本發(fā)明涉及一種電纜結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種高柔性運(yùn)動(dòng)電纜結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

運(yùn)動(dòng)電纜一般應(yīng)用于機(jī)器人、拖鏈系統(tǒng)等工業(yè)自動(dòng)化智能裝備中；運(yùn)動(dòng)電纜隨著機(jī)器人手臂或拖鏈系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行連續(xù)的、持續(xù)不間斷的彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，其對(duì)運(yùn)動(dòng)電纜在持續(xù)動(dòng)態(tài)環(huán)境下的長期可靠性要求非常高。目前所使用的運(yùn)動(dòng)電纜在屏蔽設(shè)計(jì)上基本有以下形式：

第一種屏蔽方式：在纜芯(數(shù)據(jù)纜芯、信號(hào)纜芯、電力纜芯，或混合纜芯等纜芯中的一種或幾種)外加一層或多層金屬絲編織的屏蔽或金屬絲纏繞的屏蔽，從而形成金屬絲屏蔽層。

第二種屏蔽方式：在纜芯(數(shù)據(jù)纜芯、信號(hào)纜芯、電力纜芯，或混合纜芯等纜芯中的一種或幾種)外加一層或多層金屬絲編織的屏蔽或金屬絲纏繞的屏蔽，從而形成金屬絲屏蔽層；然后在金屬絲屏蔽層的內(nèi)部或外部再增加一層或多層金屬帶包覆屏蔽。

隨著工業(yè)自動(dòng)化智能裝備的不斷升級(jí)，其尺寸日趨小型化、集成化，功能日趨高精度化、高復(fù)雜化，運(yùn)動(dòng)電纜所敷設(shè)環(huán)境內(nèi)的電磁干擾也越來越復(fù)雜化、高頻化。

上述的第一種屏蔽方式對(duì)于低頻電磁干擾可以起到屏蔽作用，但是對(duì)于高頻電磁干擾其效果不理想。第二種屏蔽方式雖然對(duì)低頻電磁干擾和高頻電磁干擾都可以起到屏蔽作用，但是由于運(yùn)動(dòng)電纜是伴隨著機(jī)器人手臂或拖鏈系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行連續(xù)的、持續(xù)不斷的彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)的，所以第二種屏蔽方式中的金屬帶在經(jīng)過一段時(shí)間的彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)后很容易斷裂或破裂，進(jìn)而也就會(huì)導(dǎo)致其對(duì)高頻電磁屏蔽的失效，從而對(duì)纜芯產(chǎn)生電磁干擾；并且，金屬帶斷裂或破碎后產(chǎn)生的金屬片或金屬顆粒會(huì)進(jìn)入纜芯會(huì)附著在纜芯的絕緣層上，而隨著運(yùn)動(dòng)電纜連續(xù)的運(yùn)動(dòng)(彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng))，所述絕緣層與金屬碎片或金屬顆粒之間會(huì)產(chǎn)生持續(xù)性的摩擦，這會(huì)導(dǎo)致絕緣層的磨損，最終導(dǎo)致絕緣層被擊穿而引起運(yùn)動(dòng)電纜失效；因此第二種屏蔽方式不具備提供長期穩(wěn)定的屏蔽作用與使用作用。綜合以上，需要一種能夠有效屏蔽電磁干擾，同時(shí)可長期穩(wěn)定使用的運(yùn)動(dòng)電纜結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種在連續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下(彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等)的運(yùn)動(dòng)電纜結(jié)構(gòu)，該電纜在高低頻電磁干擾的復(fù)雜環(huán)境中能夠提供連續(xù)且有效的屏蔽，以克服現(xiàn) 有技術(shù)的上述缺陷。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高柔性運(yùn)動(dòng)電纜結(jié)構(gòu)，包括纜芯，所述纜芯為單一纜芯或混合纜芯，所述纜芯外依次包覆有纜芯包帶、第一導(dǎo)電布、金屬屏蔽層、第二導(dǎo)電布和外護(hù)套；所述金屬屏蔽層為金屬絲，所述金屬絲編織或纏繞在第一導(dǎo)電布上，所述第一導(dǎo)電布和第二導(dǎo)電布均為鍍有金屬的布片、噴涂導(dǎo)電漆的布片或鏡射導(dǎo)電漆的布片，所述外護(hù)套為熱塑性材料。

優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電布纏繞在纜芯包帶上，且纏繞時(shí)的疊邊的寬度不小于第一導(dǎo)電布寬度的15％。

優(yōu)選地，所述第二導(dǎo)電布纏繞在金屬屏蔽層上，且纏繞時(shí)的疊邊的寬度不小于第二導(dǎo)電布寬度的15％。

優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電布和第二導(dǎo)電布均為鍍有金屬的布片。

優(yōu)選地，所述金屬屏蔽層為銅絲或鍍錫銅絲。

優(yōu)選地，所述纜芯包帶是無紡布、聚酯帶、電纜紙或鐵氟龍帶。

優(yōu)選地，所述纜芯的截面為圓形或橢圓。

如上所述，本發(fā)明一種高柔性運(yùn)動(dòng)電纜結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果：

1)有效解決運(yùn)動(dòng)電纜在環(huán)境復(fù)雜情況下的高、低頻電磁屏蔽問題；

2)在連續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下能長期、穩(wěn)定、可靠地提供屏蔽；

3)第一、第二導(dǎo)電布具有高柔性，使其比金屬帶屏蔽的電纜更加柔軟，進(jìn)而保證使用壽命；高柔性的屏蔽設(shè)計(jì)使電纜的安裝半徑更小，更易安裝，并且不易斷裂或破碎；

4)本發(fā)明不需要加裝金屬軟管等屏蔽，有效降低了成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的截面圖。

圖2為本發(fā)明包覆第一導(dǎo)電布的示意圖。

圖3為本發(fā)明包覆第二導(dǎo)電布的示意圖。

圖中：1 纜芯 2 纜芯包帶

3 第一導(dǎo)電布 31 疊邊

4 金屬屏蔽層 5 第二導(dǎo)電布

51 疊邊 6 外護(hù)套

具體實(shí)施方式

說明書附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中間”等用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

如圖1-圖3所示為本發(fā)明一種高柔性運(yùn)動(dòng)電纜結(jié)構(gòu)，包括纜芯1，所述纜芯1是數(shù)據(jù)纜芯、信號(hào)纜芯、電力纜芯，或混合纜芯等纜芯中的一種或幾種。所述纜芯1外依次包覆有纜芯包帶2、第一導(dǎo)電布3、金屬屏蔽層4、第二導(dǎo)電布5和外護(hù)套6；所述金屬屏蔽層4為金屬絲，所述金屬絲編織或纏繞在第一導(dǎo)電布3上，所述第一導(dǎo)電布3和第二導(dǎo)電布5均為鍍有金屬的布片、噴涂導(dǎo)電漆的布片或鏡射導(dǎo)電漆的布片，所述外護(hù)套6為熱塑性材料。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電布3和第二導(dǎo)電布5是鍍有金屬的布片時(shí)，所鍍金屬可以是錫、銅、銀等。在生產(chǎn)加工時(shí)，使用擠壓式或半擠壓式模具，將外護(hù)套6緊壓在第二導(dǎo)電布5外，使第一導(dǎo)電布3、金屬屏蔽層4和第二導(dǎo)電布5形成的三層屏蔽結(jié)構(gòu)緊密貼合且保證性能穩(wěn)定可靠；此外，為了加工方便，所述纜芯1的截面為圓形或橢圓，從而能夠讓纜芯包帶2等在包覆時(shí)更加方便，避免因?yàn)槔|芯1截面不規(guī)則而造成加工不便、加工缺陷等情況。

在本實(shí)施例中，如圖2所示，所述第一導(dǎo)電布3纏繞在纜芯包帶2上，且纏繞時(shí)的疊邊31的寬度不小于第一導(dǎo)電布寬度的15％；如圖3所述，所述第二導(dǎo)電布5纏繞在金屬屏蔽層4上，且纏繞時(shí)的疊邊51的寬度不小于第二導(dǎo)電布寬度的15％。以第一導(dǎo)電布3為例，上述疊邊31是纏繞導(dǎo)電布時(shí)相鄰兩匝導(dǎo)電布之間的重疊部分，控制疊邊寬度的目的主要是為了避免纏繞不緊密而產(chǎn)生包覆缺陷，從而影響屏蔽效果。本實(shí)施例中的所述第一導(dǎo)電布3和第二導(dǎo)電布5均為鍍有金屬的布片，其中優(yōu)選聚酯纖維布；因此第一導(dǎo)電布3和第二導(dǎo)電布5不僅具有良好的導(dǎo)電屏蔽性能，并且具有優(yōu)越的柔韌性、抗彎折、抗曲饒、抗扭轉(zhuǎn)等性能，在長期的連續(xù)彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下不會(huì)產(chǎn)生斷裂、破裂等現(xiàn)象，能在長期持續(xù)動(dòng)態(tài)環(huán)境下保持對(duì)高、低頻電磁的穩(wěn)定屏蔽效果；并且不會(huì)發(fā)生纜線絕緣層被擊穿的現(xiàn)象。

本實(shí)施例中所述金屬屏蔽層4為銅絲或鍍錫銅絲；所述纜芯包帶2是無紡布、聚酯帶、電纜紙或鐵氟龍帶等材料。

本發(fā)明在實(shí)際使用時(shí)的作用原理是：

在高頻電磁場的影響下，電磁波通過屏蔽導(dǎo)體(所述屏蔽導(dǎo)體是第一導(dǎo)電布3、金屬屏蔽層4和第二導(dǎo)電布5形成的整體)表面產(chǎn)生反射作用、以及在屏蔽導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生吸收及多次反射作用而被屏蔽，從而可以有效地防止電磁波從一側(cè)的空間向另一側(cè)的空間傳播。一般來說，當(dāng)本運(yùn)動(dòng)電纜受到高頻電磁場干擾時(shí)，屏蔽作用主要由反射來決定，吸收衰減起到次要作用。本發(fā)明中通過第一導(dǎo)電布3、金屬屏蔽層4和第二導(dǎo)電布5的三層屏蔽結(jié)構(gòu)，有效增加了屏蔽的反射面，使電磁波在三層屏蔽間產(chǎn)生多次反射而有效起到屏蔽作用，其中第一、第二導(dǎo)電布3、5除了完全包覆內(nèi)層結(jié)構(gòu)外，還留有疊邊31、51，因此更加有效地防止了電磁波在反射時(shí)的泄露；最重要的是，第一、第二導(dǎo)電布3、5具有高柔性，因此在長期連續(xù)彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下不會(huì)發(fā)生斷裂、破裂等現(xiàn)象，保證了長期屏蔽的穩(wěn)定效果。所述金屬屏蔽層4對(duì)電磁波起到吸收作用，輔助屏蔽。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)電纜受到低頻電磁場干擾時(shí)，吸收衰減將起到主要作用，反射起到次要作用，本發(fā)明中的金屬屏蔽層4采用具有高電導(dǎo)率及磁導(dǎo)率的金屬絲編織或纏繞在第一導(dǎo)電布3外做為屏蔽，起到吸收衰減電磁波的作用；另外通過第一、第二導(dǎo)電布3、5的輔助作用，讓本發(fā)明有效的在低頻電磁場干擾時(shí)起到屏蔽作用。本發(fā)明中金屬屏蔽層4也具有優(yōu)越的柔性性能，保證了在連續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的屏蔽效果。

綜上所述，本發(fā)明一種高柔性運(yùn)動(dòng)電纜結(jié)構(gòu)，不僅解決了運(yùn)動(dòng)電纜在連續(xù)彎折、扭轉(zhuǎn)、曲饒等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下金屬帶容易斷裂、破損，從而導(dǎo)致屏蔽失效與纜芯絕緣層被擊穿的問題；并且本發(fā)明在電磁環(huán)境復(fù)雜及連續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的環(huán)境下能長期、穩(wěn)定、有效地提供對(duì)高、低頻電磁波的屏蔽作用。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的一些實(shí)際問題從而有很高的利用價(jià)值和使用意義。

上述實(shí)施方式僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明還有許多方面可以在不違背總體思想的前提下進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)于熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，可對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。