一种内部结构单元模块化的伺服驱动器的制作方法

1.本实用新型涉及伺服控制技术领域，具体涉及一种内部结构单元模块化的伺服驱动器。


背景技术：

2.伺服驱动器又称为伺服控制器或伺服放大器，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。
3.目前，在大功率的伺服产品中，驱动器结构没有引入模块化设计，无法形成独立的单元，导致一系列的产品尺寸不固定，接口不唯一，进而引起系统在整体上生产效率低，生产成本高，维修成本高；此外，现有的伺服驱动器还具有结构相对复杂、散热差、占用空间大等问题。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型提供一种内部结构单元模块化的伺服驱动器，以解决上述的一个或多个技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种内部结构单元模块化的伺服驱动器，包括电源模块、多个不同类型的电机模块以及一个共用的控制板，所述电源模块与每个所述电机模块以及所述控制板通过轴间信号板连接以接收每个所述电机模块的功率信号，所述电源模块与每个所述电机模块通过直流母线板连接以传输电能。
7.进一步地，所述内部结构单元模块化的伺服驱动器还包括板状的散热器，所述电源模块和电机模块均设置于所述散热器的上方。
8.进一步地，所述电源模块包括电源功率单元，所述电源功率单元的底面与所述散热器的顶面相贴，所述电机模块包括电机功率单元，所述电机功率单元的底面与所述散热器的顶面相贴。
9.进一步地，所述电源模块还包括电源功率板，所述电源功率板设置于所述散热器的上方且两者间隔设置，所述电源功率单元的顶部固定于所述电源功率板下侧面，所述电机模块还包括电机功率板，所述电机功率板设置于所述散热器的上方且两者间隔设置，所述电机功率单元的顶部固定于所述电机功率板下侧面。
10.进一步地，所述散热器与所述电源功率板、电机功率板通过多个第一支撑件连接固定。
11.进一步地，所述直流母线板与所述电源功率板、电机功率板通过多个第二支撑件连接固定。
12.进一步地，所述控制板设置于所述电机功率板的上方且两者间隔设置，所述控制板与所述电机功率板通过多个第三支撑件连接固定。
13.进一步地，支撑件为六角铜柱。
14.进一步地，所述轴间信号板与所述电源模块、所述电机模块和所述控制板之间均通过焊接插针连接。
15.进一步地，所述内部结构单元模块化的伺服驱动器还包括上盖，所述上盖为下端设有敞口的箱式结构，所述上盖可拆卸的固定于散热器的上侧，且所述上盖将所述电源模块、多个不同类型的电机模块以及控制板罩于所述上盖和散热器组成的空间内。
16.本实用新型具有如下优点：
17.本实用新型提供的内部结构单元模块化的伺服驱动器，采用模块化设计，每种模块形成独立的单元结构进行组合式安装，模块独立性好，互不干扰，且安装简便，拆卸容易，方便调试维护，灵活性较高，大大提高了系统的稳定性和可靠性；电源模块分别与每个电机模块的电机功率板以及共用的控制板通过轴间信号板连接，保证通讯信号的传递；电源模块分别与每个电机模块的电机功率板通过直流母线板连接，实现电源传输，代替传统的铜排连接，成本低，占用空间小。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
19.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
20.图1为本实用新型具体实施方式提供的一种内部结构单元模块化的伺服驱动器的结构示意图；
21.图2为本实用新型具体实施方式提供的内部结构单元模块化的伺服驱动器的俯视图(去掉上盖和控制板)；
22.图3为本实用新型具体实施方式提供的内部结构单元模块化的伺服驱动器的仰视立体图(去掉散热器)；
23.图4为图1中a的放大图；
24.图5为图1中b的放大图；
25.图6为图1中c的放大图；
26.图7为图3中d的放大图。
27.图中：10-上盖；20-散热器；30-电源模块；301-电源功率板；302-电源功率单元；40-电机模块；401-电机功率板；402-电机功率单元；50-控制板；60
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轴间信号板；70-直流母线板；801-第一支撑件；802-第二支撑件；803-第三支撑件；90-插针。
具体实施方式
28.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
29.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
30.如图1-7所示，本实施例提供了一种内部结构单元模块化的伺服驱动器，包括电源模块30、多个不同类型的电机模块40以及一个共用的控制板50；电源模块30与每个电机模块40以及控制板50通过轴间信号板60连接以接收每个电机模块40的功率信号，保证通讯信号的传递；电源模块30与每个电机模块40通过直流母线板70连接以传输电能，代替传统的铜排连接，成本低，占用空间小；采用模块化设计方法，每个电机模块40均设计成独立的单元结构，并将不同的电机模块40进行组合式安装，不仅各个电机模块40之间的独立性好，互不干扰，而且安装简便，拆卸容易，方便调试维护，灵活性较高，大大提高了伺服驱动器的稳定性和可靠性。
31.在本实施例中，内部结构单元模块化的伺服驱动器还包括板状的散热器 20，电源模块30和电机模块40均设置于散热器20的上方，两者均通过散热器20散热。具体的，电源模块30包括电源功率单元302，电源功率单元302 的底面与散热器20的顶面相贴，电机模块40包括电机功率单元402，电机功率单元402的底面与散热器20的顶面相贴；采用两者相贴的设计，电源功率单元302和电机功率单元402的热量能较高效地传递至散热器20，从而通过散热器20进行散热。其中，电源模块30还包括电源功率板301，电源功率板 301设置于散热器20的上方且两者间隔设置，电源功率单元302的顶部固定于电源功率板301下侧面，电机模块40还包括电机功率板401，电机功率板 401设置于散热器20的上方且两者间隔设置，电机功率单元402的顶部固定于电机功率板401下侧面，散热器20与电源功率板301、电机功率板401通过多个第一支撑件801连接固定，如此，实现功率板与散热器20的间隔设置，并保证功率单元与散热器20相贴。第一支撑件801可以是六角铜柱；第一支撑件801的下端与散热器20连接，上端与功率板连接；在组装前，第一支撑件801可以固定在散热器20的上表面，然后将功率板放在第一支撑件801顶部进行固定。
32.电源功率板301、电机功率板401的上表面设有多个第二支撑件802，直流母线板70与电源功率板301、电机功率板401通过多个第二支撑件802连接固定。第二支撑件802可以是六角铜柱；组装前，第二支撑件802可以固定在电源功率板301、电机功率板401的上表面，然后将直流母线板70放在第二支撑件802的顶部进行固定，通过直流母线板70实现电能运送。
33.电机功率板401的上表面设有多个第三支撑件803，控制板50设置于电机功率板401的上方且两者间隔设置，控制板50与电机功率板401通过多个第三支撑件803连接固定。同样的，第三支撑件803可以是六角铜柱；组装前，第三支撑件803可以固定在电源功率板301，然后将控制板50放在第一支撑件801顶部进行固定。
34.在本实施例中，轴间信号板60与电源模块30、电机模块40和控制板50 之间均通过焊接插针90连接，从而实现通讯。
35.在本实施例中，内部结构单元模块化的伺服驱动器还包括上盖10，上盖 10为下端设有敞口的箱式结构，上盖10可拆卸的固定于散热器20的上侧，例如通过螺丝固定，且上盖10将电源模块30、多个不同类型的电机模块40 以及控制板50罩于上盖10和散热器20组成的空间内，保护电源模块30、多个不同类型的电机模块40以及控制板50的同时，不遮挡、不影响散热器20 的散热效果。
36.电源模块、各个电机模块和控制板均单独封装成一个独立的模块，组装伺服驱动器时，选择多个电机模块与电源模块进行封装。电机模块的类型有三种，分别为电机模块a、电机模块b和电机模块c；根据伺服驱动器每个轴的电流值来选择对应的电机模块进行组装，比如，需要配置6轴伺服驱动器，伺服驱动器第1-6轴的电流值对应选择的的电机模块依次为电机模块c、电机模块a、电机模块b、电机模块b、电机模块a和电机模块b。再比如，需要配置4轴伺服驱动器，伺服驱动器第1-4轴的电流值对应选择的电机模块依次为电机模块c、电机模块b、电机模块a和电机模块a。其中，电机模块a和电机模块b的外形尺寸相同。可根据配置需求来扩展电机模块的数量，对应配置不同的电机机型；进行电机模块的扩展时，伺服驱动器的高度固定，只需根据增加的电机模块的数量改变驱动器宽度即可。
37.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。