一体化电机以及驱动控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及驱动控制技术领域，具体而言，涉及一种一体化电机以及驱动控制系统。


背景技术：

2.一体化电机是将驱动器和伺服电机集合成一体的运动控制单元，驱动器包括驱动板和控制板，驱动板和控制板设置在一体化电机的壳体的容纳腔内。
3.在相关技术中，当一体化电机工作时，壳体的容纳腔内的温度远高于外界的温度，使得容纳腔内部发生冷凝现象，导致容纳腔内有水珠产生，进而导致容纳腔内的电子元器件短路烧坏，影响一体化电机的安全和寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种一体化电机以及驱动控制系统，以解决相关技术中的一体化电机工作时壳体内部会产生冷凝现象，导致壳体内部的电子元器件短路烧坏的问题。
5.根据本实用新型的一个方面，提供了一种一体化电机，一体化电机包括：电机本体；驱动器，包括驱动板和控制板；支架，电机本体的后端部与支架的前端部连接；后盖，盖设在支架的后端部，后盖和支架共同围成容纳腔，驱动板和控制板设置在容纳腔内；支架或者后盖具有与容纳腔连通的安装孔，安装孔安装有透气阀，或者，一体化电机还包括编码器以及罩设编码器外侧的编码器罩，编码器罩上设置有与容纳腔连通的安装孔，安装孔安装有透气阀。
6.进一步地，支架包括第一壳体和第二壳体，容纳腔包括第一容纳腔和第二容纳腔，后盖与第一壳体共同围成第一容纳腔，后盖与第二壳体共同围成第二容纳腔，控制板设置于第二容纳腔；驱动板的一部分设置于第一容纳腔，驱动板的另一部分设置于第二容纳腔，或者，驱动板设置于第一容纳腔。
7.进一步地，透气阀包括安装部和透气部，安装部安装在安装孔内，安装部具有中空腔体，透气部和容纳腔通过中空腔体相连通。
8.进一步地，安装部与安装孔之间设置有第一密封件。
9.进一步地，透气部具有至少一个透气孔，透气孔与中空腔体相连通，透气部与安装部之间设置有透气薄膜。
10.进一步地，透气部具有多个透气孔，多个透气孔沿透气部的周向间隔设置在透气部的侧壁上；或者，透气孔设置在透气部的顶壁上。
11.进一步地，支架上设置有至少一个第一开口，控制板和/或驱动板上设置有接口，接口包括至少一个io接口、至少一个电源接口、至少一个通信接口以及至少一个调试接口中的至少一个，io接口、电源接口、通信接口以及调试接口中的至少一个通过第一开口裸露。
12.进一步地，接口与第一开口之间设置有第二密封件。
13.进一步地，支架具有第一接口区域和第二接口区域，电机本体设置有电机轴，第一接口区域和第二接口区域沿着电机轴对称设置在支架的两侧，或者，第一接口区域和第二接口区域分别设置在支架的前端和后端，第一接口区域和第二接口区域均具有至少一个第一开口。
14.进一步地，支架上设置有至少一个第二开口，控制板和/或驱动板上设置有显示装置，显示装置用于显示一体化电机的运行状态信息和/或故障状态信息，显示装置通过第二开口裸露，显示装置与第二开口之间密封连接。
15.进一步地，io接口、电源接口、通信接口以及调试接口中的至少一个设置在第一接口区域和/或第二接口区域。
16.进一步地，通信接口为can通信接口或者ethercat通信接口或者rs485通信接口；其中，通信接口包括通信输入接口和通信输出接口，通信输入接口和通信输出接口分别通过至少一个第一开口进行裸露，或者通信输入接口和通信输出接口一体成型并通过一个第一开口进行裸露。
17.进一步地，io接口、电源接口、通信接口和调试接口中的至少一个采用防水连接器。
18.进一步地，io接口、电源接口、通信接口以及调试接口均具有出线方向，出线方向与电机本体的电机轴的轴线之间具有夹角s，其中，0
°
≤s≤90
°
。
19.根据本实用新型的另一方面，提供了一种驱动控制系统，驱动控制系统包括上述提供的一体化电机。
20.应用本实用新型的技术方案，该一体化电机包括电机本体、驱动器以及支架，后盖盖设在支架的后端部，后盖和支架共同围成容纳腔，驱动板和控制板设置在容纳腔内。通过在支架或者后盖的安装孔上设置透气阀，利用透气阀将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。或者，在编码器罩的安装孔设置与容纳腔连通的透气阀，利用透气阀将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
23.图2示出了图1中的透气阀的结构示意图；
24.图3示出了图1中的透气阀的结构示意图；
25.图4示出了图1中的透气阀的结构示意图；
26.图5示出了图1中的透气阀的结构示意图；
27.图6示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
28.图7示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
29.图8示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
30.图9示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
31.图10示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
32.图11示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
33.图12示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
34.图13示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
35.图14示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图；
36.图15示出了本实用新型实施例提供的一体化电机的结构示意图。
37.其中，上述附图包括以下附图标记：
38.10、电机本体；
39.20、支架；21、第一壳体；22、第二壳体；23、第一接口区域；24、第二接口区域；
40.30、后盖；
41.50、透气阀；51、安装部；52、透气部；521、透气孔；
42.61、io接口；62、电源接口；63、通信接口；631、通信输入接口；632、通信输出接口；64、调试接口。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.如图1至图13所示，本实用新型实施例提供了一种一体化电机，一体化电机包括电机本体10、驱动器、支架20以及后盖30，电机本体10的后端部与支架20的前端部连接后盖30盖设在支架20的后端部。驱动器包括驱动板和控制板，后盖30和支架20共同围成容纳腔，驱动板和控制板设置在容纳腔内。其中，支架20或者后盖30具有与容纳腔连通的安装孔，安装孔安装有透气阀50，或者，一体化电机还包括编码器以及罩设编码器外侧的编码器罩，编码器罩上设置有与容纳腔连通的安装孔，安装孔安装有透气阀50。
45.应用本实施例提供的一体化电机，通过在支架20或者后盖30的安装孔上设置透气阀50，利用透气阀50将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。或者，在编码器罩的安装孔设置与容纳腔连通的透气阀50，利用透气阀50将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。
46.如图1所示，支架20包括第一壳体21和第二壳体22，容纳腔包括第一容纳腔和第二容纳腔，后盖30与第一壳体21共同围成第一容纳腔，后盖30与第二壳体22共同围成第二容纳腔，控制板设置于第二容纳腔，以对控制板进行防护。
47.其中，驱动板的一部分设置于第一容纳腔，驱动板的另一部分设置于第二容纳腔，
或者，驱动板设置于第一容纳腔。驱动板的设置位置可灵活调整，以满足多种使用需求。
48.如图2至图5所示，透气阀50包括安装部51和透气部52，安装部51安装在安装孔内，安装部51具有中空腔体，透气部52和容纳腔通过中空腔体相连通，容纳腔内的气体可以依次通过中空腔体和透气部52流通至外界。
49.具体地，安装部51的外壁上设置有外螺纹，安装孔的孔壁上设置有内螺纹，安装部51与安装孔螺纹配合。
50.其中，中空腔体为贯通安装部51设置的通孔，通孔的两端分别与透气部52和容纳腔连通。
51.在本实施例中，安装部51与安装孔之间设置有第一密封件。利用第一密封件对安装部51和安装孔之间的间隙进行密封，避免液体等物质进入透气阀50，能够提升透气阀50的密封性能。
52.具体地，安装部51与后盖30或者支架20或编码器罩对应安装孔的位置之间设置有第一密封件。
53.其中，第一密封件包括密封垫，例如硅胶密封垫或橡胶密封垫。
54.如图2所示，透气部52具有至少一个透气孔521，透气孔521与中空腔体相连通，透气部52与安装部51之间设置有透气薄膜，容纳腔内的气体可以依次通过中空腔体和透气孔521流通至外界。
55.其中，透气薄膜具有透气不透水的特点，通过设置透气薄膜，能够避免外界的液体通过透气孔521进入容纳腔内。
56.在本实施例中，透气部52具有多个透气孔521，多个透气孔521沿透气部52的周向间隔设置在透气部52的侧壁上。利用多个透气孔521同时透气，能够提升容纳腔内的气体流出的速度和效率。
57.并且，由于透气部52具有多个透气孔521，若部分透气孔521出现堵塞，还有剩余的其它透气孔521能够透气，可以提升使用安全性和使用寿命。
58.在其它实施例中，可将透气孔521设置在透气部52的顶壁上。
59.如图6所示，支架20上设置有至少一个第一开口，控制板和/或驱动板上设置有接口，接口包括至少一个io接口61、至少一个电源接口62、至少一个通信接口63以及至少一个调试接口64中的至少一个，io接口61、电源接口62、通信接口63以及调试接口64中的至少一个通过第一开口裸露。由于一体化电机包括多种类型的接口，能够满足不同类型的接线需求，进而能够提升一体化电机的适用范围。
60.需要说明的是，支架20上设置有至少一个第一开口，指的是：支架20上设置有一个第一开口，或者两个第一开口，或者三个第一开口，或者三个以上第一开口。同样，至少一个io接口61、至少一个电源接口62、至少一个通信接口63以及至少一个调试接口64，与至少一个第一开口的含义相同，在此不再进行赘述。
61.在本实施例中，一个接口对应第一开口设置，即io接口61、电源接口62、通信接口63以及调试接口64分别对应一个第一开口设置。
62.其中，接口与第一开口之间设置有第二密封件。利用第二密封件对接口与第一开口之间的缝隙进行密封，能够提升接口的密封性能，进而提升一体化电机的防水等级。
63.在本实施例中，第二密封件包括密封垫，例如硅胶密封垫和橡胶密封垫。
64.如图6所示，支架20具有第一接口区域23和第二接口区域24，电机本体10设置有电机轴，第一接口区域23和第二接口区域24沿着电机轴对称设置在支架20的两侧，或者，第一接口区域23和第二接口区域24分别设置在支架20的前端和后端，第一接口区域23和第二接口区域24均具有至少一个第一开口。通过在支架20上设置第一接口区域23和第二接口区域24，在第一接口区域23和第二接口区域24设置不同类型的接口，使得接口的布局更为规整，便于用户进行操作。
65.其中，支架20上设置有至少一个第二开口，控制板和/或驱动板上设置有显示装置，显示装置用于显示一体化电机的运行状态信息和/或故障状态信息，显示装置通过第二开口裸露，显示装置与第二开口之间密封连接。由于显示装置与第二开口之间密封连接，一体化电机在潮湿以及有粉尘等恶劣环境中使用时，能够对液体或粉尘等杂质进行阻挡，避免电路板上的电子元器件诸如显示装置发生损坏，能够提升装置的使用寿命。
66.在本实施例中，io接口61、电源接口62、通信接口63以及调试接口64中的至少一个设置在第一接口区域23和/或第二接口区域24。使得上述接口分别设置在不同接口区域内，接口布局更为合理。
67.其中，通信接口63为can通信接口或者ethercat通信接口或者rs485通信接口；其中，通信接口63包括通信输入接口631和通信输出接口632，通信输入接口631和通信输出接口632分别通过至少一个第一开口进行裸露，或者通信输入接口631和通信输出接口632一体成型并通过一个第一开口进行裸露。
68.具体地，调试接口包括usb接口和rs232接口。
69.在本实施例中，io接口61、电源接口62、通信接口63和调试接口64中的至少一个采用防水连接器。由于防水连接器具有良好的防水性能，能够避免外界的液体通过第一开口进入支架20内部。具体地，防水连接器为微型防水连接器，该防水连接器的特征是具备防水功能的同时具有小型化和扁平化，防水连接器设置在支架上时，仅有高出支架表面一小部分，使得一体化电机整体的厚度减少且美观。
70.在本实施例中，io接口61、电源接口62、通信接口63以及调试接口64均具有出线方向，出线方向与电机本体10的电机轴的轴线之间具有夹角s，其中，0
°
≤s≤90
°
。采用上述结构，使得在io接口61、电源接口62、通信接口63以及调试接口64在外接线缆时，线缆向两侧延伸或向支架20的后端部延伸，或者线缆倾斜设置，使得一体化电机外接线缆时能够自由调整出线角度，给客户带来更多选择。
71.需要说明的是，外接线缆的出线方向指的是外接线缆安装在接口上之后，线缆的延伸方向。
72.如图15所示，在本实施例中，出线方向与电机本体10的电机轴的轴线之间具有夹角s，s＝90
°
，接口在外接线缆时，线缆向两侧延伸。如图14所示，可以使s＝0
°
，使得在io接口61、电源接口62、通信接口63以及调试接口64在外接线缆时，线缆向支架20的后端部延伸。
73.本实用新型又一实施例提供了一种驱动控制系统，该驱动控制系统包括上述提供的一体化电机。因此，该驱动控制系统同样能够利用透气阀50将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。
74.为了便于理解本实施例提供的一体化电机，下面结合几个具体实施例进行说明：
75.具体实施例一：
76.具体实施例一提供了一种一体化电机，该一体化电机包括电机本体10、驱动器、支架20以及后盖30，电机本体10的后端部与支架20的前端部连接后盖30盖设在支架20的后端部。驱动器包括驱动板和控制板，后盖30和支架20共同围成容纳腔，驱动板和控制板设置在容纳腔内。支架20或者后盖30具有与容纳腔连通的安装孔，安装孔安装有透气阀50。支架20包括第一壳体21和第二壳体22，容纳腔包括第一容纳腔和第二容纳腔，后盖30与第一壳体21共同围成第一容纳腔，后盖30与第二壳体22共同围成第二容纳腔，控制板设置于第二容纳腔。驱动板的一部分设置于第一容纳腔，驱动板的另一部分设置于第二容纳腔。
77.透气阀50包括安装部51和透气部52，安装部51安装在安装孔内，安装部51具有中空腔体，透气部52和容纳腔通过中空腔体相连通。安装部51与安装孔之间设置有第一密封件。透气部52具有至少一个透气孔521，透气孔521与中空腔体相连通，透气部52与安装部51之间设置有透气薄膜。透气部52具有多个透气孔521，多个透气孔521沿透气部52的周向间隔设置在透气部52的侧壁上。
78.支架20上设置有至少一个第一开口，控制板和/或驱动板上设置有接口，接口包括至少一个io接口61、至少一个电源接口62、至少一个通信接口63以及至少一个调试接口64中的至少一个，io接口61、电源接口62、通信接口63以及调试接口64中的至少一个通过第一开口裸露。接口与第一开口之间设置有第二密封件。支架20具有第一接口区域23和第二接口区域24，电机本体10设置有电机轴，第一接口区域23和第二接口区域24沿着电机轴对称设置在支架20的两侧，第一接口区域23和第二接口区域24均具有至少一个第一开口。支架20上设置有至少一个第二开口，控制板和/或驱动板上设置有显示装置，显示装置用于显示一体化电机的运行状态信息和/或故障状态信息，显示装置通过第二开口裸露，显示装置与第二开口之间密封连接。io接口61、电源接口62、通信接口63以及调试接口64中的至少一个设置在第一接口区域23和/或第二接口区域24。通信接口63包括通信输入接口631和通信输出接口632，通信接口63为can通信接口或者ethercat通信接口或者rs485通信接口。io接口61、电源接口62、通信接口63以调试接口64均采用防水连接器。io接口61、电源接口62、通信接口63以及调试接口64均具有出线方向，出线方向与电机本体10的电机轴的轴线之间具有夹角s，其中，0
°
≤s≤90
°
。
79.因此，该一体化电机能够利用透气阀50将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。
80.具体实施例二：
81.具体实施例二提供了一种一体化电机，具体实施例二与具体实施例一的区别在于，在具体实施例二中，一体化电机还包括编码器以及罩设编码器外侧的编码器罩，编码器罩上设置有与容纳腔连通的安装孔，安装孔安装有透气阀50。因此，该一体化电机能够利用透气阀50将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。
82.具体实施例三：
83.具体实施例三提供了一种一体化电机，具体实施例三与具体实施例一的区别在于，在具体实施例三中，驱动板设置于第一容纳腔。因此，该一体化电机能够利用透气阀50将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。
84.具体实施例四：
85.具体实施例四提供了一种一体化电机，具体实施例四与具体实施例一的区别在于，在具体实施例四中，透气孔521设置在透气部52的顶壁上。因此，该一体化电机能够利用透气阀50将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。
86.具体实施例五：
87.具体实施例五提供了一种一体化电机，具体实施例五与具体实施例一的区别在于，在具体实施例五中，io接口61、电源接口62、通信接口63以调试接口64中的部分接口采用防水连接器。因此，该一体化电机能够利用透气阀50将容纳腔与外界连通，使得容纳腔内的高温气体可排出至外界，避免容纳腔与外界的温差过大产生冷凝现象，容纳腔内的电子元器件不会因冷凝产生的水珠短路烧坏，能够提升一体化电机的安全性和寿命。
88.具体实施例六：
89.如图14所示，具体实施例六提供了一种一体化电机，具体实施例六与具体实施例一的区别在于，在具体实施例六中，第一接口区域23和第二接口区域24分别设置在支架20的前端和后端，第一接口区域和第二接口区域均具有至少一个第一开口。
90.在本实施例中，支架20的前端设有第一接口区域23，支架20的后端设有第二接口区域24，其中支架20的前端为靠近电机本体10的伸出电机轴的一侧，支架20的后端为远离电机本体10伸出电机轴的一侧，前端和后端为相对的位置。
91.其中，io接口61和电源接口62设置在第二接口区域24上，通信接口63以及调试接口64设置在第一接口区域23上。
92.具体地，通信接口63包括通信输入接口631和通信输出接口632，在本实施例中通信输入接口631和通信输出接口632一体成型。
93.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
94.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的
附图中不需要对其进行进一步讨论。
95.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
96.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
97.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
98.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。