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

背景技術(shù)：

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

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)自動化智能裝備的不斷升級，其尺寸日趨小型化、集成化，功能日趨高精度化、高復(fù)雜化，運動電纜所敷設(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于低頻電磁干擾可以起到屏蔽作用，但是對于高頻電磁干擾其效果不理想。第二種屏蔽方式雖然對低頻電磁干擾和高頻電磁干擾都可以起到屏蔽作用，但是由于運動電纜是伴隨著機器人手臂或拖鏈系統(tǒng)的運動而進行連續(xù)的、持續(xù)不斷的彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等運動的，所以第二種屏蔽方式中的金屬帶在經(jīng)過一段時間的彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等運動后很容易斷裂或破裂，進而也就會導(dǎo)致其對高頻電磁屏蔽的失效，從而對纜芯產(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進入纜芯會附著在纜芯的絕緣層上，而隨著運動電纜連續(xù)的運動(彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等運動)，所述絕緣層與金屬碎片或金屬顆粒之間會產(chǎn)生持續(xù)性的摩擦，這會導(dǎo)致絕緣層的磨損，最終導(dǎo)致絕緣層被擊穿而引起運動電纜失效；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，同時可長期穩(wěn)定使用的運動電纜結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(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)運動狀態(tài)下(彎折、曲饒、扭轉(zhuǎn)等)的運動電纜結(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：一種高柔性運動電纜結(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)明一種高柔性運動電纜結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果：

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

2)在連續(xù)運動狀態(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，進而保證使用壽命；高柔性的屏蔽設(shè)計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 外護套

具體實施方式

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)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(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，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)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

如圖1-圖3所示為本發(fā)明一種高柔性運動電纜結(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，所鍍金屬可以是錫、銅、銀等。在生產(chǎn)加工時，使用擠壓式或半擠壓式模具，將外護套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等在包覆時更加方便，避免因為纜芯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)等運動狀態(tài)下不會產(chǎn)生斷裂、破裂等現(xiàn)象，能在長期持續(xù)動態(tài)環(huán)境下保持對高、低頻電磁的穩(wěn)定屏蔽效果；并且不會發(fā)生纜線絕緣層被擊穿的現(xiàn)象。

本實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)明在實際使用時的作用原理是：

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)本運動電纜受到高頻電磁場干擾時，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)等運動狀態(tài)下不會發(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對電磁波起到吸收作用，輔助屏蔽。

當(dāng)運動電纜受到低頻電磁場干擾時，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)運動狀態(tài)下的屏蔽效果。

綜上所述，本發(fā)明一種高柔性運動電纜結(jié)構(gòu)，不僅解決了運動電纜在連續(xù)彎折、扭轉(zhuǎn)、曲饒等運動狀態(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)運動狀態(tài)的環(huán)境下能長期、穩(wěn)定、有效地提供對高、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)中的一些實際問題從而有很高的利用價值和使用意義。

上述實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行改進，對于熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，可對上述實施例進行修飾或改變。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。