一種高強度運動電纜的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電纜，尤其涉及一種高強度運動電纜。
【背景技術】
[0002]應用于機器人、拖鏈系統等工業自動化智能裝備中的特種運動電纜，其內導體是產品的關鍵零部件。由于此類特種運動電纜隨著機器人手臂或拖鏈系統的連續運動而進行連續的、持續不間斷的彎折、曲饒、扭轉等運動，因此對于其內導體的使用壽命提出很大的挑戰；此類特種運動電纜的內導體需要在高速的、高頻的、復雜的連續運動狀態下提供長期、穩定、有效的傳輸功能(電力、數據、信號等)。
[0003]現有產品在內導體設計上主要有以下兩種形式:
[0004]第一種:所述內導體由銅導體絲絞合而成；第二種:所述內導體由合金導體絲絞合而成。
[0005]第一種形式中銅導體絲是銅絲或鍍有其他金屬的銅絲，該內導體在長期連續運動狀態下的不足之處在于:
[0006]I)抗拉強度、抗張強度不足，其原因是由于銅導體絲較軟，因此當機器人或拖鏈系統高速運動時，加速度所產生的力、及運動時的拉力、拖拽力等將作用在內導體上，這會導致銅導體絲拉伸、甚至斷裂；如果銅導體絲被拉伸，即拉細，則意味著內導體截面積的下降，這會導致電纜載流量降低、電纜升溫，長期使用會導致電纜失效，亦或導致傳輸衰減增大，導致系統失效；如果內導體被外力直接拉斷，則電纜直接失效。
[0007]2)金屬疲勞壽命短:銅導體絲的金屬疲勞壽命是有限的，當電纜處于長期的、連續的彎折、曲饒、扭轉等應用環境下時，內導體很快就會到達其金屬疲勞壽命極限，導致內導體斷裂、電纜失效。
[0008]第二種形式中的合金導體絲主要是銅合金絲，其不足之處在于:
[0009]I)導電率低，直流電阻高，其原因是合金導體絲的導電率相對純銅較低，至少需要損失20%以上的導電率，這就意味著，相同截面積的合金導體，其載流量要比傳統電纜降低很多，長期使用狀態下，將導致導體升溫，絕緣過早老化，最終導致擊穿，電纜失效；并且，由于合金導體的導電率較低，會導致傳輸線上的衰減增大，導致系統失效；最后，與傳統電纜相比，要想獲得相同的電阻，那么銅合金絲電纜的截面積要更大，這樣將會增加產品成本和安裝成本，并且使用起來不方便。
[0010]2)合金導體的成本過高。
【實用新型內容】
[0011]本實用新型要解決的技術問題在于提供一種使用壽命高、抗拉強度好、且電阻低、性價比高的高強度運動電纜，以克服現有技術的上述缺陷。
[0012]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:一種高強度運動電纜，包括內導體，所述內導體由內到外依次包括人造纖維絲、合金導體層和至少一層銅導體層，所述合金導體層由合金絲構成并絞合在人造纖維絲的外面，所述銅導體層是由銅絲構成并絞合在合金導體層的外面。
[0013]優選地，所述銅絲的表面還鍍有其它金屬。
[0014]優選地，所述銅導體層設有兩層，所述外層絞合在內層上。
[0015]優選地，所述人造纖維絲由凱夫拉、芳綸、尼龍、碳素纖維材料中的一種或多種制成
[0016]如上所述，本實用新型一種高強度運動電纜，具有以下有益效果:
[0017]I)本實用新型有多種材料制成，綜合不同材料的優越性能后使其具有卓越的抗拉力、抗彎折、抗曲饒、抗扭轉等機械物理性能，還大大增加了使用壽命，降低了成本，性價比尚;
[0018]2)因為采用合金導體層和銅導體層的雙層不同性能結構，因此其電氣性能優于現有廣品，導電率尚。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的內導體示意圖。
[0020]圖2為本實用新型第一實施例的內導體復合結構示意圖。
[0021]圖3為本實用新型第二實施例的內導體復合結構示意圖。
[0022]圖4為本實用新型第三實施例的內導體復合結構示意圖。
[0023]圖中:1內導體
[0024]11人造纖維絲
[0025]12合金導體層
[0026]13銅導體層
【具體實施方式】
[0027]說明書附圖所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容所能涵蓋的范圍內。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，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0028]本實用新型一種高強度運動電纜，以下簡稱電纜，如圖1所示，其包括內導體1，所述內導體I從內到外依次包括人造纖維絲11、合金導體層12和至少一層銅導體層13，所述合金導體層12由合金絲構成并絞合在人造纖維絲11的外面，所述銅導體層13是由銅絲構成并絞合在合金導體層12的外面。其中所述銅絲的表面還可以鍍有其他金屬，優選為鍍錫銅絲。在制造時，人造纖維絲11、合金導體層12和銅導體層13均由極小的絞合節距加工制成，使內導體I的抗拉力、抗彎折、抗曲饒、抗扭轉等性能更佳。為了保證加工質量和工作的穩定可靠性，所述合金導體層12通過極小的絞合節距纏繞在人造纖維絲外，所述銅導體層13通過極小的絞合節距纏繞在合金導體層12外，當設有多層銅導體層13時，外層通過極小的絞合節距纏繞絞合在內層外面。以上所述所有極小的絞合節距均小于內導體直徑的16倍。
[0029]當電纜隨著機器人手臂或拖鏈系統的連續運動而進行連續的、持續不斷的彎折、曲饒、扭轉等運動時，電纜受到的拉力、拖拽力、及在高速加速度時產生的力等大部分作用在內導體I的中心位置，人造纖維絲11具有很好的抗拉強度、抗張強度，且其位于內導體I的中心位置，因此可以有效地幫助電纜吸收、承載、分散掉大部分的外力，起到保護內導體I在長期運動狀態下不被外力所拉細、或拉斷；并且人造纖維絲I還具有非常好的柔韌性能，在高強度的彎折、曲饒、扭轉等運動狀態下也不會斷裂。
[0030]本實用新型中的合金導體層12是銅合金、鎳合金、銀合金等材料制成的高強度合金導體絲，其具有良好的抗張強度、抗拉強度、彎折壽命、曲饒壽命和扭轉壽命等機械物理性能，由此高強度合金導體絲包覆的人造纖維絲形成的內導體核心可以有效地幫助電纜吸收、承載、分散掉大部分的外力，使電纜壽命大大提高；并且高強度合金導體絲也具有一定的導電性能，因此在吸收、承載、分散掉大部分的外力的同時，也起到導電或信號傳輸作用。
[0031]本實用新型的最外側由一層或多層銅導體層13構成，因為其導電性能最為優越，并且設置在最外層，因此可以有效減少其受到運動狀態下的拉力、拖拽力、及在高速加速度時產生的外力作用，確保電纜在長期運動狀態下的穩定可靠。由上文可知，內導體I的核心主要起到抗張、抗拉作用，因此最外層的銅導體層13受到抗張強度、抗拉強度較小，也就有效起到了對銅導體層13的保護作用。
[0032]在本實用新型中，所述銅導體層13設有兩層。
[0033]本實用新型中所述人造纖維絲11由凱夫拉、芳綸、尼龍、碳素纖維材料中的一種或多種制成。
[0034]如圖2、圖3、圖4所述，所述內導體I作為子單元，經過小節距同心復絞形成的新內導體結構能夠使其性能更進一步的提升；并且，由于內導體I是由多種材料制成，因此其性能尚于現有廣品，性價比很尚。
[0035]綜上所述，本實用新型一種高強度運動電纜，能夠解決傳統電纜中內導體的抗拉強度低、疲勞壽命短、導電率低、直流電阻高、成本過高的問題。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的一些實際問題從而有很高的利用價值和使用意義。
[0036]上述實施方式僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。本實用新型還有許多方面可以在不違背總體思想的前提下進行改進，對于熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，可對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種高強度運動電纜，其特征在于，包括內導體(1)，所述內導體(I)由內到外依次包括人造纖維絲(11)、合金導體層(12)和至少一層銅導體層(13)，所述合金導體層(12)由合金絲構成并絞合在人造纖維絲(11)的外面，所述銅導體層(13)是由銅絲構成并絞合在合金導體層(12)的外面。2.根據權利要求1所述的一種高強度運動電纜，其特征在于:所述銅絲的表面還鍍有金屬錫。3.根據權利要求1所述的一種高強度運動電纜，其特征在于:所述銅導體層(13)設有兩層，其中外層絞合在內層上。4.根據權利要求1所述的一種高強度運動電纜，其特征在于:所述人造纖維絲(11)由凱夫拉、芳綸、尼龍、碳素纖維材料中的一種制成。
【專利摘要】本實用新型提供一種高強度運動電纜，包括內導體，所述內導體由內到外依次包括人造纖維絲、合金導體層和至少一層銅導體層，所述合金導體層由合金絲構成并絞合在人造纖維絲的外面，所述銅導體層是由銅絲構成并絞合在合金導體層的外面。所述銅絲的表面還鍍有其它金屬。本實用新型有多種材料制成，綜合不同材料的優越性能后使其具有卓越的抗拉力、抗彎折、抗曲饒、抗扭轉等機械物理性能，還大大增加了使用壽命，降低了成本，性價比高。
【IPC分類】H01B5/10
【公開號】CN204792027
【申請號】CN201520328217
【發明人】孫敏波
【申請人】鑠程智能科技（上海）有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年5月20日