線路連接穩定的微型直線電機的製作方法

2024-03-08 06:57:15 2

本發明涉及一種直線電機，尤其是一種線路連接穩定的微型直線電機。

背景技術：

無鐵芯永磁直線電機將電能轉化為直線運動機械能，不需要任何中間傳遞機構，減少了機械磨損，同時，它還具備大行程、高精度及快速定位等特點，相比傳統的伺服電機+滾珠絲杆定位，直線電機在大行程高精度定位工作檯中具有無可比擬的優勢。近年來直線電機的發展主要有如下特點：直線電機新產品研製較多，新原理直線電機不斷出現，微特型電機發展較快。

隨著自動控制技術和微型計算機應用的發展，微型直線電機有了較大發展，這是一種小型的增量直線電機，主要用在計算機外設、自動化儀器儀表以及需要精密直線位移和運動的機械手及機器人中，在需要精密直線運動的自動化儀器設備中採用微特型直線可做到精度高、反應靈敏、快速性好，儀器設備總體結構簡單、體積小、成本低，因而是一種大有發展前途的直線電機。但是現有微型直線電機中的線路連接不能適應出軸伸縮時的硬力拉扯而斷裂。

技術實現要素：

為了克服上述缺陷，本發明提供一種線路連接穩定的微型直線電機，所述直線電機結構緊湊且運行穩定方便，精度高，對力量、位置、加速度以及速度進行精準控制的同時避免了線纜連線的硬力拉扯。

本發明為了解決其技術問題所採用的技術方案是：一種線路連接穩定的微型直線電機，包括殼體、線軌、滑塊、動子裝置、定子裝置和編碼器裝置，所述線軌固定在殼體上，所述滑塊與線軌咬合從而能夠沿線軌滑動，所述動子裝置包括線架、線圈、出軸以及光學尺，所述線架固定在滑塊上，所述線圈、出軸以及光學尺固定在線架上，所述出軸相對於殼體具有伸出和縮回兩種位置狀態，所述定子裝置包括成對的磁軛以及磁鐵，所述磁軛固定在殼體上，所述磁鐵貼在磁軛上，所述線圈配置在兩磁鐵之間，所述編碼器裝置設置在殼體內部且光學尺旁側，還設有出線裝置，所述出線裝置包括第一線路板、軟排線、第二線路板、以及電源線，所述軟排線的一端與線圈的出線之間通過第一線路板轉接，軟排線的另一端與電源線之間通過第二線路板轉接，所述第一線路板固定於線架上，所述第二線路板嵌設於殼體的其中一個側壁上。

作為本發明的進一步改進，所述出線裝置還包括信號線以及信號排線，所述信號排線的一端與編碼器裝置的引出線連接，信號排線的另一端與信號線之間通過第二線路板轉接。

作為本發明的進一步改進，所述第二線路板是一個插座，具有電源線和信號線的插頭與第二線路板對接。

作為本發明的進一步改進，還設有壓力傳感器以及壓力數據線，所述壓力傳感器固定在出軸上，所述壓力數據線的一端與壓力傳感器連接且壓力數據線的另一端與第一線路板連接。

作為本發明的進一步改進，所述出線裝置還包括接線盒，所述接線盒安裝於殼體的上述側壁上且罩設於第二線路板外，軟排線和信號排線設於殼體內，電源線和信號線設於殼體外。

作為本發明的進一步改進，所述電源線自接線盒穿出而用於連接到電源上，所述信號線自接線盒穿出而用於連接到控制器上。

作為本發明的進一步改進，還包括護線套，所述護線套固定在接線盒上的電源線和信號線穿出的位置。

作為本發明的進一步改進，還包括襯套，所述襯套固定在殼體上的出軸穿出的位置。

作為本發明的進一步改進，所述線圈通過灌膠封裝的方式固定在線架上。

作為本發明的進一步改進，還設有固定在線架上且活動限位於殼體內的限位螺栓，限位螺栓和出軸設於線架的相對兩端。

本發明的有益效果是：本發明的電源信號在殼體的內部通過軟排線連接，因此，當出軸在伸出和縮回兩種位置狀態之間切換時，實現了緩衝，避免了線圈與電源線直接連接時硬力拉扯造成的損壞，保證了線路連接的穩定性。

附圖說明

圖1為本發明第一實施方式中線路連接穩定的微型直線電機的立體分解圖。

圖2為本發明第一實施方式中線路連接穩定的微型直線電機的動子裝置的示意圖。

圖3為本發明第一實施方式中線路連接穩定的微型直線電機的線圈與定子裝置組合的正視圖。

圖4為本發明第一實施方式中線路連接穩定的微型直線電機的立體組合圖。

圖5為圖4另一角度的視圖。

圖6為本發明第二實施方式中線路連接穩定的微型直線電機的立體分解圖。

圖7為本發明第二實施方式中線路連接穩定的微型直線電機的部分組合圖。

圖8為本發明第二實施方式中線路連接穩定的微型直線電機的另一部分組合圖。

對照以上附圖，作如下補充說明：

1---殼體2---線軌

3---滑塊4---線架

5---線圈6---出軸

7---光學尺8---磁軛

9---磁鐵10---編碼器裝置

11---第一線路板12---軟排線

13---第二線路板14---電源線

15---信號線16---信號排線

17---壓力傳感器18---壓力數據線

19---接線盒20---護線套

21---襯套22---限位螺栓

具體實施方式

一種線路連接穩定的微型直線電機，包括殼體1、線軌2、滑塊3、動子裝置、定子裝置和編碼器裝置10。所述線軌2固定在殼體1上，所述滑塊3與線軌2咬合從而能夠沿線軌2滑動。所述動子裝置包括線架4、線圈5、出軸6以及光學尺7，所述線架4固定在滑塊3上，所述線圈5、出軸6以及光學尺7固定在線架4上，所述出軸6相對於殼體1具有伸出和縮回兩種位置狀態。所述定子裝置包括成對的磁軛8以及磁鐵9，所述磁軛8固定在殼體1上，所述磁鐵9貼在磁軛8上，所述線圈5配置在兩磁鐵9之間。所述編碼器裝置10設置在殼體1內部且光學尺7旁側。本發明還設有出線裝置，所述出線裝置包括第一線路板11、軟排線12、第二線路板13、以及電源線14。所述軟排線12的一端與線圈5的出線之間通過第一線路板11轉接，軟排線12的另一端與電源線14之間通過第二線路板13轉接。所述第一線路板11固定於線架4上，所述第二線路板13嵌設於殼體1的其中一個側壁上。電源信號的傳遞路徑為：線圈5->第一線路板11->軟排線12->第二線路板13->電源線14。

所述出線裝置還包括信號線15以及信號排線16，所述信號排線16的一端與編碼器裝置10的引出線連接，信號排線16的另一端與信號線15之間通過第二線路板13轉接。編碼器裝置10用於讀取光學尺7，以確定出軸6的位置狀態。通過編碼器裝置10反饋出軸6的位置信號完成電機的控制。出軸6位置信號的傳遞路徑為：編碼器裝置10->信號排線16->第二線路板13->信號線15。

請參閱圖1至圖5，在本發明的第一實施方式中，所述第二線路板13是一個轉接板；請參閱圖6至圖8，所述第二線路板13是一個插座，具有電源線14和信號線15的插頭(未圖示)與第二線路板13對接，從而在殼體1的外部，電源信號和位置信號以插頭與插座的對接方式實現傳輸。

在本發明的第二實施方式中，還設有壓力傳感器17以及壓力數據線18，所述壓力傳感器17固定在出軸6上，所述壓力數據線18的一端與壓力傳感器17連接且壓力數據線18的另一端與第一線路板11連接。壓力信號的傳遞路徑為：壓力傳感器17->壓力數據線18->第一線路板11->軟排線12->第二線路板13。

在本發明的第一實施方式中，所述出線裝置還包括接線盒19，所述接線盒19安裝於殼體1的上述側壁上且罩設於第二線路板13外，軟排線12和信號排線16設於殼體1內，電源線14和信號線15設於殼體1外。在殼體1的外部，電源信號和位置信號分別通過直接連接到第二線路板13上的電源線14和信號線15傳遞。接線盒19的作用是遮蔽第二線路板13。

所述電源線14自接線盒19穿出而用於連接到電源(未圖示)上，所述信號線15自接線盒19穿出而用於連接到控制器(未圖示)上，從而完成電源信號和位置信號的連接和輸出。

在本發明的第一實施方式中，還包括護線套20，所述護線套20固定在接線盒19上的電源線14和信號線15穿出的位置，起到保護作用。

在本發明的兩個實施方式中，均包括襯套21，所述襯套21固定在殼體1上的出軸6穿出的位置，起到保護作用。

在本發明的兩個實施方式中，優選的，所述線圈5通過灌膠封裝的方式固定在線架4上。

在本發明的兩個實施方式中，還設有固定在線架4上且活動限位於殼體1內的限位螺栓22，限位螺栓22和出軸6設於線架4的相對兩端。當限位螺栓22碰到殼體1的內壁則阻止線架4的進一步運動，即，限位螺栓22具有控制電機行程的作用。

本發明的工作原理是：動子裝置中的線圈5在定子裝置產生的磁場中移動，線架4和滑塊3一起沿著固定在殼體1上的線軌2前後滑動，從而帶動出軸6具有伸出和縮回兩種位置狀態。由於產生的電動勢相對於動子裝置的出軸6是線性的，動子裝置在磁場的驅使下做線性運動。

本發明在殼體1的內部通過軟排線12在固定的殼體1與活動的線架4之間實現電性連接，因此，當出軸6在伸出和縮回兩種位置狀態之間切換時，實現了緩衝，避免了對殼體1外部電源線14拉扯造成的損壞。