本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域,涉及數(shù)據(jù)線纜及數(shù)據(jù)連接線制造,包括A型和B型鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)成的數(shù)據(jù)線線纜、由此線纜制造的數(shù)據(jù)線,以及線纜制造方法和設(shè)備。
背景技術(shù):
就數(shù)據(jù)線領(lǐng)域,事實(shí)上,除了通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制定外,所有的難點(diǎn)和成本集中在于線纜中的屏蔽技術(shù),這包括屏蔽材料、屏蔽結(jié)構(gòu)、屏蔽接地三個(gè)部分。還有就是在線纜和連接器接駁時(shí),屏蔽的恢復(fù)和接地問題。數(shù)據(jù)線質(zhì)量的好壞,傳輸速率的高低,完全制約于屏蔽技術(shù)的高低。受制于工藝水平和其它成本因素,做到實(shí)用化,就需要對(duì)屏蔽技術(shù)做必要的優(yōu)化或折中處理。
現(xiàn)有的數(shù)據(jù)線制造技術(shù),材料-結(jié)構(gòu)-性能-工藝-成本之間還沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)整體解決方案能夠比較理想的解決上面一些相互制約的問題。
比如說,為了提升傳輸性能,比如達(dá)到5GbS時(shí),線纜的屏蔽結(jié)構(gòu)尤為關(guān)鍵,所以,在USB3.1數(shù)據(jù)線設(shè)計(jì)中使用極細(xì)同軸線,該線為芯線導(dǎo)體外包特氟龍,再外包鋁麥拉,再外包編織網(wǎng),芯線成本極高,而且,在和連接器連接時(shí),接駁區(qū)域的屏蔽必須恢復(fù),所有眾多的屏蔽都必須有效接地,這些都導(dǎo)致接駁時(shí)的困難和巨大的人工成本。甚至無法使用機(jī)器生產(chǎn),至少無法滿足自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)。所以說,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師采用了各種各樣的屏蔽技術(shù)去增強(qiáng)和固化線纜性能,然而,很多環(huán)節(jié)是無法用機(jī)器去高速高質(zhì)量制造的,都是依靠人工完成的,這又帶來人工作業(yè)的質(zhì)量離散型或人工成本居高不下。
再比如說,為了良好屏蔽,線纜外部的總線屏蔽都采用編織網(wǎng)和膜屏蔽結(jié)構(gòu),這些材料如何處理和接地,現(xiàn)有的技術(shù)方案就沒有很好解決,現(xiàn)有的總線屏蔽的鋁麥拉復(fù)合膜的繞包方式是鋁膜面朝外接觸金屬編織網(wǎng),依靠編織網(wǎng)接地實(shí)現(xiàn)鋁麥拉接地,然而,編織網(wǎng)接地本身就存在處理起來繁瑣和接地可靠性不高的問題,鋁麥拉這樣的布置,也無法采用激光切割破斷和去除,然而采用人工和刀片方式去除效率十分低下。
再比如,為了實(shí)現(xiàn)芯線的屏蔽和屏蔽接地,線纜內(nèi)部配置了多組數(shù)據(jù)通道時(shí),各自都有自己的屏蔽和接地,出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的冗余和制造成本的高企。
再比如,對(duì)于用戶移動(dòng)使用的數(shù)據(jù)線,比如手機(jī)充電和數(shù)據(jù)傳輸兼?zhèn)涞腢SB連接線,通常需要是柔軟的線纜,而用戶固定配置使用的數(shù)據(jù)線沒有柔軟性方面的要求,例如HDMI數(shù)據(jù)線,完全可以是采用扁線,因?yàn)楸饩€的最大特點(diǎn)就是芯線排布的規(guī)則性,從而使得制造工程和制造設(shè)備簡單化。這就需要進(jìn)行差異化設(shè)計(jì),在用途-性能-成本之間尋找最優(yōu)的解決方案。
現(xiàn)今USB協(xié)會(huì)推出的USB3.1方案,是一個(gè)終極的廣泛兼容性的技術(shù)方案,既要具有圓線柔軟性的一面,又要具備多個(gè)高速數(shù)據(jù)通道且小線徑的高密度配線特性,再配合迷你的type-C連接器的約束,因此,USB3.1制造技術(shù)就凸顯滯后的尷尬局面,要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)是當(dāng)前擺在數(shù)據(jù)線制造領(lǐng)域的工程課題,制造成本高企自然毋庸置疑。
還有,在現(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)線圓線,無一例外的都還在進(jìn)行著人工分揀和定置芯線,實(shí)現(xiàn)芯線焊端有序化,滿足和對(duì)應(yīng)的連接器焊腳裝配焊接要求。尤其對(duì)于芯線數(shù)量較多的數(shù)據(jù)線,例如HDMI、DP、USB3.1,等等,有多達(dá)20條的芯線配置,而在數(shù)據(jù)線制造中,分排線這一個(gè)環(huán)節(jié)的人工成本占到了整個(gè)人工成本的近50%。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
概念和術(shù)語:
XYZ直角坐標(biāo)系,為方便敘述和理解,需要統(tǒng)一概念,本文所有說明和附圖統(tǒng)一使用一致的直角坐標(biāo)系方向約定,其中X為線纜芯線軸線方向,Y為芯線排陣列方向,Z為芯線排疊層方向。
鋁麥拉復(fù)合膜,也稱鋁箔麥拉,也稱鋁箔麥拉復(fù)合膜,是一種電磁屏蔽用商品帶材,通常是由5-50微米厚的鋁箔和5-50微米厚的麥拉膜復(fù)合貼附在一起形成的均質(zhì)雙層復(fù)合膜。
鋁麥拉復(fù)合膜封套,也稱復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,是指,由鋁膜層和麥拉層復(fù)合在一起形成的雙層均質(zhì)鋁箔麥拉繞包帶、或者由繞包帶復(fù)構(gòu)形成特殊性能的復(fù)構(gòu)繞包帶,繞包帶或復(fù)構(gòu)繞包帶通過螺旋繞包在一個(gè)實(shí)體幾何上后,形成金屬膜閉合截面的筒狀膜結(jié)構(gòu),這種封套的內(nèi)外兩面之間可能電連通,也可能電絕緣。
總線屏蔽,總線是指線纜中所有的導(dǎo)體集中在一起形成的芯線集合,總線屏蔽就是指位于總線總線集合外部的屏蔽結(jié)構(gòu)。
整體屏蔽,通過屏蔽結(jié)構(gòu)的改進(jìn),在線纜內(nèi)部實(shí)現(xiàn)總線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套和芯線或芯線排復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套通過封套外表面的徑向接觸能夠相互電導(dǎo)通,從而獲得整個(gè)線纜屏蔽的一體化結(jié)構(gòu),達(dá)到可以簡化屏蔽接地結(jié)構(gòu)的目的。
本發(fā)明的目的,就是提供一種高性價(jià)比的數(shù)據(jù)連接線,就是要從線纜的結(jié)構(gòu)入手,結(jié)合線纜制造方法和數(shù)據(jù)線制造方法,瞻前顧后、統(tǒng)籌考慮,尋找性價(jià)比較高的數(shù)據(jù)線制造的整體解決方案。
涉及優(yōu)化就這離不開現(xiàn)有的材料水平和工藝技術(shù)水平的基礎(chǔ)背景,包括人工成本的節(jié)約和設(shè)備投資付出之間的平衡。從方法論上講,自動(dòng)化制造的過程,要求從原料初始狀態(tài)到每個(gè)工序直至最后成品的有序化、規(guī)則化。據(jù)此指導(dǎo)思想出發(fā),我們來設(shè)計(jì)創(chuàng)造全新的線纜結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)線結(jié)構(gòu),最大限度滿足自動(dòng)化生產(chǎn)需要。為了解決上述技術(shù)問題,需要在兼顧數(shù)據(jù)線屏蔽性能和制造工藝性方面進(jìn)行突破。
本發(fā)明針對(duì)性的解決以下問題:
1)線纜芯線的規(guī)則化排布,免除數(shù)據(jù)線制造中的人工分揀和排線工序,簡化芯線線端處理的裝置和步驟;
2)重構(gòu)芯線的屏蔽膜結(jié)構(gòu),尋找一種能夠自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)的包膜技術(shù)方案,而且,達(dá)到或接近同軸線的效果,但回避現(xiàn)有同軸線結(jié)構(gòu)高貴的造價(jià);
3)充分考慮現(xiàn)有屏蔽中使用的高效廉價(jià)的屏蔽膜材料為鋁麥拉復(fù)合膜,切割去除此麥拉的方法就是高效廉價(jià)的CO2激光器切割;
4)優(yōu)化或簡化現(xiàn)有數(shù)據(jù)線中繁瑣冗余的屏蔽接地結(jié)構(gòu)和工藝。
在線纜芯線和連接器接駁時(shí),芯線焊端的屏蔽必然被解除,但屏蔽空缺長度應(yīng)該盡可能的小,越小越好。
在優(yōu)化結(jié)構(gòu)工藝性的同時(shí),改進(jìn)的結(jié)構(gòu)還有充分考慮滿足線纜的彎曲柔軟性和彎曲變形時(shí)屏蔽膜的抗龜裂性。
為此,本發(fā)明從線纜的芯線和芯線屏蔽結(jié)構(gòu)入手,提出了一種鴨蹼狀屏蔽芯線排概念,并構(gòu)建了線纜,以及由此線纜構(gòu)建的數(shù)據(jù)線。
這種鴨蹼狀屏蔽芯線排具備:芯線排序和定位、能夠密實(shí)集成包容在圓線線纜內(nèi)、有良好鋁麥拉屏蔽和屏蔽接地方案,現(xiàn)有的CO2激光器屏蔽膜切割脫除機(jī)能夠順利脫除。做到了這些,就做到了保持高效屏蔽性的前提下實(shí)現(xiàn)了線纜的物美價(jià)廉。
這種鴨蹼狀屏蔽芯線排具有如下的一些重要技術(shù)特征:
是一個(gè)由鴨蹼系帶聯(lián)結(jié)芯線線包構(gòu)成的線排,芯線線包之間有預(yù)設(shè)的和充足距離的間隔,故可以方便成型線排和成型數(shù)據(jù)線,而且在線纜中可以折疊后容置。鴨蹼狀屏蔽芯線排處于展平狀態(tài)時(shí),所有的芯線處于同一個(gè)XY平面內(nèi)平行陣列成為一個(gè)芯線排,芯線之間有預(yù)設(shè)的間隔,通過貼附于芯線排兩個(gè)側(cè)面的鋁麥拉復(fù)構(gòu)屏蔽膜的對(duì)夾、包裹、封合芯線線包,構(gòu)成各個(gè)芯線線包的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套以及芯線線包之間的鴨蹼系帶;鴨蹼狀屏蔽芯線排每個(gè)側(cè)面的屏蔽膜中的導(dǎo)電鋁膜有Y方向跨越整個(gè)芯線排并接觸每一根芯線的外表面的連續(xù)鋁膜面;單個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排具有以下A或B兩種配置結(jié)構(gòu),A型鴨蹼狀屏蔽芯線排:芯線排中所有的芯線線包單元都是單根芯線置于一個(gè)封閉的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi)形成同軸線特征的屏蔽結(jié)構(gòu);當(dāng)A型鴨蹼狀屏蔽芯線排被折疊收攏集成在線纜內(nèi)規(guī)則化集束定置后,單個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排是沿Y方向收攏折疊變形成Z方向上有兩個(gè)芯線層,在鴨蹼系帶聯(lián)結(jié)狀態(tài)下,相鄰芯線分列在不同芯線層內(nèi),兩層芯線呈現(xiàn)圓木堆垛狀交錯(cuò)疊置;B型鴨蹼狀屏蔽芯線排:在展平狀態(tài)下,位于鴨蹼狀屏蔽芯線排兩個(gè)側(cè)邊的芯線線包單元可以是單根芯線或兩根芯線置于一個(gè)封閉的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi)、而位于中間的芯線線包單元都是兩根芯線置于一個(gè)封閉復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi);當(dāng)B型鴨蹼狀屏蔽芯線排被折疊收攏集成在線纜內(nèi)規(guī)則化集束定置后,鴨蹼狀屏蔽芯線排是沿Y方向收攏折疊變形成Z方向兩個(gè)芯線層,在鴨蹼系帶聯(lián)結(jié)狀態(tài)下,位于不同封閉復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi)的相鄰芯線分列在同一芯線層內(nèi),而位于同一封閉復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi)的相鄰芯線分列在不同芯線層內(nèi);當(dāng)線纜中Z方向上有兩個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排時(shí),兩個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排可以是A型鴨蹼狀屏蔽芯線排和B型鴨蹼狀屏蔽芯線排的任何組合;鴨蹼狀屏蔽芯線排中的每個(gè)芯線,是,芯線A,單根金屬線裸導(dǎo)體,或者是,芯線A1,單根金屬線導(dǎo)體外包絕緣,或者是,芯線B,多根金屬線合股加捻的裸導(dǎo)體,或者是,芯線B1,多根細(xì)金屬線合股加捻的裸導(dǎo)體外包絕緣,或者是,芯線C,配位占空用的塑料線;所述A型或B型鴨蹼狀屏蔽芯線排中的全部芯線,是芯線A、芯線A1、芯線B、芯線B1、芯線C五者的任何組合;所述XYZ為直角坐標(biāo)系,X為芯線軸線方向,Y為鴨蹼狀屏蔽芯線排的芯線排列方向,Z為鴨蹼狀屏蔽芯線排疊置方向。
進(jìn)一步地,鴨蹼狀屏蔽芯線排結(jié)構(gòu)中的所有的芯線線包復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,是鋁麥拉復(fù)合結(jié)構(gòu),其中鋁麥拉復(fù)合膜封套的內(nèi)外表面均有導(dǎo)電區(qū)域且導(dǎo)電區(qū)域相互電導(dǎo)通;所有復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套具有最大麥拉膜面積的一面朝向線纜的外表面。
進(jìn)一步地,所述的芯線線包復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套是一種鋁麥拉復(fù)合膜帶構(gòu)筑的搭接包裹結(jié)構(gòu),最小搭接量要滿足在芯線線包隨線纜彎曲變形時(shí)導(dǎo)致的搭接處錯(cuò)層滑移時(shí)仍然有鋁膜層的重疊。
由此可見,當(dāng)鴨蹼狀屏蔽芯線排結(jié)構(gòu)中,芯線線包全部具有鋁麥拉復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套時(shí),并且每個(gè)線包封套中只有一個(gè)芯線時(shí),就是USB3.1中涉及的同軸線的結(jié)構(gòu),當(dāng)每個(gè)線包封套中只兩根芯線時(shí),就是USB3.0、HDMI、DP,或LVDS等的差分線對(duì)兒結(jié)構(gòu);
當(dāng)芯線包的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套有內(nèi)外面電導(dǎo)通的復(fù)合膜構(gòu)造時(shí),而且,鴨蹼狀屏蔽芯線排中的鴨蹼系帶有橫向跨越芯線線包封套的導(dǎo)電膜條,所有芯線屏蔽接地問題就簡單了,可以簡化接地線工程量,并且可以和總線屏蔽的接地線一體匯總接地,這樣總線屏蔽就可以通過芯線連接連接器的接地端子而接地;而且鴨蹼狀屏蔽芯線排中的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套和鴨蹼系帶可以CO2激光切割,不會(huì)增加芯線線包屏蔽膜的脫除困難;而且,當(dāng)芯線線包屏蔽膜采用繞包方法搭接包封時(shí),在線纜彎曲變形時(shí)導(dǎo)致的搭接處錯(cuò)層滑移時(shí)仍然有鋁膜層的重疊,錯(cuò)層滑移機(jī)制不會(huì)導(dǎo)致屏蔽層受力,因而避免復(fù)合膜中鋁膜出現(xiàn)銀紋龜裂導(dǎo)致的屏蔽失效。
所有上述這些特征和功能的構(gòu)建,基本具備了數(shù)據(jù)線制造過程的全自動(dòng)化生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)條件。
由鴨蹼狀屏蔽芯線排結(jié)構(gòu)可以構(gòu)建新的數(shù)據(jù)線線纜,要滿足數(shù)據(jù)線線纜圓形、柔軟性、密實(shí)的要求,本發(fā)明提出,采用螺旋結(jié)構(gòu)降解剛度的方法,這包括芯線的金屬導(dǎo)體采用合股加捻的螺旋結(jié)構(gòu),以及此鴨蹼狀屏蔽芯線排在線纜中沿線纜長度處于螺旋換位狀態(tài)。
要最大限度實(shí)現(xiàn)芯線排整體在線纜中呈現(xiàn)圓形截面,有兩種可行的方案,一種是,在芯線數(shù)量較少的情況下,例如USB2.0,USB3.0,由折疊的單個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)成,從截面看相當(dāng)于Z方向有兩個(gè)芯線層,另外一種是,在芯線數(shù)量較多的情況下,例如USB3.1,HDMI,由折疊的兩個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)成,從截面看相當(dāng)于Z方向有四個(gè)芯線層。當(dāng)然,對(duì)于像USB3.0有9根芯線的情況,所對(duì)應(yīng)連接器有的是雙排針腳焊盤,有的是單排針腳焊盤,需要根據(jù)實(shí)際情況考慮線纜是采用一個(gè)還是兩個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排。圓線線纜其典型特征就是,芯線總線被分組成數(shù)個(gè)芯線排疊積在一起,使得疊積芯線排總體截面近似為正方形,邊長比1:1,最大長寬比例小于2:1。這種圓線主要也是由線纜外被絕緣的填充獲得的外輪廓圓形。
當(dāng)然,這種總體截面為圓形的芯線排結(jié)構(gòu)制成的線纜,在制造數(shù)據(jù)線時(shí),上機(jī)后,設(shè)備可以自動(dòng)將線纜內(nèi)的芯線排有序的定置在模具或治具中成為展平狀態(tài)。顯然,定置鴨蹼狀屏蔽芯線排要比現(xiàn)有技術(shù)中人工分揀和定置每一根芯線容易和快捷的多。而且不會(huì)出現(xiàn)pin位差錯(cuò)。
當(dāng)然,對(duì)于直接為扁線的線纜結(jié)構(gòu),鴨蹼狀屏蔽芯線排以平面狀態(tài)填充線纜,使得疊積芯線排總體截面為矩形,或者說長方形,邊長比大于等于1:1,最大長寬比例為小于50:1,這已經(jīng)足夠?qū)捔恕T试S有充分寬度的扁線結(jié)構(gòu),可以做成單鴨蹼狀排芯線,排面彎曲更加柔軟,最重要的是加工工藝和設(shè)備簡單多了。
本發(fā)明涉及線纜中的鴨蹼狀屏蔽芯線排,以最簡單的方式實(shí)現(xiàn)了兩種信道結(jié)構(gòu),一種是同軸線的信道結(jié)構(gòu),一種是差分線對(duì)兒芯線結(jié)構(gòu)。;另外,這種結(jié)構(gòu)實(shí)際上提供了一種總線結(jié)構(gòu)的通用性和可編程性,比如說在有足夠多的芯線通道時(shí),大電流的電源線可以采用兩根芯線并聯(lián)方式,根據(jù)需要增減屏蔽地線或電源地線等,根據(jù)需要增減信號(hào)控制線,根據(jù)需要增減用戶保密性要求的個(gè)性化信道。當(dāng)然,這也提供了一種信道配置的混雜設(shè)計(jì)的可行性。比如,在一些高速數(shù)據(jù)通道,可以完全是同軸線結(jié)構(gòu),中速的可以是差分線對(duì)兒雙線結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要柔軟的則使用多股金屬線合股扭絞芯線,需要廉價(jià)的使用單芯導(dǎo)體,需要占位填充的pin位可以采用假導(dǎo)體芯線代換,即塑料線填充。
當(dāng)然,芯線線包是兩根線纜時(shí)候,不限于一定是差分線對(duì)兒,也可能是兩根電源線或其它。
線纜結(jié)構(gòu)總是要有位于線纜外被內(nèi)側(cè)的總線屏蔽結(jié)構(gòu)的,所謂總線屏蔽就是對(duì)線纜內(nèi)部全體芯線構(gòu)成的總線進(jìn)行屏蔽,總線屏蔽通常采用【金屬編織網(wǎng)+金屬膜】優(yōu)化配置結(jié)構(gòu),總線屏蔽必須要有效接地,本發(fā)明涉及的線纜總線屏蔽接地結(jié)構(gòu),是通過鴨蹼狀屏蔽芯線排中的屏蔽接地線和連接器對(duì)應(yīng)屏蔽接地焊腳連接接地的,其中,線纜中總線屏蔽中的金屬編織網(wǎng)、屏蔽膜和鴨蹼狀屏蔽芯線排中的屏蔽膜、地線相互接觸電連接導(dǎo)通。這就要求總線屏蔽中的金屬膜為鋁麥拉復(fù)合膜,而且這個(gè)復(fù)合膜構(gòu)筑的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套要內(nèi)外表面之間導(dǎo)電連通,在芯線接駁連接器時(shí),為了能夠采用CO2激光器切割脫除總線屏蔽的冗余鋁麥拉封套,同樣需要總線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套具有最大麥拉膜面積的一面朝向線纜的外表面。
綜上,線纜中總線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套以及型鴨蹼狀屏蔽芯線排中的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,封套結(jié)構(gòu)可以相同或不同,可以是,由鋁箔麥拉雙層復(fù)合膜搭接繞包幾何實(shí)體構(gòu)成的封套,封套的內(nèi)側(cè)全部為鋁膜面,外側(cè)全部為麥拉面;或者,還可以是,由鋁箔麥拉雙層復(fù)合膜或者特制的鋁麥拉復(fù)合膜通過復(fù)構(gòu)形成的繞包帶,繞包帶搭接繞包幾何實(shí)體構(gòu)成的封套,復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的內(nèi)外表面均有導(dǎo)電區(qū)域且導(dǎo)電區(qū)域相互電導(dǎo)通,復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的外表面具有最大面積的麥拉膜;或者,還可以是,由鋁箔麥拉雙層復(fù)合膜或者特制的鋁麥拉復(fù)合膜通過復(fù)構(gòu)形成的繞包帶,繞包帶搭接繞包幾何實(shí)體構(gòu)成的封套,復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的內(nèi)外表面均有導(dǎo)電區(qū)域且導(dǎo)電區(qū)域相互電導(dǎo)通,復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的外表面具有最大面積的麥拉膜,復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的內(nèi)側(cè)面有可熱熔塑料膜條區(qū)域,用于將芯線排兩側(cè)面的鋁麥拉復(fù)合膜帶在芯線線包之間的空間位置扣合、熔接、固定在一起,形成各個(gè)芯線線包獨(dú)立的封閉的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套。
進(jìn)一步地,線纜中總線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套以及鴨蹼狀屏蔽芯線排中的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,封套結(jié)構(gòu)可以相同或不同,分別可以是,由鋁箔麥拉雙層復(fù)合膜搭接繞包幾何實(shí)體構(gòu)成的A型封套,A型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的內(nèi)側(cè)全部為鋁膜面,外側(cè)全部為麥拉面;或者,還可以是,由鋁箔麥拉雙層復(fù)合膜或者特制的鋁麥拉復(fù)合膜通過復(fù)構(gòu)形成的繞包帶,繞包帶搭接繞包幾何實(shí)體構(gòu)成的B型封套,B型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的內(nèi)外表面均有導(dǎo)電區(qū)域且導(dǎo)電區(qū)域相互電導(dǎo)通,復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的外表面具有最大面積的麥拉膜;或者,還可以是,由鋁箔麥拉雙層復(fù)合膜或者特制的鋁麥拉復(fù)合膜通過復(fù)構(gòu)形成的繞包帶,繞包帶搭接繞包幾何實(shí)體構(gòu)成的C型封套,C型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的內(nèi)外表面均有導(dǎo)電區(qū)域且導(dǎo)電區(qū)域相互電導(dǎo)通,復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的外表面具有最大面積的麥拉膜,復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的內(nèi)側(cè)面有可熱熔塑料膜條區(qū)域,用于將芯線排兩側(cè)面的鋁麥拉復(fù)合膜帶在芯線線包之間的空間位置扣合、熔接、固定在一起,形成各個(gè)芯線線包獨(dú)立的封閉的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套。
這里可以提出幾種中間過程使用的繞包帶結(jié)構(gòu),如果將現(xiàn)有市售的鋁箔麥拉雙層復(fù)合膜繞包帶稱為F1型繞包帶,本發(fā)明提出一種構(gòu)筑一個(gè)側(cè)面具有鋁膜和麥拉膜,另一側(cè)面只有鋁膜的F2型繞包帶,方法是,采用F1的帶子,一個(gè)側(cè)邊向麥拉面翻折一個(gè)小的折邊。這樣折邊后的膜結(jié)構(gòu),在大面積麥拉膜側(cè)面有外露小面積鋁膜折邊;另一種辦法是采用特制的三層膜結(jié)構(gòu),如鋁膜-麥拉膜-鋁膜結(jié)構(gòu),這種帶子自身的兩個(gè)側(cè)面的鋁箔不電導(dǎo)通,但是在繞包搭接后,可以導(dǎo)致封套的內(nèi)外表面電導(dǎo)通。
本發(fā)明進(jìn)一步提出一種構(gòu)筑兩個(gè)表面均有鋁膜區(qū)域和兩面均有麥拉區(qū)域的F3型復(fù)構(gòu)繞包帶的方法,所述F3型復(fù)構(gòu)繞包帶,是指使用F1繞包帶通過折邊的方式構(gòu)筑的帶子,使得帶子的兩個(gè)表觀側(cè)面均有導(dǎo)電區(qū)域且導(dǎo)電區(qū)域相互電導(dǎo)通,而且兩個(gè)表觀側(cè)面均有麥拉區(qū)域;所述構(gòu)造方法是,采用一側(cè)為均質(zhì)麥拉膜另一側(cè)為均質(zhì)鋁膜的鋁箔麥拉雙層復(fù)合膜通用商品材繞包帶為基礎(chǔ)材料,當(dāng)采用一張均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合料帶復(fù)構(gòu)時(shí),鋁麥拉復(fù)合料帶的兩個(gè)長邊分別向鋁膜面和麥拉膜面翻折折邊,這樣折邊后的膜結(jié)構(gòu),在大面積麥拉膜側(cè)面有外露小面積鋁膜折邊,在大面積鋁膜側(cè)面有外露小面積麥拉膜折邊;或者,當(dāng)采用兩張均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合料帶拼接制造時(shí),其中一個(gè)鋁麥拉復(fù)合料帶的一個(gè)長邊向麥拉側(cè)翻折折邊,另外一個(gè)鋁麥拉復(fù)合料帶的一個(gè)長邊向鋁膜側(cè)翻折折邊,將這兩種單邊折邊的料帶再搭接式拼接后形成新的復(fù)構(gòu)繞包帶,在大面積麥拉膜側(cè)面有外露小面積鋁膜折邊,在大面積鋁膜側(cè)面有外露小面積麥拉膜折邊;另外一種構(gòu)筑兩個(gè)表面均有鋁膜區(qū)域和兩面均有麥拉區(qū)域的F3型復(fù)構(gòu)繞包帶的方法,是指通過特制鋁麥拉復(fù)合膜料帶以無折邊方式構(gòu)筑的帶子,使得帶子的兩個(gè)表觀側(cè)面均有導(dǎo)電區(qū)域且導(dǎo)電區(qū)域相互電導(dǎo)通的帶狀鋁麥拉復(fù)合膜,而且兩個(gè)表觀側(cè)面均有麥拉區(qū)域;方法是,特制帶子是三層膜結(jié)構(gòu),中間為鋁膜層,一個(gè)側(cè)面大面積覆膜麥拉膜,留存少許面積為裸露鋁膜,另一個(gè)側(cè)面小面積覆膜至少一條麥拉膜,留存大部分面積為裸露鋁膜,這種帶子是麥拉膜-鋁膜-麥拉膜結(jié)構(gòu),帶子的兩個(gè)側(cè)面是通過中間的鋁箔直接導(dǎo)通的。這種帶子不需要通過繞包搭接導(dǎo)致封套的內(nèi)外表面電導(dǎo)通。
進(jìn)一步地,本發(fā)明提出一種用于成型鴨蹼狀屏蔽芯線排中復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的F4型斜紋包覆帶,由F1以及F3繞包帶再次加工形成的如下特征的屏蔽膜包覆帶:A:所述斜紋包覆帶的一個(gè)側(cè)面有大面積覆膜麥拉膜,留存小面積為裸露鋁膜,該裸露鋁膜作為導(dǎo)電線條存在,而另一個(gè)側(cè)面有大部分面積裸露鋁膜,留存小面積麥拉膜,該麥拉膜作為熔接線條存在;B:所述斜紋膜包覆帶的一側(cè)面有平行的斜紋的裸露鋁膜導(dǎo)電線條,以及另外一側(cè)面有平行的斜紋的麥拉膜熔接膜條,所述裸露鋁膜導(dǎo)電線條或者所述麥拉膜熔接膜條,均和所述斜紋包覆帶的縱向長度方向成一定的角度,夾角大于45°,小于90°,所述裸露鋁膜導(dǎo)電線條或者所述麥拉膜熔接線條間距均大于1mm,小于100mm。
包覆帶可以預(yù)制,有機(jī)會(huì)成為一種通用的商品帶材,用于直線鋪放在芯線排的兩個(gè)表面,對(duì)夾包裹芯線排,形成鴨蹼狀屏蔽芯線排,這樣可以簡化抽線設(shè)備。
進(jìn)一步地,由以上所述具有鴨蹼狀屏蔽芯線排的線纜,在線纜兩端配置兩個(gè)連接器,二者通過線纜芯線排和連接器對(duì)應(yīng)針排的接駁并錫焊電連接,以及,在線纜芯線和連接器的接駁處構(gòu)筑的外部總線屏蔽,這樣就構(gòu)成了完整的數(shù)據(jù)連接線。這種數(shù)據(jù)連接線包括數(shù)據(jù)通道和電源通道,總稱數(shù)據(jù)線。
采用鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)筑的數(shù)據(jù)線,除了能夠自動(dòng)化生產(chǎn)外,最大的對(duì)提升傳輸性能方面的貢獻(xiàn)就是,在線纜芯線和連接器焊端接駁焊接后,介于芯線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的端部邊緣和連接器焊盤之間的無屏蔽區(qū)段長度小于2mm,通常可以達(dá)到1mm的水平,顯然這個(gè)值越小越好,而現(xiàn)有技術(shù)人工分線時(shí)這個(gè)值通常在5-10mm水平。屏蔽斷點(diǎn)對(duì)傳輸性能的影響就類似磁路中的空氣間隙導(dǎo)致的磁阻或者電流回路中斷點(diǎn)或半導(dǎo)體造成的電阻一樣,這個(gè)瓶頸因素直接決定了總體性能。
線纜中總線屏蔽接地,以及芯線屏蔽接地,都是通過鴨蹼狀屏蔽芯線排中的屏蔽接地線和連接器對(duì)應(yīng)屏蔽接地焊腳連接接地的,其中,線纜中總線屏蔽中的金屬編織網(wǎng)、屏蔽膜和鴨蹼狀屏蔽芯線排中的屏蔽膜、地線相互接觸電連接導(dǎo)通。
作為數(shù)據(jù)線自然離不開其數(shù)據(jù)通信協(xié)議,由此協(xié)議也決定了數(shù)據(jù)線的配置結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述線纜內(nèi)部總線配置和連接器均符合USB通信協(xié)議進(jìn)行配置時(shí),構(gòu)成USB數(shù)據(jù)連接線;當(dāng)所述線纜內(nèi)部總線配置和連接器均符合HDMI通信協(xié)議進(jìn)行配置時(shí),構(gòu)成HDMI數(shù)據(jù)連接線;當(dāng)所述線纜內(nèi)部總線配置和連接器均符合DP通信協(xié)議進(jìn)行配置時(shí),構(gòu)成DP數(shù)據(jù)連接線;當(dāng)所述線纜內(nèi)部總線配置和連接器均符合LVD S通信協(xié)議進(jìn)行配置時(shí),構(gòu)成LVDS數(shù)據(jù)連接線;當(dāng)所述線纜內(nèi)部總線配置和連接器均符合VGA通信協(xié)議進(jìn)行配置時(shí),構(gòu)成VGA數(shù)據(jù)連接線;當(dāng)所述線纜內(nèi)部總線配置和連接器均符合DVI通信協(xié)議進(jìn)行配置時(shí),構(gòu)成DVI數(shù)據(jù)連接線。
以上發(fā)明的線纜和數(shù)據(jù)線,兼顧性能、工藝、成本。其中核心的是鴨蹼狀屏蔽芯線排的制造和獲得。這是解決所有問題的根基。
最簡單的鴨蹼狀屏蔽芯線排的制造方法是,鴨蹼狀屏蔽芯線排是通過芯線排兩側(cè)的屏蔽膜對(duì)夾包裹芯線線排制成,在芯線線包之間施加塑料熔接膜條,通過熱熔該塑料熔接膜條粘接兩個(gè)屏蔽膜帶定型芯線線包的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套;或者通過屏蔽膜帶自帶的麥拉熔接膜條熱熔粘接兩個(gè)屏蔽膜形成芯線線包的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套。這種熔接是一種線熔合或線段熔合,都可以滿足芯線線包空間定位的要求。這是一種比較最理想的技術(shù)方案。膠粘的方法屏蔽膜帶粘接固定也可以使用,但容易導(dǎo)致膠水滲透進(jìn)入芯線封套內(nèi)和芯線粘接,引起屏蔽膜的脫除困難,而且結(jié)構(gòu)膠固化也需要時(shí)間,無法快速生產(chǎn),故不推薦使用。不干膠帶不能勝任,因?yàn)椋瑫r(shí)間長了,芯線線包相對(duì)于不干膠帶會(huì)出現(xiàn)滑移導(dǎo)致定位誤差。
鴨蹼狀屏蔽芯線排制造方法,是通過芯線排兩側(cè)的屏蔽膜對(duì)夾包裹芯線線排制成,在芯線線包之間施加塑料熔接膜條,通過熱熔該塑料熔接膜條粘接兩個(gè)屏蔽膜帶定型芯線線包的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,有如下的步驟:步驟S1:選配芯線和塑料熔接膜條,根據(jù)設(shè)計(jì)要求選配使用芯線的品種規(guī)格和數(shù)量以及塑料熔接膜條材料、規(guī)格,并確定芯線排列次序和間距;步驟S2:定置芯線線包成為芯線線排,芯線線包之間居中縱向放置塑料熔接膜條,方法是,所有芯線組成線包,和塑料熔接膜條一起,按照要求的間距和次序陣列在一個(gè)平面內(nèi),通過一個(gè)適配的定位模板容置并徑向定位,芯線和熔接膜條在定位模板內(nèi)可以軸線方向連續(xù)出入,芯線線包至少一根芯線最多兩根芯線;步驟S3:沿縱向連續(xù)鋪放屏蔽膜包覆帶覆蓋芯線排,采用A方法是,圍繞芯線排搭接繞包屏蔽膜帶;或者采用B方法是,于芯線排兩個(gè)側(cè)面縱向直線鋪覆兩條屏蔽膜帶;方法A或B中,屏蔽膜帶具有最大麥拉面積的一側(cè)朝向芯線陣列排的外側(cè)面;步驟S4:屏蔽膜帶連續(xù)包封芯線線包,方法是,沿垂直膜面方向擠壓芯線排兩側(cè)面的屏蔽膜包覆帶向中間芯線靠攏,并使得位于芯線線包間隔處的屏蔽膜帶貼合在一起,位于芯線投影面上的屏蔽膜帶將芯線圍攏包裹,形成芯線線包的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套;步驟S5:連續(xù)熱熔塑料熔接膜條定型芯線線包復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,方法是,在步驟S4連續(xù)形成的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套、并且和復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi)芯線一起連續(xù)移動(dòng)過程中,連續(xù)加熱芯線線包間隔處貼合在一起的屏蔽膜包覆帶,使得兩個(gè)屏蔽膜帶之間的塑料熔接膜條熱熔,將兩個(gè)屏蔽膜帶粘合在一起,熔合過程中要施加壓力使得塑料熔接膜條熔化流動(dòng)后能夠?qū)蓚€(gè)屏蔽膜帶中的鋁膜接觸在一起,形成鋁膜面圍繞芯線線包的閉合。
或者,另外一種鴨蹼狀屏蔽芯線排制造方法,是通過芯線排兩側(cè)的屏蔽膜對(duì)夾包裹芯線線排制成,通過F3或F4屏蔽膜帶自帶的麥拉熔接膜條熱熔粘接兩個(gè)屏蔽膜帶形成芯線線包的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,有如下的步驟:步驟S1:選配芯線,根據(jù)設(shè)計(jì)要求選配使用芯線的品種規(guī)格和數(shù)量,并確定排列次序和間距;步驟S2:定置芯線線包成為芯線線排,方法是,所有芯線組成線包,按照要求的間距陣列在一個(gè)平面內(nèi),通過一個(gè)適配的定位模板容置并徑向定位,芯線在定位模板內(nèi)可以軸線方向連續(xù)出入,芯線線包至少一根芯線最多兩根芯線;步驟S3:沿縱向連續(xù)鋪放自帶麥拉熔接膜條的屏蔽膜包覆帶覆蓋芯線排,方法A是,圍繞芯線排繞包自帶麥拉熔接膜條的屏蔽膜帶,或者方法B是,于芯線排兩個(gè)側(cè)面縱向直線鋪覆兩條預(yù)制的自帶麥拉熔接膜條的屏蔽膜包覆帶;其方法A和方法B中,預(yù)制的自帶麥拉熔接膜條的屏蔽膜包覆帶具有最大麥拉面積的一側(cè)朝向芯線陣列排的外側(cè)面,屏蔽膜包覆帶具有小面積麥拉膜熔接線一側(cè)貼附芯線陣列排芯線表面;步驟S4:屏蔽膜帶連續(xù)包封芯線線包,方法是,沿垂直膜面方向擠壓芯線排兩側(cè)面的屏蔽膜包覆帶向中間芯線靠攏,并使得位于芯線間隔處的屏蔽膜包覆帶貼合在一起,位于芯線投影面上的屏蔽膜包覆帶將芯線圍攏包裹,形成芯線線包的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套;步驟S5:連續(xù)熱熔定型芯線線包復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,方法是,在步驟S4連續(xù)形成的封套、并且和封套內(nèi)芯線一起連續(xù)移動(dòng)過程中,連續(xù)加熱芯線間隔處貼合在一起的屏蔽膜包覆帶,兩個(gè)屏蔽膜包覆帶之間有麥拉膜熔接膜條的區(qū)位熔接粘合在一起,熔合過程中要施加壓力使得麥拉膜熔接膜條熔化流動(dòng)后能夠?qū)蓚€(gè)屏蔽膜帶中的鋁膜接觸在一起,形成鋁膜面圍繞芯線線包的閉合。
一種預(yù)制用于鴨蹼狀屏蔽芯線排中作屏蔽封套的F4斜紋包覆帶的方法,其特征在于,通過以下材料配置方案和作業(yè)步驟,形成新的復(fù)合結(jié)構(gòu)的斜紋包覆帶,步驟S1:基礎(chǔ)繞包帶的材料配置,根據(jù)鴨蹼狀屏蔽芯線排中的屏蔽膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求的不同,選擇使用不同的鋁麥拉復(fù)合膜,可以是通用的商品材鋁箔麥拉雙層復(fù)合膜,或者是F1型或F3型復(fù)構(gòu)繞包帶;步驟S2:螺旋繞包,在一個(gè)靜止的扁平芯模上繞包步驟S1中選配的基礎(chǔ)繞包帶,繞包動(dòng)作是繞包帶圍繞扁平芯模的中心軸回轉(zhuǎn),繞包帶從料盤上連續(xù)退繞后卷繞到芯模上,落料到芯模表面上的料帶會(huì)被沿芯模軸線連續(xù)挪移抽走,這樣的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成就形成一種螺旋繞包的效果,螺旋繞包上去的料帶相鄰匝之間有預(yù)設(shè)的重疊量,搭接重疊的區(qū)域有麥拉膜和鋁膜的接觸;步驟S3:貼合熱壓,采用熱輥從扁平芯模的兩個(gè)扁平側(cè)面碾壓繞包的料帶,將步驟S2繞包搭接位置的麥拉膜和鋁膜熱壓熔接;熔接后,繞包帶在屏蔽芯模上形成一個(gè)縱向熱熔固接在一起的封套;步驟S4:引拔和脫模,芯模靜止,在牽引裝置的作用下,將貼合熱壓成筒狀的包覆帶封套從扁平芯模上連續(xù)拉拔移動(dòng),直至脫出;其中,步驟S2的繞包和步驟S4的脫出相關(guān)聯(lián),速度合成,滿足搭接式螺旋繞包的要求;步驟S5:分切,將連續(xù)脫出的筒狀的包覆帶沿縱向分切成需要寬度的條帶;步驟S6:收卷,將分切好的包覆帶收卷待用。
采用預(yù)制屏蔽膜包覆帶制造鴨蹼狀屏蔽芯線排的方法和現(xiàn)場繞包屏蔽膜制造鴨蹼狀屏蔽芯線排的方法比較,預(yù)制的方法,可以簡化流水線,方便作業(yè)管理,但是預(yù)制的帶子,難以構(gòu)造搭接式拼接處為自由錯(cuò)層滑移的效果。
總結(jié)以上思路和基礎(chǔ),本發(fā)明提出一種新的數(shù)據(jù)線線纜的制造方法,是通過以下步驟完成:步驟S1: 鴨蹼狀屏蔽芯線排的預(yù)制或現(xiàn)場制造,設(shè)計(jì)和布置芯線線排,通過繞包或鋪放的方式布置芯線排兩側(cè)的屏蔽膜,是通過芯線排兩側(cè)的屏蔽膜對(duì)夾包裹芯線線排制成,其中所有的芯線排列在一個(gè)平面內(nèi),芯線線包之間要求有預(yù)設(shè)的間隔;步驟S2;鴨蹼狀屏蔽芯線排集成在一起,對(duì)鴨蹼狀屏蔽芯線排進(jìn)行折疊壓縮,變形構(gòu)造成具有圓線截面配置或扁線截面配置;步驟S3:必要時(shí),對(duì)集成在一起的鴨蹼狀屏蔽芯線排進(jìn)行螺旋扭絞;步驟S4: 包封總線屏蔽;步驟S5:包封外被絕緣. 這其中,對(duì)于柔軟圓線制造時(shí),最簡單的情況是芯線排在線纜中不扭絞換位,比如對(duì)芯線是多金屬線合股的線纜情況就不需要芯線排扭絞,但對(duì)于單芯導(dǎo)體的線纜,推薦螺旋扭絞。要實(shí)現(xiàn)比較理想的大捻度的螺旋換位,就需要步驟S1、步驟S2中全部的芯線能夠圍繞X軸單方向旋轉(zhuǎn),但這樣的旋轉(zhuǎn)裝置顯然復(fù)雜很多。
實(shí)際生產(chǎn)過程中,因?yàn)轭A(yù)制的鴨蹼狀芯線線排總是處于有限的長度,在連續(xù)成型時(shí)如果不能解決快速拼接問題就無法勝任,當(dāng)然這可以停機(jī)從容的完成拼接再啟動(dòng)運(yùn)行,更可行的是,建立在更大規(guī)模上的連續(xù)生產(chǎn)制造方法就是上面的方法中步驟S1優(yōu)選現(xiàn)場制造。
制造方法的不同,也就相應(yīng)派生出不同的設(shè)備,設(shè)備應(yīng)該兼容圓線和扁線制造,應(yīng)該是一種自動(dòng)化連續(xù)抽線的設(shè)備。
型設(shè)備:差異化特征是,使用芯線和屏蔽帶現(xiàn)場制造鴨蹼狀屏蔽芯線排,并集束成型線纜;
B型設(shè)備:差異化特征是,使用預(yù)制的鴨蹼狀屏蔽芯線排集束成型線纜;
所述A型設(shè)備,是一種線纜的自動(dòng)化連續(xù)抽線設(shè)備,具有兼容兼容圓形線纜和扁線制造的裝置,可以兼容圓形線纜和扁線制造,包括有以下裝置或模塊:
1)鴨蹼狀屏蔽芯線排連續(xù)成型裝置,是一種以上任意一種成型鴨蹼狀屏蔽芯線排方法構(gòu)成的裝置,通過屏蔽膜包裹芯線線排制成鴨蹼狀屏蔽芯線排,保持芯線線包之間有預(yù)設(shè)的間隔;
2)全部鴨蹼狀屏蔽芯線排連續(xù)集中裝置,用于將多個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排集中在一起,組成近似正方形或長方形總體芯線截面;
3)線纜中芯線總截面連續(xù)扭轉(zhuǎn)裝置,適用于圓形線纜,用于將集束的芯線排,繞X軸旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)芯線截面中芯線的YZ坐標(biāo)換位,對(duì)于扁線情況,本裝置靜止不轉(zhuǎn);所述的線纜中芯線總截面連續(xù)扭轉(zhuǎn)裝置,是將鴨蹼狀屏蔽芯線排連續(xù)成型裝置、全部鴨蹼狀屏蔽芯線排連續(xù)集中裝置兩部分集成在一個(gè)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上,該回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)繞X軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),同芯線排的X方向運(yùn)動(dòng)合成,構(gòu)筑起一個(gè)芯線排的縱向螺旋扭絞裝置;
4)總線屏蔽膜連續(xù)繞包裝置,用于將總線屏蔽膜螺旋繞包在集束的芯部總線外表,形成總線的膜復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套;
5)總線屏蔽金屬編織網(wǎng)連續(xù)繞編裝置,用于制作總線屏蔽中的金屬編織網(wǎng),對(duì)成型有金屬編織網(wǎng)的線纜時(shí)啟用;
6)線纜外被注連續(xù)塑成型裝置,有適配線纜外輪廓的口模,用于注塑芯線外部的絕緣保護(hù);
7)總牽引裝置模塊,用于提供連續(xù)抽線成型的牽引動(dòng)力;
8)連續(xù)收卷裝置,用于將成型完成的線纜收盤;
9)電氣控制系統(tǒng)模塊,用于總體的電氣傳動(dòng)和速度合成控制。
所述B型設(shè)備,就是A型設(shè)備中去除鴨蹼狀芯線排制造部分的設(shè)備。
基于本發(fā)明的線纜和衍生品數(shù)據(jù)連接線,數(shù)據(jù)線制造當(dāng)然離不開線纜和連接器,以及二者之間的連接關(guān)系,關(guān)聯(lián)制造成本和質(zhì)量,本發(fā)明提出以下的數(shù)據(jù)線制造方法:
進(jìn)一步地,本發(fā)明提出一種數(shù)據(jù)連接線制造方法,包括連接器和所述數(shù)據(jù)線線纜的接駁,以及接駁處屏蔽結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,其特征在于,貫穿于整個(gè)工藝過程是以鴨蹼狀屏蔽芯線排作為作業(yè)對(duì)象進(jìn)行工藝組織和設(shè)備構(gòu)建的,包括線纜芯線定義和配置以及連接器針腳的定義和配置、鴨蹼狀屏蔽芯線排在治具中展平和約束定位、芯線焊端的預(yù)處理、芯線焊端矯正以及和連接器的對(duì)位裝配、芯線焊端和連接器焊端的預(yù)錫和錫焊連接、芯線和連接器接駁處的總線屏蔽構(gòu)建六個(gè)核心部分的構(gòu)建和工藝;所述線纜芯線定義和配置以及連接器針腳的定義和配置,是指完成符合數(shù)據(jù)線通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的芯線配置工作,這包括芯線數(shù)量、芯線規(guī)格和芯線位置關(guān)系,將這些芯線設(shè)計(jì)安置在所述的數(shù)據(jù)線纜的鴨蹼狀屏蔽芯線排內(nèi),在Z方向上鴨蹼狀屏蔽芯線排至少一排最多兩排;與此同時(shí),連接器配置對(duì)應(yīng)一致的通道針腳,連接器的焊端針腳也是至少一排最多兩排;連接器可以是插pin式連接器或者插pin式連接器附加PCB轉(zhuǎn)接板的連接器;所述鴨蹼狀屏蔽芯線排在治具中展平和約束定位,是指,所有芯線在鴨蹼狀屏蔽膜規(guī)則化次序和位置限定作用下,歸化到至少一個(gè)最多兩個(gè)最終的可加工的芯線排面,并通過一個(gè)展平和定位機(jī)構(gòu),展平后,定位約束在一個(gè)治具中;所述的芯線焊端的預(yù)處理,包括脫除線纜外被和焊端總線屏蔽、激光切割并機(jī)械脫除鴨蹼狀屏蔽芯線排的屏蔽、芯線焊端絕緣皮的脫除3個(gè)工藝環(huán)節(jié),這其中最為典型的工藝特征就是各個(gè)芯線位置次序已經(jīng)被鴨蹼狀屏蔽膜規(guī)則化限定,而且能夠?qū)⒄郫B的鴨蹼狀屏蔽芯線排展平成為一個(gè)芯線層進(jìn)行加工處理,以及在一個(gè)芯線層內(nèi)芯線之間分離和并攏的操作實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)對(duì)芯線間距的動(dòng)態(tài)調(diào)整;所述芯線焊端矯正以及和連接器的對(duì)位裝配,是基于治具和鴨蹼狀屏蔽芯線排的共同作用使得芯線排在展平狀態(tài)下的規(guī)則排列,必要時(shí),增加一個(gè)芯線焊端Y坐標(biāo)矯正機(jī)構(gòu)做進(jìn)一步間距微調(diào),調(diào)整后,芯線焊端能夠和連接器焊端直接X方向?qū)ξ徊褰?,?shí)現(xiàn)焊端搭接裝配;所述芯線焊端和連接器焊端的預(yù)錫和錫焊連接,是通過預(yù)制錫點(diǎn)的芯線焊端和沒有預(yù)錫的連接器焊端裝配焊接,或者,是通過預(yù)浸錫的芯線焊端和預(yù)錫的連接器焊端裝配焊接,熔錫焊接過程是,針對(duì)連接器焊端是PCB板情況的采用HOTBAR快速脈沖加熱導(dǎo)熱熔錫焊接,針對(duì)連接器焊端是插pin的針排焊端時(shí),采用高頻感應(yīng)加熱熔錫焊接;所述芯線和連接器接駁處的總線屏蔽構(gòu)建,是在覆蓋芯線和連接器的接駁區(qū)域,配置一個(gè)金屬外殼,將線纜的總線屏蔽和連接器的總線屏蔽金屬外殼橋接起來且電連接,而且形成封套式金屬殼屏蔽。
至此,一個(gè)完整的,從鴨蹼狀屏蔽芯線排,到構(gòu)筑的線纜,再到構(gòu)筑的最終產(chǎn)品數(shù)據(jù)連接線,都一攬子發(fā)明出來了。并提出了獲得這些產(chǎn)品的配套方法和設(shè)備。
附圖說明和具體實(shí)施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1a是A型鴨蹼狀屏蔽芯線排結(jié)構(gòu)示意圖
圖1b是B型鴨蹼狀屏蔽芯線排結(jié)構(gòu)示意圖
圖1c是A型鴨蹼狀屏蔽芯線排折疊收縮狀態(tài)
圖1d是B型鴨蹼狀屏蔽芯線排折疊收縮狀態(tài)
圖1a-圖1d中, 10-鴨蹼系帶,11-復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,13-芯線線包,101-芯線導(dǎo)體,102-芯線絕緣,103-接地裸導(dǎo)體,104-屏蔽膜熔接線
圖2a是單個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的圓線線纜截面示意圖
圖2b是兩個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的圓線線纜截面示意圖
圖2c是單個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的扁線線纜截面示意圖
圖2d是兩個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的扁線線纜截面示意圖
圖2e是鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的圓線螺旋扭絞示意圖
圖2a-圖2e中,10-鴨蹼系帶,11-復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,13-芯線線包,21-鴨蹼狀芯線排,22-總線屏蔽,23-外被絕緣。
圖3a是由雙層均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合膜構(gòu)造的A型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套
圖3b是由雙層均質(zhì)鋁麥拉單折邊復(fù)構(gòu)的B型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套
圖3c1是由雙層均質(zhì)鋁麥拉雙折邊復(fù)構(gòu)的C型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套
圖3c2是由兩張雙層均質(zhì)鋁麥拉單折邊復(fù)構(gòu)的繞包帶可形成C型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套
圖3c3是由三層均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合膜無折邊復(fù)構(gòu)的繞包帶可形成C型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套
圖3a-圖3c中,11-復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,13-芯線線包,31-復(fù)構(gòu)屏蔽膜繞包帶,301-麥拉層,302-鋁箔層,303-繞包搭接。
圖4a是復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套扁平對(duì)夾包裹芯線排形成芯線線包屏蔽封套示意圖
圖4b是復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套扁平對(duì)夾包裹芯線排形成芯線線包屏蔽封套后芯線線包間的塑料熱熔膜條熔接閉合復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套狀態(tài)示意圖
圖4a-圖4b中,11-復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,13-芯線線包,101-芯線導(dǎo)體,102-芯線絕緣,104-屏蔽膜熔接線,301-麥拉層,302-鋁箔層
圖5a是從芯線開始的連續(xù)抽線方式制造本發(fā)明所述線纜的自動(dòng)化生產(chǎn)線組成結(jié)構(gòu)示意圖圖5b是從鴨蹼狀屏蔽芯線排開始的連續(xù)抽線方式制造本發(fā)明所述線纜的自動(dòng)化生產(chǎn)線組成結(jié)構(gòu)示意圖
圖5a-圖5b中, 13-芯線線包,21-鴨蹼狀屏蔽芯線排,31-復(fù)構(gòu)屏蔽膜繞包帶,32-芯線線包集排機(jī)構(gòu),33-芯線排屏蔽包夾機(jī)構(gòu),34-鴨蹼狀屏蔽芯線排熔接成型裝置,35-鴨蹼狀屏蔽芯線排匯總疊積收容裝置,36-芯線排螺旋扭絞裝置,37-總線屏蔽膜繞包裝置,38-總線屏蔽金屬網(wǎng)繞編裝置,39-連續(xù)注塑外被絕緣裝置,40-總拉拔牽引裝置,41-線纜收卷裝置,42-電氣控制系統(tǒng), 371-總線屏蔽膜帶原材料,381-總線屏蔽金屬線原材料,391-外被絕緣原材料。
鑒于專利附圖都是方便表達(dá)和理解的結(jié)構(gòu)示意圖,所有本發(fā)明附圖中的各個(gè)零件單元之間的空隙,在實(shí)際中通常是接觸狀態(tài),有些空間可能是材料填充狀態(tài)。
圖1a示意的是A型鴨蹼狀屏蔽芯線排在展開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖,芯線排中所有的芯線線包單元13都是單根芯線置于一個(gè)封閉的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi)形成同軸線特征的屏蔽結(jié)構(gòu);當(dāng)A型鴨蹼狀屏蔽芯線排被折疊收攏集成在線纜內(nèi)規(guī)則化集束定置后,成為如圖1c揭示的狀態(tài),單個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排是沿Y方向收攏折疊變形成Z方向上有兩個(gè)芯線層,在鴨蹼系帶10聯(lián)結(jié)狀態(tài)下,相鄰芯線分列在不同芯線層內(nèi),兩層芯線呈現(xiàn)圓木堆垛狀交錯(cuò)疊置。
圖1b示意的是B型鴨蹼狀屏蔽芯線排結(jié)構(gòu)在展開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖,在展平狀態(tài)下,位于鴨蹼狀屏蔽芯線排兩個(gè)側(cè)邊的芯線線包單元13可以是單根芯線或兩根芯線置于一個(gè)封閉的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi)、而位于中間的芯線線包單元13都是兩根芯線置于一個(gè)封閉復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi);當(dāng)B型鴨蹼狀屏蔽芯線排被折疊收攏集成在線纜內(nèi)規(guī)則化集束定置后,成為如圖1d揭示的狀態(tài),鴨蹼狀屏蔽芯線排是沿Y方向收攏折疊變形成Z方向兩個(gè)芯線層,在鴨蹼系帶10的聯(lián)結(jié)狀態(tài)下,位于不同封閉復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi)的相鄰芯線分列在同一芯線層內(nèi),而位于同一封閉復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套內(nèi)的相鄰芯線分列在不同芯線層內(nèi)。圖1a和圖1b中示例的芯線線包單元13中的芯線,有三種組織狀態(tài),一種是單根無絕緣導(dǎo)體,做屏蔽地線用,一種是單根帶絕緣皮芯線,做同軸線用,一種是兩根均各自絕緣的芯線,構(gòu)成差分對(duì)兒線;其中的導(dǎo)體101,可以是單芯的或合股的金屬導(dǎo)線,必要時(shí)采用塑料線假導(dǎo)體占位。屏蔽膜熔接線104位于芯線排兩側(cè)的屏蔽膜之間,起熔封線包作用。復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套11就是屏蔽膜對(duì)夾包裹芯線線包單元13后并熔封對(duì)接邊后形成的封套,鴨蹼系帶10就是屏蔽膜對(duì)夾包裹芯線線包單元13后并熔封對(duì)接邊后形成的封套之間的屏蔽膜連接帶。
由A型或B型鴨蹼狀屏蔽芯線排可以折疊組建線纜,從使用的角度區(qū)分,線纜分為圓線和扁線之分。圖2a是單個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的圓線線纜截面示意圖,圖2b是兩個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的圓線線纜截面示意圖,圖2c是單個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的扁線線纜截面示意圖,圖2d是兩個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的扁線線纜截面示意圖。所有這些構(gòu)建或組合基于兩類線纜,圓線或扁線,組建圓線時(shí),芯線排折疊后要近似正方形截面,還要兼顧配套連接器焊盤是單排還是雙排結(jié)構(gòu)。這里指出,不限于例舉的附圖,在Z方向上只能是至少一個(gè)最多兩個(gè)折疊芯線排,但在Y方向上并列變換并沒有限制,對(duì)于扁線更是如此。雖說Z方向上的兩個(gè)芯線排可以是A型或B型鴨蹼狀屏蔽芯線排的任意選擇,但方便工藝制作時(shí),還是同一為好。在Z方向上是至少一個(gè)最多兩個(gè)折疊芯線排,是出于對(duì)自動(dòng)化制造工藝的制約導(dǎo)致的,現(xiàn)有技術(shù)的加工設(shè)備為只有單面加工或雙面加工兩種,多排是無法自動(dòng)化加工的。
實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)該是總線中全部的芯線位于鴨蹼狀屏蔽芯線排中,這樣是方便自動(dòng)化生產(chǎn),因?yàn)楸景l(fā)明的目的就是要自動(dòng)化設(shè)備將鴨蹼狀屏蔽芯線排做為作業(yè)對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)化加工的,額外的獨(dú)立處理某些單列的芯線是麻煩的事情。
圖2e是鴨蹼狀屏蔽芯線排構(gòu)造的圓線螺旋扭絞示意圖,這只是考慮某些需要柔軟圓線時(shí),考慮對(duì)芯線螺旋加捻會(huì)增強(qiáng)線纜屏蔽在彎曲和受力情況下的屏蔽可靠性,焊點(diǎn)也不易在線纜彎曲變形時(shí)被拉拔脫焊或斷裂。這對(duì)于高端質(zhì)量的線纜或數(shù)據(jù)線時(shí),芯線扭絞是必要的。
圖1a和圖1b的鴨蹼狀屏蔽芯線排,還創(chuàng)造了一種芯線整體屏蔽和線纜整體屏蔽的可行性。當(dāng)屏蔽膜的內(nèi)側(cè)面有跨越芯線線包的連續(xù)鋁膜時(shí),必然是這個(gè)芯線排的屏蔽成為一體化,并同時(shí)兼顧了每個(gè)芯線線包的獨(dú)立屏蔽。當(dāng)?shù)镍嗸霠钇帘涡揪€排的屏蔽膜外表面有跨越芯線線包的連續(xù)鋁膜時(shí),能夠和總線屏蔽的屏蔽膜接觸,實(shí)現(xiàn)整個(gè)線纜屏蔽的整體屏蔽。整體屏蔽可以減少屏蔽地線的使用,提升結(jié)構(gòu)效率和降低成本。
圖1a和圖1b中,為了能夠使用CO2激光器激光切割去除焊端冗余的芯線線包復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套(以及總線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套),那么,復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套11外側(cè)面必須是具有最大面積麥拉面,該外側(cè)面僅僅是有小面積的鋁膜條而已;并且折疊狀態(tài)的鴨蹼狀屏蔽芯線排需要在展開狀態(tài)進(jìn)行激光切割。
圖3a-圖3c是以不同的方式組構(gòu)的屏蔽膜帶,實(shí)現(xiàn)不同的屏蔽封套的性能要求。圖3a是由雙層均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合膜F1型繞包帶構(gòu)造的A型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,圖中示意出下圖的封套11是由上圖的F1型繞包帶31螺旋繞包獲得的,并局部放大顯示繞包搭接截面303狀態(tài)。這種A型封套,F(xiàn)1型繞包帶31就是市售的雙層均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合膜。搭接繞包構(gòu)筑的這種封套,封套的內(nèi)外表面是被麥拉絕緣開來不導(dǎo)電。這是一種傳統(tǒng)的屏蔽結(jié)構(gòu)。封套的內(nèi)表面全部是鋁膜面302,外表面全部是麥拉面301,由于是搭接繞包,封套自然是金屬膜全封閉的。
圖3b是由雙層均質(zhì)鋁麥拉單折邊復(fù)構(gòu)的F2型繞包帶構(gòu)筑的B型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,圖中示意出下圖的封套11是由上圖的繞包帶31螺旋繞包獲得的,并局部放大顯示繞包搭接截面303狀態(tài)。這種B型封套,繞包帶31就是用市售的雙層均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合膜單折邊復(fù)構(gòu)的繞包帶,折邊方式是帶子的一個(gè)邊向麥拉面翻折,在麥拉面形成一個(gè)鋁膜條帶的翻邊。搭接繞包構(gòu)筑的這種封套,封套的內(nèi)表面全部是鋁膜面302,外表面有最大面積的麥拉膜301、少許的鋁膜條帶302。內(nèi)外表面是電導(dǎo)通的。由于是搭接繞包,封套自然是金屬膜全封閉的。
圖3c1是由雙層均質(zhì)鋁麥拉雙折邊復(fù)構(gòu)的C型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,圖中示意出下圖的封套11是由上圖的F3型繞包帶31螺旋繞包獲得的,并局部放大顯示繞包搭接截面303狀態(tài)。這種C型封套,繞包帶31就是用市售的雙層均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合膜雙折邊復(fù)構(gòu)的繞包帶,折邊方式是F1帶子的一個(gè)邊向麥拉面翻折,在麥拉面形成一個(gè)鋁膜條帶的翻邊,F1帶子的另外一個(gè)邊向鋁膜面翻折,在鋁膜面形成一個(gè)麥拉膜條帶的翻邊。搭接繞包構(gòu)筑的這種C型封套,封套的內(nèi)表面大面積是鋁膜面302,存留一個(gè)小面積的麥拉膜條帶301,外表面有最大面積的麥拉膜301、留存少許的鋁膜條帶302。封套內(nèi)外表面是電導(dǎo)通的。由于是搭接繞包,封套自然是金屬膜全封閉的。封套內(nèi)表面的麥拉膜條帶301可以用于屏蔽膜的熔接粘貼。
圖3c2是由兩張雙層均質(zhì)鋁麥拉單折邊復(fù)構(gòu)的繞包帶可形成C型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,簡化起見,只繪出另外一種F3型繞包帶31,沒有畫圖示意繞包成型的封套。這種C型封套,繞包帶31就是用兩張市售的雙層均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合膜F1通過折邊復(fù)構(gòu)的繞包帶,折邊方式是一個(gè)帶子的一個(gè)邊向麥拉面翻折,在麥拉面形成一個(gè)鋁膜條帶的翻邊,另一個(gè)帶子的一個(gè)邊向鋁膜側(cè)翻折,在鋁膜面形成一個(gè)麥拉膜條帶的翻邊。兩個(gè)帶子搭接在一起拼接為一個(gè)F3型繞包帶,繞包后形成的封套的結(jié)構(gòu)就是C型屏蔽封套。
圖3c3是由三層均質(zhì)鋁麥拉復(fù)合膜復(fù)構(gòu)的無折邊繞包帶F3型繞包帶,可形成C型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,其三層結(jié)構(gòu)分別是,第一層為麥拉膜面,留空少許鋁膜面,第二層為全鋁箔面,第三層為窄條的麥拉面。這種三層膜帶子,螺旋搭接繞包后形成的封套,自然也是C型封套,封套的內(nèi)表面大面積是鋁膜面302,存留一個(gè)小面積的麥拉膜條帶301,外表面有大面積的麥拉膜301、留存少許的鋁膜條帶302。封套內(nèi)外表面是電導(dǎo)通的。由于是搭接繞包,封套自然是金屬膜全封閉的。封套內(nèi)表面的麥拉膜條帶301可以用于屏蔽膜的熔接粘貼。這種F3型繞包帶缺點(diǎn)是需要特制,優(yōu)點(diǎn)是使用方便且效果好。
當(dāng)然,可能還有其他方式的繞包結(jié)構(gòu)的實(shí)施例,不再例舉。
由以上構(gòu)筑的A、B、C型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,套封在芯線排外圍,然后對(duì)夾合攏,就可以形成芯線線包的分割和獨(dú)立包圍。圖4a是復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套扁平對(duì)夾包裹芯線排形成芯線線包屏蔽封套示意圖,圖4a中例舉使用的是C型復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,外表面有斜紋的鋁膜條,內(nèi)表面有斜紋的麥拉膜條,實(shí)際上,這可以是由預(yù)制的F4斜紋包覆帶直線鋪放生成。
當(dāng)然要固定這個(gè)封合面就有兩種不同的工藝,一種是在芯線線包之間增加屏蔽膜熔接線104,另外一種是,使用自帶塑料熔接膜條的繞包帶來完成封套。圖4b是復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套扁平對(duì)夾包裹芯線排形成芯線線包屏蔽封套后芯線線包間的塑料熱熔膜條熔接閉合復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套狀態(tài)示意圖,圖中,鋁箔層302在對(duì)夾熔接后壓封合在一起,形成屏蔽膜的環(huán)形封閉,塑料熔接膜條104熔化后擠壓流延到一個(gè)三角區(qū)域存留。由此,圖4b示意的是一個(gè)完整屏蔽的獨(dú)立芯線線包和復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套11以及鴨蹼系帶10。當(dāng)芯線線包中是兩根芯線時(shí),也是相同的屏蔽封合方法實(shí)現(xiàn)同樣的封合結(jié)構(gòu)。
芯線線包復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套11通常是采用鋁麥拉復(fù)合膜帶螺旋繞包形成的,繞包時(shí)有一定的搭接量,保證在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)屏蔽留空,最小搭接量要滿足在芯線線包隨線纜彎曲變形時(shí)導(dǎo)致的搭接處錯(cuò)層滑移時(shí)仍然有鋁膜層的重疊。另外,雖然繞包后形成幾何上的金屬膜閉合的封套,但搭接錯(cuò)層處最好不要熔接固連在一起,當(dāng)封套隨芯線彎曲變形時(shí),錯(cuò)層的滑移可以避免屏蔽膜內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力,從而避免金屬膜出現(xiàn)銀紋或龜裂,保證良好的屏蔽性能。
所有B型或C型芯線線包復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套11,所有折邊成型的帶子,帶子的折邊都是一個(gè)小小的折邊,折邊寬度尺寸通常都小于帶子寬度的1/10,因此,帶子保留了有最大可能的大面積復(fù)合膜麥拉面區(qū)域,這個(gè)具有最大麥拉面積的表面繞包時(shí)位于包封封套的外側(cè),便于以后加工時(shí)的激光切割。繞包時(shí)會(huì)形成繞包搭接錯(cuò)層303,這個(gè)搭接重疊量不能太大也不能太小,大了影響激光切割,小了容易出現(xiàn)屏蔽裂縫。此處注意圖中的XYZ坐標(biāo)系,XY平面平行于屏蔽膜平面,Z垂直于膜面,線纜縱向X并不和帶子的縱向長邊平行,這實(shí)際是表示繞包時(shí)有一個(gè)螺旋角。這種狀態(tài)下,外側(cè)面的鋁膜條帶,因?yàn)榭缬蛐揪€線包,有凸起的外表,可以接觸其他鴨蹼狀屏蔽芯線排或總線屏蔽封套形成電連接。順便指出,總線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套可以和芯線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套采用同樣的屏蔽結(jié)構(gòu)。這樣,甚至可以在一個(gè)加工設(shè)備上采用CO2激光器完成總線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套和芯線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的激光切割和機(jī)械脫除。
由A型或B型鴨蹼狀屏蔽芯線排,經(jīng)過組合集成,就可以組建線纜的內(nèi)部總線。線纜內(nèi)部總線,可以是全部芯線均處于鴨蹼狀屏蔽芯線排內(nèi),也可以是部分芯線處于鴨蹼狀屏蔽芯線排內(nèi)。作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo),自然是全部芯線均處于鴨蹼狀屏蔽芯線排中方便加工。
以上所有例舉的此種線纜的結(jié)構(gòu)中,共同的特征就是,線纜從內(nèi)向外依次有:芯部總線、總線屏蔽、線纜外被絕緣,芯部總線至少有一個(gè)鴨蹼狀屏蔽芯線排。在制造數(shù)據(jù)連接線時(shí),需要把所有的芯部鴨蹼狀屏蔽芯線排展開為至少一排最多兩排,就可以進(jìn)行自動(dòng)化加工處理,包括自動(dòng)化去除屏蔽結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu),包括對(duì)位焊接等等。當(dāng)包括總線屏蔽和芯線屏蔽中所有的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套都有內(nèi)外表面電導(dǎo)通特性時(shí),線纜內(nèi)的全部屏蔽就可以通過一個(gè)接地線接地,優(yōu)化或簡化了現(xiàn)有線纜的屏蔽接地結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)稱之為整體屏蔽結(jié)構(gòu)。當(dāng)總線屏蔽和芯線屏蔽中的復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套的麥拉面朝外設(shè)置時(shí),就可以用CO2激光器進(jìn)行切割后機(jī)械去除。
圖5a示意構(gòu)造出一種制造本發(fā)明所述線纜的連續(xù)抽線設(shè)備。事實(shí)上,這個(gè)設(shè)備也是根據(jù)本發(fā)明所述線纜制造方法構(gòu)造的。
首先,芯線線包13 經(jīng)過芯線線包集排機(jī)構(gòu)32集成為一個(gè)芯線線排,芯線線包可能為單根芯線或2根芯線,然后由芯線排屏蔽膜包夾機(jī)構(gòu)33包覆復(fù)構(gòu)屏蔽膜繞包帶31到芯線排形成復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套,然后,由鴨蹼狀屏蔽芯線排熔接成型裝置34封合固定屏蔽膜,形成完整的鴨蹼狀屏蔽芯線排。這個(gè)過程固化了芯線在線包中的次序、位置、間距。
然后,通過鴨蹼狀屏蔽芯線排匯總疊積收容裝置35,所有鴨蹼狀屏蔽芯線排集成匯總到一起,經(jīng)過一個(gè)適配的模具和機(jī)構(gòu),約束芯線排成為圖2a-圖2d所示的線纜總線的典型截面狀態(tài)。
然后,有一個(gè)芯線排螺旋扭絞裝置36,對(duì)芯線截面連續(xù)螺旋扭絞,獲得如圖2e示意的芯線換位狀態(tài)。
然后,有一個(gè)總線屏蔽膜繞包裝置37,對(duì)集束的芯線線排繞包總線復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套。
然后,有一個(gè)總線屏蔽金屬網(wǎng)繞編裝置38,對(duì)集束的芯線繞編金屬網(wǎng),形成總線屏蔽的編織網(wǎng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
然后,完成總線屏蔽的中間態(tài)線纜經(jīng)過一個(gè)連續(xù)注塑外被絕緣裝置39,完成外被絕緣包封。
成型完成的線纜,在總拉拔牽引裝置40的拖動(dòng)作用下,連續(xù)的從注塑機(jī)中引拔脫出。此引拔動(dòng)力,也是前敘機(jī)構(gòu)中芯線連續(xù)行進(jìn)的動(dòng)力,牽引的速度也是前敘機(jī)構(gòu)中芯線連續(xù)行進(jìn)的速度。總拉拔牽引裝置40用于夾持從注塑機(jī)口模吐出并冷卻定型的線纜并提供連續(xù)抽線成型的牽引動(dòng)力。
最后,有一個(gè)線纜收卷裝置41,將線纜收卷包裝。
其中有一套電氣控制系統(tǒng)42,支撐整個(gè)生產(chǎn)線的動(dòng)作和動(dòng)力,并提供每個(gè)繞包工序中直線和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的合成控制。
這條連續(xù)生產(chǎn)線的原材料輸入有:芯線13,復(fù)構(gòu)屏蔽膜繞包帶31,總線屏蔽膜帶371,總線屏蔽金屬線381,外被絕緣391。產(chǎn)出物為成品線纜。
結(jié)合所述線纜成型方法,本設(shè)備中,兼容扁線和圓線的制造。當(dāng)制造扁線時(shí),或者某些不需要截面扭絞換位的線纜,設(shè)備中的芯線排螺旋扭絞裝置36是靜止不轉(zhuǎn)的。另外,對(duì)有鴨蹼狀屏蔽芯線排預(yù)制的情況,只需要將相應(yīng)工站裝置去除即可。
實(shí)施對(duì)芯線排橫截面扭絞并不簡單,需要將上游工序的全部芯線都收置在一個(gè)回轉(zhuǎn)架上才可以,況且,這些芯線都是連著在線的工站加工裝置的,還包括芯線料盤,意味著這些裝置需要一同的旋轉(zhuǎn)。退一步來看,如果只是使用預(yù)制完成的鴨蹼狀屏蔽芯線排作為加工設(shè)備的起始點(diǎn),設(shè)備會(huì)簡單很多。其缺點(diǎn)是,因?yàn)轼嗸霠罹€排的長度是有限的必然面臨有線纜的接駁問題,要整體接駁鴨蹼狀屏蔽芯線排是比較困難的。根據(jù)用戶需要和生產(chǎn)計(jì)劃,制造定長的線纜可以考慮這種方案的設(shè)備,這就演化為如圖5b示意的簡化的定長線纜連續(xù)抽線生產(chǎn)線,和圖5a的設(shè)備比較,區(qū)別在于缺省了前導(dǎo)的預(yù)制工序。
圖5b這條連續(xù)生產(chǎn)線的原材料輸入有:鴨蹼狀屏蔽芯線排21,總線屏蔽膜帶371,總線屏蔽金屬線381,外被絕緣391。產(chǎn)出物為成品線纜。
以上所有附圖中畫出的有限的芯線數(shù)量、芯線線包數(shù)量、復(fù)構(gòu)屏蔽膜繞包帶帶結(jié)構(gòu)、復(fù)構(gòu)屏蔽膜封套結(jié)構(gòu)、鴨蹼狀屏蔽芯線排數(shù)量種類等等都不構(gòu)成對(duì)實(shí)施例的限制,也不構(gòu)成對(duì)發(fā)明方案的限制。
綜上所述,在建立在一種鴨蹼狀芯線線排的基礎(chǔ)上,可以獲得圓形或扁線線纜和相應(yīng)的數(shù)據(jù)線。這種鴨蹼狀屏蔽芯線排最大限度包容了現(xiàn)有芯線屏蔽技術(shù),并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了線纜整體屏蔽技術(shù)。使用廉價(jià)的鋁箔麥拉復(fù)合膜構(gòu)筑所有的總線屏蔽和芯線屏蔽,滿足了同軸線和差分線對(duì)兒的屏蔽結(jié)構(gòu)要求。由于在鴨蹼狀屏蔽芯線排內(nèi)固化了芯線導(dǎo)體之間的次序和距離,為數(shù)據(jù)線制造的自動(dòng)化加工作業(yè)創(chuàng)造了條件,可以滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)的USB3.1-typeC以及HDMI數(shù)據(jù)線的性能要求和工藝要求。本發(fā)明的線纜和數(shù)據(jù)線具有極高的性價(jià)比。
以上的實(shí)施方式,并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等,例如本發(fā)明涉及使用的鋁麥拉復(fù)合膜,還可以是等效的其它的金屬箔和其它塑料膜復(fù)合的薄膜,均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。