一种工业机器人控制柜的散热结构的制作方法

1.本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种工业机器人控制柜的散热结构。


背景技术：

2.近年来，随着技术的不断进步，工业机器人电控设计中，高载荷电控柜朝着高防护化、模块化、高性价比的趋势发展，多数工业机器人与用于控制机器人的控制柜工作环境相对较较差，需要保证机器人以及控制柜长时间运行可靠性，尤其是控制柜，由于控制柜内部设置了大量精密电子元器件，车间内生产制造时产生的大量扬尘极为可能会造成控制柜故障。
3.针对以上缺陷，现有技术中普遍的做法为提高控制柜的ip防护等级，由一般的ip20等级提高至更高的防护等级(即改变柜体的结构，使其防尘、防水效果更高)，但正因防护等级的提高，导致控制柜内部的散热性能降低，而安装在控制柜内的伺服驱动器以及再生电阻等大功率部件在工作过程中会产生大量的热量，该些部件长时间工作产生的热量无法及时的排出柜体外，源源不断的热量堆积在柜体内，且加之柜体内的元器件安装本身就非常密集且冗杂，从而极为可能会造成元器件温度过高导致故障，进而导致控制柜无法正常控制机器人工作。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种工业机器人控制柜的散热结构，本实用新型所要解决的技术问题是：如何防止控制柜内元器件过温发生故障。
5.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种工业机器人控制柜的散热结构，控制柜包括内部中空的柜体，所述柜体背部安装有封盖，其特征在于，柜体内竖直设置有分隔板，所述分隔板两侧分别与所述柜体两侧内侧壁抵紧密封，且所述分隔板与所述封盖之间形成散热腔，所述柜体底部靠近散热腔一侧开设有进风口，所述封盖侧壁上开设出风口一，所述分隔板上嵌设有伺服驱动器，所述散热腔内设有散热风扇组一，所述散热风扇组一一侧靠近所述伺服驱动器，另一侧朝向所述出风口一，所述分隔板靠近散热腔的一侧安装有再生电阻，所述封盖上嵌设有朝向再生电阻并能够向内吸气的散热风扇组二，且所述封盖位于所述散热风扇组二两侧的板面上还开设有出风口二。
6.本工业机器人控制柜包括柜体，柜体内部呈中空状，用于安装各元器件，柜体的背部安装有封盖，能够对柜体的背部进行遮盖，柜体内竖直设置有一块分隔板，分隔板的两侧分别与柜体两侧的内侧壁抵紧密封，使得柜体内能够通过分隔板被分隔形成两个腔室，且位于分隔板与封盖之间的腔室为散热腔，分隔板靠近散热腔的一侧嵌设有伺服驱动器，且分隔板靠近散热腔的一侧还安装有再生电阻，通过将工作过程中产生热量较多的伺服驱动器与再生电阻与其他元器件进行分隔，有效避免各元器件安装在同一腔室内，造成伺服驱动器与再生电阻工作过程中会产生大量的热量导致其他元器件过温故障；柜体底部靠近散
热腔一侧开设有进风口，封盖上开设有出风口一，散热腔内设置有散热风扇组一，散热风扇组一一侧靠近伺服驱动器，另一侧朝向出风口一，在进行工作时，散热风扇组一能够通过进风口向内吸入空气，空气在流动的过程中，能够及时的带走伺服驱动器上工作所产生的热量，且带有热量的空气通过散热风扇组一的导向，将该部分带有热量的空气由出风口一排出柜体，避免伺服驱动器工作所产生的热量长时间滞留在柜体的散热腔内；除此之外，封盖上还嵌设有能够向内吸气的散热风扇组二，且散热风扇组二另一侧朝向再生电阻，封盖位于散热风扇组两侧的侧壁上开设出风口二，在工作过程中，嵌设在封盖上的散热风扇组二能够向散热腔内吸气，且通过散热风扇组二的将吸入的空气导向再生电阻，通过流动的空气带走再生电阻在工作时产生的热量，且散热风扇组二能够不断的向内吸气，通过后续进入散热腔的空气气压，将先前进入散热腔并带有热量的空气由出风口二挤出散热腔，由此保证柜体内的各元器件能够及时散热，防止控制柜内元器件过温发生故障。
7.在上述的工业机器人控制柜的散热结构中，所述伺服驱动器嵌设在所述分隔板靠近底部处，所述再生电阻位于所述分隔板靠近顶部处，所述分隔板靠近散热腔一侧的中部处凸起形成挡板，所述挡板两端分别与所述柜体两侧内侧壁抵紧密封，且所述挡板靠近封盖的一侧与封盖内壁抵紧密封。
8.伺服驱动器嵌设在分隔板靠近底部处，再生电阻位于分隔板靠近顶部处，分隔板靠近散热腔一侧的中部处凸起形成挡板，挡板的两侧分别与柜体两侧内侧壁抵紧密封，且挡板靠近封盖的一侧与封盖内壁抵紧密封，从而使得散热腔被分隔成上下不互通的两部分，由此使得由散热风扇组一吸入散热腔的空气在对伺服驱动器散热后仅能通过出风口一排出，使得由散热风扇组二吸入散热腔内的空气在对再生电阻散热后仅能通过出风口二排出，避免两部分带有热量的空气在散热腔内发生紊流导致散热不畅。
9.在上述的工业机器人控制柜的散热结构中，所述挡板靠近柜体顶部的一侧凸起形成阻隔板，所述再生电阻通过紧固件可拆卸安装在所述阻隔板上，且所述阻隔板能与所述挡板、所述分隔板以及柜体内底壁合围形成隔热腔。
10.挡板靠近柜体顶部的一侧向上凸起形成阻隔板，且再生电阻固设在阻隔板靠近封盖的一侧，阻隔板的两侧分别与柜体两侧侧壁抵紧密封，从而使得阻隔板与分隔板之间能够形成一个隔热腔，由于散热风扇组二向内吸气并导向再生电阻时，空气以直吹的方式作用在再生电阻上，但由于惯性力，带有热量的空气会接触分隔板，且由于热传递的作用，空气中的一部分热量会渗透分隔板对柜体另一侧腔室内的元器件产生影响，但由于隔热腔的存在，空气中的一部分热量在渗透阻隔板后会滞留在隔热腔，通过隔热腔对该部分热量的留置，从而有效防止该部分热量对柜体另一侧的元器件产生影响。
11.在上述的工业机器人控制柜的散热结构中，所述柜体靠近顶部且位于阻隔板与分隔板之间的两侧侧壁上均嵌设有散热风扇组三，其中一组所述散热风扇组三能够向内吸气，另一组所述散热风扇组三能够向外排气。
12.当本工业机器人控制柜长时间处于工作状态下隔热腔内积存的热量也难免会达到饱和的状态，但若不及时将该部分热量向外排出，该部分过剩的热量也会继续渗透分隔板影响柜体另一侧腔室内的元器件，柜体靠近顶部且位于阻隔板与分隔板之间的两侧侧壁上均嵌设有散热风扇组三，其中一组散热风扇组三能够向内吸气，另一组风扇组三能够向外排气，通过两组散热风扇组三吸气与排气，从而使寄存在隔热腔内的热量能够及时向外
排出，有效避免热量渗透分隔板。
13.在上述的工业机器人控制柜的散热结构中，所述伺服驱动器靠近所述散热腔的一侧设有若干散热片，若干所述散热片沿所述伺服驱动器侧壁竖向且间隔设置，若干所述散热片底端与所述出风口位置相对应，所述散热风扇组一位于所述若干所述散热片靠近顶部的一侧。
14.伺服驱动器靠近散热腔的一侧沿伺服驱动器侧壁竖向且间隔设置有若干散热片，若干散热片的一端与出风口位置对应，散热风扇组一位于若干散热片另一端靠近封盖的一侧，散热片既能够大幅提升伺服驱动器的散热能力，避免伺服驱动器工作所产生的热量积存在自身内部，且各散热片竖向间隔设置，也能够使得两片相邻的散热片之间能够形成狭长的过风间隙，当散热风扇组一工作时，通过进风口向内吸入的空气在过风间隙内的流速能够更快，从而保证对带有热量的散热片散热效率更高。
15.在上述的工业机器人控制柜的散热结构中，若干所述散热片外罩设有导风盖，所述导风盖通过紧固件安装在所述分隔板上，所述导风盖底端贯穿并与所述进风口连通，所述导风盖靠近封盖的一侧顶端处开设有用于供所述散热风扇组一嵌设的安装口。
16.散热片外设置导风盖，导风盖通过紧固件安装在分隔板上，保证自身安装的牢固性，导风盖的底端贯穿并与进风口连通，靠近封盖的一侧顶端处开设有安装口，散热风扇组一具体嵌设在安装口内，在进行工作时，散热风扇组一转动向内吸入的空气，通过导风盖的限制，能够有效防止空气由进风口进入后向散热腔内其他部位流动，而是将全部流动的空气都导向散热片，以此对与伺服驱动器连接的散热片进行散热，从而保证散热效率。
17.在上述的工业机器人控制柜的散热结构中，所述导风盖内靠近分隔板的一侧沿自身高度方向间隔设置有隔风板，且每块所述隔风板靠近阻隔板的一侧与阻隔板相抵紧。
18.导风盖内靠近分隔板的一侧沿自身高度方向间隔设置有隔风板，每块隔风板靠近阻隔板的一侧与阻隔板相抵紧，从而通过若干隔风板将导风盖与分隔板合围形成的空腔等量分隔成若干个过风通道，在散热风扇组一向内吸取空气时，通过各隔风板将吸入的空气分成若干股后一一对应的进入各过风通道内，以此保证进入各过风通道内的空气能与位于各过风通道内的每片散热片接触。
19.与现有技术相比，本工业机器人控制柜的散热结构具有以下优点：
20.一、本工业机器人控制柜包括内部呈中空状的柜体，柜体的背部安装有封盖，柜体内竖直设置有一块分隔板，分隔板的两侧分别与柜体两侧的内侧壁抵紧密封，使得柜体内能够通过分隔板被分隔形成用于安装元器间的腔室与散热腔，工作时产生热量较多的伺服驱动器与再生电阻安装于散热腔内，有效避免伺服驱动器与再生电阻工作过程中会产生大量的热量导致其他元器件过温故障；且在进行工作时，散热风扇组一能够通过进风口向内吸入空气对伺服驱动器进行散热，并由出风口一排出柜体，此外，散热风扇组二能够将吸入的空气导向再生电阻，且通过散热风扇组二不断的向内吸气，将先前进入散热腔并带有热量的空气由出风口二挤出散热腔，由此保证柜体内的各元器件能够及时散热，防止控制柜内元器件过温发生故障。
21.二、伺服驱动器与再生电阻通过分隔板靠近散热腔一侧的中部处凸起形成挡板进行分隔，从而使得散热腔被分隔成上下不互通的两部分，使得由散热风扇组一吸入散热腔的空气在对伺服驱动器散热后仅能通过出风口一排出、由散热风扇组二吸入散热腔内的空
气在对再生电阻散热后仅能通过出风口二排出，避免两部分带有热量的空气在散热腔内发生紊流导致散热不畅。
22.三、挡板靠近柜体顶部的一侧向上凸起形成阻隔板，阻隔板的两侧分别与柜体两侧侧壁抵紧密封，使得阻隔板与分隔板之间能够形成一个隔热腔，隔热腔能够对空气中渗透阻隔板的热量进行留置，从而有效防止该部分热量对柜体另一侧的元器件产生影响。
23.四、柜体靠近顶部且位于阻隔板与分隔板之间的两侧侧壁上均嵌设有散热风扇组三，通过两组散热风扇组三吸气、排气动作，从而使积存在隔热腔内的热量能够及时向外排出，有效避免热量渗透分隔板。
24.五、伺服驱动器靠近散热腔的一侧设置有若干散热片，若干散热片的一端与出风口位置对应，散热风扇组一位于若干散热片另一端靠近封盖的一侧，既能够大幅提升伺服驱动器的散热能力，也能够使得两片相邻的散热片之间能够形成狭长的过风间隙，保证对带有热量的散热片散热效率更高。
25.六、散热片外设置导风盖，在进行工作时，散热风扇组一转动向内吸入的空气，通过导风盖的限制，能够将全部流动的空气都导向散热片，以此对与伺服驱动器连接的散热片进行散热，从而保证散热效率。
26.七、导风盖内靠近分隔板的一侧沿自身高度方向间隔设置有隔风板，使得导风盖与分隔板之间合围形成的空腔被等量分隔成若干个过风通道，以此保证进入各过风通道内的空气能与位于各过风通道内的每片散热片接触。
附图说明
27.图1是本工业机器人控制柜的散热结构的结构示意图一。
28.图2是本工业机器人控制柜的散热结构的结构示意图二。
29.图3是本工业机器人控制柜的散热结构的结构示意图三。
30.图4是本工业机器人控制柜的散热结构的剖视图一。
31.图5是本工业机器人控制柜的散热结构的剖视图二。
32.图6是导风盖的结构示意图。
33.图中，1、柜体；2、封盖；2a、出风口一；2b、散热风扇组二；2c、出风口二；3、分隔板；3a、伺服驱动器；3a1、散热片；3a11、导风盖；3a111、安装口；3a112、隔风板；3b、再生电阻；3c、挡板；3c1、阻隔板；4、散热腔；4a、散热风扇组一；5、进风口；6、隔热腔；7、散热风扇组三。
具体实施方式
34.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
35.如图1-5所示，本工业机器人控制柜的散热结构包括柜体1，柜体1内部呈中空状，用于安装各元器件，柜体1内竖直设置有一块长方体状的分隔板3，分隔板3的通过螺钉固设在柜体1内，其一侧与柜体1的一侧内壁抵紧密封，另一侧与柜体1的另一侧抵紧密封，使得柜体1内被分隔形成安装腔与散热腔4，大部分元器件(耐热性差的元器件)安装在安装腔内，而工作时会产生热量的伺服驱动器3a与再生电阻3b安装在散热腔4内，通过分隔板3将伺服驱动器3a、再生电阻3b与耐热性差的元器件分隔开，由此避免伺服驱动器3a、再生电阻
3b在工作时产生的热量对耐热性差的元器件造成影响，且柜体1靠近散热腔4的一侧通过螺钉安装一块封盖2，以此将伺服驱动器3a、再生电阻3b与外界进行阻隔。
36.如图2-5所示，分隔板3靠近安装腔的一侧中部(具体为高度方向的中部)向封盖2方向凸起形成挡板3c，挡板3c的两侧分别与柜体1两侧内壁抵紧密封，且挡板3c靠近封盖2的一端与封盖2内壁抵紧密封，从而使得散热腔4被横向分隔，挡板3c靠近柜体1顶部的一侧槽壁向柜体1顶部方向凸起形成挡板3c1，挡板3c1顶部与柜体1内顶壁抵紧密封，两侧分别与壳体两侧内壁抵紧密封，从而通过挡板3c1、分隔板3、柜体1两侧内壁以及柜体1内顶壁合围形成一个宽度大于或等于90mm的隔热腔6。
37.如图2-5所示，再生电阻3b位于散热腔4内靠近顶部处，且具体通过螺钉横向固定在挡板3c1上，封盖2靠近顶部的板面上(与再生电阻3b高度齐平处)贯穿设置，且封盖2贯穿处内壁上嵌设有出风口二2b，其具体由三个风扇组成，且散热风扇组嵌入封盖2后通过螺钉紧固，封盖2靠近顶部处开设有出风口二2c，其具体位于出风口二2b的上下两侧。
38.如图2-5所示，伺服驱动器3a位于安装腔靠近底部处，分隔板3上开设由一个嵌入口，伺服驱动器3a的一侧嵌入嵌入口，另一侧朝向封盖2，且朝向封盖2的一侧沿自身高度方向竖直且间隔设置有若干片散热片3a1，壳体的内底壁上贯穿形成进风口5，且进风口5具体位于散热片3a1的下方，柜体1内部设有一个一侧与底部呈开口状的导风盖3a11，导风盖3a11截面呈长方体状且竖直设置在散热腔4底部，其开口一侧罩设在若干散热片3a1外并与分隔板3抵紧，其底端与进风口5的周向边缘处侧壁抵紧，导风盖3a11封闭的一侧侧壁靠近顶部处开设有若干安装口3a111，安装口3a111内嵌设有散热风扇组一4a，散热风扇组一4a由若干(数量与安装口3a111对应的)风扇组成，且通过螺钉固定在导风盖3a11上，封盖2靠近底部处的板面上(具体与散热风扇组一4a位置对应)开设有出风口一2a。
39.此外，如图6所示，导风盖3a11内沿自身高度方向间隔设置有若干隔风板3a112，当导风盖3a11抵紧安装在分隔板3上，使得导风盖3a11与分隔板3之间合围形成的空腔被等量分隔成若干个过风通道，若干散热片3a1分别位于若干过风通道内。
40.如图1-4所示，隔热腔6的两侧侧壁上开口设置，且每个开口内嵌设并通过螺钉固定有散热风扇组三7。
41.工作原理：本工业机器人控制柜在工作时，伺服驱动器3a与再生电阻3b会产生大量的热量，此时散热风扇组一4a能够同时启动，由进风口5向内吸气，由进风口5进入散热腔4的空气被导风盖3a11与隔风板3a112导向由各散热片3a1之间的过风间隙流通，且通过散热风扇组一4a将该部分带有热量的空气抽取至散热腔4内后导向出风口一2a由出风口一2a排出；于此同时，出风口二2b也能够通过向内吸气并将吸入的空气直吹再生电阻3b，通过快速循环的空气带走再生电阻3b工作产生的热量，并通过出风口二2b不断向内导入的空气将原先带有热量的空气通过气压压出出风口二2c；但通过出风口二2b直吹作用在再生电阻3b上的空气会与挡板3c1接触，从而使该部分空气内的热量渗透挡板3c1进入隔热腔6，通过隔热腔6隔绝热量，防止热量影响耐热性差的元器件，且通过隔热腔6两侧侧壁上的散热风扇组三7工作，将隔热腔6内积存的热量导出外界，避免隔热腔6内积存的热量过多，导致热量渗透分隔板3。
42.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似
的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
43.尽管本文较多地使用了1、柜体；2、封盖；2a、出风口一；2b、散热风扇组二；2c、出风口二；3、分隔板；3a、伺服驱动器；3a1、散热片；3a11、导风盖；3a111、安装口；3a112、隔风板；3b、再生电阻；3c、挡板；3c1、阻隔板；4、散热腔；4a、散热风扇组一；5、进风口；6、隔热腔；7、散热风扇组三等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。