耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜的製作方法
2023-06-12 10:07:46 2
專利名稱：耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電纜，尤其是適應伺服電機使用的耐環境抗疲勞軟電纜的結 構，屬於電纜技術領域。
背景技術：
伺服電機比步進電機性能更優越，隨著現代電機控制理論的發展，伺服電機控制 技術成為了工具機數控系統的重要組成部分，並正朝著交流化、數位化、智能化方向發展。80 年代以來，數控系統逐漸應用伺服電機作為驅動器件。交流伺服電機內是無刷結構，幾乎不 需維修，體積相對較小，有利於轉速和功率的提高。在當代數控系統中，交流伺服成為了伺 服技術的發展趨勢，由此產生了應用在數控工具機的伺服進給和主軸裝置上的交流數字驅動 系統。隨著微處理器和全數位化交流伺服系統的發展，數控系統的計算速度大大提高，採樣 時間大大減少。隨著工業電子系統、數據傳輸系統、機器人和物流系統等伺服電機的大量使用，對 伺服電機連接用軟電纜的要求也越來越苛刻，要求連接電纜實現伺服電機的電源、信號和 控制，並能在遠、近距離中準確移動，電纜具有高伸縮循環周期、抗電磁幹擾、阻燃、能夠持 續彎曲和自由移動等特性。目前在市場中伺服電機連接電纜大部分採用了 PVC絕緣和護 套，隨著連續頻繁往復運動的拖曳，敷設其中的電纜的各個組成部件一直處於動態曲繞運 動的狀態。在這過程中，電纜在拖曳中一般處於自由狀態，電纜的導體承受著主要的移動牽 引力。在移動過程中，電纜彎曲半徑僅為自身外徑的幾倍。在數千次往復運動後，在高速、 高頻的狀態下，普通軟電纜銅絞線導體經常發生屈服疲勞，產生斷芯現象，僅有一至兩個月 使用壽命，並且護套層採用PVC材料，護套層在頻繁扭轉時容易產生開裂，且電纜的柔韌性 滿足不了要求。由於電纜的損壞，導致整條生產線停產的問題頻繁發生。
實用新型內容本實用新型目的就是針對上述使用電纜存在的不足，為滿足市場的需要，提供一 種耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜。本實用新型的目的是這樣實現的，耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜，包括信號 線纜、導電線芯、填充料一起成纜的纜芯和外護層，其特徵是所述的信號線纜由兩根絕緣線 芯上設置包帶和分屏蔽層構成，纜芯與外護層之間設有包帶、總屏蔽層和加強層，包帶繞包 在纜芯上，在包帶上設置總屏蔽層，在總屏蔽層上設置高強度合成纖維編織網和繞包高強 度膠帶構成的加強層，在加強層上設置外護層。所述的絕緣線芯由導體上擠包絕緣層構成，所述的導體為軟細銅絲和高強度合金 絲或合成細纖維絞合而成的絞合導體，所述的絕緣層材料為乙丙橡膠為基料的橡膠混煉製 成的乙丙橡膠絕緣材料。所述的導電線芯由導體上擠包絕緣層構成，所述的導體為軟細銅絲和高強度合金 絲或合成細纖維絞合而成的絞合導體，所述的絕緣層材料為乙丙橡膠為基料的橡膠混煉製成的乙丙橡膠絕緣材料。所述的分屏蔽層為金屬帶繞包層。所述的總屏蔽層由金屬帶繞包層加金屬絲編織層構成。所述的填充料為細萱麻繩或高強度合成纖維或高強度細合金絲束。本實用新型結構合理簡單，生產製造容易，成本低，使用性能好。信號線纜、導電線 芯、填充料組成高強度組合型纜芯，通過高強度合成纖維或高強度合金絲的骨架補強作用， 彌補退火韌煉銅絲在多次往復運動容易發生屈服折斷的缺點。尤其是電纜處於加速運動或 扭轉運動狀態時，加強型組合型纜芯承受運動時牽引力。本實用新型採用雙重屏蔽設計，伺 服電動機經常要在電磁幹擾屏蔽(EMI)的環境下運行，避免對控制和反饋信號的擾動，採 用分屏蔽層和總屏蔽層，分屏防止線纜信號的幹擾，總屏蔽層不僅防止外界電磁場對纜芯 的幹擾，同時還有減輕外部受力對內部纜芯衝擊的作用，可以實現伺服電動機在遠、近距離 移動中的電源、信號的準確控制，並保證電纜的彎曲性能。加強層採用新型合成纖維編織或 膠帶繞包，具有高強度、高彈性模量、韌性、熱穩定性等特性，抗磨性和抗變載荷性能，可緩 解機械應力對伺服電機電纜的損害。填充材料採用細萱麻繩或高強度合成纖維或高強度 細合金絲束填充，由電纜受到拉伸、擠壓、扭轉等運動產生的大部分受力可被填充材料所吸 收，從而使電纜的性能大幅度提高。絕緣材料採用乙丙橡膠為基料的橡膠混煉製成，具有較 好的耐磨損性能、較高的斷裂伸長率和較高的抗張強度。外護層材料採用綠色安全、可回收 重複使用的新一代彈性體材料，其具有阻燃、耐油、耐化學溶劑、高彈性、耐磨、耐高低溫、耐 水侵蝕、耐環境浸損於一體，保證電纜在各種特殊惡劣環境的性能穩定性，延長電纜的使用 壽命ο
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖中1導體、2絕緣層、3包帶、4分屏蔽層、5總屏蔽層、6填充料、7加強層、8外護 層、9包帶。
具體實施方式
如圖1所示，耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜，由信號線纜、導電線芯、填充料6 一起成纜的纜芯和外護層8等構成。信號線纜由兩根絕緣線芯上設置包帶和分屏蔽層構 成，分屏蔽層4為金屬帶繞包層，金屬帶繞包在包帶3上。填充料6為細萱麻繩或高強度合 成纖維或高強度細合金絲束。纜芯與外護層8之間設置包帶9、總屏蔽層5和加強層7，包 帶9繞包在纜芯上，在包帶上設置總屏蔽層5，總屏蔽層5由金屬帶繞包層加金屬絲編織層 構成。在總屏蔽層上設置高強度合成纖維編織網和繞包高強度膠帶構成的加強層7，在加 強層上設置外護層8。絕緣線芯由導體1上擠包絕緣層2構成，所述的導體1為軟細銅絲 和高強度合金絲或合成細纖維絞合而成的絞合導體，所述的絕緣層材料為乙丙橡膠為基料 的橡膠混煉製成的乙丙橡膠絕緣材料。導電線芯由導體1上擠包絕緣層2構成，所述的導 體1為軟細銅絲和高強度合金絲或合成細纖維絞合而成的絞合導體，所述的絕緣層材料為 乙丙橡膠為基料的橡膠混煉製成的乙丙橡膠絕緣材料。
權利要求一種耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜，包括信號線纜、導電線芯、填充料一起成纜的纜芯和外護層，其特徵是所述的信號線纜由兩根絕緣線芯上設置包帶和分屏蔽層構成，纜芯與外護層之間設有包帶、總屏蔽層和加強層，包帶繞包纜芯上，在包帶上設置總屏蔽層，在總屏蔽層上設置高強度合成纖維編織網和繞包高強度膠帶構成的加強層，在加強層上設置外護層。
2.根據權利要求1所述的耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜，其特徵是所述的絕緣 線芯由導體上擠包絕緣層構成，所述的導體為軟細銅絲和高強度合金絲或合成細纖維絞合 而成的絞合導體，所述的絕緣層材料為乙丙橡膠為基料的橡膠混煉製成的乙丙橡膠絕緣材 料。
3.根據權利要求1所述的耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜，其特徵是所述的導電 線芯由導體上擠包絕緣層構成，所述的導體為軟細銅絲和高強度合金絲或合成細纖維絞合 而成的絞合導體，所述的絕緣層材料為乙丙橡膠為基料的橡膠混煉製成的乙丙橡膠絕緣材 料。
4.根據權利要求1所述的耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜，其特徵是所述的分屏蔽 層為金屬帶繞包層。
5.根據權利要求1所述的耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜，其特徵是所述的總屏蔽 層由金屬帶繞包層加金屬絲編織層構成。
6.根據權利要求1所述的耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜，其特徵是所述的填充料 為細萱麻繩或高強度合成纖維或高強度細合金絲束。
專利摘要耐環境抗疲勞伺服電機連接軟電纜，包括信號線纜、導電線芯、填充料一起成纜的纜芯和外護層，其特徵是所述的信號線纜由兩根絕緣線芯上設置包帶和分屏蔽層構成，纜芯與外護層之間設有包帶、總屏蔽層和加強層，包帶繞包在纜芯上，在包帶上設置總屏蔽層，在總屏蔽層上設置高強度合成纖維編織網和繞包高強度膠帶構成的加強層，在加強層上設置外護層。本實用新型結構合理簡單，生產製造容易，成本低，使用性能好，實現伺服電機的電源、信號和控制，具有抗電磁幹擾、阻燃、高伸縮循環周期、能夠特續彎曲和自由移動的特點，大大提高了電纜的使用頻次，延長了電纜的使用壽命。
文檔編號H01B7/17GK201741467SQ20102023463
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月23日 優先權日2010年6月23日
發明者張金成, 房權生, 生長飛, 董春, 鄒紅飛, 高作海 申請人:寶勝科技創新股份有限公司