CN109286091A - 用于直线电机的接线装置、直线电机及直线电机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了直线电机的接线装置，包括绝缘跳线基板、跳线固定装置、动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱，绝缘跳线基板采用注射材质，将所述动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱注射固定安装在绝缘跳线基板上；动力进线柱和地线接线柱在绝缘跳线基板正面一端设有接线固定装置，动力进线柱和地线接线柱通过接线固定装置与外接线缆连接；动力出线柱固定在绝缘跳线基板的背面，动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱之间互相绝缘，跳线固定装置设置在所述绝缘跳线基板上，用于将所述跳线模块装配在直线电机上的跳线模块安装位上。本发明还公开了直线电机和直线电机系统。本发明公开的接线装置、直线电机和直线电机系统，可以实现线缆和电机的分离。

Description

用于直线电机的接线装置、直线电机及直线电机系统

技术领域

本发明涉及电动机设备领域，尤其涉及用于直线电机的接线装置及使用该跳线装置设计的直线电机。

背景技术

直线电机可以看成旋转电机沿径向剖开并展开成直线，旋转电机的定子成为直线电机的初级(亦称为动子)，旋转电机的转子成为直线电机的次级(亦称为定子)。旋转电机输出扭矩，直线电机的输出则为推力。直线电机的出现使得往复运动不再需要通过复杂丝杠旋转来实现，同时其速度高、推力大、体积小，已经成为高速高精度直线进给系统的首选。当下，直线电机在加工中心、放电加工机和龙门系统等工业机械中得到越来越广泛的应用。

现有技术提供的直线电机，迫于技术难度和生产成本，普遍采用将供电线缆直接和绕组引线焊接，通过模具将线缆定位在机身上灌封来达到固定和绝缘的效果。然而线缆属于易损件，采用灌封胶直接灌封会导致线缆焊接位被灌封胶包裹而无法触及，因而这种电机的维修难度很大。其还包括以下缺陷：

其一：电机长期运转后线缆由于折弯疲劳、渗油老化等等原因出现损坏时，因为线缆不能和机身分离，只能将电机部分一同拆下返厂维修；

其二：线缆在受到拖拽拉扯时，由于线缆直接和内部绕组焊接在一起，拖拽拉扯的过程会对内部结构产生冲击，可能造成内部结件损伤；

其三：线缆本身由多组芯线绞合而成，线和线间存有缝隙，电机灌封胶会沿着缝隙渗透到线缆内部，造成线缆局部硬化，硬化后的线缆柔性下降，直接影响线缆运动，且在重复的扭转弯曲动作中易出现损伤。

可见现有直线电机的线缆连接存在不合理的地方。

发明内容

针对现有技术中直线电机的线缆布设存在的问题，本发明实施例提供应用于直线电机的接线装置、直线电机以及采用该接线装置和直线电机设计的直线电机系统。

本发明实施例提供的用于直线电机的接线装置，包括跳线模块；跳线模块包括绝缘跳线基板、跳线固定装置、动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱，绝缘跳线基板采用注射材质，动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱通过注射封装在绝缘跳线基板上；动力进线柱和地线接线柱在绝缘跳线基板正面设有接线固定装置，动力进线柱和地线接线柱通过接线固定装置与外接线缆电连接；动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱之间互相绝缘，跳线固定装置设置在绝缘跳线基板上，用于将跳线模块装配在直线电机上的跳线模块安装位上。

优选地，所述用于直线电机的接线装置还包括盖板组件，盖板组件包括接线盒盖、线缆接头和盖板固定装置，线缆接头安装在接线盒盖的正面并与接线盒盖背面连通，盖板固定装置设置在接线盒盖上，用于将盖板组件和直线电机上的盖板组件安装位匹配固定；

本发明实施例还提供直线电机，包括电机外壳、初级和次级，初级和次级设在电机外壳内，次级包括线圈和铁芯，还包括动力线端子和接地线端子；电机外壳上设置有接线空腔，接线空腔内设置有端子安装位；

动力线端子和接地线端子均包括若干单元端子和设置在单元端子间的绝缘垫片，每个单元端子包括接线柱安装位和线圈安装位，接线柱安装位上设置接线柱安装孔，每个动力线端子或者接地线端子的所有单元端子的接线柱安装孔的中心在一条直线上，线圈安装位与线圈引出线焊接；动力线端子和接地线端子的接线柱安装位与端子安装位匹配，从而实现动力线端子与动力线进线柱、动力线出线柱适配，接地线端子与所述地线接线柱适配。

本发明实施例还提供直线电机系统，包括上述实施例提供的接线装置和直线电机；

接线装置的跳线模块通过跳线固定装置固定在直线电机的电机外壳上的跳线模块安装位上，从而实现跳线模块的动力进线柱、动力出线柱与动力接线端子、地线接线柱与接地线端子之间的匹配。

本发明实施例提供的用于直线电机的接线装置、直线电机和直线电机系统，通过对原直线电机的接线进行改造，将原来直线电机的接线分成了单独的接线装置和与接线装置匹配的固定设置在直线电机里的动力线端子、接地线端子，通过将接线装置上的动力接线柱、动力出线柱、地线接线柱与电机外壳上的接线空腔位上的端子安装位匹配安装，实现接线装置的动力进线柱、动力出线柱与动力线端子，地线接线柱与接地线端子之间的匹配。将原来线缆直接与线圈的引线焊接，变为线缆通过接线装置连接动力线端子、接地线端子从而实现线缆和线圈的连接。通过本发明提供的接线装置、直线电机和直线电机系统，实现了对电机内部绕组线端的整合集成，并提供外侧线缆安装位，实现线缆和线圈绕组分开。使得电缆在损坏后不再需要将电机拆下返厂，而是将线缆部分从电机上断开，更换新的线缆后电机部分即可再次使用。同时，线缆的设计和装配独立于电机部分，线缆不需要接触灌封胶，也就不存在渗透硬化问题。其次，线缆和线圈绕组引线不再直接连接，而通过跳线接头相导通，当线缆受到冲击时，跳线接头代替内部线端承受冲击，这避免了内部线端在冲击中损坏的情况，即使跳线接头损伤，也容易拆卸维修，给设备的检修、养护带来了方便。

另外，由于线缆和电机可以分离，使得电机和连接器件的设计、制造过程相互独立。通过改变线缆接头的安装位，可以支持不同客户的线缆需求，不同长度、不同线型、不同线径、不同朝向，更进一步的，可以满足各类插头插针、旋转接头、单线多线、不同出线位置等等的客制要求。而这些对于电机厂家而言，只需将库存电机和重新设计的跳线接头进行组装即可出货，减少了制造成本和生产周期。

最后，也简化了切换操作。通过对电机线圈进行不同的连线可以获得不同的性能，则可以容易的将连线方案固化在一结构件中，就可形成一特殊的跳线模块。这样，通过给电机接插不同的跳线模块，即可达到电机在不同性能上进行切换的目的。

其一：跳线模块是将线缆的输入电流分配到对应连线处的功能部件。通过特殊的单元端子排布形式，可以使得跳线模块的复杂程度大大降低。跳线模块结构简单紧凑，借助绝缘材质如注塑模可将其整合在一小体积内，易于集成在接线盒盖、或内嵌机身、甚至整合在线缆端部。综上，具有便于保存、易于集成的优势，简化电机设计；

其二：使用跳线模块不需要使用者掌握电气原理，不用逐一学习各个端口功能，将模块安装到位即可使跳线生效，对非专业用户友好——反之，用户不再需要沿着复杂的接线去反推电机线圈的接法，直接通过模块标示即可确定电机切换到了哪个性能状态；

其三：不同性能的电机需要匹配不同的电气参数才能运行。而采用不同型号的跳线模块后，厂家可容易的将模块和对应电机参数、调试数据进行关联，并写入驱动器中。这样用户改装电机后就无需再进行电机和驱动器的调试匹配，只是将预制在驱动器中的数据进行调用。这也意味着，即使是非专业人员来进行操作，也能将切换后的电机恢复到高精、平稳、低噪的工作状态；

其四：直线电机是一种系列化高度统一的产品，同一系列的产品结构和性能上有很高的沿承性。而同系列产品的跳线方案、尺寸易于统一，这使得所制成的跳线模块也具有高度的通用性，具备兼容同系列中全部产品的能力。

优选地，接线盒盖背面沿接线盒盖边缘设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封件，第一密封件用于防止尘土和水汽进入所述跳线模块内。通过设置第一密封件，给接线盒内部的线路提供防水防尘的环境。

优选地，在接线盒盖的正面还设有第一安装孔，用于安置配套组件。第一安装孔可以是其他传感器的安装位，即配套组件为传感器，如霍尔传感器。在接线盒上设置第一安装孔，便于其他传感器在机身上进行集成，这进一步的降低机台设计的复杂程度。

优选地，动力进线柱和动力出线柱由绝缘材质和导电材质相互嵌套而成。如包括绝缘柱和若干导电环，若干导电环间隔设置在绝缘柱上。通过在动力出线柱和动力出线柱上设置不同的导电环。通过设置动力进线柱和动力出线柱中导电环的数量和结构，可以设置不同的跳线模式，通过更换不同模式的跳线接头，可以实现对直线电机中单元端子的不同连接，从而实现对直线电机内部线圈绕组的串并联等不同连接模式，从而通过更换不同模式的跳线接头，实现对直线电机的工作控制。通过动力进线柱、动力出线柱与动力线端子中不同单元端子的匹配，实现特殊设计的直线电机。可以在多倍速度或多倍推力的模式下进行切换。这种切换是通过大幅度改变电机内部参数来实现的——借助开放的内部绕组端口，使用特殊的跳线模块重新连接内部的绕组，并最终获得电机性能的变化。这种模式切换不依赖其他外部设备，无需更换驱动器就能实现。就当前技术条件下，当操作者对电机运行有超过最大速度或超过最大推力的要求时，除了过载外，只能更换设备来实现；而在本发明实施例提供的直线电机上，当操作者在实际运转过程中期望获得更高速度或者更大推力时，可以自行对设备模式进行切换。这可使得电机的应用场合大幅度拓宽。例如，对于用户来说，原先下达一个超过最大速度的命令可能导致设备报警，现在可将电机档位调整到更高的速度档位，使得该速度命令落在电机的性能范围内，则命令可以被执行。当然，这种性能的多倍提升不是全面的，是建立其他性能的损失上的，例如最大推力提升了，其最大速度会下降。

跳线模块上还设置有导电板，所述导电板用于设置跳线接头的接通模式。通过导电板实现跳线接头中不同动力进线柱、动力出线柱之间的不同连接方式，如三角形连接，星形连接方式等，可以设置不同的跳线模式，通过更换不同模式的接线装置，可以实现对直线电机中单元端子的不同连接，从而实现对直线电机内部线圈绕组的串并联等不同连接模式，从而通过更换不同模式的跳线接头，实现对直线电机的工作控制。

优选地，线缆接头为直通接头或者旋转接头。直通接头可供外接线缆直接穿过该线缆接头，从而实现外接线缆与动力进线柱、地线接线柱上的接线固定装置连接。旋转接头可以设置为插针旋转接头，可以满足各类插头插针、旋转接头、单线多线、不同出线位置等等的客制要求。而这些对于电机厂家而言，只需将库存电机和重新设计的接线结构件进行组装即可出货，减少了制造成本和生产周期。

优选地，接线装置还包括接线盒，接线盒上设有供跳线模块的动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱穿过的接线柱通孔，在接线盒背面接线柱通孔位置设有端子安装位。还包括动力线端子和接地线端子，动力线端子和接地线端子均包括若干单元端子和设置在单元端子间的绝缘垫片，每个单元端子包括接线柱安装位和线圈安装位，接线柱安装位上设置接线柱安装孔，每个动力线端子或者接地线端子的所有单元端子的接线柱安装孔的中心在一条直线上，线圈安装位与所述线圈引出线焊接；

接线盒与直线电机外壳固定安装后，所述动力线端子和接地线端子的接线柱安装位与所述端子安装位匹配，从而实现所述动力线端子与动力线进线柱、动力线出线柱适配，所述接地线端子与所述地线接线柱适配。

优选地，接线盒正面设置有容置腔，跳线模块安装在容置腔底部，接线盒容置腔顶部向四周延伸出第一台阶面，接线盒安装位设置向内的凹槽台阶面，第一台阶面的底面与凹槽台阶面的表面贴合匹，接线盒与电机外壳通过灌封胶固定。通过设置容置腔、第一台阶面和凹槽台阶面，可以将跳线模块全部安装在容置腔内部，同时实现接线盒与电机外壳的密封匹配安装，实现更好的装配效果。

优选地，直线电机还包括信号接线端子，接线盒设有供信号接线端子通过的信号端子通孔，在接线盒背面信号端子通孔处还设有信号端子安装位，信号接线端子穿过信号端子通孔并安装在信号端子安装位上。

附图说明

图1为本发明实施例中直线电机系统结构示意图；

图2为本发明实施例中跳线接头结构示意图，以及跳线接头与接线盒、动力接线端子、地线接线端子分解示意图；

图3A为接线盒盖板组件直通线缆接头方式结构示意图；

图3B为接线盒盖板组件旋转线缆接头方式结构示意图；

图4A为跳线模块反面结构示意图；

图4B为跳线模块正面结构示意图；

图5A为接线盒正面结构示意图；

图5B为接线盒反面结构示意图图；

图6为动力接线端子和接地线接线端子结构示意图；

图7为动力进线柱和动力出线柱结构示意图；

图8A为直线电机系统组装结构示意图；

图8B为图8A沿U-U剖面剖开结构示意图；

图9为实施例1中不同跳线接头实现直线电机内部单元端子连接不同线圈结构示意图；

图10为实施例1中直线电机内部电路结构示意图；

图11、图12为实施例2中通过导电板实现动力接线柱之间不同连接关系，从而改变直线电机内部绕组结构示意图；

图13为实施例2中直线电机内部电路结构示意图；

图14为实施例3中直线电机内部电路结构示意图。

附图中：100、接线装置；110、盖板组件；111、接线盒盖；112、线缆接头；113、盖板固定装置；114、第一安装孔；115、第一密封件；120、跳线模块；121、绝缘跳线基板；122、跳线固定装置；123、动力进线柱；124、动力出线柱；1241、绝缘柱；1242、导电环；125、地线接线柱；126、接线固定装置；127、导电板；200、直线电机；210、电机外壳；211、前面板；212、接线盒固定位；213、接线盒安装位；221、线圈；222、铁芯；223、T形块；230、接线盒；231、接线柱通孔；232、端子安装位；233、跳线模块固定安装位；234、信号端子通孔；235、信号端子安装位；237、盖板固定安装位；238、第一台阶面；240、动力线端子；241、单元端子；2411、接线柱安装位；2412、线圈安装位；242、绝缘垫片；250、地线端子；260、信号接线端子。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供直线电机系统，包括接线装置100和直线电机200。

如图2所示，本发明实施例提供的用于直线电机200的接线装置100，包括跳线模块120；如图4A、图4B所示，跳线模块120包括绝缘跳线基板121、跳线固定装置122、动力进线柱123、动力出线柱124和地线接线柱125，其中，动力进线柱123、动力出线柱124又合称为动力线接线柱。绝缘跳线基板121设有若干接线柱安装孔(未图示)，动力进线柱123和地线接线柱125穿过接线柱安装孔并固定安装在绝缘跳线基板121上；动力进线柱123和地线接线柱125在绝缘跳线基板121正面设有接线固定装置126，动力进线柱123和地线接线柱125通过接线固定装置126与外接电缆电连接；动力出线柱124固定在绝缘跳线基板121的背面，动力进线柱123、动力出线柱124和地线接线柱125之间互相绝缘，跳线固定装置122设置在绝缘跳线基板121上，用于将跳线模块120装配在直线电机200上的跳线模块安装位上。一种实现方式中，通过注射模工艺将动力进线柱123、动力出线柱124和地线接线柱125固定在绝缘跳线基板121上，使用这种工艺，可以制成紧凑且相互绝缘的跳线模块120。本发明实施例中提供的一种具体实施方式中，跳线固定装置122为设置在绝缘跳线基板121上的螺钉孔及螺钉，螺钉穿过该螺钉孔与设置在直线电机200电机外壳210上设置的跳线模块安装位的螺纹匹配，实现跳线模块120与直线电机200之间的匹配安装。同理，跳线模块120上和电机外壳上的跳线模块安装位也可以设置为标准件或者按型号设置为标准件，实现通用性的匹配。

接线装置100可以制作成单独的零件装配在直线电机200电机外壳210上，以方便对直线电机的线缆的安装和拆除。接线装置100也可以实现将跳线模块120集成到线板、线缆或电源插头等其他部件上。实现灵活的配置，满足各种定制化的要求。

另一种优选的实施方式中，接线装置100上可以设置多个跳线模块120，将多个跳线模块120集成在一个接线装置上，每一个跳线模块可以有独立的动力接线柱、动力出线柱和地线接线柱朝向，实现一个接线装置100可以满足不同接线方向要求的直线电机。

当将接线装置100设置为单独的零件时，在直线电机200的电机外壳210上设置接线空腔，同时需要设置与接线装置的动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱匹配的动力线端子和接地线端子。动力线端子和接地线端子均包括若干单元端子和设置在单元端子间的绝缘垫片，每个单元端子包括接线柱安装位和线圈安装位，接线柱安装位上设置接线柱安装孔，每个动力线端子或者接地线端子的所有单元端子的接线柱安装孔的中心在一条直线上，线圈安装位与直线电机线圈引出线焊接；在接线空腔上设置端子安装位；接线装置100与直线电机200电机外壳210固定安装后，动力线端子和接地线端子的接线柱安装位与端子安装位匹配，从而实现动力线端子与动力线进线柱、动力线出线柱适配，接地线端子与地线接线柱适配。

一种优选的实施方式中，如图3A、图3B所示，接线装置100还包括盖板组件110，盖板组件110包括接线盒盖111、线缆接头112和盖板固定装置113，线缆接头112安装在接线盒盖111的正面并与接线盒盖111背面连通，盖板固定装置113设置在接线盒盖111上，用于将盖板组件110和直线电机200上的接线盒230匹配固定；本发明实施例中提供的一种具体实施方式中，盖板固定装置113为设置在直线电机200电机外壳210上的螺钉孔及螺钉，螺钉穿过该螺钉孔与设置在接线盒230上的螺纹匹配，实现盖板组件110与直线电机200之间的匹配安装。盖板固定装置113也可以采用其他可实现的固定方式，如在接线盒盖111背面设置卡扣，在直线电机200接线空腔中对应位置设置卡孔，通过卡扣合卡孔的配合实现盖板组件110与直线电机200的匹配安装。在另一个实施例中，可以在直线电机200接线空腔位置上设置接线盒230，接线盒230上设置盖板组件安装位，实现盖板组件110与接线盒230的匹配安装。其中，盖板组件110的接线盒盖111和接线盒230可以设置为标准件，即每一个盖板组件110的接线盒盖111都设置成一个标准件，每一个接线盒230与接线盒盖111匹配的部位也设置成标准件，或者盖板组件110的接线盒盖111按直线电机200的型号设置为标准件，这样可以更好地通过跳线接头100的模块实现和直线电机200中的动力接线端子匹配来重组直线电机200的电机绕组。

如图1、图8A、图8B所示，本发明实施例还提供直线电机200，包括电机外壳210、初级和次级(未图示)，初级和次级设在电机外壳210内，次级包括线圈221、铁芯222和T形块223，T形块实现了直线电机和机台的连接。还包括接线盒230、动力线端子240和接地线端子250；电机外壳210前面板211上设置有接线盒安装位213，用于将接线盒230固定安装在电机外壳210上；

接线盒230一种优选的实现方式是采用注射模工艺制作，如图5A、图5B所示，接线盒230上设有供跳线接头100的动力进线柱123、动力出线柱124和地线接线柱125穿过的接线柱通孔231，在接线盒230背面接线柱通孔231位置设有端子安装位232；接线盒230正面设有跳线模块固定安装位233，用于与跳线固定装置122配套以将跳线模块120安装在接线盒230正面；一种实施方式中，跳线模块固定安装位233为螺纹孔。同时，在接线盒230正面还设有与盖板固定装置113匹配的盖板固定安装位237，一种实施方式中，盖板固定安装位237为通孔。盖板固定装置113上的螺钉穿过接线盒盖111上的螺孔和盖板固定安装位237与设置在电机外壳210上接线盒安装位213上的接线盒固定位212固定连接。

动力线端子240和接地线端子250均包括若干单元端子241和设置在单元端子241间的绝缘垫片242，如图6所示，每个单元端子241包括接线柱安装位2411和线圈安装位2412，接线柱安装位2411上设置接线柱安装孔，每个动力线端子240或者接地线端子250的所有单元端子241的接线柱安装孔的中心在一条直线上，线圈安装位2412与线圈221引出线焊接。单元端子241安装好后，其接线柱安装孔位于接线盒230的端子安装位232上，并实现接线柱安装孔与接线盒230上设置的接线柱通孔231中心匹配，动力进线柱123、动力出线柱124、地线接线柱125穿过接线柱安装孔可实现和接线柱安装孔匹配安装。每个动力线端子240中单元端子241的数量根据电机的工作功率、工作环境由厂家预先设定，如单个单元端子241的直线电机200，三个单元端子241的直线电机200等。一般情况下，开放的单元端子241的数量越少，电机切换的档数会减少，接线的复杂程度也会下降。

接线盒230与电机外壳210固定安装后，动力线端子240和接地线端子250的接线柱安装位2411与端子安装位232匹配，从而实现动力线端子240与动力进线柱123、动力出线柱124适配，接地线端子250与所述地线接线柱125适配。

本发明实施例提供的用于直线电机200的跳线接头100、直线电机200和直线电机200系统，通过对原直线电机200的接线进行改造，将原来直线电机200的接线分成了单独的接线装置100和与接线装置100匹配的固定设置在直线电机200里的接线盒230和动力线端子240、接地线端子250，通过将跳线接头100与接线盒230匹配安装，实现接线装置100的动力进线柱123、动力出线柱124与动力线端子240，地线接线柱125与接地线端子250之间的匹配。将原来线缆直接与线圈221的引线焊接，变为线缆通过接线装置100连接动力线端子240、接地线端子250从而实现线缆和线圈221的连接。通过本发明提供的接线装置100、直线电机200和直线电机系统，实现了对电机内部绕组线端的整合集成，并提供外侧线缆安装位，实现线缆和线圈绕组分开。使得电缆在损坏后不再需要将电机拆下返厂，而是将线缆部分从电机上断开，更换新的线缆后电机部分即可再次使用。同时，线缆的设计和装配独立于电机部分，线缆不需要接触灌封胶，也就不存在渗透硬化问题。其次，线缆和线圈绕组引线不再直接连接，而通过接线装置100相导通，当线缆受到冲击时，接线装置100代替内部线端承受冲击，这避免了内部线端在冲击中损坏的情况，即使接线装置100损伤，也容易拆卸维修，给设备的检修、养护带来了方便。

另外，由于线缆和电机可以分离，使得电机和连接器件的设计、制造过程相互独立。通过改变线缆接头112的安装位，可以支持不同客户的线缆需求，不同长度、不同线型、不同线径、不同朝向，更进一步的，可以满足各类插头插针、旋转接头、单线多线、不同出线位置等等的客制要求。而这些对于电机厂家而言，只需将库存电机和重新设计的接线装置100进行组装即可出货，减少了制造成本和生产周期。

最后，也简化了切换操作。通过对电机线圈221进行不同的连线可以获得不同的性能，则可以容易的将连线方案固化在一结构件中，就可形成一特殊的跳线模块120。这样，通过给电机接插不同的跳线模块120，即可达到电机在不同性能上进行切换的目的。

其一：跳线模块120是将线缆的输入电流分配到对应连线处的功能部件。通过特殊的单元端子241排布形式，可以使得跳线模块120的复杂程度大大降低。跳线模块120结构简单紧凑，借助绝缘材质如注塑模可将其整合在一小体积内，易于集成在绝缘跳线基板121、或内嵌机身、甚至整合在线缆端部。综上，具有便于保存、易于集成的优势，简化电机设计；

其二：使用跳线模块120不需要使用者掌握电气原理，不用逐一学习各个端口功能，将模块安装到位即可使跳线生效，对非专业用户友好--反之，用户不再需要沿着复杂的接线去反推电机线圈221的接法，直接通过模块标示即可确定电机切换到了哪个性能状态；

其三：不同性能的电机需要匹配不同的电气参数才能运行。而采用不同型号的跳线模块120后，厂家可容易的将模块和对应电机参数、调试数据进行关联，并写入驱动器中。这样用户改装电机后就无需再进行电机和驱动器的调试匹配，只是将预制在驱动器中的数据进行调用。这也意味着，即使是非专业人员来进行操作，也能将切换后的电机恢复到高精、平稳、低噪的工作状态；

其四：直线电机200是一种系列化高度统一的产品，同一系列的产品结构和性能上有很高的沿承性。而同系列产品的跳线方案、尺寸易于统一，这使得所制成的跳线模块120也具有高度的通用性，具备兼容同系列中全部产品的能力。

优选地，接线盒盖111背面沿接线盒盖111边缘设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封件115，第一密封件115用于防止尘土和水汽进入跳线模块120内。通过设置第一密封件115，给接线盒230内部的线路提供防水防尘的环境。

优选地，在接线盒盖111的正面还设有第一安装孔114，用于安置配套组件。第一安装孔114可以是其他传感器的安装位，即配套组件为传感器，如霍尔传感器。在接线盒盖111上设置第一安装孔114，便于其他传感器在机身上进行集成，这进一步的降低机台设计的复杂程度。

优选地，动力进线柱123和动力出线柱124包括绝缘柱1241和若干导电环1242，导电环1242间隔设置在绝缘柱1241上。通过在动力进线柱123和动力出线柱124上设置不同的导电环1242，通过设置动力进线柱123和动力出线柱124中导电环1242的数量和结构，可以设置不同的跳线模式，通过更换不同模式的接线装置100，可以实现对直线电机200中单元端子241的不同连接，从而实现对直线电机200内部线圈绕组的串并联等不同连接模式，通过更换不同模式的接线装置100，实现对直线电机200的工作控制。可以在多倍速度或多倍推力的模式下进行切换。这种切换是通过大幅度改变电机内部参数来实现的--借助开放的内部绕组端口，使用特殊的跳线模块120重新连接内部的绕组，并最终获得电机性能的变化。这种模式切换不依赖其他外部设备，无需更换驱动器就能实现。就当前技术条件下，当操作者对电机运行有超过最大速度或超过最大推力的要求时，除了过载外，只能更换设备来实现。而在本发明实施例提供的直线电机200上，当操作者在实际运转过程中期望获得更高速度或者更大推力时，可以自行对设备模式进行切换。这可使得电机的应用场合大幅度拓宽。例如，对于用户来说，原先下达一个超过最大速度的命令可能导致设备报警，现在可将电机档位调整到更高的速度档位，使得该速度命令落在电机的性能范围内，则命令可以被执行。当然，这种性能的多倍提升不是全面的，是建立其他性能的损失上的，例如最大推力提升了，其最大速度会下降。

另一种优选的实施方式中，跳线模块120上还设置有导电板127，导电板127用于设置跳线接头100的接通模式。如图12所示，通过导电板127实现接线装置100中不同动力进线柱123、动力出线柱124之间的不同连接方式，如三角形连接，星形连接方式等，可以设置不同的跳线模式，通过更换不同模式的接线装置100，可以实现对直线电机200中单元端子241的不同连接，从而实现对直线电机200内部线圈绕组的串并联等不同连接模式，从而通过更换不同模式的接线装置100，实现对直线电机200的工作控制。

优选地，线缆接头112为直通接头或者旋转接头。通过直通接头或者旋转接头，可以满足各类插头插针、旋转接头、单线多线、不同出线位置等等的客制要求。而这些对于电机厂家而言，只需将库存电机和重新设计的接线结构件进行组装即可出货，减少了制造成本和生产周期。

优选地，如图5A、图5B所示，接线盒230正面设置有容置腔，跳线模块120安装在容置腔底部，接线盒230容置腔顶部向四周延伸出第一台阶面238，接线盒安装位213设置向内的凹槽台阶面，第一台阶面238的底面与凹槽台阶面的表面贴合匹配，接线盒230与电机外壳210通过灌封胶固定。通过设置容置腔、第一台阶面238和凹槽台阶面，可以将跳线模块120全部安装在容置腔内部，同时实现接线盒230与电机外壳210的密封匹配安装，实现更好的装配效果。

优选地，直线电机200还包括信号接线端子260，如图2、图5A、图5B所示，接线盒230设有供信号接线端子260通过的信号端子通孔234，在接线盒230背面信号端子通孔234处还设有信号端子安装位235，信号接线端子260穿过信号端子通孔234并安装在信号端子安装位235上。信号线接线端子260尾部开有信号线安装孔，用于信号线的焊接。头部和动力线接线柱一样开有螺钉位，用于和外部电缆相连接，信号线一般接通KTY、PTC等热敏电阻，用于输出机身的热敏信号。

一种优选的实施方式中，接线盒230也可以不与直线电机固定在一起，而是独立出来并且与跳线模块120组合在一起，构成接线装置100，同时动力线端子、接地线端子和信号线端子均可以独立于直线电机，从而与接线盒230组合在一起，构成包括了跳线模块120、接线盒230和动力线端子、接地线端子的接线装置100。接线盒230通过和接线空腔匹配从而实现和直线电机的匹配安装。如果将包括动力线端子、接地线端子和接线盒从直线电机中独立出来，并与跳线模块整合构成接线装置，则动力线端子、接地线端子上的线圈安装位可以设置接线固定装置，如螺栓，从而实现动力线端子、接地线端子与线圈引出线的连接。

下面，将通过三个具体实施例来说明，通过设置和更换不同的跳线模块120，可以实现电机内绕组的不同连接方式，从而实现直线电机200的不同功能。

实施例1：

本例中以三层单元端子241实现一电机线圈221的串并联切换。该电机的内部接线如图9中的初始状态所示。其中A1+为U相绕组第一个线圈221的进线口，A1-为U相绕组第一个线圈221的出线口，A2+为U相绕组第二个线圈221的进线口，A2-为U相绕组第二个线圈221的出线口……V相对应B、W相对应C的线圈221进出线口，代号依此类推。此外，本例中将动力进线柱123的三相使用U+、V+、W+以示区别，动力出线柱124的三相使用U-、V-、W-以示区别，地线接线柱125使用PE标示。该方案A2-所在的接线位置设有星点，即A2-可与B2-和C2-三个端口相接。所有标注“无”的均视为不接线。

如9所示并联方案：当用户插入并联接线装置100时，动力进线柱123U+同时接通A1+、A2+所在的单元端子241，动力出线柱124U-同时接通A1-、A2-所在的单元端子241，形成U相绕组的第一个线圈221和第二个线圈221并联。其直线电机200内部电路图如图10所示的并联跳线电路。同理V相、W相绕组中的两个线圈221也接通为并联状态。由于线圈221的并联，电机在额定工作时所需要的电流变为串联时的两倍，而反向电动势则变为串联时的一半，此时，相较于串联方案，电机输出推力相同的情况下，运行速度可以翻倍。

如9所示串联方案：当用户插入串联接线装置100时，动力进线柱123U+只接通A1+所在的单元端子241，动力出线柱124U-同时接通A1-、A2+所在的单元端子241，形成U相绕组的第一个线圈221和第二个线圈221串联。如图10所示的串联跳线电路图。同理V相、W相绕组中的两个线圈221也接通为串联状态。由于线圈221的串联，电机在额定工作时所需要的电流变为并联时的一半，反向电动势则变为并联时的两倍，而输出推力不变。

如实施例1所描述的，通过更换接线装置100，可以实现动力线端子240中单元端子241之间的串并联，从而实现线圈221绕组的不同连接，达到改变直线电机200内部线圈221的排布，从而改变电机的性能。

实施例2：

本例中以单层单元端子241实现直线电机200线圈221的星三角切换。该直线电机200的内部接线如图11中的初始状态所示。其中A+为U相绕组的进线口，A-为U相绕组的出线口……V相对应B、W相对应C的绕组进出线口，代号依此类推。此外，本例中将动力进线柱123的三相使用U+、V+、W+以示区别，动力出线柱124的三相使用U-、V-、W-以示区别，地线接线柱125使用PE标示。该方案电机内部不设置星点。

如12所示星接方案：当用户插入星接接线装置100时，动力进线柱123U+只接通A+所在的单元端子241，动力线出线柱U-只接通B-所在的单元端子241，同时，U-、V-、W-可容易的在跳线接头100中借助导电板127实现接通，形成A-、B-、C-三个端口连接在一起形成星点。同理V相、W相动力进线柱123也单独接通B+、C+所在的单元端子241，使得电机绕组被星接。其直线电机200内部的电路如图13中的中的星接跳线电路。

如10所示三角接方案：当用户插入三角接接线装置100时，动力进线柱123U+接通A+所在的单元端子241，动力线出线柱U-接通B-所在的单元端子241，同时，U+和U-接线柱导通、V+和V-接线柱导通、W+和W-接线柱借助导电板127导通，造成三相绕组首尾相连，形成三角形接法。其直线电机200内部的电路如图13中的中的三角跳线电路。

实施例3：

通过上述实施例1和实施例2所示，特殊堆叠的单元端子241和动力线接线柱相互接通，可以得到不同排列顺序的绕组，堆叠的单元端子241的复杂程度越高，实现的功能也越复杂。通过相同堆叠方案进行叠加可以得到倍数相加的档位。本实施例如图如图14所示，在实施例1两个线圈221串并联跳线方案的基础上，叠加了单组线圈221的串并联方案，得到了三个线圈221的串并联跳线方案，该方案需要使用到特殊材质的动力线接线柱，该动力线接线柱如图7所示，通过注射模将两个导电环1242固定在特殊位置，使之可以连通两个相邻的单元端子241并保持其他与其他端子的绝缘，使用这种跳线方案可以实现三个线圈221的串并联跳线。其电路连接如图14所示。其串并联状态下的调整幅度达到3倍。同理，通过相同堆叠方案进行组合可得到倍数相乘的档位，例如：在实施例1的串并联跳线方案的基础上结合实施例2的星三角转换，转换后的调整幅度可达2×1.732倍。由于篇幅有限，文中不再过多的举例和解释。

采用了上述实施方案后，可通过更换特殊的接线装置100可以将直线电机200在不同的性能段进行切换。且开放的端口越多，所能切换的档位也能有一定增加。跳线方案除了可通过动力线接线柱改变电机线圈221绕组的排列外，还可以通过导电板127选择性的断开部分线圈221。通过断开部分线圈221可以将驱动器有限的容量集中供应在接通的绕组上，这就使得使用小容量驱动器带动大容量的电机可以实现。同时，如果电机绕组中有部分线圈221损坏，可以通过特殊的跳线方案，将损坏的线圈221从绕组的通路中断开，使得绕组可以正常工作，这就使得瘫痪的电机有机会重新恢复运行。同理，开放的端口越多，能修复的概率就越大。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (13)

1.用于直线电机的接线装置，其特征在于，包括跳线模块，所述跳线模块包括绝缘跳线基板、跳线固定装置、动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱，所述绝缘跳线基板采用注射材质，将所述动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱注射固定安装在所述绝缘跳线基板上；所述动力进线柱和所述地线接线柱在所述绝缘跳线基板正面一端设有接线固定装置，所述动力进线柱和所述地线接线柱通过所述接线固定装置与外接线缆连接；所述动力出线柱固定在所述绝缘跳线基板的背面，所述动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱之间互相绝缘，所述跳线固定装置设置在所述绝缘跳线基板上，用于将所述跳线模块装配在直线电机上的跳线模块安装位上。

2.如权利要求1所述的用于直线电机的接线装置，其特征在于，还包括盖板组件；所述盖板组件包括接线盒盖、线缆接头和盖板固定装置，所述线缆接头安装在所述接线盒盖的正面并与所述接线盒盖背面连通，所述盖板固定装置设置在所述接线盒盖上，用于将所述盖板组件和直线电机上的盖板组件安装位匹配固定。

3.如权利要求2所述的用于直线电机的接线装置，其特征在于，所述接线盒盖背面沿接线盒盖边缘设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一密封件，所述第一密封件用于防止尘土和水汽进入所述跳线模块内。

4.如权利要求2所述的用于直线电机的接线装置，其特征在于，在所述接线盒盖的正面还设有第一安装孔，所述第一安装孔用于安置配套组件。

5.如权利要求4所述用于直线电机的接线装置，其特征在于，所述跳线模块上还设置有导电板，所述导电板用于设置跳线的接通模式。

6.如权利要求1至5任一所述用于直线电机的接线装置，其特征在于，还包括接线盒，所述接线盒上设有供跳线模块的动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱穿过的接线柱通孔，在所述接线盒背面接线柱通孔位置设有端子安装位。

7.如权利要求6所述用于直线电机的接线装置，其特征在于，还包括动力线端子和接地线端子，所述动力线端子和接地线端子均包括若干单元端子和设置在单元端子间的绝缘垫片，每个所述单元端子包括接线柱安装位和线圈安装位，所述接线柱安装位上设置接线柱安装孔，每个所述动力线端子或者接地线端子的所有单元端子的接线柱安装孔的中心在一条直线上，所述线圈安装位与所述线圈引出线连接；

所述接线盒与直线电机外壳固定安装后，所述动力线端子和接地线端子的接线柱安装位与所述端子安装位匹配，从而实现所述动力线端子与动力线进线柱、动力线出线柱适配，所述接地线端子与所述地线接线柱适配。

8.如权利要求7所述用于直线电机的接线装置，其特征在于，还包括信号接线端子，所述接线盒设有供信号接线端子通过的信号端子通孔，在所述接线盒背面信号端子通孔处还设有信号端子安装位，所述信号接线端子穿过所述信号端子通孔并安装在所述信号端子安装位上。

9.直线电机，其特征在于，包括电机外壳、初级和次级，所述初级和次级设在所述电机外壳内，所述次级包括线圈和铁芯，还包括动力线端子和接地线端子，所述电机外壳设置有接线空腔，所述接线空腔内设置有端子安装位；

所述动力线端子和接地线端子均包括若干单元端子和设置在单元端子间的绝缘垫片，每个所述单元端子包括接线柱安装位和线圈安装位，所述接线柱安装位上设置接线柱安装孔，每个所述动力线端子或者接地线端子的所有单元端子的接线柱安装孔的中心在一条直线上，所述线圈安装位与所述线圈引出线焊接；所述动力线端子和接地线端子的接线柱安装位与所述端子安装位匹配，从而实现所述动力线端子与动力线进线柱、动力线出线柱适配，所述接地线端子与所述地线接线柱适配。

10.如权利要求9所述用于直线电机，其特征在于，还包括接线盒，所述接线盒安装在所述接线空腔中，所述接线盒上设有供跳线模块的动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱穿过的接线柱通孔，在所述接线盒背面接线柱通孔位置设有端子安装位，所述接线盒与直线电机外壳固定安装后，所述动力线端子和接地线端子的接线柱安装位与所述端子安装位匹配，从而实现所述动力线端子与动力线进线柱、动力线出线柱适配，所述接地线端子与所述地线接线柱适配。

11.如权利要求10所述的直线电机，其特征在于，所述接线盒正面设置有容置腔，所述跳线模块安装在所述容置腔底部，所述接线盒容置腔顶部向四周延伸出第一台阶面，所述接线盒安装位设置向内的凹槽台阶面，所述第一台阶面的底面与所述凹槽台阶面的表面贴合匹配，所述接线盒与所述电机外壳通过灌封胶固定。

12.如权利要求9至11任一所述的直线电机，其特征在于，还包括信号接线端子，所述接线盒设有供信号接线端子通过的信号端子通孔，在所述接线盒背面信号端子通孔处还设有信号端子安装位，所述信号接线端子穿过所述信号端子通孔并安装在所述信号端子安装位上。

13.直线电机系统，其特征在于，包括如权利要求1至5任一所述的接线装置和如权利要求9至12任一所述的直线电机；

所述接线装置的跳线模块通过跳线固定装置固定在所述直线电机的电机外壳上，从而实现所述跳线模块的动力进线柱、动力出线柱与动力接线端子、地线接线柱与接地线端子之间的匹配。