一种主控箱的制作方法

1.本技术涉及电控设备技术领域，尤其涉及一种主控箱。


背景技术：

2.目前，机器人应用的领域越来越多，其主控箱内的电控模组的设置也随之机器人功能的增加而设计的越来越多。安装有这些电控模组的主控箱一般包括箱体，箱体的内部设有空腔，电控模组安装在该空腔内，在机器人工作运行时，电控模组会产生大量的热，这就需要及时将空腔内的热量散发出去，而现有技术中通过散热片来带走这部分热量，由于散热片通常与电控模组都设置在箱体内，由散热片散发的热量并不能完全排出箱体，导致设备的散热性较差。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，本技术提供了一种主控箱，以解决现有技术中主控箱散热单一，致使散热效果差的技术问题。
4.本技术提供了：
5.一种主控箱，包括：
6.机箱，所述机箱具有容纳腔和散热风道，所述容纳腔内沿所述机箱的顶部至其底部方向间隔设置有多个电控模组，相邻两个所述电控模组之间的间隙形成所述散热风道，每个所述电控模组的顶部分别设置有第一散热片；
7.散热风扇，所述散热风扇设置于所述机箱上相对的两个侧板的其中一个所述侧板上，另一个所述侧板上设置有与所述散热风道连通的风槽孔。
8.另外，根据本技术的主控箱，还可具有如下附加的技术特征：
9.在本技术的一些实施方式中，所述机箱上设置有所述散热风扇的所述侧板上设置有第二散热片，所述第二散热片与所述第一散热片互相垂直设置。
10.在本技术的一些实施方式中，所述第一散热片与所述散热风道内的气流流动方向平行设置。
11.在本技术的一些实施方式中，所述主控箱还包括模组安装板，所述模组安装板与所述机箱的后围板连接，多个所述电控模组与所述模组安装板连接。
12.在本技术的一些实施方式中，所述电控模组包括上壳、底板、电路板和面板，所述上壳、底板和所述面板围成安装所述电路板的安装腔，且所述电路板的相对两侧边缘分别设置有导热层，所述底板上设置有第三散热片。
13.在本技术的一些实施方式中，所述第一散热片设置于所述上壳远离所述电路板的一侧，所述第一散热片的顶面与所述上壳的顶面处于同一平面上。
14.在本技术的一些实施方式中，所述第一散热片和所述上壳为热传导率大于380w/mk的材料一体成型制成。
15.在本技术的一些实施方式中，所述机箱上相对的两个所述侧板上设置有导向槽，
所述上壳上设置有与所述导向槽相配合的锁紧条，所述面板上开设有与所述锁紧条相对的通孔。
16.在本技术的一些实施方式中，所述上壳的相对两侧的边缘向所述底板的方向弯折形成弯折边，所述锁紧条固定于所述弯折边上，且所述锁紧条的顶面低于所述上壳的顶面。
17.在本技术的一些实施方式中，所述主控箱还包括两个挡板，两个所述挡板分别与所述机箱上相对的两个所述侧板连接，且分别抵接于所述面板上。
18.相对于现有技术，本技术的有益效果是：本技术提出一种主控箱，通过将相邻两个所述电控模组之间的间隙形成机箱内部的散热风道，同时，每个所述电控模组的顶部分别设置有第一散热片。其中，将所述散热风扇设置在所述机箱上相对的两个侧板的其中一个所述侧板上，另一个所述侧板上设置有与所述散热风道连通的风槽孔。这样，电控模组产生的热量，一部分热量在散热风扇的作用下经过散热风道从风槽孔排出，另一部分热量由第一散热片传导散热，提高了散热效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1示出了本技术一些实施例中主控箱的一种实施方式的立体示意图；
21.图2示出了本技术一些实施例中主控箱的一视角示意图；
22.图3示出了图2中a-a向剖视结构示意图；
23.图4示出了图1中所示的主控箱的分解结构示意图；
24.图5示出了本技术一些实施例中主控箱中电控模组的立体示意图；
25.图6示出了图5中所述电控模组的分解结构示意图；
26.图7示出了本技术一些实施例中电控模组的底板的立体结构示意图；
27.图8示出了本技术一些实施例中电控模组的电路板的一视角结构示意图；
28.图9示出了本技术一些实施例中电控模组的电路板的另一视角结构示意图。
29.主要元件符号说明：
30.100-主控箱；10-机箱；11-容纳腔；12-散热风道；13-侧板；131-导向槽；132-第二散热片；133-风槽孔；14-后围板；15-顶板；16-底盖；17-挡板；20-电控模组；21-上壳；211-第一散热片；212-弯折边；22-底板；221-第三散热片；23-电路板；231-导热层；24-面板；241-通孔；25-锁紧条；26-模组安装板；30-散热风扇；31-第一风扇；32-第二风扇；33-第三风扇。
具体实施方式
31.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
32.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.如图1至图4所示，本技术的实施例提供了一种主控箱100，主要用于电控设备内，如机器人内的主机服务器。该主控箱100包括机箱10、多个电控模组20和散热风扇30。
37.其中，所述机箱10具有容纳腔11和散热风道12，所述容纳腔11内沿所述机箱10的顶部至其底部方向间隔设置有多个电控模组20，相邻两个所述电控模组20之间的间隙形成所述散热风道12，每个所述电控模组20的顶部分别设置有第一散热片211，第一散热片211可以是多个，多个第一散热片211间隔的设置于电控模组20的顶部。
38.所述散热风扇30设置于所述机箱10上相对的两个侧板13的其中一个所述侧板13上，另一个所述侧板13上设置有与所述散热风道12连通的风槽孔133，散热风扇30吸入的冷空气经过散热风道12从风槽孔133排出，从而将电控模组20产生的热量排出。
39.本技术的实施例提供的主控箱100，在使用过程中，通过将相邻两个所述电控模组20之间的间隙形成机箱10内部的散热风道12，同时，每个所述电控模组20的顶部分别设置有第一散热片211。其中，将所述散热风扇30设置在所述机箱10上相对的两个侧板13的其中一个所述侧板13上，另一个所述侧板13上设置有与所述散热风道连通的风槽孔133，使相对两个侧板13的两侧形成对流的空气流通，便于散热。这样，电控模组20产生的热量，一部分热量在散热风扇30的作用下经过散热风道12从风槽孔133排出，另一部分热量由第一散热片211传导散热，提高了散热效率。
40.另外，需要说明的是，散热风扇30可以包括第一风扇31、第二风扇32和第三风扇33，当然还可以包括第四风扇等等。其中，第一风扇31、第二风扇32和第三风扇33沿机箱10的高度方向间隔设置，对应的，散热风道的数量与风扇的数量相等，每个散热风道12均对应的设置有与其连通的风槽孔133，一个散热风道12可以对应的连通多个风槽孔133。风槽孔133的形成可以呈跑道型或矩形，也可以是圆形孔。具体的，可以根据实际需要进行设计。
41.如图3所示，在本技术的一个实施方式中，可选的，所述机箱10上设置有所述散热风扇30的所述侧板13上设置有第二散热片132，所述第二散热片132与所述第一散热片211互相垂直设置。
42.在本实施方式中，在设置有散热风扇30的侧板13上设置第二散热片132，这样可以将电控模组20上的第一散热片211传导到机箱10的热量通过第二散热片132传导到空气中，实现对机箱10的散热。同时，第二散热片132与第一散热片211互相垂直设置，使二者交叉方向热量传导，这样更有利于进行散热，从而提高散热效率。
43.在本技术的一个实施方式中，进一步地，所述第一散热片211与所述散热风道12内的气流流动方向平行设置。可以理解的是，第一散热片211的数量可以设置多个，多个第一散热片211相间隔设置，相邻两个第一散热片211之间具有间隙，第一散热片211上的热量通过间隙处的空气流动散发。同时，第一散热片211平行于散热风道内的气流流动方向，这样在常温空气经过散热风道12时，与第一散热片211的接触面积更大，进而便于将第一散热片211的热量传递出去。
44.另外，散热风扇30吹出来的风可以分两部分，一部分进了散热风道12经过风槽孔133吹出，该散热风道12的风向为第一风向，另一部分被电控模组20侧面挡住后吹到机箱10的侧板13处的第二散热片132实现散热，该散热风向可以设定为第二方向。
45.如图3所示，在本技术的一个实施方式中，可选的，所述主控箱100还包括模组安装板26，所述模组安装板26与所述机箱10的后围板14连接，多个所述电控模组20与所述模组安装板26连接。具体的，模组安装板26上设置有多个接口，电控模组20上设置有多个与所述接口相插接的插口，以实现将多个电控模组20固定在模组安装板26上，便于模组安装板26与外部电源连接，以实现对多个电控模组20的通电和通讯。
46.如图5至图7所示，在本技术的一个实施方式中，可选的，所述电控模组20包括上壳21、底板22、电路板23和面板24。
47.一并参阅图8和图9，其中，所述上壳21、底板22和所述面板24围成安装所述电路板23的安装腔，且所述电路板23的相对两侧边缘分别设置有导热层231。该导热层231可以由散热效率高的材料制成，优选地，该导热层231为铜层。另外，所述底板22上设置有第三散热片221，这样电路板23产生的热量可以传递到上壳21的第一散热片211上，同时还可以传递到底板22处的第三散热片221上，提高散热效率。
48.具体的，安装时，先在电路板23的芯片位置涂上导热凝胶，然后通过螺丝将上壳21、电路板23和底板22固定在一起，使芯片与上壳21的第一散热片211紧贴。为了使电控模组20上壳21的热量更多的传导出去，在电路板23的两侧上下面镀上相互连接的一层铜层，从而使电路板23上下连接的上壳21与底板22的热量能够传导，提高了散热效率。
49.如图6所示，在本技术的一个实施方式中，可选的，所述第一散热片211设置于所述上壳21远离所述电路板23的一侧，所述第一散热片211的顶面与所述上壳21的顶面处于同一平面上。
50.在本实施方式中，具体的，第一散热片211开设在上壳21上，由开设上壳21的条形槽的槽壁构成。该第一散热片211的顶面与上壳21的顶面处于同一平面上，这样可以避免阻挡散热风道内空气流动。
51.在本技术的上述实施方式中，可选的，所述第一散热片211和所述上壳21为热传导
率大于380w/mk的材料一体成型制成。优选的，该材料可以为铜，铜具有良好的导热效果，同时又提高了上壳21的整体结构强度。可以理解的是，第一散热片211和上壳21还可以选择其他热传导效率高的材料一体成型制成。
52.另外，第一散热片211和上壳21一体成型制造而成，一方面保证了二者之间的结构强度，提高了连接的可靠性。另一方面，二者一体成型便于生产制造，提高了生产效率，降低了生产成本，进而提高了主控箱100的市场竞争力。
53.如图4所示，在本技术的一个实施方式中，可选的，所述机箱10上相对的两个所述侧板13上设置有导向槽131，所述上壳21上设置有与所述导向槽131相配合的锁紧条25，所述面板24上开设有与所述锁紧条25相对的通孔241。本实施方式中，这样的设置，通过锁紧条25与导向槽131的配合，使电控组件在装配时操作更加容易，提高了装配效率。
54.如图6所示，在本技术的上述实施方式中，进一步地，所述上壳21的相对两侧的边缘向所述底板22的方向弯折形成弯折边212，所述锁紧条25固定于所述弯折边212上，且所述锁紧条25的顶面低于所述上壳21的顶面。
55.在本实施方式中，通过将上壳21的边缘弯折形成弯折边212，将锁紧条25通过螺钉固定在该弯折边212上。同时，使锁紧条25的顶面低于所述上壳21的顶面，这样可以避免锁紧条25遮挡散热风道的气流流动，从而提高散热效果。
56.如图1和图4所示，在本技术的一个实施方式中，可选的，所述主控箱100还包括两个挡板17，两个所述挡板17分别与所述机箱10上相对的两个所述侧板13连接，且分别抵接于所述面板24上。
57.在本实施方式中，通过螺钉将挡板17固定在机箱10的外壳上，同时使挡板17抵接在电控模组20的面板24上，这样能够增加主控箱100整体的抗冲击性，该设计能够承受10g加速度的抗冲击振动测试。
58.如图1至图4所示，在本技术的一个具体的实施方式中，主控箱100的机箱10采用铝合金材质，重量轻，机箱10重约0.9kg。机箱10包括两个侧板13、一个顶板15、一个后围板14和一个底盖16，同时使机箱10的四个侧面呈镂空设计。容纳腔11内形成8个电控模组20的安装槽位，可以容纳8个电控模组20，其中有1个电源安装槽位和7个扩展安装槽位。其整体外包络尺寸可以设计为：190mm*155mm*132mm，整体高度集成，充分利用空间进行设计。
59.其中，主控箱100的整体额定功率可以选择为200w，均布到8个安装槽位，每个电控模组20的功率为25w；环境温度为常温(25℃)，在额定200w的情况下，机箱10内部的电控模组20中芯片接触的上壳21温度控制在70℃以内，因此使主控箱100的内部芯片能够正常工作。
60.每个电控模组20的顶部设置有第一散热片211，其底部设置有第三散热片221，电控模组20的上壳21和底板22的材料为铜，并且每个电控模组20的长宽尺寸为125mm*118mm。其中，7个扩展安装槽位的电控模组20的厚度一样，均为22mm；需要说明的是，该电控模组20的厚度可以结合内部电路板23的尺寸进行定制化设计，前后面板24也同样可以结合不同的外接端子定制。与现有的主控箱相比，同等体积，其可以使用更多的电控模组20。
61.综上所述，本技术提出一种主控箱100，通过将相邻两个所述电控模组20之间的间隙形成机箱10内部的散热风道12，同时，每个所述电控模组20的顶部分别设置有第一散热片211。其中，将所述散热风扇30设置在所述机箱10上相对的两个侧板13的其中一个所述侧
板13上，另一个所述侧板13上设置有与所述散热风道12连通的风槽孔133。这样，电控模组20产生的热量，一部分热量在散热风扇30的作用下经过散热风道12从风槽孔133排出，另一部分热量由第一散热片211传导散热，提高了散热效率。
62.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
63.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。