一种电机散热结构及作业机器人的制作方法

1.本实用新型属于电机领域，尤其涉及一种电机散热结构及作业机器人。


背景技术：

2.电机在工作过程中会产生热量，若电机长时间工作在满载、满速的状态，则会产生大量的热量，从而使电机内部温度升高，电机内部温度升高会引起设置于电机尾部的编码器过温报警，甚至导致部分元器件过温损坏，从而导致电机无法正常工作。
3.尤其是处于密闭环境内进行工作的电机，其产生热量更是很难散发出去，严重影响电机的性能和使用寿命。
4.有鉴于此特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电机散热结构及作业机器人。
6.为解决上述技术问题，一方面，本实用新型提供了一种电机散热结构，包括底座、第一电机和散热组件；
7.底座具有密闭容腔，密闭容腔被配置为容置第一电机和散热组件；
8.散热组件包括循环冷却部和动力驱动部；
9.循环冷却部包括循环冷却管和储液箱，储液箱内储有冷却液，循环冷却管连接在储液箱上与储液箱形成循环流路；
10.循环冷却管沿其循环路径形成有容纳区域，容纳区域包裹至少部分第一电机；
11.动力驱动部设置在循环流路上被配置为驱动循环流路内的冷却液循环流通。
12.在上述的技术方案中，循环冷却管包裹第一电机的部分中，循环冷却管靠近第一电机的一侧与第一电机外壁贴合，循环冷却管靠近底座的一侧与底座内壁贴合，以实现间壁换热。
13.在上述的技术方案中，动力驱动部设置在循环冷却管的循环流路上。
14.在上述的技术方案中，动力驱动部包括连接在循环冷却管上的动力仓，动力仓内部形成一腔室，其腔室内具有推动叶片；
15.动力驱动部还包括一形成在动力仓外部的第二电机，第二电机的输出轴端伸入动力仓的腔室内部与推动叶片轴连接。
16.在上述的技术方案中，循环冷却管包括第一管段、第二管段和第三管段，储液箱具有出液口和回液口，第三管段进液端连接在储液箱的出液口处，第一管段的出液端连接在储液箱的回液口处；
17.动力驱动部中的动力仓连接在第二管段和第三管段之间，储液箱、第三管段、第二管段和第一管段首尾相互连接形成一循环流路。
18.在上述的技术方案中，第一管段形成有两个对称且相互连通的折弯部，两个折弯
部之间形成容纳区域，每一折弯部对应设有一出液端，储液箱上对称开设有两个回液口，两个折弯部的出液端相对应的连接在储液箱上的回液口处以将第一管段和储液箱连通。
19.在上述的技术方案中，两个相互连通的折弯部对称设置于第一电机的两侧。
20.在上述的技术方案中，每一折弯部沿第一电机的轴向方向形成有多个折弯段。
21.在上述的技术方案中，第二管段与第一管段的连接处位于第一管段的中心位置以将流经第二管段的冷却液均匀分配到第一管段上两个折弯部中。
22.在上述的技术方案中，储液箱的出液口和回液口分别位于储液箱的底部和侧部。
23.在上述的技术方案中，循环冷却管中的容纳区域为凹形状区域。
24.在上述的技术方案中，散热结构还包括动力支撑座和储液箱支撑座，动力驱动部通过动力支撑座固定在底座内，储液箱通过储液箱支撑座固定在底座内。
25.在上述的技术方案中，动力支撑座和储液箱支撑座均为可伸缩座体。
26.另一方面，本实用新型还提供了一种作业机器人，包括机器人本体以及上述电机散热机构，其中，底座作为机器人本体的机器人底座，第一电机作为机器人的关节电机。
27.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
28.一、本技术实施例中通过在第一电机的外部设置循环冷却管，可以对第一电机工作时所产生的热量进行吸收，提高电机的稳定性，不会因电机温度升高影响其性能。
29.二、本技术实施例中用于吸收第一电机热量的循环冷却管采用热传导的方式进行吸热和散热，可及时有效的将第一电机工作时所产生的热量进行吸收和散出，提高了对第一电机的散热效果。
30.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
31.附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
32.图1为本技术实施例一种电机散热结构及作业机器人中电机散热结构的爆炸结构示意图；
33.图2为本技术实施例一种电机散热结构及作业机器人中电机散热结构内部结构示意图；
34.图3为本技术实施例一种电机散热结构及作业机器人中散热组件的立体结构示意图；
35.图4为本技术实施例一种电机散热结构及作业机器人中动力驱动部的立体结构示意图，图中示出了推动叶片安装与动力仓时的结构示意图；
36.图5为本技术实施例一种电机散热结构及作业机器人中的推动叶片的体力结构示意图；
37.图6为本技术实施例一种电机散热结构及作业机器人作业机器人的整体结构示意图；
38.图1-6中：1-底座，2-第一电机，3-循环冷却部，311-循环冷却管，312
‑ꢀ
储液箱，
313-容纳区域，3111-第一管段，3112-第二管段，3113-第三管段，31111
‑ꢀ
折弯部，4-动力驱动部，411-动力仓，412-推动叶片，413-第二电机，5-动力支撑座，6-储液箱支撑座，7-机器人本体，8-盖板。
39.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.目前，处于密闭环境内进行工作的电机，其产生热量更是很难散发出去，严重影响电机的性能和使用寿命。本实用新型采用在电机的外部设置循环冷却管，可以对电机工作时所产生的热量进行吸收，提高电机的稳定性，不会因电机温度升高影响其性能。
43.为进一步阐述本实用新型中的技术方案，现结合图1-图6，提供了如下具体实施例。
44.实施例1：
45.一方面，本技术实施例提供了一种如图1和图2所示的电机散热结构，包括底座1、第一电机2和散热组件，其中，底座1包括具有一开口的座本体和一盖板8，盖板8盖设在座本体的开口处以使底座1的内部形成一密闭容腔，该密闭容腔被配置为容置第一电机2和散热组件，散热组件包括一循环冷却部3和一动力驱动部4，其中，第一电机2固定连接在底座1上。
46.具体的，如图3所示，循环冷却部3包括一循环冷却管311和一储液箱 312，储液箱312内储有冷却液，储液箱312上开设有加液口，其加液口处设有螺纹加液盖，要往储液箱312加注冷却液时，打开螺纹加液盖即可进行加液，同时更换冷却液时，可通过打开螺纹加液盖进行更换冷却液。
47.循环冷却管311连接在储液箱312上与储液箱312形成一循环流路，循环冷却管311沿其循环路径形成有一容纳区域313，且该容纳区域313至少部分将第一电机2容纳其中，动力驱动部4设置在循环流路上被配置为驱动循环流路内的冷却液循环流通。
48.当第一电机2工作时，动力驱动部4同时启动，动力驱动部4驱动循环流路内的冷却液沿着循环流路的循环路径持续循环流通，第一电机2所产生的热量被循环流路内的冷却液所吸收，从而避免第一电机2工作时温度较高造成其内部原件损坏，以提高第一电机2的使用寿命。
49.进一步的，该循环冷却管311包裹第一电机2的部分中，循环冷却管311 靠近第一
电机2的一侧与第一电机2的外壁相贴合，循环冷却管311靠近底座1的一侧与底座1的内侧壁相贴合，从而实现间壁换热。具体的，第一电机2工作时，当循环冷却管311中的冷却液在动力驱动部件4的驱动下流动至第一电机2的外壁处时，循环冷却管311中的冷却液将吸收第一电机2所产生的热量，然后分别流动到底座1的两侧内壁进行散热，以实现热交换，最后再回流到冷却液的储液箱312内，储液箱312持续为动力驱动部件4提供冷却液，以使循环冷却管311中的冷却液在动力驱动部件4的作用下不断的流动，从而使第一电机2能实现有效的散热。
50.下面首先介绍动力驱动部件4：
51.如图3所示，本实施例中的动力驱动部件4设置在循环冷却管311的循环流路上。如图4和图5所示，其中，动力驱动部件4包括连接在循环冷却管311上且与循环冷却管311相连通的动力仓411，动力仓411为球形仓体，其直径大于循环冷却管311的直径，动力仓411的内部形成一腔室，其腔室内具有一推动叶片412，推动叶片412在转动时的旋转半径略小于动力仓411 的半径，动力驱动部件还包括一形成在动力仓411外部的第二电机413，第二电机413的输出轴端伸入动力仓411的腔室内部与推动叶片412轴连接。其中，第一电机2和第二电机413串联设置，当第一电机2启动时，第二电机413同步启动并带动推动叶片412转动，推动叶片412在转动时带动循环冷却管311中的冷却液进行循环流动，以实现对第一电机2进行散热。
52.需要说明的是，本实施例中的第二电机413为小功率电机，其功率远小于第一电机2的功率，因此，第二电机413所产生的热量可忽略不计。
53.还需要说明的是，在本实施例中，动力驱动部4是设置在循环冷却管311 的循环流路上的，在一些可替代的实施方式中，动力驱动部4还可以设置在储液箱312上，当动力驱动部4设置在储液箱312上时，此时的推动叶片412 位于储液箱312内，当然，由于储液箱312的体积相对于动力仓411体积较大，因此，当推动叶片412设置在储液箱312内时其尺寸也相应变大。以下为了方便说明，是以动力驱动部4设置在循环冷却管311上为例进行具体说明的。
54.下面具体介绍循环冷却管311：
55.如图3所示，循环冷却管311包括第一管段3111、第二管段3112和第三管段3113，储液箱312具有出液口和回液口，第三管段311的进液端连接在储液箱312的出液口处，第一管段3111的出液端连接在储液箱312的回液口处，其中，动力驱动部4中的动力仓411连接在第二管段3111和第三管段3113之间，储液箱312、第三管段3113、第二管段3112和第一管段3111首尾相互连接形成一循环流路。
56.当动力仓411内的推动叶片412转动时，储液箱312内的冷却液依次流经第三管段3113、动力仓411、第二管段3112和第一管段3111并通过第一管段3111的出液端回流至储液箱312内，在此流动过程中，当冷却液流经第一管段3111内时吸收第一电机2所散发出的热量。
57.进一步的，第一管段3111形成有两个相互连通的折弯部31111，两个折弯部31111之间形成上述所提到的容纳区域313，且每一折弯部31111对应设有一出液端，储液箱312上对称开设有两个回液口，两个折弯部31111的出液端相对应的连接在储液箱312上的两个回液口处以将第一管段3111和储液箱312连通。
58.进一步的，两个相互连通的折弯部31111对称设置于所述第一电机2的两侧
59.再进一步的，每一折弯部31111沿第一电机2的轴向方向形成有多个折弯段。
60.本技术实施例中通过将第一管段3111设置多个折弯段，可增加循环冷却管311与第一电机2、底座1之间的接触面积，从而增大吸收第一电机2产生热量的面积并增大循环冷却管311的散热面积，继而可快速的对第一电机 2所产生的热量进行吸收并快速的将吸收后的热量通过底座1的侧壁散发到外界，提高了对第一电机2的散热效果。
61.为了使第一管段3111上两个折弯部31111中的冷却液流量更加的均匀，在本实施例中，第二管段3112与第一管段3111的连接处是位于第一管段3111的中心位置处的，此种设置方式可将流经第二管段3112的冷却液均匀的分配到第一管段3111上的两个折弯部31111中，从而避免某一个折弯部31111内冷却液流量过少影响对第一电机2的某一侧吸热效果，提高了对第一电机2的整体散热效果。
62.为了提高冷却液在回流到储液箱312内后有相对较长的时间来进行自身冷却，本实施例中将储液箱312的出液口和回液口分别设置在储液箱312的底部和侧部，且回液口的位置设置在储液箱312的侧部靠上位置处，从而避免冷却液在没有充分冷却的情况下直接在出液口处再次排出。
63.为了进一步提高循环冷却管311对第一电机2的散热面积，本实施例中将循环冷却管311中的容纳区域313设置成凹形状区域，凹形状的容纳区域 313环绕包裹在第一电机2的外壁上，从而能够提高循环冷却管311与第一电机2的接触面积，继而提高了对第一电机2的散热效果。
64.为了方便将动力驱动部4和储液箱312固定在底座1内，本实施例中的散热结构还包括动力支撑座5和储液箱支撑座6，其中，动力驱动部4通过动力支撑座5固定在底座1内，储液箱312通过储液箱支撑座6固定在底座 1内。
65.进一步的，将动力支撑座5和储液箱支撑座6均设置成可伸缩的座体，具体的，动力支撑座5和储液箱支撑座6可沿着第一电机2的轴线方向进行伸缩，通过将支撑座5和储液箱支撑座6设置成伸缩式的，可改变循环流路和储液箱312相对于第一电机2的设置位置，若第一电机2在使用时其某一位置发热格外严重时，可通过改变循环流路和储液箱312的位置对第一电机 2发热较为严重的部分进行针对性的散热。
66.综上所述，此种电机散热结构在对电机运行时所产生的热量有很好的散热作用，对电机能起到很好的保护作用，增加了电机的使用的寿命。
67.另一方面，本技术实施例中还提供了一种如图6所示的作业机器人，其包括机器人本体7以及上述所提到的电机散热机构，其中，底座1作为所述机器人本体7的机器人底座，第一电机2作为机器人的关节电机，具体的，该作业机器人为scara机器人。
68.当机器人作业时，关节电机和第二电机413同时打开，第二电机413带动推动叶片412转动，使循环冷却管311中的冷却液进行流动，当冷却液流动到关节电机两侧外壁处的循环冷却管时，吸收关节电机运转时所产生的大量热量，然后通过热交换将吸收后的热量传递到机器人底座侧壁上并通过机器人底座侧壁将热量散发到外界，接着再经过循环冷却管311回流到储液箱 312内。
69.采用上述结构的作业机器人，一方面可以使关节电机实现有效的散热，提高电机的稳定性，不会因电机温度升高影响其性能，使机器人的性能得到保证；另一方面还可以提高电机的使用寿命，同时也提高机器人的使用寿命。
70.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。