机器人控制装置和控制柜的制作方法

文档序号:15123193发布日期:2018-08-07 23:24阅读:129来源:国知局

本实用新型属于机器人控制领域,具体涉及一种机器人控制柜。



背景技术:

工业机器人是是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行。机器人的控制器与控制系统是工业机器人的控制核心,它会被单独安装在机器人控制柜中,所以控制柜的稳定性、计算能力和散热等性能都是重要的考量因素。同时,因为柔性制造的要求,机器人可能会被重新部署和转移,所以小型化、便携也逐渐成为机器人控制柜一种需求。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的缺陷,本实用新型提供了一种机器人控制装置和控制柜,控制装置之间的连接线缆少,控制柜体积小、布局紧凑、更容易散热和通风。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案予以实现:

一种机器人控制装置,包括工控机、继电器、电机驱动板、IO板、24V开关电源、48V开关电源和旋钮开关;所述的24V开关电源的输入端和48V开关电源的输入端分别与旋钮开关连接,所述的24V开关电源的输出端分别与工控机输入端、继电器输入端、IO板输入端连接,所述的48V开关电源的输出端与继电器的输入端连接;所述的工控机的输出端分别与IO板输入端、电机驱动板的输入端连接,所述的IO板输出端连接继电器的输入端,所述的继电器的输出端与电机驱动板的输入端连接,电机驱动板的输出端与机器人动力电缆和编码器连接。

本实用新型还公开一种机器人控制柜,包括柜体和设置在柜体内的控制装置,所述的控制装置为本实用新型公开的控制装置;

所述的柜体中设置有隔板,所述的电机驱动板设于隔板的一侧,所述的工控机、继电器、24V开关电源和48V开关电源设置在隔板的另一侧;所述的IO板固定在柜体的侧面,该柜体侧面上开设有用于IO板与外部线缆连接的开口;所述的继电器设置在工控机和IO板之间。

可选的,所述的柜体包括由四个侧板首尾相连一体成型的方形框架和设于框架上的两个盖板,所述的盖板与框架形成封闭的腔体;所述的隔板上设置有开槽。

可选的,两个所述的盖板上设置有进风口,所述的柜体的侧板上设置有出风口,所述的出风口设置在远离进风口处的柜体侧板上,所述的出风口处设置有风扇,风扇与IO板连接。

可选的,所述的进风口沿盖板边缘至盖板中心阵列分布,所述的进风口的直径沿盖板边缘至中心逐渐减小。

可选的,所述的柜体内位于电机驱动板的一侧设置有支撑架,所述的支撑架为镂空结构,所述的继电器固定在支撑架上。

可选的,所述的柜体的开口上设置有封板,所述的封板可沿开口的边缘转动。

可选的,所述的柜体上设置有把手、支撑体和用于连接示教器的L型凸起。

可选的,所述的工控机上设置有固定板,所述的固定板上设置有十字形定位孔,所述的工控机通过十字形定位孔固定在隔板上。

可选的,所述的24V开关电源通过L型支撑板设置在48V开关电源的上方,所述的L型支撑板定在隔板上。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

(1)本实用新型的控制装置由工控机、IO板、电机驱动板、继电器、开关电源等组成,整个系统从外部引进220V交流电,通过旋钮开关同时连接到两个开关电源中。开关电源将不同的电压电流分别给工控机、IO板以及继电器。IO板与工控机通过总线通信,可以控制输入与输出的接口。继电器由IO板控制其开关。电机驱动板通过继电器和工控机控制,从而给动力电缆和编码器电缆供电和控制。本实用新型采用开关电源替代滤波器以及断路器等,有效减小了控制装置的连接线缆,简化了结构。

(2)本实用新型的控制柜由柜体和集成在柜体中的控制装置组成,使得控制柜整体结构紧凑,柜体内部连接线缆少,维护简单;轻便小巧,易于搬运。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的控制装置的连接关系图。

图2是本实用新型控制柜的外部结构图。

图3是本实用新型控制柜的爆炸图。

图4是图3的控制柜的右侧视图。

图5是图3的控制柜的左侧视图。

图中各标号表示为:1—柜体,2—工控机,3—继电器,4—电机驱动板,5—IO板,6—24V开关电源,7—48V开关电源,8—风扇,9—L型支撑板;

11—隔板,12—开口,13—-侧板,14—盖板,15—支撑架,16—封板,17—把手,18—支撑体,19-L型凸起;

131—出风口;141—进风口;

21—固定板,211—十字形定位孔。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施方式,需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的,“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

本实用新型公开了一种机器人控制装置,如图1所示,包括工控机2、继电器3、电机驱动板4、IO板5、24V开关电源6、48V开关电源7和旋钮开关;24V开关电源6的输入端和48V开关电源7的输入端分别与旋钮开关连接,24V开关电源6的输出端分别与工控机2输入端、继电器3输入端、IO板5输入端连接,48V开关电源7的输出端与继电器3的输入端连接;工控机2的输出端分别与IO板5输入端、电机驱动板4的输入端连接,IO板5输出端连接继电器3的输入端,继电器3的输出端与电机驱动板4的输入端连接,电机驱动板4的输出端与机器人动力电缆和编码器连接。其中,工控机即工业控制计算机,具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口,并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。

本实用新型的整个系统从外部引进220V交流电,通过旋钮开关8同时连接到两个开关电源中。开关电源将不同的电压电流分别给工控机、IO板以及继电器。IO板(输出输出端)与工控机通过总线通信,可以控制输入与输出的接口。继电器由IO板控制其开关。电机驱动板通过继电器和工控机控制,从而给动力电缆和编码器电缆供电和控制。本实用新型采用开关电源替代滤波器以及断路器等,有效减小了控制装置的连接线缆,简化了结构。

如图2所示,本实用新型还公开了一种机器人控制柜,包括柜体1和设置在柜体内的控制装置,该控制装置为本实用新型公开的控制装置。其中,柜体1中设置有隔板11,电机驱动板4设于隔板11的一侧,工控机2、继电器3、24V开关电源6和48V开关电源7设置在隔板11的另一侧;IO板5固定在柜体1的侧面,该柜体侧面上开设有用于IO板5与外部线缆连接的开口12;继电器3设置在工控机2和IO板5之间;旋钮开关设置在柜体上侧面。本实用新型的控制柜由柜体和集成在柜体中的控制装置组成,使得控制柜整体结构紧凑,柜体内部连接线缆少,轻便小巧,易于搬运。其中,隔板隔开了两侧的元件,防止电磁干扰;并且隔板并没有将柜体内部分为两个独立的腔体,而是在隔板11上设置有开槽,一方面用于继电器穿过,另一方面,有利于散热。

具体的,柜体1包括由四个侧板13首尾相连一体成型的方形框架和设于框架上的两个盖板14,盖板14与框架形成封闭的腔体。其中,盖板通过螺栓连接或粘结的方式固定在框架上,在安装检修时,只需将两个盖板打开,方便快捷。

进一步的,如图3和图5所示,盖板14上设置有进风口141,柜体的侧板13上设置有出风口131,出风口131设置在远离进风口141处的柜体侧板上,出风口131处设置有风扇8,这样,在风扇转动形成的负压下,气流从进风口进入,经过柜体内部的各个元件,带动内部热量从出风口流出,形成良好的散热效果。其中,风扇8与IO板5连接。通过IO板控制风扇的开启。

其中,如图3所示,进风口141沿盖板边缘至盖板中心阵列分布,进风口141的直径沿盖板边缘至中心逐渐减小,增强了空气的散热效果且外形较为美观。

具体的,柜体内位于电机驱动板4的一侧设置有支撑架15,该支撑架用于固定继电器3,支撑架15为镂空结构,减轻了控制柜的重量,且有利用通风。

进一步的,柜体的开口12上设置有封板16,封板16可沿开口12的边缘转动,其中,封板可通过合页固定在开口边缘上。在使用时打开封板16,将IO板与外界的线缆连接,不使用将开口封闭起来,起到保护作用。

进一步的,柜体1上设置有把手17、支撑体18和用于连接示教器的L型凸起19。其中,把手17的设置易于控制柜的搬运,支撑体18设置在柜体底部,用于支撑柜体;L型凸起19方便了示教器的连接。

进一步的,如图5所示,工控机2上设置有固定板21,固定板21上设置有十字形定位孔211,工控机2通过十字形定位孔211固定在隔板11上。方便工控机的拆装,且十字形定位孔的固定效果好。

进一步的,24V开关电源6通过L型支撑板9设置在48V开关电源7的上方,L型支撑板9固定在隔板11上。48V开关电源直接放置在柜体底部,24V开关电源通过L型支撑板9进行支撑,提高了稳固性,且由于两个电源之间设置有空隙,增强了通风效果。

进一步的,如图5所示,出风口131下方靠近柜体底部的侧板上开设有接线口,用于两个开关电源出线。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

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