电机控制装置和机器人系统的制作方法

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电机控制装置和机器人系统的制作方法

本发明涉及电机控制装置和机器人系统。



背景技术:

专利文献1公开了在搭载有控制电路的主电路板上竖立设置搭载有电机驱动电路的副电路板的安装方法。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2007-281347号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种对节省空间有效的电机控制装置和机器人系统。

用于解决问题的手段

本发明的一个方面的电机控制装置具有:第一基板;第二基板,其具有包含电力转换用的开关元件的第一电子部件,以沿着与第一基板交叉的面的方式配置,安装在第一基板上;以及第三基板,其具有执行用于控制第一电子部件的运算处理的第二电子部件,以沿着与第一基板交叉的面的方式配置,安装在第一基板上。

本发明的一个方面的机器人系统具有:机器人,其具有至少一个致动器;和电机控制装置,其用于控制致动器,电机控制装置具有:第一基板;第二基板,其具有包含电力转换用的开关元件的第一电子部件,以沿着与第一基板交叉的面的方式配置,安装在第一基板上;以及第三基板,其具有执行用于控制第一电子部件的运算处理的第二电子部件,以沿着与第一基板交叉的面的方式配置,安装在第一基板上。

发明的效果

根据本发明,能够提供对节省空间有效的电机控制装置和机器人系统。

附图说明

图1是示出机器人系统的结构的示意图。

图2是示出电机控制装置的电路结构的示意图。

图3是电机控制装置的立体图。

图4是沿图3中的iv-iv线的剖视图。

图5是沿图4中的v-v线的剖视图。

图6是沿图5中的vi-vi线的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图,对实施方式详细地进行说明。在说明中,对相同要素或具有相同功能的要素标记相同的标号,省略重复的说明。

1.机器人系统

如图1所示,本实施方式的机器人系统s1具有机器人200和电机控制装置1。机器人200具有至少一个致动器230。电机控制装置1控制机器人200的致动器230。以下例示机器人200和电机控制装置1的具体结构。

1.1机器人

机器人200具有基部201、末端部202、臂部210、多个可动部220以及多个致动器230。臂部210连结基部201与末端部202。多个可动部220沿臂部210排列。

臂部210例如具有设置在基部201上的旋转部211、与旋转部211连接的第一臂部212、与第一臂部212的末端部(基部201的相反侧的端部)连接的第二臂部213、以及与第二臂部213的末端部连接的第三臂部216。

多个可动部220包含6个可动部220a、220b、220c、220d、220e、220f。可动部220a使旋转部211能够绕穿过基部201的铅直的轴线旋转。可动部220b使第一臂部212能够绕穿过旋转部211与第一臂部212的连接部的轴线摆动。可动部220c使第二臂部213能够绕穿过第一臂部212与第二臂部213的连接部的轴线摆动。可动部220d使第二臂部213的末端部215能够绕沿第二臂部213的轴线旋转。可动部220e使第三臂部216能够绕穿过第二臂部213与第三臂部216的连接部的轴线摆动。可动部220f使末端部202能够绕沿第三臂部216的轴线旋转。另外,可动部220的数量也可以多于6个(例如7个),也可以少于6个(例如4个)。

多个致动器230分别驱动多个可动部220,以使末端部215移位。多个致动器230例如包含分别驱动可动部220a、220b、220c、220d、220e、220f的6个致动器230a、230b、230c、230d、230e、230f。

另外,驱动可动部220的意思是使可动部220的可动的部分运动。例如,驱动可动部220a的意思是使可动部220a的可动的旋转部211旋转。

多个致动器230分别包含电动式的电机231作为动力源。作为电机231的具体例,可以举出三相交流电机等交流电机。

1.2电机控制装置

(1)电路结构

首先,例示电机控制装置1的电路结构。电机控制装置1具有电力系统电路110和控制系统电路120。

电力系统电路110是用于利用电力转换生成期望的驱动电力、并将该驱动电力提供给负载的电路。作为负载,可以举出至少一个上述电机231。例如,电力系统电路110能够对包含机器人200的电机231a、231b、231c、231d、231e、231f在内的9个电机231提供驱动电力。

具体而言,电力系统电路110具有整流电路111、电源线112a、112b(第一电源线)、电容器113、电阻元件114、开关115以及多个(例如9个)电子部件116(第一电子部件)。

整流电路111具有多个整流元件(例如二极管),用于将来自交流电源99的电力直流化。交流电源99可以是单相交流电源,也可以是三相交流电源。电源线112a、112b引导从整流电路111输出的直流电力。电容器113设置在电源线112a、112b间,对电源线112a、112b间的电压进行平滑处理。作为电容器113的具体例,可以举出电解电容器。电力系统电路110也可以在电源线112a、112b间具有多个电容器113。

电阻元件114设置在电源线112a、112b间,将来自负载的再生电力作为热能进行消耗。开关115设置在电源线112a、112b中的一方的线与电阻元件114之间。开关115例如是mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor),切换上述一方的线与电阻元件114连接的状态和上述一方的线与电阻元件114未连接的状态。由此,能够仅限于在电机突然减速或突然停止时等需要消耗再生电力时,使电流流向电阻元件114。

多个电子部件116分别向多个电机231输出驱动电力。各个电子部件116例如包含igbt(insulatedgatebipolartransistor)等多个开关元件117(在图2中,为了方便起见,仅图示一个),设置在电源线112a、112b之间。电子部件116利用开关元件117的接通/断开,将电源线112a、112b间的直流电力转换为交流电力,将该交流电力作为上述驱动电力输出至电机231。

控制系统电路120是用于控制多个电子部件116以使得向多个电机231分别输出期望的驱动电力的电路。控制系统电路120具有控制电源121、电源线122a、122b(第二电源线)、电子部件123(第二电子部件)以及电子部件124(第三电子部件)。

控制电源121利用控制系统电路120用的电压将来自交流电源99的电力直流化。电源线122a、122b引导从控制电源121输出的直流电力。

电子部件123执行用于控制电子部件116的运算处理。电子部件123例如是处理器,取得各电机231的控制目标值(目标旋转角度或目标转速等),计算出用于使各电机231的状态接近于控制目标值的扭矩,并将该扭矩作为扭矩目标值输出至电子部件124。

电子部件124与电子部件123协作而执行用于控制电子部件116的运算处理。电子部件124例如是可编程逻辑阵列,介于电子部件123与电子部件116之间,执行与来自电子部件123的输入对应的处理。例如,电子部件124向电子部件116输出开关元件117的接通/断开指令,以将与从电子部件123输入的扭矩目标值对应的驱动电力输出至各电机231。

(2)结构

接着,例示电机控制装置1的机械结构。如图3~图5所示,电机控制装置1具有基板10(第一基板)、基板20(第二基板)、基板30(第三基板)、壳体40、2个送风机51、52(第一送风机)以及送风机53(第二送风机)。

壳体40包含形成有通气口的壁部(第一壁部),收纳基板10、20、30。壳体40例如如图3所示那样具有长方体的外形,具有分别构成该外形的6个面的6个面板。以下,位于图示下侧的面板被称作底部面板41(底部),位于图示近前侧的面板被称作前面板42(第一壁部),位于图示里侧的面板被称作后面板43(第二壁部),位于图示上侧的面板被称作顶部面板,位于图示左右的面板被称作侧面板。此外,“上下”、“宽度”、“进深”和“高度”意思是图示的配置中的“上下”、“宽度”、“进深”和“高度”。但是,电机控制装置1不限于以图示的状态进行设置,例如还可能存在以使底部面板41直立的状态进行设置的情况。也可以使6个面板中的两个以上的面板彼此一体化。例如也可以使底部面板41与两个侧面板一体化。

壳体40的宽度w比壳体40的进深d大。壳体40的高度h比壳体40的进深d小。宽度w、进深d和高度h的大小关系只是一例,不限于此。

在前面板42上设有多个通气口44和多个连接器45。通气口44贯穿前面板42,使得能够进行壳体40内外的通风。多个连接器45被用于与各电机231的连接、与交流电源99的连接、以及与上位的控制装置(未图示)的连接等。

在后面板43上设有多个通气口46。通气口46贯穿后面板43,使得能够进行壳体40内外的通风。

送风机51、52、53产生穿过通气口44、46而在进深方向上穿过壳体40的气流。送风机51、52、53例如产生从前面板42侧朝后面板43侧穿过壳体40的气流。即,送风机51、52、53产生从通气口44进入壳体40内、从通气口46出到壳体40外的气流。

送风机51、52、53例如以在宽度方向上排列的状态被固定在后面板43的外侧。送风机51、52产生与后述的散热部件21接触的气流。送风机53产生与后述的散热部件35接触的气流。另外,送风机51、52、53可以被固定在后面板43的内侧,也可以被固定在前面板42的外侧或内侧。

如图4和图5所示,基板10例如是长方形,以其四边沿着底部面板41的四边的方式配置在底部面板41上,借助多个隔离件13固定在底部面板41上。

基板10具有至少一个上述电子部件124(参照图2)。基板10例如具有与电子部件116连接的电路11(第一电路)、与电子部件123连接且位于离开电路11的位置的电路12(第二电路)、以及在将电路11与电路12之间电绝缘的状态下在电路11与电路12之间进行信号传递的至少一个传递路径tr。

例如电路11包含整流电路111、电源线112a、112b、电容器113以及开关115。电路12包含电源线122a、122b和电子部件124。电路11、12构成为从与基板10垂直的方向(图3中的上方或下方)观察时彼此不重叠,在电路11、12之间设有间隙(参照图5)。

至少一个传递路径tr例如包含图2所示的传递路径tr1、tr2、tr3。传递路径tr1经由光电耦合器等绝缘型的信号传递元件tr1,从电子部件124向电子部件116传递开关元件117的接通/断开指令。

传递路径tr2经由光电耦合器等绝缘型的信号传递元件tr2,向电子部件123传递与电源线112a、112b间的电压以及电流相关的信号。由传递路径tr2传递的信号例如用于异常检测等。

传递路径tr3经由光电耦合器等绝缘型的信号传递元件tr3,从电源线112a、112b向电子部件123传递与流向各电子部件116的输入电流相关的信号。由传递路径tr3传递的信号例如被用作控制用的反馈信号。此外,由传递路径tr3传递的信号还可以用于异常检测。

基板20以沿着与基板10交叉(例如垂直)的面p1的方式进行配置,安装在基板10上。基板30以沿着与基板10交叉(例如垂直)的面p2的方式配置,安装在基板10上。面p1、p2也可以彼此平行。即,基板20、30相对于基板10竖立,以彼此沿着相同的方向的状态在与该方向垂直的方向上排列。基板20和基板30例如是长方形,以各自的长边沿着进深方向的状态在宽度方向上排列。另外,这里的长方形是实质性的长方形,还包括在周缘具有用于对突出的连接器和线缆进行布线的缺口等的情况。另外,上述的平行的意思是实质上的平行,包括相对于严格的平行以误差的级别倾斜的状态。

基板20具有至少一个上述电子部件116。基板20例如具有多个电子部件116、散热部件21(第一散热部件)、电源线22a、22b(第三电源线)和连接器23。

电子部件116固定在基板20的双面中的、基板30的相反侧的面20a上。电子部件116例如具有包含多个开关元件117的封装118和多个端子119,多个端子119与面20a的导电线(未图示)连接。另外,电子部件116也可以固定在基板20的双面中的、基板30侧的面20b上。

多个电子部件116沿着与前面板42交叉的方向排列,从上述送风机51、52的气流f1的风上侧朝风下侧排列。多个电子部件116例如沿着壳体40的进深方向从前面板42侧朝后面板43侧排列。关于多个电子部件116,至少具有三个电子部件116。以下,根据需要,设三个电子部件116为电子部件116a、电子部件116b和电子部件116c而进行区分。电子部件116a、116b、116c从前面板42侧朝后面板43侧依次排列。

多个电子部件116的输出电力的上限值也可以互不相同。另外,输出电力的上限值互不相同是指,不仅包含电子部件116的规格上的输出电力的上限值(例如最大额定输出)互不相同的情况,还包含在用于利用电子部件123、124来控制电子部件116的软件的设定中输出电力的上限值互不相同的情况。

例如,最靠前面板42侧的电子部件116的输出电力的上限值也可以大于其它电子部件116的输出电力的上限值。在基板20具有三个电子部件116a、116b、116c的情况下,电子部件116a的输出电力的上限值也可以大于电子部件116b、116c的输出电力的上限值。

此外,多个电子部件116也可以包含两个电子部件116、以及位于该两个电子部件116之间、且输出电力的上限值比该两个电子部件116小的电子部件116。在基板20具有三个电子部件116a、116b、116c的情况下,电子部件116b的输出电力的上限值也可以小于电子部件116a、116c的输出电力的上限值。

多个电子部件116的配置不限于以上例示的情况。例如,最靠后面板43侧的电子部件116的输出电力的上限值也可以大于其它电子部件116的输出电力的上限值。在基板20具有三个电子部件116a、116b、116c的情况下,电子部件116c的输出电力的上限值也可以大于电子部件116a、116b的输出电力的上限值。

此外,最靠前面板42侧的电子部件116的输出电力的上限值也可以小于其它电子部件116的输出电力的上限值。在基板20具有三个电子部件116a、116b、116c的情况下,电子部件116a的输出电力的上限值也可以小于电子部件116b、116c的输出电力的上限值。

多个电子部件116也可以包含以间隔g1(第一间隔)相邻的两个电子部件116以及以小于间隔g1的间隔g2(第二间隔)相邻的两个电子部件116。也可以是,例如,最靠前面板42侧的电子部件116与从前面板42侧起第二个电子部件116以间隔g1相邻,最靠前面板42侧的电子部件116的其它两个电子部件116以间隔g2相邻。也可以是,在基板20例如具有三个电子部件116a、116b、116c的情况下,电子部件116a与电子部件116b以间隔g1相邻,电子部件116b与电子部件116c以间隔g2相邻。该情况下,三个电子部件116包含以间隔g1相邻的两个电子部件116a、116b和以间隔g2相邻的两个电子部件116b、116c。也可以是,与以上例示的配置相反,最靠后面板43侧的电子部件116(例如电子部件116c)与从后面板43侧起第二个电子部件116(例如电子部件116b)以间隔g1相邻,最靠后面板43侧的电子部件116的其它两个电子部件116(例如电子部件116a、116b)以间隔g2相邻。

电源线22a、22b分别与基板10的电源线112a、112b连接,在基板20上与多个电子部件116连接。换言之,电源线22a、22b介于电源线112a、112b与多个电子部件116之间。电源线22a、22b也可以在以间隔g1相邻的两个电子部件116之间进行布线。例如,在最靠前面板42侧的电子部件116(例如电子部件116a)与从前面板42侧起第二个电子部件116(例如电子部件116b)以间隔g1相邻的情况下,电源线22a、22b也可以在最靠前面板42侧的电子部件116与从前面板42侧起第二个电子部件116之间进行布线。

连接器23与基板10连接。连接器23例如设置在基板20的下部,将包含电源线22a、22b的基板20的导电线与包含电源线112a、112b的基板10的导电线连接起来。

也可以是,连接器23在多个电子部件116排列的方向(进深方向)上,设置在以间隔g1相邻的两个电子部件116之间(例如电子部件116a与电子部件116b之间)至少一部分重合的位置上。

散热部件21与多个电子部件116中的、输出电力的上限值互不相同的至少两个电子部件116接触。散热部件21例如具有基座24和多个散热翅片25。基座24以与全部的电子部件116的封装118接触的状态经由多个隔离件32固定在基板20上。多个散热翅片25在高度方向上排列,分别以沿着进深方向的状态从基座24朝封装118的相反侧突出。由此,使得由送风机51、52形成的气流f1能够在散热翅片25彼此之间沿着进深方向通过。散热部件21的材料包含铝系或铜系的金属材料。

多个电子部件116和散热部件21也可以在基板20上朝远离基板10的方向集中。即,电子部件116和散热部件21也可以集中在基板20上的上侧。该情况下,基板10的电容器113也可以配置在从与基板10垂直的方向观察时与散热部件21重合的位置。即,电容器113也可以位于散热部件21的下方。

基板10也可以能够安装多个基板20。基板10例如能够安装沿宽度方向排列的三个基板20。即,基板10也可以在沿宽度方向排列的三处具有用于安装基板20的槽。在图示的例子中,在基板10上安装有三个基板20a、20b、20c,基板20a、20b、20c分别具有三个电子部件116。由此,构成具有9个电子部件116的电力系统电路110。

另外,在电机控制装置1的控制对象仅是上述机器人200的情况下,电机控制装置1只要具有基板20a、20b、20c中的任意两个(例如基板20a、20b)即可。以下例示基板20a、20b具有的6个电子部件116与机器人200的6个电机231之间的对应关系。

无论在基板20a、20b中的哪一个基板上,最靠前面板42侧的电子部件116均可以对应于比其它电子部件116所对应的可动部220更靠基部201侧的可动部220。另外,对应于可动部220的意思是与驱动该可动部220的致动器230的电机231连接。

作为一例,对多个可动部220中最靠基部201侧的可动部220a分配基板20a的电子部件116a。对多个可动部220中位于从基部201起第二个的可动部220b分配基板20b的电子部件116a。

也可以是,在基板20a、20b中的至少一方,位于两个电子部件116之间的电子部件116对应于比两侧的两个电子部件116所对应的可动部220更靠末端部202侧的可动部220。

例如,对多个可动部220中最靠基部201侧的可动部220a分配基板20a的电子部件116a,对多个可动部220中位于从基部201起第四个的可动部220d分配基板20a的电子部件116c,对多个可动部220中最靠末端部202侧的可动部220f分配基板20a的电子部件116b。对多个可动部220中位于从基部201起第二个的可动部220b分配基板20b的电子部件116a,对多个可动部220中位于从基部201起第三个的可动部220c分配基板20b的电子部件116c,对多个可动部220中位于从基部201起第五个(从末端部202起第二个)的可动部220e分配基板20b的电子部件116b。

送风机51、52被配置成使气流f1与各基板20的散热部件21接触。即,送风机51、52被配置成在与散热部件21接触的位置产生气流f1。送风机51、52例如被配置成从与前面板42垂直的方向观察时,各散热部件21的至少一部分与送风机51、52中的任意一个重合。

如上所述,基板10也可以具有多个电容器113,多个电容器113也可以在多个基板20的散热部件21的下方分散地配置。在一个散热部件21的下方配置多个电容器113的情况下,该多个电容器113也可以配置成沿着进深方向排列。

基板30具有至少一个电子部件123。作为一例,基板30具有一个电子部件123、连接器34和散热部件35(第二散热部件)。

电子部件123固定在基板30的双面中的、基板20的相反侧的面30a上。例如,电子部件123经由处理器基板31固定在面30a上。即,电子部件123固定在处理器基板31上,处理器基板31以在基板30的相反侧配置有电子部件123的状态下,经由多个隔离件32固定在面30a上。另外,电子部件123也可以固定在基板30的双面中的、基板20侧的面30b上。

连接器34与基板10连接。连接器34例如设置在基板30的下部,将基板30的导电线与包含电源线122a、122b的基板10的导电线连接。

散热部件35与电子部件123接触。散热部件35例如具有基座36和多个散热翅片37。基座36例如是板状体,在与基板30平行的状态下与电子部件123接触。基座36经由多个隔离件33固定在处理器基板31上。多个散热翅片37在高度方向上排列,分别以沿着进深方向的状态从基座36朝电子部件123的相反侧突出。由此,使得由送风机51、53形成的气流f2能够在散热翅片37彼此之间沿着进深方向通过。散热部件35的材料包含铝系或铜系的金属材料。

送风机53被配置成使气流f2与散热部件35接触。即,送风机53被配置成使得在与散热部件35接触的位置产生气流f2。送风机53例如被配置成,从与前面板42垂直的方向观察时,散热部件35的至少一部分与送风机53重合。

这里,从与前面板42垂直的方向观察时,电子部件123的位置与通气口44的位置彼此偏移。例如,在宽度方向上位于与电子部件123重合的位置上的通气口44(以下,将其称作“通气口44a”。)如图6所示位于比电子部件123靠下方的位置。

在这样的情况下,电机控制装置1也可以还具有导风部件60。导风部件60将从通气口44a进入壳体40内的气流f2引导至电子部件123侧。也可以是,从与前面板42垂直的方向观察时,电子部件123与导风部件60配置在不同的位置上。例如,导风部件60设置在比电子部件123靠下方的气流f2的前进路线上,具有将气流f2引导至电子部件123侧的斜面60a。斜面60a面对前面板42侧的斜上方。

导风部件60也可以固定在基板30上。导风部件60例如具有导风板61和连接板62。连接板62固定在基板30的面30a上。导风板61以其一面构成斜面60a的方式从连接板62朝基板30的相反侧突出。

在还具有导风部件60的结构中,也可以是,从与前面板42垂直的方向观察时,散热部件35从电子部件123的边缘朝导风部件60侧以及导风部件60的相反侧以不同的长度伸出。例如,也可以是,从与前面板42垂直的方向观察时,散热部件35从电子部件123的边缘朝导风部件60侧伸出的长度(以下,称作“伸出长度l1”。)比散热部件35从电子部件123的边缘朝导风部件60的相反侧伸出的长度(以下,称作“伸出长度l2”。)长。在图示的例子中,散热部件35从电子部件123的下缘123b朝下方伸出的长度相当于伸出长度l1,散热部件35从电子部件123的上缘123a朝上方伸出的长度相当于伸出长度l2(参照图4)。

此外,如图6所示,也可以是,散热部件35的基座36从散热翅片37的前面板42侧的边缘37a朝前面板42侧伸出。如上所述,也可以是,在散热部件35朝下方伸出的伸出长度l1比朝上方伸出的伸出长度l2长的情况下,基座36的上侧部分36a与基座36的下侧部分36b相比,更向前面板42侧伸出。即,散热部件35具有:第一部分35a,其具有多个散热翅片37,所述多个散热翅片37中的至少一部分与电子部件123接触,朝电子部件123的相反侧突出;第二部分35b,其在沿着前面板42的方向上从第一部分35a朝导风部件60侧伸出,具有多个散热翅片37;以及第三部分35c,其从第一部分35a朝前面板42侧伸出,不具有散热翅片37。

返回到图4和图5,电机控制装置1也可以还具有电子部件70(第四电子部件)。电子部件70具有主体71、罩72(第一罩)、罩73(第二罩)、通气路径74和多个隔离件75。主体71包含无源型的电路元件。主体71的无源型的电路元件只要是电机控制装置1的结构所需的元件,可以是任何电路元件。作为一例,主体71的无源型电路元件例如也可以包含上述电阻元件114。电阻元件114也可以由水泥电阻构成。主体71例如具有长方形的板状的外形。

罩72覆盖主体71的至少一部分,利用在主体71中产生的热而被加热。罩72也可以具有导电性,具有比罩73高的导热性。罩72例如由铝系的金属板构成。罩72也可以具有以沿着主体71的长边方向的轴线为中心包围主体71的筒状部72a。筒状部72a的两端部敞开。

罩73具有电绝缘性,从主体71的相反侧覆盖罩72。罩73例如由橡胶材料或树脂材料等构成,与罩72紧密贴合。在罩72具有筒状部72a的情况下,罩73也可以覆盖筒状部72a的整周。

通气路径74形成在罩72与主体71之间。例如,也可以是,罩72隔着间隙与主体71对置,由该间隙构成通气路径74。罩72的筒状部72a的整周也可以隔着间隙与主体71的整周对置。该情况下,构成从筒状部72a的一端侧穿过另一端侧的通气路径74。

如上所述那样隔着与主体71对置的罩72经由多个隔离件75固定在主体71上。隔离件75介于罩72与主体71之间,使热从主体71传导至罩72。

电子部件70与基板10、20、30中的任意一个连接。例如,主体71的电路元件与基板10连接。在主体71包含电阻元件114的情况下,主体71经由开关115与电源线112a、112b连接。

电子部件70以通气路径74沿着进深方向的状态(主体71的长度方向沿着进深方向状态)固定在壳体40中。电子部件70例如被配置成,在与基板30之间隔着基板20的位置处,主体71与基板20以及基板30平行。

送风机51、52也可以被配置成使气流f1穿过通气路径74。送风机51例如也可以被配置成,从与前面板42垂直的方向观察时,至少一部分与通气路径74重合。

2.本实施方式的效果

电机控制装置1具有:基板10;基板20,其具有电力转换用的电子部件116,以沿着与基板10交叉的面p1的方式配置,安装在基板10上;以及基板30,其具有执行用于控制电子部件116的运算处理的电子部件123,以沿着与基板10交叉的面p2的方式配置,安装在基板10上。

根据电机控制装置1,通过使电子部件116和电子部件123分散在与基板10交叉的两个基板20、30上,能够缩小基板10的面积,将与基板10相邻的空间的大部分有效地用于电子部件116和电子部件123的配置。因此,对节省空间有效。

基板10也可以具有与电子部件123协作而执行用于控制电子部件116的运算处理的电子部件124。该情况下,通过使电子部件123、124分散配置在不同的基板上,能够提高电子部件123、124的冷却效率。

电子部件124也可以介于电子部件123与电子部件116之间,执行与来自电子部件123的输入对应的运算处理。该情况下,通过将介于电子部件123与电子部件116之间的电子部件124配置在介于第二基板与第三基板之间的第一基板上,能够实现布线的简化。

基板10也可以具有与电子部件116连接的电路11、与电子部件123连接且位于离开电路11的位置的电路12、以及在将电路11与电路12之间电绝缘的状态下在电路11与电路12之间进行信号传递的传递路径tr。该情况下,通过使形成电力系统电路110的一部分的电路11的形成区域与形成控制系统电路120的一部分的电路12的形成区域分离,能够提高可靠性。

基板20也可以具有包含电子部件116以及输出电力的上限值与该电子部件116不同的其它电子部件116在内的多个电子部件116、以及至少一个散热部件21,散热部件21也可以与多个电子部件116中的、输出电力的上限值互不相同的至少两个电子部件116接触。该情况下,可以将散热部件21中、与发热量较小的电子部件116接触的部分用于发热量较大的电子部件116的散热。散热部件21中的、位于电子部件116彼此之间的部分也可以用于散热。因此,能够同时实现节省空间和高效的冷却。

也可以是,电机控制装置1还具有:壳体40,其包含形成有通气口44的前面板42,收纳基板10、20、30;和送风机51、52,它们用于产生从通气口44进入壳体40内的气流f1,多个电子部件116沿着与前面板42交叉的方向排列。该情况下,也可以将通过风上侧的电子部件116后的气流f1用于风下侧的电子部件116的冷却。因此,能够更可靠地同时实现节省空间和高效的冷却。

在多个电子部件116中、最靠前面板42侧的电子部件116的输出电力的上限值也可以大于其它电子部件116的输出电力的上限值。该情况下,通过优先冷却在多个电子部件116中发热量相对容易变大的电子部件116,能够提高多个电子部件116的冷却效率。

也可以是,多个电子部件116包含两个电子部件116、以及位于该两个电子部件116之间、且输出电力的上限值比该两个电子部件116小的电子部件116。该情况下,通过使在多个电子部件116中发热量相对容易变大的电子部件116彼此分开地配置而提高各自的冷却效率,能够提高多个电子部件116的冷却效率。

也可以是,多个电子部件116包含以间隔g1相邻的两个电子部件116以及以小于间隔g1的间隔g2相邻的两个电子部件116。该情况下,通过调节电子部件116彼此的间隔以抑制电子部件116彼此之间的传热,能够提高各自的冷却效率。例如,通过相对地增大(例如相比于电子部件116b和电子部件116c的间隔而增大)发热量容易变大的电子部件116(例如电子部件116a)和与之相邻的其它电子部件116(例如电子部件116b)的间隔,能够抑制电子部件116彼此之间的传热,因此,能够提高各个电子部件116的冷却效率。

也可以是,基板20还具有电源线22a、22b,所述电源线22a,22b配置在以间隔g1相邻的两个电子部件116之间,与多个电子部件116连接。该情况下,通过在以大于间隔g2的间隔g1相邻的两个电子部件116之间进行电源线22a、22b的布线,能够进一步节省空间。

也可以是,基板20具有与基板10连接的连接器23,连接器23在送风机51、52的气流f1的流动方向上,设置在以间隔g1相邻的两个电子部件116之间至少一部分重合的位置上。该情况下,能够以较短的路径将穿过以间隔g1相邻的两个电子部件116之间的电源线22a、22b布线到连接器23。因此,对节省空间更为有效。

电机控制装置1也可以还具有电子部件70。主体71具有:包含无源型电路元件的主体71;罩72,其覆盖主体71的至少一部分,利用在主体71中产生的热而被加热;罩73,其具有电绝缘性,从主体71的相反侧覆盖罩72;以及通气路径74,其形成在罩72与主体71之间。该情况下,通过利用绝缘性的罩73从主体71的相反侧覆盖罩72,能够缩小位于罩72侧的其它要素(例如基板20)与电子部件70之间的距离。在罩72与主体71之间确保通气路径74,因此,能够利用来自主体71的罩72侧的面和罩72的主体71侧的面双方的散热来抑制主体71的高温化。因此,能够在抑制主体71的高温化的同时节省空间。

电子部件70也可以还具有隔离件75,该隔离件75介于罩72与主体71之间,使热从主体71传导至罩72。该情况下,能够进一步抑制主体71的高温化。

罩72也可以具有筒状部72a,该筒状部72a以沿通气路径74的轴线为中心包围主体71。该情况下,筒状部72a包围主体71,从而使得从主体71朝向罩72的传热效率以及来自罩72的散热效率提高。因此,能够进一步抑制主体71的高温化。

罩72也可以具有比罩73高的导热性。该情况下,使得从主体71朝向罩72的传热效率以及来自罩72的散热效率提高。因此,能够进一步抑制主体71的高温化。

主体71的无源型电路元件也可以包含水泥电阻。该情况下,通过使用通用的电路元件,能够在抑制成本上升的同时节省空间。

也可以是,电机控制装置1还具有:壳体40,其包含形成有通气口44a的前面板42,收纳基板10、20、30;送风机53,其产生从通气口44a进入壳体40内的气流f2;以及导风部件60,其将从通气口44a进入壳体40内的气流f2引导至电子部件123侧。该情况下,即使在通气口44a的位置从与电子部件123对应的位置偏移的情况下,也形成朝向电子部件123的气流,以节省空间。因此,能够更可靠地同时实现节省空间和高效的冷却。

也可以是,基板30还具有与电子部件123接触的散热部件35,从与前面板42垂直的方向观察时,电子部件123和导风部件60配置在不同的位置,散热部件35从电子部件123的边缘朝导风部件60侧以及导风部件60的相反侧以不同的长度伸出。该情况下,能够将从与前面板42垂直的方向观察时、相对于电子部件123向导风部件60侧偏移的气流(以下,称作“气流a”。)和相对于电子部件123向导风部件60的相反侧偏移的气流(以下,称作“气流b”。)双方有效地用于电子部件123的冷却。假定气流a的风量与气流b的风量之间有差异。根据该情况,通过采用从与前面板42垂直的方向观察时、散热部件35从电子部件123的边缘朝导风部件60侧和导风部件60的相反侧以不同的长度伸出的结构,能够将上述气流a、b更为有效地用于电子部件123的冷却。

也可以是,散热部件35包含与电子部件123接触的基座36、以及从基座36突出的多个散热翅片37,基座36从散热翅片37的前面板42侧的边缘朝前面板42侧伸出。该情况下,能够抑制由导风部件60引导至电子部件123侧的气流被散热翅片37阻碍的情况,提高散热部件35的散热效率。

在具有机器人200和电机控制装置1的机器人系统s1中,也可以是,位于送风机51、52的气流f1的最靠风上侧的电子部件116对应于比其它电子部件116所对应的可动部220更靠基部201的可动部220。该情况下,通过优先冷却在多个电子部件116中发热量相对容易变大的电子部件116,能够提高多个电子部件116的冷却效率。

也可以是,电子部件116设置在基板20的双面中的基板30的相反侧的面20a上,电子部件123设置在基板20的双面中的基板20的相反侧的面30a上。该情况下,电子部件116、123之间由基板20、30隔开。由此,抑制电子部件116、123之间的传热,因此,能够进一步提高电子部件116、123的冷却效率。

多个电子部件116和散热部件21也可以在基板20上朝远离基板10的方向集中。该情况下,抑制从电子部件116对配置在基板10上的电子部件的传热。由此,能够进一步提高配置在基板10上的电子部件的动作的稳定性。

在电子部件116和散热部件21在基板20上如上所述那样集中的情况下,也可以是,在从与基板10垂直的方向观察时,基板10的电容器113配置在与散热部件21重合的位置上。该情况下,能够将散热部件21与基板10之间的空间有效地用于电容器113的配置。因此,能够进一步节省空间。

此外,还能够将用于冷却散热部件21的气流f1用于电容器113的冷却。

此外,通过在散热部件21与基板10之间配置电容器113,能够提高散热部件21与基板10之间的通气阻力,增加散热部件21侧的气流f1的风量。由此,电子部件116的冷却效率进一步提高。电子部件116的冷却效率的提高还有助于抑制从电子部件116朝向电容器113的传热,因此,还有助于电容器113的耐久性提高。

以上,对实施方式进行了说明,但本发明并不一定受上述实施方式限定,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。电机控制装置1的控制对象不限于机器人。只要是需要电机控制的设备,电机控制装置1还可以应用于任何设备的控制。

工业上的可利用性

本发明可以使用于控制电机的电机控制装置。

标号说明

s1:机器人系统;200:机器人;1:电机控制装置;201:基部;202:末端部;210:臂部;220、220a、220b、220c、220d、220e、220f:可动部;230、230a、230b、230c、230d、230e、230f:致动器;114:电阻元件(无源型的电路元件);116、116a、116b、116c:电子部件(第一电子部件);123:电子部件(第二电子部件);124:电子部件(第三电子部件);10:基板(第一基板);20、20a、20b、20c:基板(第二基板);30:基板(第三基板);40:壳体;51、52:送风机(第一送风机);53:送风机(第二送风机);42:前面板(第一壁部);44、44a:通气口;21:散热部件(第一散热部件);35:散热部件(第二散热部件);11:电路(第一电路);12:电路(第二电路);22a、22b:电源线;23:连接器;f1、f2:气流;g1、g2:间隔;32:隔离件;36:基座;37:散热翅片;60:导风部件;70:电子部件(第四电子部件);71:主体;72:罩(第一罩);73:罩(第二罩);74:通气路径;75:隔离件;72a:筒状部。

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