一种卧式伺服电控柜的元件布局系统的制作方法

本发明涉及一种卧式伺服电控柜的元件布局系统。

背景技术：

随着机器人产业的迅速发展，多轴伺服电控柜作为机器人控制系统的必备部件，逐渐进入各个公司的视野。

现有的多轴伺服电控柜，大多数为立式的，高度方向尺寸较大，不适合用在诸如多轴运动模拟器等对电控柜高度方向尺寸有限制的地方。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种卧式伺服电控柜的元件布局系统，通过柜体内元件安装布局的优化，能够安装在高度方向尺寸有限制的地方，且能满足整体的散热需求、电磁兼容性需求、安装工艺需求等。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

本发明创造的卧式伺服电控柜的元件布局系统，所述卧式伺服电控柜包括柜体、装配在柜体上方的门板，还包括装配在柜体内部的驱动器安装板和元件安装板；所述驱动器安装板和元件安装板均沿柜体长度方向设置，且两者相互平行；

所述驱动器安装板长度方向尺寸小于柜体长度方向尺寸，驱动器安装板四角方向设置长条形孔，对应设置在柜体内一长侧边四角方向上的铜柱上，构造为驱动器安装板具有一定的调整空间装配在柜体内；

所述元件安装板长度方向尺寸小于柜体长度方向尺寸，元件安装板四角方向设置横向长条形孔，对应于柜体内两短侧边相向设置的支撑梁上的竖向长条形孔，通过紧固件连接构造为元件安装板具有一定的调整空间装配在柜体内；

所述柜体内另一长侧边上相向设有限定工控机长度尺寸方向位置的长梁和短梁，所述短梁靠近工控机电源出线口；

所述驱动器安装板上的伺服驱动器排成一排通过紧固件直接固定在驱动器安装板上，驱动器之间留有通气间隙；

所述元件安装板上的所有元件成竖列排布，最占高度空间的直流电源单独布置在一竖列上，其余元件布置在其他列上；直流电源类功率部件通过紧固件直接固定在元件安装板上，其余元件固定在标准导轨上。

进一步的，所述柜体两长侧边上靠下的部位相向设有至少一排用于空气循环的进气栅格。

进一步的，所述柜体采用薄钢板材质并且喷塑处理，喷塑时，安装驱动器安装板的铜柱和安装元件安装板的支撑梁表面不能喷塑。

进一步的，所述驱动器之间留有的通气间隙处开有通气孔。

进一步的，所述驱动器安装板的材质为镀锌薄钢板，固定驱动器的紧固件和驱动器安装板将所有驱动器外壳的电位拉成一致。

进一步的，所述元件安装板的材质为镀锌薄钢板，固定直流电源的紧固件和元件安装板将所有直流电源外壳的电位拉成一致。

进一步的，所述工控机的外壳通过地线连接到柜体上。

进一步的，所述支撑梁包括支撑梁本体，所述支撑梁本体上的竖向长条形孔为竖直阵列排列，构造为元件安装板的竖直方向调整空间；所述支撑梁本体上还设有圆形过线孔，构造为元件安装板两侧的线缆通道。

进一步的，所述柜体两短侧边上均设有控制柜与外部构件连接的预制孔，快接插头、排气扇、指示灯、按钮等小部件直接固定在柜体上。

进一步的，元件之间内部走线在线槽内。

由于采用了上述技术方案，本发明创造具有如下有益效果：

1、从多个方面进行优化布局，保证在较低的高度空间中，排布下所有的电控柜元件，从而满足多轴运动模拟器等设备对电控柜高度方向上的严苛要求。

2、柜体两侧各开有至少一排排进气栅格，且进气栅格开在靠柜体下部，方便冷空气的进入；排气扇固定在柜体中间靠上的部位，将带有热量的空气从柜体内部抽出，对柜体进行主动散热。

3、柜体与元件安装板之间、柜体与驱动器安装板之间、柜体与工控机之间都保证良好的电接触性能，保证柜体内部所有元器件外壳的电位相等；最后再将柜体与外部供电的地线通过快接插头连接到一起，进而提高整个电控柜的电磁兼容性。

4、元器件安装板、驱动器安装板、工控机宽度都小于柜体门沿宽度，能够轻松将接线完成的这几个部件装进柜体内部，优化安装工艺，提高施工效率。

附图说明

图1为本发明创造优选实施例的装配示意图；

图2为发明创造优选实施例的电控柜本体结构局部剖视图一；

图3为发明创造优选实施例的电控柜本体结构局部剖视图二；

图4为发明创造优选实施例的电控柜支撑梁的结构图；

图5为发明创造优选实施例的元器件安装板上的元件布局图；

图6为发明创造优选实施例的驱动器安装板上的驱动器布局图。

具体实施方式

如图1，本优选实施例的卧式伺服电控柜的元件布局系统，电控柜10包括柜体100、元件安装板11、驱动器安装板12、柜门14，各种元器件按规则安装在电控柜10内部。

柜体100上方装配有柜门13，柜门13通过可拆卸门轴铰接在柜体100上；柜体100内部装配有驱动器安装板12和元件安装板11，其中，驱动器安装板12和元件安装板11均沿柜体100长度方向设置，且两者相互平行。柜体100两长侧边沿长度方向外延出用于固定柜体100的侧沿101，且侧沿101上开有调节柜体100固定位置的长条孔。同时，柜体100两长侧边上相向设有用于空气循环的进气栅格105，进气栅格105为外凸式开孔，且可上下布置多排。柜体100两短侧边上均设有电控柜10与外部构件连接的预制孔107，用于安装各类快接插头17、排气扇18、指示灯19和按钮20。

结合图1-图6，驱动器安装板12长度方向尺寸小于柜体100长度方向尺寸，驱动器安装板12四角方向设置长条形孔，对应设置焊接在柜体100内一长侧边四角方向上的铜柱108上，该长条形孔由于扩大了驱动器安装板12四角安装孔的加工误差允许范围，更方便调节驱动器安装板12在柜体100内的安装位置。元件安装板11长度方向尺寸小于柜体100长度方向尺寸，元件安装板11四角方向设置横向长条形孔，对应于柜体100内两短侧边相向设置的支撑梁102上的竖向长条形孔121，螺栓穿过元件安装板11四角方向的横向长条形孔及支撑梁102上的长条形孔将元件安装板11与柜体100的支撑梁102连接起来，通过横向和竖向长条孔进行安装位置的调节，使元件安装板11具有在柜体100内的上下左右相对装配调整空间，方便安装。

结合图2，参考图3，柜体100内相对于焊接螺柱108的另一长侧边上相向设有长梁103和短梁106，长梁103和短梁106设置为角铁，且在宽度方向上伸出门沿104，两者之间的跨度正好限定工控机14长度尺寸方向位置。其中，短梁106靠近工控机14电源出线口。

上述中提到的设置在柜体100长侧边上的铜柱108及长梁103和短梁106，对应于外凸式开孔的进气栅格105，由于进气栅格105为外凸式开孔，从而保证柜体100长侧边内面的平整，以不妨碍长梁103和短梁106，以及铜柱108在柜体100内部的焊接。

进一步的，结合图2和图4，用于固定元件安装板11的支撑梁102包括本体120，支撑梁102焊接在本体100的内部，且伸出门沿104；本体120上开的竖向长条形孔121竖直阵列排列成一列，同时本体120上还设有圆形过线孔122，圆形过线孔122可以为一个或多个，是装配在元件安装板11两侧的控制元件的线缆连接通道。具体应用时，圆形过线孔122上套有护线套，以保护线缆不被划伤。

电控柜10采用薄钢板材质通过钣金工艺加工成型，并且对电控柜10进行喷塑处理；在喷塑时，将安装元件安装板11的支撑梁102和安装驱动器安装板12的铜柱108保护起来，表面不能喷塑，保证两块安装板固定在电控柜10上后，与电控柜10之间的电阻较小，保证整个电控柜10内部的电位一致，提高电控柜10的电磁兼容性。

如图5所示，在元件安装板11上，安装的有塑壳断路器118、接触器117、中间继电器116、信号采集板113、直流电源114、接线端子115、线槽111、导轨112等元件。元件安装板11上的所有元件分成四竖列排布，最占高度空间的直流电源114单独布置在中间的一竖列上；对整个控制柜进行电源管理的塑壳断路器118、接触器117、中间继电器116和接线端子115布置在中间的一竖列上；信号采集板113固定在两边的两竖列上。

元件安装板11的每一竖列之间用线槽111隔开，元件安装板11的上部也固定有一排线槽111，用于各列之间的走线，元件安装板11的元件之间内部走线全部走在线槽111内，满足美观性需求。

元件安装板11上，除直流电源114是用螺钉直接固定在原价安装板11上，其余全部是用标准导轨112固定在元件安装板11上，方便安装和拆卸，满足工艺性需求。

其中，元件安装板11的材质为镀锌薄钢板，直流电源114等功率部件直接通过螺钉固定在元件安装板11上，将所有的直流电源114外壳的电位拉成一致，提高电控柜10的电磁兼容性。

如图6所示，在驱动器安装板12上，只安装所有的伺服驱动器121。伺服驱动器121全都排成一排，固定在驱动器安装板12上，降低驱动器121的安装对电控柜10高度的要求。驱动器121与驱动器121之间留有通气间隙，用于驱动器121的散热。

驱动器安装板12上开有通气圆孔，让进气栅格105进来的冷空气穿过驱动器安装板12进入到柜体100内部；通气圆孔布置在驱动器121与驱动器121之间的通气间隙中，方便空气对流。

驱动器安装板12的材质为镀锌薄钢板，所有驱动器121通过螺栓固定驱动器安装板12上，通过金属螺栓和镀锌材质的驱动器安装板12将所有的驱动器121外壳的电位拉成一致，提高电控柜10的电磁兼容性。

结合图1，采用经过优化过的元件布局方法，能够极大的降低伺服电控柜10的高度，而且还能保证电控柜10对散热、电磁兼容性及安装工艺的要求。