CN209665385U - 一种工业机器人控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业机器人控制装置，包括底板、前面板、左侧板、右侧板组成的框架，框架内设置元件安装板，还设置有前面板进风口、底板进风口、后侧板进风口和后侧板出风口，后侧板内侧位置设置有第一轴流风机；元件安装板的一侧安装有驱控一体机芯、安全急停板、接触器和空气开关，元件安装板另一侧装有伺服散热器冷风道板，伺服散热器冷风道板上方安装有第二轴流风机、刹车能耗电阻支架、刹车能耗电阻，伺服散热器冷却风道板内部装有驱控一体机芯的伺服散热器；驱控一体机芯自带风扇。采用在电柜内形成空气流动对元件冷却，对主要发热元件进行独立的、强制的散热，解决了机器人控制柜在机器人高速长时间运行时，散热能力差的问题。

Description

一种工业机器人控制装置

技术领域

本实用新型涉及机器人控制设备技术领域，具体的说，是一种工业机器人控制装置。

背景技术

工业机器人控制柜是一种能控制和驱动工业机器人本体按照编程和预设轨迹在工业环境进行作业的一套***设备。目前国内机器人控制柜普遍使用伺服与控制器分离的控制方式，集成度不高，分离元件多且互联线复杂，故障率高；在机器人高速长时间运行时，散热能力差；不能安装外部轴驱动；电源开关在侧面不便操作；没有示教器及示教器电缆的挂钩，示教器及电缆散乱，易损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工业机器人控制装置，用于解决现有技术中机器人控制柜在机器人高速长时间运行时，散热能力差的问题。

本实用新型通过下述技术方案解决上述问题：

一种工业机器人控制装置，包括由顶板、底板、后侧板、左侧板和右侧板焊接而成的框架，所述框架内设置有元件安装板，所述元件安装板将框架分割成前后两个空间，所述右侧板上铰接有前面板，所述前面板上设置有前面板进风口；

所述底板的底端固定连接有用于使底板悬空的底座，底板上位于元件安装板与后侧板之间的位置设置有变压器，底板上位于变压器两侧的位置对称设置有多个底板进风口；

所述后侧板的底端设置有后侧板进风口，后侧板的顶端设置有后侧板出风口，后侧板内侧与后侧板出风口对应的位置设置有第一轴流风机；

所述元件安装板的一侧安装有驱控一体机芯、安全急停板、接触器和空气开关，所述驱控一体机芯上安装有IO接口板；元件安装板安装有伺服散热器冷风道板，伺服散热器冷风道板上方安装有第二轴流风机，第二轴流风机上方安装有刹车能耗电阻支架，刹车能耗电阻支架上方安装有刹车能耗电阻，所述伺服散热器冷却风道板内部装有驱控一体机芯的伺服散热器；所述伺服散热器冷风道板上靠近后侧板的一面还安装有马达制动器用电源和IO用开关电源和滤波器；所述伺服散热器冷风道板上安装有伺服散热器；

所述驱控一体机芯自带风扇，用于将前面板进风口抽入的空气卷入内部进行热交换后通过元件安装板与顶板之间的间隙进入电柜后部。

散热原理：

通过装有第一轴流风机的后侧板出风口作为热空气抽出口，在空气负压的方式下将柜内后侧和前侧的热空气抽出。在电柜前侧，由于在顶板与元件安装板留有的间隙空间有负压，从前面板的进风口抽入空气，底部的驱控一体机芯自带的风扇会将其中一部分空气从侧面卷入内部后热交换后排出，与别的空气一起在负压的作用下上升，从顶板与元件安装板的间隙空间进入电柜后部，通过后侧板出风口排出。在电柜后侧，在负压的作用下，空气将从底板进风口、后侧板进风口，在冷空气上升的过程中带走滤波器、三相变压器的热量，同时带走马达制动器用开关电源、IO用开关电源表面的温度；在独立设计的紧贴驱控一体机芯背面的铝型材散热器的伺服散热器冷却风道板上安装了第二轴流风机，采用抽气的方式使伺服散热器冷却风道板内腔体产生强负压，从底板进风口抽入冷空气带走散热器的热量，同时冷却伺服散热器冷却风道板，使装在风道板上的马达制动器用开关电源、IO用开关电源底部的热量得到冷却；在从第二轴流风机排出的空气，将直接吹在发热量最大的刹车能耗电阻上，与轴流风机形成一吹一抽的强制空气冷却的效果。采用在电柜内形成空气流动对元件冷却，对主要发热元件进行独立的、强制的散热，解决了机器人控制柜在机器人高速长时间运行时，散热能力差的问题。

进一步地，所述前面板内侧上与所述前面板进风口对应的位置设置有过滤部件。所述过滤部件包括过滤棉安装架卡槽，过滤棉安装架卡槽内设过滤棉安装架，所述过滤棉安装架内设置过滤棉。

该处装有过滤棉的过滤棉安装架可以从过滤棉安装架卡槽方便卡进或取下，方便更换或清理过滤棉。

进一步地，所述底板进风口和/或后侧板进风口设置有所述过滤部件。

进一步地，所述前面板、底板和左侧板的内侧面以及元件安装板的前后侧面上设置有用于收纳线缆的线槽和线束固定胶座。

进一步地，所述顶板的外侧面至少设置有一对吊耳。

进一步地，所述元件安装板的上部贯穿、可拆卸安装有用于通过线缆与机器人外部轴电机连接的外部轴驱动，当不需要安装外部轴驱动时，元件安装板的上部可拆卸安装有用于外部轴驱动缺失安装的外部轴驱动盖板，可以方便的安装以及更换外部轴驱动。

进一步地，所述前面板的外侧面安装有按钮安装板、门锁和用于水平悬挂示教器的挂钩，所述电源安装板上设置有电源灯和急停按钮，所述挂钩由上部折弯件和下部折弯件构成，所述上部折弯件、下部折弯件的凸出高度大于所述急停按钮的凸出高度。

挂钩安装在前面板上，该挂钩的上部折弯件悬挂示教器的上耳，下部折弯件抵住示教器背部，使示教器能够水平悬挂，方便操作和观察，同时该挂钩的下部折弯件上可以挂示教器所带的盘卷后的电缆。解决了现有技术中没有用于悬挂示教器和示教器电缆的挂钩，导致示教器以及电缆散乱、易损坏的问题。挂钩突出的高度比前面板上的按钮如急停按钮等的高度高，有利于在搬运过程中防撞。

进一步地，所述左侧板上安装有电源开关支架，所述电源开关支架上安装有所述电源开关，所述电源开关在关闭前面板时时穿过前面板上对应位置上设置的开孔并露出，所述电源开关自带有用于使前面板和电源开关贴紧的胶皮或垫圈。

电源开关通过前面板的开孔露出，电源开关的正面安装便于操作且不不占空间、不干涉别的元件，解决了电源开关在侧面不便操作的问题。电源开关自带的胶皮或者垫圈可使前面板和电源开关贴紧，用于防尘和防松。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型采用在电柜内形成空气流动对元件冷却，对主要发热元件进行独立的、强制的散热，解决了机器人控制柜在机器人高速长时间运行时，散热能力差的问题。

(2)本实用新型前面板内侧上的过滤部件的中，装有过滤棉的过滤棉安装架可以从过滤棉安装架卡槽方便卡进或取下，方便更换或清理过滤棉。

(3)本实用新型可设置有外部轴驱动，当不需要安装外部轴驱动时，元件安装板的上部可拆卸安装有用于外部轴驱动缺失安装的外部轴驱动盖板，可以方便的安装以及更换外部轴驱动。

(4)前面板上设置的挂钩可用于悬挂示教器和收纳示教器线缆，前面板、底板和左侧板的内侧面以及元件安装板的前后侧面上设置的线槽和线束固定胶座，用于收纳控制装置内部的线缆，避免线缆杂乱。

附图说明

图1为本实用新型的前面板的示意图；

图2为本实用新型前面板打开的立体图；

图3为本实用新型后面板打开的立体图；

图4为电源开关的安装示意图；

图5为挂钩与示教器的安装示意图；

其中1-电源开关；2-门锁；3-电源灯；4-急停按钮；5-按钮安装板；6-前面板；7-示教器；8-前门进风口；9-顶板；10-吊耳；11-左侧板；12-防水接头；13-电源进线；14-电源开关支架；15-外部轴驱动；16-驱控一体机芯；17-IO接口板；18-示教器电缆安装块；19-示教器电缆及其防水接头；20-本体电缆安装块；21-本体编码器电缆及其防水接头；22-本体马达电缆及其防水接头；23.备用线安装块；24-工位盒1电缆及其防水接头；25-工位盒2电缆及其防水接头；26-胶塞；27-底座；28-空气开关一；29-空气开关二；30-线槽；31-接触器；32-安全急停板；33-线束固定胶座；34-过滤棉安装架卡槽；35-过滤棉安装架；36-右侧板；37-底板；38-元件安装板；39-元件安装板固定支架；40-后侧板；41.第一轴流风机；42-后侧板出风口；43-滤波器；44-变压器；45-底板进风口；46-后侧板进风口；47-刹车能耗电阻支架；48-第二轴流风机；49-刹车能耗电阻；50-马达制动器用开关电源；51-IO用开关电源；52-伺服散热器冷却风道板；55-前面板电源开关开孔；56-挂钩。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1-3所示，一种工业机器人控制装置，包括由顶板9、底板37、后侧板40、左侧板11和右侧板36焊接而成的框架，右侧板36上与顶板9、底板37、左侧板11四个部件进行组焊成框架，再组焊元件安装板固定支架39，再焊底座27，前面板6通过合页和螺丝固定在右侧板36上。所述框架内设置有元件安装板38，所述元件安装板38将框架分割成前后两个空间，所述右侧板36上铰接有前面板6，所述前面板6上设置有前面板进风口8；

所述底板37的底端固定连接有用于使底板37悬空的底座27，底板37上位于元件安装板38与后侧板40之间的位置设置有变压器44，底板37上位于变压器44两侧的位置对称设置有多个底板进风口45；

所述后侧板40的底端设置有后侧板进风口46，后侧板40的顶端设置有后侧板出风口，后侧板40内侧与后侧板出风口对应的位置设置有第一轴流风机；

所述元件安装板38的一侧安装有驱控一体机芯16、安全急停板32、接触器31和空气开关，所述驱控一体机芯16上安装有IO接口板17；元件安装板38另一侧靠近所述顶板9位置有安装伺服散热器冷却风道板52，所述伺服散热器冷却风道板52上装有第二轴流风机48、刹车能耗电阻支架47，刹车能耗电阻支架47上安装有刹车能耗电阻49；所述伺服散热器冷风道板上靠近后侧板40的一面还安装有马达制动器用电源和IO用开关电源51和滤波器43；所述伺服散热器冷风道板上安装有伺服散热器；

所述驱控一体机芯16自带风扇，用于将前面板进风口8抽入的空气卷入内部进行热交换后通过元件安装板38与顶板9之间的间隙进入电柜后部。

安装关系如图3所示：用螺钉及螺母安装变压器44至底板37后侧面上部；螺钉安装元件安装板38至元件安装板固定支架39前安装面上；螺钉安装滤波器43至元件安装板38上后侧面上；螺钉安装伺服散热器冷却风道板52至元件安装板38上；螺钉安装第二轴流风机48(2个)至伺服散热器冷却风道板52上；螺钉安装刹车能耗电阻支架47(两个)至伺服散热器冷却风道板52上；螺钉安装刹车能耗电阻49至刹车能耗电阻支架47上；螺钉安装马达制动器用开关电源50和IO用开关电源51至伺服散热器冷却风道板52上；使用螺钉和U型导轨安装空气开关一28、空气开关二29至元件安装板38上；螺钉安装线槽30至元件安装板38上；使用螺钉和U型导轨安装接触器31至元件安装板38上；使用螺钉安装安全急停板32至元件安装板38铆的螺柱上；使用螺丝安装线束固定胶座33至前面板6、底板37底部、左侧板11、元件安装板38前侧、元件安装板后侧38的各处铆的螺柱上；使用螺钉安装驱控一体机芯16至元件安装板38下部的开孔处；使用螺钉安装外部轴驱动15至元件安装板38的上部开孔处；使用螺钉安装IO接口板17至驱控一体机芯16上；使用螺钉螺母将第一轴流风机41安装在后侧板40上(在后侧板进风46口凸出的背面)，再用螺钉固定在柜体背面。由于机器人控制装置中的各电子元件的电气连接关系均采用现有技术，本实用新型并不涉及电气连接关系上的改进，只是在其机械位置关系上做了散热处理上的改进，因此，在此不再赘述其电气连接关系。

散热原理：通过装有第一轴流风机的后侧板出风口作为热空气抽出口，在空气负压的方式下将柜内后侧和前侧的热空气抽出。在电柜前侧，由于在顶板9与元件安装板38留有40mm的间隙空间有负压，从前面板6的进风口抽入空气，底部的驱控一体机芯16自带的风扇会将其中一部分空气从侧面卷入内部后热交换后排出，与别的空气一起在负压的作用下上升，从顶板9与元件安装板38的间隙空间进入电柜后部，通过后侧板出风口排出。在电柜后侧，在负压的作用下，空气将从底板进风口45、后侧板进风口46，在冷空气上升的过程中带走滤波器43、三相变压器44的热量，同时带走马达制动器用开关电源50、IO用开关电源51表面的温度；在独立设计的紧贴驱控一体机芯16背面的铝型材散热器的伺服散热器冷却风道板52上安装了第二轴流风机48，采用抽气的方式使伺服散热器冷却风道板52内腔体产生强负压，从底板进风口45抽入冷空气带走散热器的热量，同时冷却伺服散热器冷却风道板52，使装在风道板上的马达制动器用开关电源50、IO用开关电源51底部的热量得到冷却；在从第二轴流风机48排出的空气，将直接吹在发热量最大的刹车能耗电阻49上，与轴流风机形成一吹一抽的强制空气冷却的效果。采用在电柜内形成空气流动对元件冷却，对主要发热元件进行独立的、强制的散热，解决了机器人控制柜在机器人高速长时间运行时，散热能力差的问题。

实施例2：

在实施例1的基础上，结合图2和图3所示，所述前面板6内侧上与所述前面板进风口8对应的位置设置有过滤部件。所述过滤部件包括过滤棉安装架卡槽，过滤棉安装架卡槽34内设过滤棉安装架35，所述过滤棉安装架35内设置过滤棉。

该处装有过滤棉的过滤棉安装架35可以从过滤棉安装架卡槽34方便卡进或取下，方便更换或清理过滤棉。

进一步地，所述底板进风口45和/或后侧板进风口46设置有所述过滤部件。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，结合图1、图2和图3所示，所述前面板6、底板37和左侧板11的内侧面以及元件安装板38的前后侧面上设置有用于收纳线缆的线槽30和线束固定胶座33。

进一步地，所述顶板9的外侧面至少设置有一对吊耳10。

实施例4：

在实施例1的基础上，结合图2所示，所述元件安装板38的上部贯穿可拆卸安装有用于通过线缆与机器人的各个轴连接的外部轴驱动15，当不需要安装外部轴驱动15时，元件安装板38的上部可拆卸安装有用于外部轴驱动15缺失安装的外部轴驱动盖板，可以方便的安装以及更换外部轴驱动15。

实施例5：

在实施例1的基础上，结合图1和图5所示，所述前面板6的外侧面安装有按钮安装板5、门锁2和用于水平悬挂示教器7的挂钩56，所述电源安装板上设置有电源灯3和急停按钮4，所述挂钩56由上部折弯件和下部折弯件构成，所述上部折弯件、下部折弯件的凸出高度大于所述急停按钮4的凸出高度。

挂钩56安装在前面板6上，该挂钩56的上部折弯件悬挂示教器7的上耳，下部折弯件抵住示教器7背部，使示教器7能够水平悬挂，方便操作和观察，同时该挂钩56的下部折弯件上可以挂示教器7所带的盘卷后的电缆。解决了现有技术中没有用于悬挂示教器7和示教器7电缆的挂钩56，导致示教器7以及电缆散乱、易损坏的问题。挂钩56突出的高度比前面板6上的按钮如急停按钮4等的高度高，有利于在搬运过程中防撞。

实施例6：

在实施例1的基础上，结合图1、图2和图4所示，所述左侧板11上安装有电源开关支架14，所述电源开关支架14上安装有所述电源开关1，所述电源开关1在关闭前面板6时时穿过前面板6上对应位置上设置的前面板电源开关开孔55并露出，所述电源开关1自带有用于使前面板6和电源开关1贴紧的胶皮或垫圈。

如图3所示：将过滤棉安装架35里面装上过滤棉后，将其卡入过滤棉安装架卡槽34里；将电源进线13通过防水接头12接至电源开关1；螺钉安装示教器电缆安装块18于左侧板11外侧，示教器电缆及其防水接头19通过示教器电缆安装块18穿入柜内，与驱控一体机芯16与示教器7连接；螺钉安装本体电缆安装块20于左侧板11外侧，本体编码器电缆及其防水接头21通过本体电缆安装块20穿入柜内，与驱控一体机芯16连接，本体马达电缆及其防水接头22通过本体电缆安装块20穿入柜内，与驱控一体机芯16连接；螺钉安装备用线安装块23于左侧板11外侧，工位盒1电缆及其防水接头24通过备用线安装块23穿入柜内，与驱控一体机芯16连接，工位盒2电缆及其防水接头25通过备用线安装块23穿入柜内，与IO接口板17、安全急停板32相连；备用线安装块23剩余的开孔使用胶塞26塞住。驱控一体机芯16通过本体编码器电缆及其防水接头21、本体马达电缆及其防水接头22、工位盒1电缆及其防水接头24、工位盒2电缆及其防水接头25控制机器人，对内线束连接外部轴驱动15、IO接口板17、安全急停板32、接触器31、刹车能耗电阻49、马达制动器用开关电源50、IO用开关电源51，用于整个机器人的所有运动控制。

电源开关1通过前面板6的前面板电源开关开孔55露出，电源开关的正面安装，便于操作且不不占空间、不干涉别的元件，解决了电源开关1在侧面不便操作的问题。电源开关1自带的胶皮或者垫圈可使前面板6和电源开关1贴紧，用于防尘和防松。

尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (10)

1.一种工业机器人控制装置，包括由顶板、底板、后侧板、左侧板和右侧板焊接而成的框架，其特征在于，所述框架内设置有元件安装板，所述元件安装板将框架分割成前后两个空间，所述右侧板上铰接有前面板，所述前面板上设置有前面板进风口；

所述底板的底端固定连接有用于使底板悬空的底座，底板上位于元件安装板与后侧板之间的位置设置有变压器，底板上位于变压器两侧的位置对称设置有多个底板进风口；

所述后侧板的底端设置有后侧板进风口，后侧板的顶端设置有后侧板出风口，后侧板内侧与后侧板出风口对应的位置设置有第一轴流风机；

所述元件安装板的一侧安装有驱控一体机芯、安全急停板、接触器和空气开关，所述驱控一体机芯上安装有IO接口板；元件安装板安装有伺服散热器冷风道板，伺服散热器冷风道板上方安装有第二轴流风机，第二轴流风机上方安装有刹车能耗电阻支架，刹车能耗电阻支架上方安装有刹车能耗电阻，所述伺服散热器冷风道板内部装有驱控一体机芯的伺服散热器；所述伺服散热器冷风道板上靠近后侧板的一面还安装有马达制动器用电源和IO用开关电源和滤波器；

所述驱控一体机芯自带风扇，用于将前面板进风口抽入的空气卷入内部进行热交换后通过元件安装板与顶板之间的间隙进入电柜后部。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制装置，其特征在于，所述前面板内侧上与所述前面板进风口对应的位置设置有过滤部件。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人控制装置，其特征在于，所述过滤部件包括过滤棉安装架卡槽，过滤棉安装架卡槽内设过滤棉安装架，所述过滤棉安装架内设置过滤棉。

4.根据权利要求3所述的一种工业机器人控制装置，其特征在于，所述底板进风口和/或后侧板进风口设置有所述过滤部件。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种工业机器人控制装置，其特征在于，所述前面板、底板和左侧板的内侧面以及元件安装板的前后侧面上设置有用于收纳线缆的线槽和线束固定胶座。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制装置，其特征在于，所述顶板的外侧面至少设置有一对吊耳。

7.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制装置，其特征在于，所述元件安装板的上部贯穿、可拆卸安装有用于通过线缆与机器人外部轴电机连接的外部轴驱动。

8.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制装置，其特征在于，所述元件安装板的上部可拆卸安装有用于外部轴驱动缺失安装的外部轴驱动盖板。

9.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制装置，其特征在于，所述前面板的外侧面安装有按钮安装板、门锁和用于水平悬挂示教器的挂钩，所述电源安装板上设置有电源灯和急停按钮，所述挂钩由上部折弯件和下部折弯件构成，所述上部折弯件、下部折弯件的凸出高度大于所述急停按钮的凸出高度。

10.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制装置，其特征在于，所述左侧板上安装有电源开关支架，所述电源开关支架上安装有所述电源开关，所述电源开关在关闭前面板时穿过前面板上对应位置上设置的开孔并露出，所述电源开关自带有用于使前面板和电源开关贴紧的胶皮或垫圈。