一种紧凑型伺服驱动器的制作方法

1.本实用新型属于伺服驱动技术领域，具体涉及一种紧凑型伺服驱动器。


背景技术：

2.目前，大功率驱动器体积偏大，重量较重。不仅占用电气柜的空间资源，而且由于重量较重安装不方便。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种紧凑型伺服驱动器，本紧凑型伺服驱动器采取了分层安装，在实现电气连接的同时也实现了固定安装，与现有的大功率驱动器相比，体积小，重量轻。
4.为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：
5.一种紧凑型伺服驱动器，包括驱动器壳体、热管散热器、控制板，电源板、功率模块、金属薄膜电容、正极叠层铜排、负极叠层铜排、整流桥和滤波板；
6.所述热管散热器包括散热器底板、散热翅片和热管，所述散热器底板的底部连接有散热翅片，所述散热器底板的顶部镶嵌有多根热管，所述散热器底板连接在驱动器壳体上；
7.所述功率模块和金属薄膜电容均固定连接在散热器底板上，所述正极叠层铜排与金属薄膜电容的一个引出脚固定连接，所述负极叠层铜排与金属薄膜电容的另一个引出脚固定连接，所述正极叠层铜排与负极叠层铜排之间设有绝缘纸，所述正极叠层铜排通过螺钉与功率模块的正极引脚固定连接，所述负极叠层铜排通过螺钉与功率模块的负极引脚固定连接，所述正极叠层铜排通过dc+支柱与整流桥的正极引脚固定连接，所述负极叠层铜排通过螺钉与整流桥的负极引脚固定连接，所述整流桥通过螺钉固定连接在散热器底板上，所述整流桥的三相引脚均通过螺钉固定连接有输入端铜排，所述输入端铜排通过输入端支柱与输入端接线端子固定连接，所述滤波板位于整流桥的上方，所述dc+支柱用于支撑滤波板且滤波板与dc+支柱的顶部通过螺钉固定连接，所述负极叠层铜排上设置有dc-支柱，所述dc-支柱用于支撑滤波板且滤波板与dc-支柱的顶部通过螺钉固定连接，所述输入端支柱用于支撑滤波板且滤波板与输入端支柱的顶部通过螺钉固定连接；
8.所述控制板和电源板均固定连接在驱动器壳体上；
9.所述控制板与电源板通过接口电连接，所述电源板与功率模块通过信号线电连接，所述滤波板通过输入端支柱与输入端接线端子电连接，所述滤波板通过dc+支柱与整流桥的正极引脚电连接，所述滤波板通过dc-支柱与负极叠层铜排电连接，所述整流桥的正极引脚通过dc+支柱与正极叠层铜排电连接，所述整流桥的负极引脚通过螺钉与负极叠层铜排电连接，所述正极叠层铜排和负极叠层铜排分别与金属薄膜电容的两个引出脚电连接，所述正极叠层铜排通过螺钉与功率模块的正极引脚电连接，所述负极叠层铜排通过螺钉与功率模块的负极引脚电连接，所述整流桥的三相引脚均通过输入端铜排和输入端支柱与输
入端接线端子电连接。
10.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述金属薄膜电容的底部设有底脚，所述底脚通过螺钉固定连接在散热器底板上，所述金属薄膜电容顶部的两个引出脚的外表面均设有螺纹，所述正极叠层铜排与金属薄膜电容的一个带有螺纹的引出脚通过螺母固定连接，所述负极叠层铜排与金属薄膜电容的另一个带有螺纹的引出脚通过螺母固定连接。
11.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述功率模块通过螺钉固定连接在散热器底板上。
12.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述dc+支柱的底部设有外螺纹，顶部设有内螺纹，所述整流桥的正极引脚设有内螺纹，所述dc+支柱的底部贯穿正极叠层铜排的连接孔后旋入整流桥的正极引脚内，所述滤波板与dc+支柱顶部的内螺纹通过螺钉固定连接。
13.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述dc-支柱的顶部设有内螺纹，所述滤波板与dc-支柱顶部的内螺纹通过螺钉固定连接。
14.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述输入端支柱的底部设有外螺纹，顶部设有内螺纹，所述输入端支柱的底部贯穿输入端铜排的连接孔后旋入输入端接线端子内，所述滤波板与输入端支柱顶部的内螺纹通过螺钉固定连接。
15.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述散热器底板的后侧通过螺钉固定连接有连接条，所述散热器底板的前侧通过螺钉固定连接有风道遮板，所述驱动器壳体包括上盖板、左盖板、右盖板、下盖板和底盖板，所述散热器底板的左侧面与左盖板通过螺钉固定连接，所述散热器底板的右侧面与右盖板通过螺钉固定连接，所述连接条与下盖板通过螺钉固定连接，所述上盖板与风道遮板通过螺钉固定连接，所述输入端接线端子通过螺钉固定连接在风道遮板上，且输入端接线端子贯穿上盖板，所述底盖板、左盖板和下盖板连接为一体结构，所述左盖板、右盖板、下盖板和散热器底板之间形成有风道，所述散热翅片位于风道内，所述左盖板、右盖板、风道遮板和底盖板之间安装有散热风扇，所述下盖板上开设有使风道内的热量散出的散热孔。
16.本实用新型的有益效果为：
17.本发明采用热管散热器大大提高散热性能，从而能使igbt布局较为紧凑；同时采用金属薄膜电容，使电容在驱动器内部占用空间明显减小；另外，大电流电气连接采用铜排，从而使单位截面积载流量加大，有效减小空间；再者，通过合理的结构设计布局，将电路板通过分层连接以及通过增加绝缘纸来减小电气部件之间的安装距离，充分利用驱动器内部空间。达到了减小体积，减轻重量的效果。
18.本发明驱动器滤波板采取了分层安装，在实现电气连接的同时也实现了固定安装，热管散热器使得功率模块的装配间距减小，金属薄膜电容比传统的铝电解电容体积大幅度降低。另外，控制板和电源板至于驱动器的侧面安装，即将强电和弱点相互隔离，又节省了空间。
附图说明
19.图1为本实用新型热管散热器结构示意图。
20.图2为本实用新型热管散热器、连接条和风道遮板相互连接结构示意图。
21.图3为本实用新型热管散热器与驱动器壳体相互连接结构示意图一。
22.图4为本实用新型热管散热器与驱动器壳体相互连接结构示意图二。
23.图5为本实用新型紧凑型伺服驱动器爆炸图。
24.图6为本实用新型紧凑型伺服驱动器组装示意图。
具体实施方式
25.下面根据附图对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：
26.如图1至图6所示，一种紧凑型伺服驱动器，包括驱动器壳体、热管散热器、控制板15，电源板14、功率模块13、金属薄膜电容22、正极叠层铜排21、负极叠层铜排19、整流桥23和滤波板16。
27.所述热管散热器包括散热器底板2、散热翅片1以及镶嵌于底板上的热管3，所述散热器底板2的底部固定连接有散热翅片1，所述散热器底板2的顶部镶嵌有多根热管3，所述散热器底板2连接在驱动器壳体上。
28.如图5和图6所示，所述功率模块13和金属薄膜电容22均通过螺钉固定连接在散热器底板2上，所述正极叠层铜排21与金属薄膜电容22的一个引出脚固定连接，所述负极叠层铜排19与金属薄膜电容22的另一个引出脚固定连接，所述正极叠层铜排21与负极叠层铜排19之间设有绝缘纸20，所述正极叠层铜排21通过螺钉与功率模块13的正极引脚固定连接，所述负极叠层铜排19通过螺钉与功率模块13的负极引脚固定连接，所述正极叠层铜排21通过dc+支柱18与整流桥23的正极引脚固定连接，所述负极叠层铜排19通过螺钉与整流桥23的负极引脚固定连接，所述整流桥23通过螺钉固定连接在散热器底板2上，所述整流桥23的三相引脚均通过螺钉连接有输入端铜排24，输入端铜排24有3根，3根输入端铜排24分别通过3个输入端支柱12与输入端接线端子11的三相端子固定连接，所述滤波板16位于整流桥23的上方，所述dc+支柱18用于支撑滤波板16且滤波板16的输出端引脚与dc+支柱18的顶部通过螺钉固定连接，所述负极叠层铜排19上设置有dc-支柱17，所述dc-支柱17用于支撑滤波板16且滤波板16的输出端引脚与dc-支柱17的顶部通过螺钉固定连接，所述输入端支柱12用于支撑滤波板16且滤波板16的输入端引脚与输入端支柱12的顶部通过螺钉固定连接。
29.所述控制板15和电源板14均固定连接在驱动器壳体上。
30.所述控制板15与电源板14通过接口电连接，所述电源板14与功率模块13通过信号线电连接，所述滤波板16通过输入端支柱12与输入端接线端子11电连接，所述滤波板16通过dc+支柱18与整流桥23的正极引脚电连接，所述滤波板16通过dc-支柱17与负极叠层铜排19电连接，所述整流桥23的正极引脚通过dc+支柱18与正极叠层铜排21电连接，所述整流桥23的负极引脚通过螺钉与负极叠层铜排19电连接，所述正极叠层铜排21和负极叠层铜排19分别与金属薄膜电容22的两个引出脚电连接，所述正极叠层铜排21通过螺钉与功率模块13的正极引脚电连接，所述负极叠层铜排19通过螺钉与功率模块13的负极引脚电连接，所述整流桥23的三相引脚分别通过3根输入端铜排24和输入端支柱12与输入端接线端子11的三相端子电连接。
31.本实施例中，所述金属薄膜电容22的底部设有底脚，所述底脚通过螺钉固定连接在散热器底板2上，所述金属薄膜电容22顶部的两个引出脚的外表面均设有螺纹，所述正极叠层铜排21与金属薄膜电容22的一个带有螺纹的引出脚通过螺母固定连接，所述负极叠层铜排19与金属薄膜电容22的另一个带有螺纹的引出脚通过螺母固定连接。
32.本实施例中，所述功率模块13通过螺钉固定连接在散热器底板2上。
33.本实施例中，所述dc+支柱18的底部设有外螺纹，顶部设有内螺纹，所述整流桥23的正极引脚为螺纹孔，所述dc+支柱18的底部贯穿正极叠层铜排21的连接孔后旋入整流桥23的正极引脚内，所述滤波板16与dc+支柱18顶部的内螺纹通过螺钉固定连接。
34.本实施例中，所述dc-支柱17的顶部设有内螺纹，所述滤波板16与dc-支柱17顶部的内螺纹通过螺钉固定连接。
35.本实施例中，所述输入端支柱12的底部设有外螺纹，顶部设有内螺纹，所述输入端支柱12的底部贯穿输入端铜排24的连接孔后旋入输入端接线端子11内，所述滤波板16与输入端支柱12顶部的内螺纹通过螺钉固定连接。
36.本实施例中，如图2、图3和图4所示，所述散热器底板2的后侧通过螺钉固定连接有连接条4，所述散热器底板2的前侧通过螺钉固定连接有风道遮板5，所述驱动器壳体包括上盖板7、左盖板6、右盖板9、下盖板8和底盖板，所述散热器底板2的左侧面与左盖板6通过螺钉固定连接，所述散热器底板2的右侧面与右盖板9通过螺钉固定连接，所述连接条4与下盖板8通过螺钉固定连接，所述上盖板7与风道遮板5通过螺钉固定连接，所述输入端接线端子11通过螺钉固定连接在风道遮板5上，且输入端接线端子11贯穿上盖板7，所述底盖板、左盖板6和下盖板8连接为一体结构，所述左盖板6、右盖板9、下盖板8和散热器底板2之间形成有风道，所述散热翅片1位于风道内，所述底盖板上安装有散热风扇支架，散热风扇10安装在散热风扇支架内，提高散热效果。下盖板8上开设有使风道内的热量散出的散热孔。
37.本实施例的散热器底板2上装有连接条4和风道遮板5，随后将其安装固定于驱动器壳体，这样散热器底板2与驱动器壳体间形成一个有效的风道，散热翅片1处于该风道内，实现通风散热。
38.本实施例的功率模块13安装于散热器底板2上，因散热器底板2上嵌有热管3，有利于功率模块13的热量高效传导至散热器底板2并最终传导至与散热器底板2连接的散热翅片1，通过散热风扇10冷却，将热量散出。因为热管3的导热能力强而使得散热器的体积大为减小。
39.本设备采用了金属薄膜电容22，较传统的电解电容体积明显减小，且实现性能较稳定，延长使用寿命。金属薄膜电容22通过其自带的底脚固定于热管散热器上，同时在金属薄膜电容22的电气属性连接点采用叠层铜排连接的方式，叠层铜排分为正极叠层铜排21和负极叠层母排，正极叠层铜排21和负极叠层铜排19之间设有绝缘纸20，金属薄膜电容22有两个引出螺纹引脚，正极叠层铜排21和负极叠层铜排19通过螺母分别固定于这两个引出螺纹引脚。正极叠层铜排21和负极叠层铜排19的引脚再连接至整流桥23及功率模块13上的引脚，即正极叠层铜排21引脚通过dc+支柱18固定在整流桥23的正极，负极叠层铜排19引脚通过螺钉固定连接于整流桥23的负极。整流桥23通过螺钉固定散热器底板2，由于铜排的载流量较大，在空间上占用较少。再者，输入端支柱12固定于输入端接线端子11上，滤波板16再通过螺钉固定在输入端支柱12上，dc+支柱18将正极叠层铜排21的引脚固定在整流桥23的正极，同时dc+支柱18起到支撑滤波板16的作用，dc+支柱18与滤波板16通过螺钉连接固定且实现电气属性连接。滤波板16采用分层安装，滤波板16直接安装于输入端支柱12、dc+支柱18和dc-支柱17上。dc+支柱18本身带有外螺纹和内螺纹，外螺纹一端将正极叠层铜排21的引脚固定于整流桥23的正极，内螺纹的一端支撑滤波板16，滤波板16通过螺钉固定于dc+
支柱18的内螺纹，同时起到导电的作用。dc-支柱17镶嵌于负极叠层铜排19上，dc-支柱17的内螺纹通过螺钉与滤波板16连接，既实现了滤波板16的固定又与滤波板16之间实现了电气属性的连接，节省了空间。输入端支柱12固定在输入端接线端子11上，并将输入端铜排24压紧于输入端接线端子11，输入端接线端子11上设有内螺纹，输入端支柱12一端为外螺纹，一端为内螺纹，外螺纹穿过输入端铜排24旋入输入端接线端子11的内螺纹进而使得输入端铜排24压紧于输入端接线端上。输入端接线端子11通过螺钉固定在风道遮板5上。
40.本实施例的功率模块13有3个，金属薄膜电容22有4个，正极叠层铜排21和负极叠层铜排19的引脚均有多个，引脚为通孔形状，在正极叠层铜排21中，4个通孔分别与4个金属薄膜电容22中的一个引出脚通过螺母固定连接并电属性连接，1个通孔通过dc+支柱18与整流桥23正极引脚固定连接并电属性连接，3个通孔分别与3个功率模块13的正极引脚通过螺钉固定连接并电属性连接。在负极叠层铜排19中，4个通孔分别与4个金属薄膜电容22中的另一个引出脚通过螺母固定连接并电属性连接，1个通孔通过螺钉与整流桥23负极引脚固定连接并电属性连接，另外3个通孔分别与3个功率模块13的负极引脚通过螺钉固定连接并电属性连接。
41.将控制板15通过螺柱固定于驱动器壳体的右盖板9，电源板14再固定在螺柱上，控制板15和电源板14安装于设备的侧面，既实现强电和弱点的隔离又达到了节省体积的效果。
42.本实施例的控制板15和电源板14通过接口连接，电源板14给控制板15提供电源和报警信息，控制板15给电源板14提供控制信号；电源板14和功率模块13通过信号线连接，电源板14给功率板提供电源，控制信号，功率板给电源板14提供报警、温度等反馈信号。输入端接线端子11与三相电连接，三相电通过输入端铜排24连接于整流桥23的三相，整流桥23通过整流将其转换成直流电，通过正极叠层铜排21和负极叠层铜排19的引脚将直流电引出至金属薄膜电容22，金属薄膜电容22可以起到稳定直流母线电压，滤波板16通过输入端支柱12固定并实现电属性连接，同时还有dc+支柱18和dc-支柱17固定并实现电属性连接，滤波板16主要起到限制emi干扰到电网中。
43.本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。