系列伺服驱动器的机壳套件的制作方法

1.本发明涉及伺服驱动器技术领域，尤其涉及一种系列伺服驱动器的机壳套件。


背景技术：

2.伺服驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位。伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中，尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点，当前随着伺服驱动器应用领域的不断扩大，伺服驱动器的更新换代也变得更为频繁，导致成本不断上涨。
3.系列伺服驱动器是由不同功率段的变频器组成的一个系列，开发一款伺服驱动器一般就是开发一系列的伺服驱动器。不同功率段的伺服驱动器是由不同的散热器和相对应的机壳套件构成，开发这个系列的伺服驱动器就需要开发多套不同的模具，增加模具的开发费用及开发周期，而且也会提高这个系列伺服驱动的隐形成本，隐形成本包括产品编码的维护，采购数量及生产装配的成本。


技术实现要素：

4.本发明提出了一种系列伺服驱动器的机壳套件，以解决系列的伺服驱动器需要开发多套不同的模具的技术问题。
5.本发明的技术方案是这样实现的：
6.本发明提供了一种系列伺服驱动器的机壳套件，其特征在于，包括：
7.散热器，包括散热通道和安装部，所述安装部设于所述散热通道上，所述安装部远离所述散热通道的边沿设有固定部；
8.控制pcb板，安装于所述安装部内；
9.接口端子，设有第一接口和第二接口，所述第一接口固定连接于所述固定部，所述第二接口与所述控制pcb板的接口插接；
10.第一盖板和第二盖板，相对设置在所述散热通道的两侧并延伸于所述安装部使得所述第一盖板和所述第二盖板遮盖所述安装部；
11.第三盖板，连接于所述安装部远离所述散热器的一端，所述第三盖板覆盖所述安装部；所述第三盖板上设有通孔，所述接口端子的第一接口延伸于所述通孔并显露于所述第三盖板外。
12.在一个实施例中，还包括若干钣金件；
13.所述散热器包括固定板，所述散热通道设于所述固定板上，所述第一盖板和所述第二盖板均与所述固定板之间存在间隙，所述钣金件连接于所述间隙处并覆盖所述间隙。
14.在一个实施例中，还包括igbt模块，所述igbt模块连接于所述散热通道上并位于
所述第一盖板和所述散热通道之间，所述igbt模块朝向所述散热通道的端面设有导热硅脂。
15.在一个实施例中，还包括驱动pcb板，所述驱动pcb板连接于所述散热通道上并覆盖所述igbt模块，所述第一盖板覆盖所述驱动pcb板。
16.在一个实施例中，所述第一盖板朝向所述驱动pcb板的端面设有限位柱，所述限位柱抵持于所述第一盖板和所述驱动pcb板之间。
17.在一个实施例中，所述散热器包括进风侧和出风侧，所述散热通道的进风口位于所述进风侧，所述散热通道的出风口位于所述出风侧，所述出风侧和所述进风侧均设有卡扣；
18.所述第一盖板包括主板和两侧板，两个所述侧板分别垂直连接于所述主板的两侧，所述主板与所述散热通道的轴线平行，两个所述侧板上均设有卡槽；一个所述侧板延伸于所述进风侧，另一个所述侧板延伸于出风侧，使得所述第一盖板与所述散热器卡接；两个所述侧板与所述主板的连接处均设有加强筋；
19.所述第一盖板和所述散热器上均还设有螺纹孔，所述第一盖板与散热器通过螺钉连接。
20.在一个实施例中，所述进风侧和/或所述出风侧均设有风扇，两个所述侧板均设有通风窗，所述通风窗与所述风扇对应，所述风扇通过所述通风窗向外或向内排风。
21.在一个实施例中，所述进风侧位于所述散热器的底部，所述出风侧位于所述散热器的顶部，以形成自下向上的风道流向。
22.在一个实施例中，还包括功能扩展pcb板，所述第二盖板的外表面垂直设有若干六棱柱，所述功能扩展pcb板上设有与所述六棱柱对应安装孔，所述功能扩展pcb板插接于所述六棱柱上并与所述第二盖板固定连接。
23.在一个实施例中，还包括扩展板塑胶罩，所述扩展板塑胶罩连接于所述第二盖板的外表面并覆盖所述功能扩展pcb板。
24.本发明的系列伺服驱动器的机壳套件相对于现有技术具有以下有益效果：
25.(1)通过采用接口端子，接口端子一端连接控制pcb板，另一端显露于第三盖板外，以便于控制pcb板的连接；本发明的系列伺服驱动器可采用相同的机壳套件和不同的散热器，通过散热器体积大小的调整，匹配系列伺服驱动器的不同功能段的要求，从而简化系列伺服驱动器的结构设计；小功率段的伺服驱动器可采用三个盖板的连接方式，结构简单，连接方便；小功率段伺服驱动器的三个盖板同样适用于大功率段的伺服驱动器，以减少机壳套件的种类，从而减少模具开发成本，增加不同功率段机壳套件的兼容性，简化系列伺服驱动器的工艺装配，从而减少系列伺服驱动的隐形成本。
26.(2)由于大功率段的伺服驱动器具有较大体积的散热器，因此第一盖板和第二盖板均与固定板之间存在间隙，大功率段的伺服驱动器采用三个盖板加钣金件的连接方式，钣金件覆盖该间隙；大功率段的伺服驱动器相对于小功率段的伺服驱动器多了钣金件，且所使用的的盖板均相同，使得机壳套件的种类减少，以减少模具开发成本。
27.(3)通过在igbt模块朝向散热通道的端面设置导热硅脂，使得igbt模块与散热通道的外表面贴合紧密，以提高散热效果。
28.(4)在第一盖板朝向驱动pcb板的端面设置限位柱，限位柱抵持于第一盖板和驱动
pcb板之间，以防止第一盖板因变形而与驱动pcb板上的元器件接触。
29.(5)进风侧位于散热器的底部，出风侧位于散热器的顶部，以形成自下向上的风道流向，风扇对热空气向上吹风，不仅有利于整机的通风散热，而且风道中灰尘油污难以进入元器件的墙体内，提高整机性能的稳定性。
30.(6)第一盖板与散热器采用卡扣连接和螺钉连接的安装方式，安装方便，提高整机安装的稳定性。
附图说明
31.图1为本发明的小功率伺服驱动器的结构示意图；
32.图2为本发明的小功率伺服驱动器的散热器的结构示意图；
33.图3为本发明的小功率伺服驱动器的驱动pcb板的安装示意图；
34.图4为本发明的小功率伺服驱动器的控制pcb板的安装示意图；
35.图5为本发明的小功率伺服驱动器的第一盖板的安装示意图；
36.图6为本发明的小功率伺服驱动器的第一盖板与驱动pcb板的连接示意图；
37.图7为本发明的小功率伺服驱动器的第二盖板的安装示意图；
38.图8为本发明的小功率伺服驱动器的散热通道的内部示意图；
39.图9为本发明的小功率伺服驱动器的第三盖板的安装示意图；
40.图10为本发明的小功率伺服驱动器的功能扩展pcb板的安装示意图；
41.图11为本发明的小功率伺服驱动器的风道流向的示意图；
42.图12为本发明的大功率伺服驱动器的结构示意图；
43.图13为本发明的大功率伺服驱动器的散热器的结构示意图；
44.图14为本发明的大功率伺服驱动器的igbt模块的安装示意图；
45.图15为本发明的大功率伺服驱动器的驱动pcb板的安装示意图；
46.图16为本发明的大功率伺服驱动器的控制pcb板的安装示意图；
47.图17为本发明的大功率伺服驱动器的钣金件的安装示意图；
48.图18为本发明的大功率伺服驱动器的钣金件的安装示意图；
49.图19为本发明的大功率伺服驱动器的第一盖板的安装示意图；
50.图20为本发明的大功率伺服驱动器的第二盖板的安装示意图；
51.图21为本发明的大功率伺服驱动器的第三盖板的安装示意图；
52.图22为本发明的大功率伺服驱动器的功能扩展pcb板的安装示意图。
53.附图标记说明：
54.100、散热器；110、散热通道；120、安装部；121、第一限位部；122、第二限位部；130、固定部；140、卡扣；150、风扇；200、控制pcb板；300、接口端子；310、第一接口；320、第二接口；400、第一盖板；410、限位柱；420、主板；430、侧板；431、卡槽；432、通风窗；440、加强筋；500、第二盖板；510、六棱柱；600、第三盖板；610、端子罩；620、面盖；630、电源显示罩；700、钣金件；800、固定板；900、igbt模块；1000、驱动pcb板；1100、功能扩展pcb板；1200、扩展板塑胶罩。
具体实施方式
55.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
56.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
57.本发明提供了一种系列伺服驱动器的机壳套件，如图1
‑
7所示，包括散热器100、控制pcb板200、接口端子300、第一盖板400、第二盖板500和第三盖板600。散热器100包括散热通道110和安装部120，安装部120设于散热通道110上，安装部120远离散热通道110的边沿设有固定部130；控制pcb板200安装于安装部120内；接口端子300设有第一接口310和第二接口320，第一接口310固定连接于固定部130，第二接口320与控制pcb板200的接口插接；第一盖板400和第二盖板500相对设置在散热通道110的两侧并延伸于安装部120使得第一盖板400和第二盖板500遮盖控制pcb板200及安装部120；第三盖板600连接于安装部120远离散热器100的一端，第三盖板600覆盖安装部120；第三盖板600上设有通孔，接口端子300的第一接口310延伸于通孔并显露于第三盖板600外；或者，该机壳套件还包括若干钣金件700；散热器100包括固定板800，散热通道110设于固定板800上，第一盖板400和第二盖板500均与固定板800之间存在间隙，钣金件700连接于间隙处并覆盖间隙。
58.散热器100，本发明的系列伺服驱动器可采用相同的机壳套件和不同的散热器100，通过散热器100体积大小的调整，匹配系列伺服驱动器的不同功能段的要求，从而简化系列伺服驱动器的结构设置。本发明的散热器100为具有模块散热功能的压铸件骨架，是装配不同元器件的关键构件，在整机中可起到承重作用。如图1和图2所示，对于小功率的伺服驱动器可采用体积较小的散热器100，散热器100包括散热通道110、安装部120和固定板800，散热通道110设置在固定板800上，安装部120设置在散热通道110的顶端，安装部120包括左右对应第一限位部121和第二限位部122，两个限位部之间形成安装空间。如图2所示，第一限位部121位于散热通道110的顶部左端，第二限位部122位于散热通道110的顶部右端，第一限位部121朝向第二限位部122的端面设有若干卡接槽，第二限位部122包括与第一限位部121平行的第一竖板以与第一限位部121垂直第二竖板，两个竖板可采用一体成型式设计，以提高第二限位部122的整体强度。
59.安装部120远离散热通道110的边沿还设有固定部130，如图2所示，固定部130位于第二竖板的外表面，固定部130上设有安装槽，该安装槽与接口端子300的第一接口310对应，用于固定安装接口端子300的第一接口310。
60.散热器100包括进风侧和出风侧，散热通道110的进风口位于进风侧，散热通道110的出风口位于出风侧，如图2所示，散热器100的右侧为进风侧，散热器100的左侧为出风侧。进风侧和出风侧均可设置风扇150，如图4所示，散热通道110内则可设置多个散热片，以加快散热通道110内的风流速。
61.在一个实施例中，如图11所示，进风侧位于散热器100的底部，出风侧位于散热器100的顶部，以形成自下向上的风道流向。风扇150对热空气向上吹风，不仅有利于整机的通风散热，而且风道中灰尘油污难以进入元器件的腔体内，提高整机性能的稳定性。
62.控制pcb板200，控制pcb板200安装于安装部120内，如图4所示，控制pcb板200安装在两个限位部之间的安装空间内，使得控制pcb板200在左右方向上进行限位，控制pcb延伸于第一限位部121的卡接槽内，且第二竖板与控制pcb板200相抵持，保证控制pcb板200在前后方向上进行限位。
63.接口端子300，如图4所示，接口端子300设有第一接口310和第二接口320，第一接口310和第二接口320分别位于接口端子300的两端。控制pcb板200上设有接口，系列伺服驱动器采用相同的控制pcb板200，当控制pcb板200与散热器100安装时，控制pcb板200的接口位于板子中部，当装上外壳后，难以连接控制pcb板200。因此，本实施例中，采用接口端子300，接口端子300的第二接口320与控制pcb板200的接口插接，第一接口310则固定连接于固定部130，固定部130位于第二竖板的外表面，采用接口端子300进行转接，以便于控制pcb板200的连接。
64.第一盖板400，如图5所示，第一盖板400连接于散热器100的左侧，第一盖板400延伸于安装部120的左侧并遮盖控制pcb板200的左侧。第一盖板400包括主板420和两侧板430，两个侧板430分别垂直连接于主板420的两侧，主板420与散热通道110的轴线平行，两个侧板430上均设有卡槽431，散热器100的出风侧和进风侧均设有卡扣140，该卡扣140为楔形，且楔形斜面靠近第一盖板400，第一盖板400连接于散热器100上时，可直接朝散热器100的方向推动主板420，使得一个侧板430延伸于进风侧，另一个侧板430延伸于出风侧，且散热器100上的卡扣140卡接至两个侧板430上的卡槽431内，从而使得第一盖板400与散热器100卡接；第一盖板400和散热器100上均还设有螺纹孔，第一盖板400与散热器100在通过螺钉连接，第一盖板400与散热器100采用卡扣140连接和螺钉连接的安装方式，安装方便，提高整机安装的稳定性。
65.在一个实施例中，如图2所示，还包括还包括igbt模块900，igbt模块900连接于散热通道110上并位于第一盖板400和散热通道110之间，igbt模块900朝向散热通道110的端面设有导热硅脂。具体的，可在igbt模块900朝向散热通道110的端面涂上导热硅脂，再将igbt模块900通过若干螺钉与散热器100固定连接。通过在igbt模块900朝向散热通道110的端面设置导热硅脂，使得igbt模块900与散热通道110的外表面贴合紧密，以提高散热效果。
66.在以上技术方案的基础上，如图3所示，还包括驱动pcb板1000，驱动pcb板1000连接于散热通道110上并覆盖igbt模块900，第一盖板400覆盖驱动pcb板1000。第一盖板400朝向驱动pcb板1000的端面设有限位柱410，限位柱410抵持于第一盖板400和驱动pcb板1000之间。具体的，如图5和图6所示，可在第一盖板400的主板420上设置五个限位柱410，限位柱410抵接于主板420和驱动pcb板1000之间，通过设置限位柱410，防止第一盖板400因变形而与驱动pcb板1000上的元器件接触，以防止影响驱动pcb板1000的性能。
67.在以上技术方案的基础上，如图5所示，两个侧板430与主板420的连接处均设有加强筋440，通过设置加强筋440，以提高第一盖板400的整体强度，防止第一盖板400变形。
68.如图5所示，两个侧板430分别部分延伸于散热器100的进风侧和出风侧，两个侧板430的底部均设有通风窗432，通风窗432为多孔结构，通风窗432与散热器100上的风扇150
对应，风扇150通过通风窗432向外或向内排风。
69.第二盖板500，如图7和图8所示，第二盖板500连接于散热器100的右侧，第二盖板500延伸于安装部120的右侧并遮盖控制pcb板200的右侧。第二盖板500也可设置为与第一盖板400一样，第二盖板500的两个侧板430也可设置为分别部分延伸于散热器100的进风侧和出风侧，且第二盖板500的两个侧板430与第一盖板400的两个侧板430紧密连接，使得第一盖板400和第二盖板500覆盖散热器100的四个周侧。第二盖板500与散热器100也可采用卡扣140连接和螺钉连接的安装方式，安装方便，提高整机安装的稳定性。
70.在一个实施例中，还包括功能扩展pcb板1100，第二盖板500的外表面垂直设有若干六棱柱510，具体的，如图9所示，六棱柱510可设置三个，其中两个六棱柱510设置在第二盖板500的同一高度位置，另外一个六棱柱510则可设置在与上述两个六棱柱510不同的高度位置。功能扩展pcb板1100上设有与六棱柱510对应安装孔，功能扩展pcb板1100插接于六棱柱510上并与第二盖板500固定连接，连接方式可采用螺钉连接。
71.在以上技术方案的基础上，如图1所示，还包括扩展板塑胶罩1200，扩展板塑胶罩1200连接于第二盖板500的外表面并覆盖功能扩展pcb板1100。
72.第三盖板600，如图1和图9所示，第三盖板600连接于安装部120远离散热器100的一端，第三盖板600覆盖安装部120；第三盖板600上设有通孔，接口端子300的第一接口310延伸于通孔并显露于第三盖板600外。具体的，如图9和图10所示，第一盖板400和第二盖板500覆盖散热器100的周测，使得散热器100的顶部缺口，第三盖板600则设置在该缺口处并覆盖安装部120。第三盖板600包括端子罩610、面盖620和电源显示罩630，端子罩610覆盖靠近第一盖板400的一侧，电源线显示罩则覆盖靠近第二盖板500的一侧，面盖620则覆盖其余的敞开处，端子罩610、面盖620和电源显示罩630紧密结合，其中面盖620上设有通孔，接口端子300的第一接口310延伸于通孔并显露于第三盖板600外，以便于控制pcb板200的连接。
73.以上为小功率的伺服驱动器的机壳套件结构，采用的体积较小的散热器100，如图1
‑
10所示，小功率的伺服驱动器的机壳套件结构，其中，第一盖板400和第二盖板500均刚好覆盖散热器100的周侧，散热器100的固定板800与第一盖板400和第二盖板500之间无间隙。对于大功率的伺服伺服驱动器，如图12
‑
21所示，采用了体积较大的散热器100，第一盖板400和第二盖板500无法全部覆盖散热器100，第一盖板400和第二盖板500与固定板800之间均存在间隙，这时，我们则可以采用钣金件700，如图12所示，钣金件700连接于间隙处并覆盖间隙。具体的，如图12所示，散热器100的左右两侧为出风侧和进风侧，左右两侧的底部为支撑块，前后两侧的第一盖板400和第二盖板500无法覆盖散热器100，第一盖板400和第二盖板500安装于散热器100上时，两个盖板的侧板430则位于支撑块上并覆盖进风侧和出风侧；钣金件700则可以设置在第一盖板400与固定板800之间的间隙处，以及第二盖板500与固定板800之间的间隙处，钣金件700与散热器100可通过螺钉连接方式进行固定连接。
74.本发明的系列伺服驱动器的机壳套件，通过采用接口端子300，接口端子300一端连接控制pcb板200，另一端显露于第三盖板600外，以便于控制pcb板200的连接；本发明的系列伺服驱动器采用了相同的机壳套件和不同的散热器100，通过散热器100体积大小的调整，匹配系列伺服驱动器的不同功能段的要求，从而简化系列伺服驱动器的结构设置；小功率段的伺服驱动器可采用三个盖板的连接方式，大功率段的伺服驱动器可采用三个盖板加钣金件700的连接方式，减少机壳套件的种类，以减少模具的开发成本，简化工艺装配，增加
不同功率段机壳套件的兼容性，减少维护成本
75.下面介绍小功率伺服驱动器的安装方法：
76.如图2所示，取体积较小的散热器100，先给igbt模块900朝向散热器100的端面均匀涂上散热导热硅脂，再将igbt模块900通过螺钉固定散热器100的前侧；风扇150则可通过螺钉安装在散热器100右侧的风扇150安装槽内；如图3所示，驱动pcb板1000通过四个螺钉固定在散热器100的前侧，并焊接igbt模块900与驱动pcb板1000驱动pcb板1000覆盖散热器100的前侧；如图4所示，取接口端子300与控制pcb板200，接口端子300的第一接口310固定连接于固定部130，第二接口320与控制pcb板200的接口插接；如图5和图6所示，取第一盖板400，第一盖板400的底部凸出部分深入到散热器100底部开的缺口内，第一盖板400的两侧板430扣入散热器100的两侧扣位内扣紧，在通过螺钉将第一盖板400与散热器100固定连接；如图7和图8所示，取第二盖板500，按照第一盖板400的安装方式将第二盖板500固定安装于散热器100的右侧；第一盖板400、第二盖板500和散热器100三者采用卡扣140加螺钉加唇边配合的安装方式；如图9所示，取面盖620通过扣位安装在第一盖板400与第二盖板500上，再取端子罩610和电源显示罩630通过扣位安装的方式安装在面盖620相应的位置上；如图10所示，取功能扩展pcb板1100，通过三个螺钉固定于第二盖板500上且功能扩展板连接于三个六棱柱510上；如图1所示，取扩展板塑胶罩1200，通过扣位卡接在第二盖板500上并覆盖功能扩展pcb板1100，即完成小功率伺服驱动器的安装。
77.下面介绍大功率伺服驱动器的安装方法：
78.如图13和图14所示，取体积较大的散热器100，先给igbt模块900朝向散热器100的端面均匀涂上散热导热硅脂，再将igbt模块900通过螺钉固定散热器100的前侧；风扇150则可通过螺钉安装在散热器100右侧的风扇150安装槽内；如15所示，驱动pcb板1000通过四个螺钉固定在散热器100的前侧，并焊接igbt模块900与驱动pcb板1000驱动pcb板1000覆盖散热器100的前侧；如图16所示，取接口端子300与控制pcb板200，接口端子300的第一接口310固定连接于固定部130，第二接口320与控制pcb板200的接口插接；如图16和图17所示，取两个钣金件700，两个钣金件700分别安装于散热器100下部的左右两端，该左右两端为两个盖板无法遮盖散热器100的部位，即一个钣金件700设于第一盖板400与固定板800之间的间隙处，另一个钣金件700设于第二盖板500与固定板800之间的间隙处，再通过螺钉将两个钣金件700与散热器100固定连接；也可在安装完第一盖板400和第二盖板500之后再安装该两个钣金件700；如图18和图19所示，取第一盖板400，第一盖板400的底部凸出部分深入到散热器100底部开的缺口内，第一盖板400的两侧板430扣入散热器100的两侧扣位内扣紧，在通过螺钉将第一盖板400与散热器100固定连接；如图20所示，取第二盖板500，按照第一盖板400的安装方式将第二盖板500固定安装于散热器100的右侧；第一盖板400、第二盖板500和散热器100三者采用卡扣140加螺钉加唇边配合的安装方式；如图21所示，取功能扩展pcb板1100，通过三个螺钉固定于第二盖板500上且功能扩展板连接于三个六棱柱510上；如图12所示，取扩展板塑胶罩1200，通过扣位卡接在第二盖板500上并覆盖功能扩展pcb板1100，即完成大功率伺服驱动器的安装。
79.需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解
更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。