机械臂用屏蔽型数据电缆的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种机械臂用屏蔽型数据电缆，包括八个铜导体单元；八个铜导体单元两两绞合形成四个对称绝缘线对，四个对称绝缘线对各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带并绞合形成缆芯；第二聚四氟乙烯层纵包缆芯外表面，第二聚四氟乙烯层与四个对称绝缘线对之间间隙填充有若干根棉纱；一棉纤维线缠绕于第二聚四氟乙烯层外表面形成缓冲滑动层，此棉纤维线缠绕方向与四个对称绝缘线对绞合方向相反，若干根金属丝并排地缠绕于缓冲滑动层外表面形成金属屏蔽层，此金属屏蔽层中金属丝缠绕与所述棉纤维线相反；一第三聚四氟乙烯层绕包于金属屏蔽层外表面。本发明数据电缆摩擦系数小、柔软抗拉伸、无摩擦静电产生、频繁移动后仍然能保证结构和电气性能稳定。
【专利说明】机械臂用屏蔽型数据电缆
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种数据电缆，尤其涉及一种机械臂用屏蔽型数据电缆。
【背景技术】
[0002] 传统的屏蔽型数据电缆的结构是由4组对称信号线对集合，绕包一层聚酯带，然 后绕包一层用于屏蔽的铝塑复合带，外层挤出PVC或其他塑料被覆层。对称信号对是由两 根铜导体外被覆一层高密度聚乙烯层的绝缘线集合而成。产品性能符合TIA/EIA568的规 范要求。为解决较低频率下的电气性能衰减问题及电磁干扰问题，有的产品设计在铝塑复 合带外层编织一层铜丝屏蔽。对于要求移动用的屏蔽型数据电缆，对称信号对的导体更换 为多根铜绞合导体。该种结构的数据电缆在固定敷设及移动场合使用时能够保证传输性 能。但是对于机械臂等频繁移动、环境条件相对恶劣的环境下，该类产品的性能可靠性就不 能满足要求，经过几百次的移动，就会出现导体断裂、衰减增加、抗干扰性能下降等问题。在 移动的过程中，绝缘之间、绝缘与外层包带、屏蔽之间存在摩擦，一方面容易产生静电，引起 信号干扰，同时频繁的摩擦也会引起绝缘材料的机械物理性能下降。一般的机械臂都会要 求10万次以上的移动，如果不能解决缆芯结构的滑动的影响，不能解决产品耐疲劳及屏蔽 稳定性的问题，就不能保证机械臂的信号传输需求。在这一点，传统的线缆结构很难保证符 合要求。
[0003] 如何设计一种数据电缆，能够保证10万次以上的频繁往复运动过程中信号传输 保证稳定，成为本领域技术人员努力的方向。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种机械臂用屏蔽型数据电缆，此机械臂用屏蔽型数据电缆摩擦系数 小、柔软抗拉伸、无摩擦静电产生、频繁移动后仍然能保证结构稳定的屏蔽型数据电缆，产 品经过10万次的弯曲，电气性能变化率小于5%。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种机械臂用屏蔽型数据电缆，包 括：八个铜导体单元，此铜导体单元外表面包覆有绝缘聚丙烯层，所述铜导体单元由若干根 铜导线绞合而成； 所述八个铜导体单元两两绞合形成第一、第二、第三和第四对称绝缘线对，所述第一、 第二、第三和第四对称绝缘线对各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带并绞合形成缆芯； 第二聚四氟乙烯层纵包所述缆芯外表面，所述第二聚四氟乙烯层与第一、第二、第三和 第四对称绝缘线对之间间隙填充有若干根棉纱； 一棉纤维线缠绕于所述第二聚四氟乙烯层外表面形成缓冲滑动层，此棉纤维线缠绕方 向与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对绞合方向相反，若干根金属丝并排地缠绕于所述 缓冲滑动层外表面形成金属屏蔽层，此金属屏蔽层中金属丝缠绕与所述棉纤维线相反； 一第三聚四氟乙烯层绕包于所述金属屏蔽层外表面，一外护套层包覆于所述第三聚四 氟乙烯层外表面。
[0006] 上述技术方案中进一步的改进技术方案如下： 上述方案中，所述棉纤维线疏绕于所述第二聚四氟乙烯层外表面。
[0007] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点： 1.本发明机械臂用屏蔽型数据电缆，其第一、第二、第三和第四对称绝缘线对各自外 表面均绕包有第一聚四氟乙烯带并绞合形成缆芯，第二聚四氟乙烯层纵包所述缆芯外表 面，在频繁的弯曲过程中，克服了第一、第二、第三和第四对称绝缘线以及各自铜导体单元 之间的距离和节距发生改变，从而引起电气性能的改变；而且频繁的弯曲过程中，第一、第 二、第三和第四对称绝缘线对各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带，且第二聚四氟乙烯 层通过纵包方式包覆具有四个第一聚四氟乙烯带的对称绝缘线对，由于第一聚四氟乙烯带 和第二聚四氟乙烯层具有摩擦系数低、强度高、耐腐蚀、绝缘性能好，该带材的摩擦系数是 〇. 04,是目前固体材料中摩擦系数最低的材料，且在金属屏蔽层前通过纵包的方式包覆，减 少由于绕包结构产生的搭接造成的摩擦力的增加，使得频繁弯曲时缆芯的结构变化影响降 到最低；其次，由于减少摩擦力且聚四氟乙烯带不容易产生静电，也大大减少了静电的产 生，提高性能可靠性和安全性。
[0008] 2.本发明机械臂用屏蔽型数据电缆，其所述第二聚四氟乙烯层与第一、第二、第 三和第四对称绝缘线对之间间隙填充有若干根棉纱，一棉纤维线缠绕于所述第二聚四氟乙 烯层外表面形成缓冲滑动层，此棉纤维线缠绕方向与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对 绞合方向相反，若干根金属丝缠绕于所述缓冲滑动层外表面形成金属屏蔽层，此金属屏蔽 层中金属丝并排地缠绕与所述棉纤维线相反，保证弯曲时，金属丝有足够的移动位置而不 产生拉伸造成断线，同时铜丝与绝缘滑动层之间更容易滑动而不产生静电干扰，该结构既 能保证电缆的柔软度，也保证了频繁弯曲后的屏蔽效果。
[0009] 3.本发明机械臂用屏蔽型数据电缆，其缆芯与外护套层之间依次设置有第二聚 四氟乙烯层，一棉纤维线缠绕于所述第二聚四氟乙烯层外表面形成缓冲滑动层，若干根金 属丝并排地缠绕于缓冲滑动层形成金属屏蔽层，一第三聚四氟乙烯层绕包于所述金属屏蔽 层外表面，在金属屏蔽层与外护套之间形成缓冲，避免在电缆的往复运动中，外护套与屏蔽 层之间产生静电干扰；同时，聚四氟乙烯带的性能比较柔软、光滑，不会影响到电缆的柔软 度，通过护套挤出时的工艺控制，光滑的表面使得在弯曲过程中缆芯与护层之间容易产生 滑动，减小外力对铜导体及镀锡铜丝编织层的拉伸，延长使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 附图1为本发明机械臂用屏蔽型数据电缆结构示意图； 附图2为本发明缓冲滑动层和金属屏蔽层结构示意图； 附图3为附图2中A-A剖面结构示意图； 附图4为对比例结构示意图。
[0011] 以上附图中：1、铜导体单元；11、铜导线；2、绝缘聚丙烯层；3、第一对称绝缘线对； 4、第二对称绝缘线对；5、第三对称绝缘线对；6、第四对称绝缘线对；7、第一聚四氟乙烯带； 8、缆芯；9、第二聚四氟乙烯层；10、棉纱；12、缓冲滑动层；13、金属丝；14、金属屏蔽层；15、 第三聚四氟乙烯层；16、外护套层；17、棉纤维线；18、聚酯带；19、金属编织层。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述： 实施例：一种机械臂用屏蔽型数据电缆，包括：八个铜导体单元1，此铜导体单元1外表 面包覆有绝缘聚丙烯层2,所述铜导体单元1由若干根铜导线11绞合而成； 所述八个铜导体单元1两两绞合形成第一、第二、第三和第四对称绝缘线对3、4、5、6， 所述第一、第二、第三和第四对称绝缘线对3、4、5、6各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯 带7并绞合形成缆芯8 ; 第二聚四氟乙烯层9纵包所述缆芯8外表面，所述第二聚四氟乙烯层9与第一、第二、 第三和第四对称绝缘线对3、4、5、6之间间隙填充有若干根棉纱10 ; 在频繁的弯曲过程中，克服了第一、第二、第三和第四对称绝缘线以及各自铜导体单元 之间的距离和节距发生改变，从而引起电气性能的改变；而且频繁的弯曲过程中，第一、第 二、第三和第四对称绝缘线对各自外表面均绕包有第一聚四氟乙烯带，且第二聚四氟乙烯 层通过纵包方式包覆具有四个第一聚四氟乙烯带的对称绝缘线对，由于第一聚四氟乙烯带 和第二聚四氟乙烯层具有摩擦系数低、强度高、耐腐蚀、绝缘性能好，该带材的摩擦系数是 〇. 04,是目前固体材料中摩擦系数最低的材料，且在金属屏蔽层前通过纵包的方式包覆，减 少由于绕包结构产生的搭接造成的摩擦力的增加，使得频繁弯曲时缆芯的结构变化影响降 到最低；其次，由于减少摩擦力且聚四氟乙烯带不容易产生静电，也大大减少了静电的产 生，提高性能可靠性和安全性； 一棉纤维线17缠绕于所述第二聚四氟乙烯层9外表面形成缓冲滑动层12,此棉纤维线 17缠绕方向与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对3、4、5、6绞合方向相反，若干根金属丝 13并排地缠绕于所述缓冲滑动层12外表面形成金属屏蔽层14,此金属屏蔽层14中金属丝 13缠绕与所述棉纤维线17相反；一方面保证弯曲时，铜丝有足够的移动位置而不产生拉伸 造成断线，同时铜丝与绝缘滑动层之间更容易滑动而不产生静电干扰，该结构既能保证电 缆的柔软度，也保证了频繁弯曲后的屏蔽效果； 一第三聚四氟乙烯层15绕包于所述金属屏蔽层14外表面，一外护套层16包覆于所述 第三聚四氟乙烯层15外表面。在金属屏蔽层与外护套之间形成缓冲，避免在电缆的往复运 动中，外护套与屏蔽层之间产生静电干扰。同时，聚四氟乙烯带的性能比较柔软、光滑，不会 影响到电缆的柔软度，通过护套挤出时的工艺控制，光滑的表面使得在弯曲过程中缆芯与 护层之间容易产生滑动，减小外力对铜导体及镀锡铜丝编织层的拉伸，延长使用寿命。
[0013] 上述棉纤维线17疏绕于所述第二聚四氟乙烯层9外表面。
[0014] 对比例：一种机械臂用屏蔽型数据电缆，包括八个铜导体单元1，此铜导体单元1 外表面包覆有绝缘聚丙烯层2,所述铜导体单元1由若干根铜导线11绞合而成； 所述八个铜导体单元1两两绞合形成第一、第二、第三和第四对称绝缘线对3、4、5、6， 所述第一、第二、第三和第四对称绝缘线对3、4、5、6绞合形成缆芯8, 一聚酯带18绕包所述 缆芯8外表面，所述聚酯带18与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对3、4、5、6之间间隙填 充有若干根棉纱10 ; 由若干根铜丝编织而成的金属编织层19位于聚酯带18外表面，一外护套层16包覆于 所述金属编织层19外表面。
[0015] 性能测试数据如表1所示： 表1
【权利要求】
1. 一种机械臂用屏蔽型数据电缆，其特征在于：包括：八个铜导体单元（1)，此铜导体 单元（1)外表面包覆有绝缘聚丙烯层（2)，所述铜导体单元（1)由若干根铜导线（11)绞合而 成； 所述八个铜导体单元（1)两两绞合形成第一、第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、 6)，所述第一、第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、6)各自外表面均绕包有第一聚四氟 乙烯带（7)并绞合形成缆芯（8); 第二聚四氟乙烯层（9)纵包所述缆芯（8)外表面，所述第二聚四氟乙烯层（9)与第一、 第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、6)之间间隙填充有若干根棉纱（10); 一棉纤维线（17)缠绕于所述第二聚四氟乙烯层（9)外表面形成缓冲滑动层（12)，此棉 纤维线（17)缠绕方向与第一、第二、第三和第四对称绝缘线对（3、4、5、6)绞合方向相反，若 干根金属丝（13)并排地缠绕于所述缓冲滑动层（12)外表面形成金属屏蔽层（14)，此金属 屏蔽层（14)中金属丝（13)缠绕与所述棉纤维线（17)相反； 一第三聚四氟乙烯层（15)绕包于所述金属屏蔽层（14)外表面，一外护套层（16)包覆 于所述第三聚四氟乙烯层（15 )外表面。
2. 根据权利要求1所述的机械臂用屏蔽型数据电缆，其特征在于：所述棉纤维线（17) 疏绕于所述第二聚四氟乙烯层（9 )外表面。
【文档编号】H01B11/10GK104051073SQ201410218463
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】崔久德, 陆春良, 沈建新, 张博, 孙明华 申请人:江苏亨通线缆科技有限公司