邻两匝导电布之间的重叠部分，控制叠边宽度的目的主要是为了避免缠绕不紧密而产生包覆缺陷，从而影响屏蔽效果。本实施例中的所述第一导电布3和第二导电布5均为镀有金属的布片，其中优选聚酯纤维布；因此第一导电布3和第二导电布5不仅具有良好的导电屏蔽性能，并且具有优越的柔韧性、抗弯折、抗曲饶、抗扭转等性能，在长期的连续弯折、曲饶、扭转等运动状态下不会产生断裂、破裂等现象，能在长期持续动态环境下保持对高、低频电磁的稳定屏蔽效果；并且不会发生缆线绝缘层被击穿的现象。
本实施例中所述金属屏蔽层4为铜丝或镀锡铜丝；所述缆芯包带2是无纺布、聚酯带、电缆纸或铁氟龙带等材料。
本实用新型在实际使用时的作用原理是：
在高频电磁场的影响下，电磁波通过屏蔽导体(所述屏蔽导体是第一导电布3、金属屏蔽层4和第二导电布5形成的整体)表面产生反射作用、以及在屏蔽导体内部产生吸收及多次反射作用而被屏蔽，从而可以有效地防止电磁波从一侧的空间向另一侧的空间传播。一般来说，当本运动电缆受到高频电磁场干扰时，屏蔽作用主要由反射来决定，吸收衰减起到次要作用。本实用新型中通过第一导电布3、金属屏蔽层4和第二导电布5的三层屏蔽结构，有效增加了屏蔽的反射面，使电磁波在三层屏蔽间产生多次反射而有效起到屏蔽作用，其中第一、第二导电布3、5除了完全包覆内层结构外，还留有叠边31、51，因此更加有效地防止了电磁波在反射时的泄露；最重要的是，第一、第二导电布3、5具有高柔性，因此在长期连续弯折、曲饶、扭转等运动状态下不会发生断裂、破裂等现象，保证了长期屏蔽的稳定效果。所述金属屏蔽层4对电磁波起到吸收作用，辅助屏蔽。
当运动电缆受到低频电磁场干扰时，吸收衰减将起到主要作用，反射起到次要作用，本实用新型中的金属屏蔽层4采用具有高电导率及磁导率的金属丝编织或缠绕在第一导电布3外做为屏蔽，起到吸收衰减电磁波的作用；另外通过第一、第二导电布3、5的辅助作用，让本实用新型有效的在低频电磁场干扰时起到屏蔽作用。本实用新型中金属屏蔽层4也具有优越的柔性性能，保证了在连续运动状态下的屏蔽效果。
综上所述，本实用新型一种高柔性运动电缆结构，不仅解决了运动电缆在连续弯折、扭转、曲饶等运动状态下金属带容易断裂、破损，从而导致屏蔽失效与缆芯绝缘层被击穿的问题；并且本实用新型在电磁环境复杂及连续运动状态的环境下能长期、稳定、有效地提供对高、低频电磁波的屏蔽作用。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种高柔性运动电缆结构，包括缆芯(1)，其特征在于，所述缆芯(1)外依次包覆有缆芯包带(2)、第一导电布(3)、金属屏蔽层(4)、第二导电布(5)和外护套(6)；所述金属屏蔽层(4)为金属丝，所述金属丝编织或缠绕在第一导电布(3)上，所述第一导电布(3)和第二导电布(5)均为镀有金属的布片、喷涂导电漆的布片或镜射导电漆的布片，所述外护套(6)为热塑性材料。
2.根据权利要求1所述的一种高柔性运动电缆结构，其特征在于：所述第一导电布(3)缠绕在缆芯包带(2)上，且缠绕时的叠边(31)的宽度不小于第一导电布宽度的15％。
3.根据权利要求1所述的一种高柔性运动电缆结构，其特征在于：所述第二导电布(5)缠绕在金属屏蔽层(4)上，且缠绕时的叠边(51)的宽度不小于第二导电布宽度的15％。
4.根据权利要求1所述的一种高柔性运动电缆结构，其特征在于：所述第一导电布(3)和第二导电布(5)均为镀有金属的布片。
5.根据权利要求1所述的一种高柔性运动电缆结构，其特征在于：所述金属屏蔽层(4)为铜丝或镀锡铜丝。
6.根据权利要求1所述的一种高柔性运动电缆结构，其特征在于：所述缆芯包带(2)是无纺布、聚酯带、电缆纸或铁氟龙带。
7.根据权利要求1所述的一种高柔性运动电缆结构，其特征在于：所述缆芯(1)的截面为圆形或椭圆。
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Cited By (2)
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| CN106297995A (zh) * | 2015-05-20 | 2017-01-04 | 铄程智能科技（上海）有限公司 | 一种高柔性运动电缆结构 |
| CN107910105A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-04-13 | 惠州富盛绝缘材料有限公司 | 一种内层附有导电层pet转筒 |
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2015
- 2015-05-20 CN CN201520326496.1U patent/CN204760083U/zh not_active Expired - Fee Related
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