专利名称：耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电缆，尤其是适应伺服电机使用的耐环境抗疲劳软电缆的结 构，属于电缆技术领域。
背景技术：
伺服电机比步进电机性能更优越，随着现代电机控制理论的发展，伺服电机控制 技术成为了机床数控系统的重要组成部分，并正朝着交流化、数字化、智能化方向发展。80 年代以来，数控系统逐渐应用伺服电机作为驱动器件。交流伺服电机内是无刷结构，几乎不 需维修，体积相对较小，有利于转速和功率的提高。在当代数控系统中，交流伺服成为了伺 服技术的发展趋势，由此产生了应用在数控机床的伺服进给和主轴装置上的交流数字驱动 系统。随着微处理器和全数字化交流伺服系统的发展，数控系统的计算速度大大提高，采样 时间大大减少。随着工业电子系统、数据传输系统、机器人和物流系统等伺服电机的大量使用，对 伺服电机连接用软电缆的要求也越来越苛刻，要求连接电缆实现伺服电机的电源、信号和 控制，并能在远、近距离中准确移动，电缆具有高伸缩循环周期、抗电磁干扰、阻燃、能够持 续弯曲和自由移动等特性。目前在市场中伺服电机连接电缆大部分采用了 PVC绝缘和护 套，随着连续频繁往复运动的拖曳，敷设其中的电缆的各个组成部件一直处于动态曲绕运 动的状态。在这过程中，电缆在拖曳中一般处于自由状态，电缆的导体承受着主要的移动牵 引力。在移动过程中，电缆弯曲半径仅为自身外径的几倍。在数千次往复运动后，在高速、 高频的状态下，普通软电缆铜绞线导体经常发生屈服疲劳，产生断芯现象，仅有一至两个月 使用寿命，并且护套层采用PVC材料，护套层在频繁扭转时容易产生开裂，且电缆的柔韧性 满足不了要求。由于电缆的损坏，导致整条生产线停产的问题频繁发生。
实用新型内容本实用新型目的就是针对上述使用电缆存在的不足，为满足市场的需要，提供一 种耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆。本实用新型的目的是这样实现的，耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆，包括信号 线缆、导电线芯、填充料一起成缆的缆芯和外护层，其特征是所述的信号线缆由两根绝缘线 芯上设置包带和分屏蔽层构成，缆芯与外护层之间设有包带、总屏蔽层和加强层，包带绕包 在缆芯上，在包带上设置总屏蔽层，在总屏蔽层上设置高强度合成纤维编织网和绕包高强 度胶带构成的加强层，在加强层上设置外护层。所述的绝缘线芯由导体上挤包绝缘层构成，所述的导体为软细铜丝和高强度合金 丝或合成细纤维绞合而成的绞合导体，所述的绝缘层材料为乙丙橡胶为基料的橡胶混炼制 成的乙丙橡胶绝缘材料。所述的导电线芯由导体上挤包绝缘层构成，所述的导体为软细铜丝和高强度合金 丝或合成细纤维绞合而成的绞合导体，所述的绝缘层材料为乙丙橡胶为基料的橡胶混炼制成的乙丙橡胶绝缘材料。所述的分屏蔽层为金属带绕包层。所述的总屏蔽层由金属带绕包层加金属丝编织层构成。所述的填充料为细萱麻绳或高强度合成纤维或高强度细合金丝束。本实用新型结构合理简单，生产制造容易，成本低，使用性能好。信号线缆、导电线 芯、填充料组成高强度组合型缆芯，通过高强度合成纤维或高强度合金丝的骨架补强作用， 弥补退火韧炼铜丝在多次往复运动容易发生屈服折断的缺点。尤其是电缆处于加速运动或 扭转运动状态时，加强型组合型缆芯承受运动时牵引力。本实用新型采用双重屏蔽设计，伺 服电动机经常要在电磁干扰屏蔽(EMI)的环境下运行，避免对控制和反馈信号的扰动，采 用分屏蔽层和总屏蔽层，分屏防止线缆信号的干扰，总屏蔽层不仅防止外界电磁场对缆芯 的干扰，同时还有减轻外部受力对内部缆芯冲击的作用，可以实现伺服电动机在远、近距离 移动中的电源、信号的准确控制，并保证电缆的弯曲性能。加强层采用新型合成纤维编织或 胶带绕包，具有高强度、高弹性模量、韧性、热稳定性等特性，抗磨性和抗变载荷性能，可缓 解机械应力对伺服电机电缆的损害。填充材料采用细萱麻绳或高强度合成纤维或高强度 细合金丝束填充，由电缆受到拉伸、挤压、扭转等运动产生的大部分受力可被填充材料所吸 收，从而使电缆的性能大幅度提高。绝缘材料采用乙丙橡胶为基料的橡胶混炼制成，具有较 好的耐磨损性能、较高的断裂伸长率和较高的抗张强度。外护层材料采用绿色安全、可回收 重复使用的新一代弹性体材料，其具有阻燃、耐油、耐化学溶剂、高弹性、耐磨、耐高低温、耐 水侵蚀、耐环境浸损于一体，保证电缆在各种特殊恶劣环境的性能稳定性，延长电缆的使用 寿命ο
图1是本实用新型的结构示意图；图中1导体、2绝缘层、3包带、4分屏蔽层、5总屏蔽层、6填充料、7加强层、8外护 层、9包带。
具体实施方式
如图1所示，耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆，由信号线缆、导电线芯、填充料6 一起成缆的缆芯和外护层8等构成。信号线缆由两根绝缘线芯上设置包带和分屏蔽层构 成，分屏蔽层4为金属带绕包层，金属带绕包在包带3上。填充料6为细萱麻绳或高强度合 成纤维或高强度细合金丝束。缆芯与外护层8之间设置包带9、总屏蔽层5和加强层7，包 带9绕包在缆芯上，在包带上设置总屏蔽层5，总屏蔽层5由金属带绕包层加金属丝编织层 构成。在总屏蔽层上设置高强度合成纤维编织网和绕包高强度胶带构成的加强层7，在加 强层上设置外护层8。绝缘线芯由导体1上挤包绝缘层2构成，所述的导体1为软细铜丝 和高强度合金丝或合成细纤维绞合而成的绞合导体，所述的绝缘层材料为乙丙橡胶为基料 的橡胶混炼制成的乙丙橡胶绝缘材料。导电线芯由导体1上挤包绝缘层2构成，所述的导 体1为软细铜丝和高强度合金丝或合成细纤维绞合而成的绞合导体，所述的绝缘层材料为 乙丙橡胶为基料的橡胶混炼制成的乙丙橡胶绝缘材料。
权利要求一种耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆，包括信号线缆、导电线芯、填充料一起成缆的缆芯和外护层，其特征是所述的信号线缆由两根绝缘线芯上设置包带和分屏蔽层构成，缆芯与外护层之间设有包带、总屏蔽层和加强层，包带绕包缆芯上，在包带上设置总屏蔽层，在总屏蔽层上设置高强度合成纤维编织网和绕包高强度胶带构成的加强层，在加强层上设置外护层。
2.根据权利要求1所述的耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆，其特征是所述的绝缘 线芯由导体上挤包绝缘层构成，所述的导体为软细铜丝和高强度合金丝或合成细纤维绞合 而成的绞合导体，所述的绝缘层材料为乙丙橡胶为基料的橡胶混炼制成的乙丙橡胶绝缘材 料。
3.根据权利要求1所述的耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆，其特征是所述的导电 线芯由导体上挤包绝缘层构成，所述的导体为软细铜丝和高强度合金丝或合成细纤维绞合 而成的绞合导体，所述的绝缘层材料为乙丙橡胶为基料的橡胶混炼制成的乙丙橡胶绝缘材 料。
4.根据权利要求1所述的耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆，其特征是所述的分屏蔽 层为金属带绕包层。
5.根据权利要求1所述的耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆，其特征是所述的总屏蔽 层由金属带绕包层加金属丝编织层构成。
6.根据权利要求1所述的耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆，其特征是所述的填充料 为细萱麻绳或高强度合成纤维或高强度细合金丝束。
专利摘要耐环境抗疲劳伺服电机连接软电缆，包括信号线缆、导电线芯、填充料一起成缆的缆芯和外护层，其特征是所述的信号线缆由两根绝缘线芯上设置包带和分屏蔽层构成，缆芯与外护层之间设有包带、总屏蔽层和加强层，包带绕包在缆芯上，在包带上设置总屏蔽层，在总屏蔽层上设置高强度合成纤维编织网和绕包高强度胶带构成的加强层，在加强层上设置外护层。本实用新型结构合理简单，生产制造容易，成本低，使用性能好，实现伺服电机的电源、信号和控制，具有抗电磁干扰、阻燃、高伸缩循环周期、能够特续弯曲和自由移动的特点，大大提高了电缆的使用频次，延长了电缆的使用寿命。
文档编号H01B7/17GK201741467SQ20102023463
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者张金成, 房权生, 生长飞, 董春, 邹红飞, 高作海 申请人:宝胜科技创新股份有限公司