一种驱动器壳体及伺服驱动器的制作方法

本实用新型涉及伺服驱动器领域，具体而言，涉及一种驱动器壳体及伺服驱动器。

背景技术：

交流伺服系统是一种控制电机转动的闭环控制系统，具有高动态性能，高位置精度，良好的低速转矩性能等特点。其中的伺服驱动器是交流伺服系统的一种重要功能部件，伺服驱动器又称伺服控制器或伺服放大器，用于接收伺服上位控制系统发出的指令，精准地控制电机转动。

伺服驱动器属于机电产品，在其工作过程中不断进行能量转换，能量不断转换的过程中会有损耗，且其中大部分损耗均转换为热量散出。热量的积累会影响发热元件的运行性能，且会因为温度过高导致元件寿命剧减。

伺服驱动器可视为一种特殊的变频器，基本的，变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、控制单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。

伺服驱动器的内部温度除了受电路的设计以及零部件的选用影响外，主要还与壳体的设计有关，因此，需要一种结构设计合理，散热性能好的驱动器壳体，加快热量散发，降低伺服驱动器内部温度。

技术实现要素：

为了克服现有伺服驱动器结构复杂、散热能力差的缺陷，本实用新型提供了一种驱动器壳体及伺服驱动器，该驱动器壳体及伺服驱动器结构简单合理，各部件连接紧凑，散热性能良好，在实际使用中具有良好的实用性。

相应的，本实用新型实施例提供了一种驱动器壳体，所述驱动器壳体包括：

基座，所述基座包括基座底板和基座中框，所述基座中框垂直固定在所述基座底板上；

前盖板，所述前盖板设置在所述基座上；所述前盖板朝向内部一侧延伸出多片与基座底板相平行的散热翅片；所述散热翅片上设置有制动电阻固定螺纹孔；所述前盖板上设有控制板安装孔位；所述前盖板两侧设置有多个呈阵列分布的对流通风孔；所述前盖板朝向外部一侧设置有多条盖板槽位；

后盖板，所述后盖板设置在所述基座上；所述后盖板上设置有驱动板安装孔位；所述后盖板两侧设置有多个呈阵列分布的对流通风孔；所述后盖板朝向外部一侧设置有多条盖板槽位；

上盖板，所述上盖板设置在基座中框的上方并固定在所述前盖板和后盖板上。

可选的实施方式，所述基座底板上设置有基座安装通孔，所述基座安装通孔设置在基座底板的两个对角上。

可选的实施方式，所述对流通风孔为长条孔且分别阵列分布在前盖板和后盖板的两侧；所述长条孔的宽度不大于相邻两块所述散热翅片之间间隙的宽度；所述对流通风孔在所述基座安装通孔上方分别设置了圆弧避让。

可选的实施方式，所述盖板槽位为长条形且阵列分布在所述前盖板和所述后盖板朝向外部的一侧；所述盖板槽位的深度为0.5毫米。

可选的实施方式，所述前盖板和所述后盖板在所述基座底板通孔上方分别设置了圆弧避让。

可选的实施方式，所述基座、前盖板、后盖板的材料为压铸铝；所述上盖板的材料为PVC塑料。

相应的，本实用新型实施例提供了一种伺服驱动器，包括以上任意一项所述的驱动器壳体。

本实用新型提供了一种驱动器壳体及伺服驱动器，安装时依次将基座、前盖板、后盖板、上盖板连接固定，安装过程简单方便，且结构简单合理；前盖板延伸出的散热翅片以及对流通风孔的设置改善了伺服驱动器的散热性性能，保证了运行的稳定性以及使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。

图1是本实用新型实施例的伺服驱动器三维结构爆炸示意图。

图2是本实用新型实施例中基座的立体视图。

图3是本实用新型实施例中前盖板前侧的立体视图。

图4是本实用新型实施例中前盖板后侧的立体视图。

图5是本实用新型实施例中后盖板前侧的立体视图。

图6是本实用新型实施例中后盖板后侧的立体视图。

图7是本实用新型实施例中上盖板的立体视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型实施例的伺服驱动器三维结构爆炸示意图，本实用新型实施例提供了一种驱动器壳体。该驱动器壳体包括基座10、前盖板20、后盖板30和上盖板40，所述前盖板20、后盖板30、基座底板11和上盖板 40以基座中框12为框架，形成伺服驱动器的壳体部分。

基本的，本实用新型实施例的基座10包括基座底板11和基座中框12，所述基座中框12的底边固定在所述基座底板11上；所述前盖板20和后盖板30分别设置在所述基座中框12的两侧，且与所述基座中框12连接固定；所述上盖板40与所述基座底板11相对，在所述基座中框12上方与所述前盖板20和后盖板30连接固定。

一般的，基于散热方面考虑，伺服驱动器内部需要进行散热设计的元件主要有制动电阻01、直流母线电容02、驱动板03、控制板04。

制动电阻01主要用于控制机械负载比较重的、制动速度要求非常快的场合，将电机所产生的再生电能通过制动电阻消耗掉，或者是将再生电能反馈回电源。在具体实施中由于电机的启停、变速较为频繁，因此，制动电阻01的发热量较大。

直流母线电容02可以用于补偿逆变器所需功率与整流桥输出功率之差、提供逆变器的输入电流、减小开关频率的电流谐波进入电网、吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量、提供瞬时峰值功率、保护逆变器或变频器免受电网瞬时峰值冲击。一般的，直流母线电容02参与的应用场景较多，除了选型不当对寿命造成影响外，温度过高也会降低直流母线电容的使用寿命，导致伺服驱动器的失效，因此，有必要使直流母线电容02工作在相对较低的环境温度下。

驱动板03采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路，具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,主要是将CPU生成的 PWM脉冲经驱动电路产生符合要求的驱动信号激励IGBT输出电压，由于驱动板03在伺服驱动器的整个运行过程中，始终需要保持运动，因此，驱动板03的发热量较高；驱动板温度过高会带来的驱动延迟增大、电机驱动丢步等问题，在日常使用中需要注意降低驱动板的温度，以保证驱动板03 的正常运作。

控制板04，也叫CPU板，相当人的大脑，处理各种信号以及控制程序等部分，是伺服器中最关键的零部件之一。基于CPU的制作工艺影响，CPU 的工作环境不宜太高，以免对性能造成影响。

结合图3和图4所示的前盖板前侧的立体视图和前盖板后侧的立体视图，相应的，用于伺服驱动器元件散热的结构有散热翅片13。具体的，多片散热翅片从所述前盖板20面向内部一侧延伸出来并与基座底板11相平行，且所述散热翅片13之间留有散热间隙；进一步的，为了供所需散热的零部件进行固定，在多平散热翅片的端面上，根据需求设置有固定螺纹孔。

同时，为了加强散热效果，上述前盖板20和后盖板30可采用高压铸铝材料铸造制成，铝材料具有密度小、导热性能强和易加工等特点。

具体的，制动电阻01包括制动电阻06和制动电阻安装过渡板07，所述制动电阻06与制动电阻安装过渡板07连接固定，且作为整体通过螺丝等紧固件锁紧在散热翅片13的固定螺纹孔28上；

直流母线电容02设置在驱动板03靠近基座中框12的一侧上；直流母线电容02由于体积较大，为了增强散热效果，同时在前盖板20和后盖板 30的两侧设置对流通风孔，利用空气的对流进行散热。

智能功率模块05固定在驱动板03上；所述驱动板03连接固定在后盖板30朝向伺服驱动器内部的一面上，通过高压铸铝制成的后盖板30进行传导散热。

控制板04连接固定在前盖板20朝向伺服驱动器内部的一面上，通过高压铸铝制成的前盖板20进行传导散热。

图2是本实用新型实施例中基座的立体视图，具体的，基座上设置有用于安装定位的通孔15，通孔15设置于基座底板11对角上，便于采用螺栓或螺钉或铆钉等结构将整个伺服驱动器连接固定；具体的，基座底板11 上设置有用于连接固定前盖板20和后盖板30的盖板卡孔16，通过盖板卡孔16的作用，便于前盖板20和后盖板30的前盖板卡座21和后盖板卡座 31通过卡孔16连接固定在基座底板11上；具体的，基座中框12两侧设置有用于安装前盖板20和后盖板30的前盖板卡扣171和后盖板卡扣172，通过前盖板卡扣171和后盖板卡扣172将前盖板20和后盖板30连接固定在基座10上，在装配中无需使用螺钉等紧固件，拆装较为简便。

图3是本实用新型实施例中前盖板前侧的立体视图，图4是本实用新型实施例中前盖板后侧的立体视图。具体的，前盖板20上设置有前盖板卡座21，前盖板卡座21设置在前盖板20的底部，通过前盖板卡座21与基座卡孔16的配合，将前盖板20定位在基座10上；具体的，前盖板20朝向所述基座中框12的一侧设置有前盖板卡孔22，通过与基座10上前盖板卡扣171的配合，将前盖板20连接固定在基座10上；装配时需要首先将前盖板20通过前盖板卡座21配合在基座卡孔16中，然后通过前盖板卡孔22 与前盖板卡扣171的配合实现与所述中框的连接固定；具体的，前盖板上还设置有控制板04的安装孔位27，安装时可用螺钉、销钉或铆钉等连接结构将控制板04固定在前盖板20上；具体的，前盖板20面向内部一侧延伸出多片与基座底板11相平行的散热翅片13；其中，散热翅片13上设置有制动电阻01的固定螺纹孔28。

图5是本实用新型实施例中后盖板前侧的立体视图，图6是本实用新型实施例中后盖板后侧的立体视图。具体的，后盖板30上设置有后盖板卡座31，后盖板卡座31设置在后盖板30的底部，通过后盖板卡座31与基座卡孔16的配合，将后盖板30定位在基座10上；具体的，后盖板30朝向所述基座中框12的一侧设置有后盖板卡孔32，通过与基座10上后盖板卡扣172的配合，将后盖板30连接固定在基座10上；装配时需要首先将后盖板30通过后盖板卡座31配合在基座卡孔16中，然后通过后盖板卡孔32 与后盖板卡扣172的配合实现与所述中框的连接固定；具体的，后盖板30 上设置有驱动板安装通孔37，安装时可用螺钉、销钉或铆钉等连接结构将驱动板03固定在后盖板30上。

具体的，前盖板20和后盖板30的顶部上设置有前盖板卡孔25和后盖板卡孔35，上盖板的盖板卡扣44与前盖板卡孔25和后盖板卡孔35配合，便于将上盖板40连接固定在前盖板20和后盖板30上；具体的，前盖板20 和后盖板30的顶部设置有前卡板23和后卡板33，对前盖板20和后盖板 30进行了进一步地固定，避免了安装间隙的产生；具体的，前盖板20和后盖板30上分别设置有前盖板槽位26和后盖板槽位36，槽位的深度为0.5 毫米，槽位的设置能有效降低伺服驱动器外壳的温度，接触时不易因温度过高而烫伤。

需要说明的是，为了便于不同厂家生产设计的伺服驱动器能够兼容安装，根据行业规范，伺服驱动器具有规范化的尺寸标准以及孔位标准。许多伺服驱动器产品为了节省成本，会缩减伺服驱动器的体积，通过连接板等方式满足尺寸标准以及孔位标准要求；但由于伺服驱动器体积过小，散热效果较差，伺服驱动器的运作寿命、运行稳定性较差。因此，针对行业规范这一问题，本实用新型实施例伺服驱动器外壳整体尺寸与规定的尺寸标准一致，为了孔位标准达标，参照图4所示的前盖板后侧的立体试图和图6所示的后盖板后侧的立体试图，前盖板20和后盖板30的通风孔24和通风孔34在基座底板通孔上方处都设置了圆弧避让，便于安装过程中将螺栓等其他连接部件放置在基座底板通孔中。基于以上设计，本实用新型实施例的伺服驱动器体积可达尺寸标准的90％以上，相应的散热体积相对达到最大，散热效果更加良好。

为了进一步增强散热效果，前盖板20和后盖板30的两侧设置有对流通风孔24和对流通风孔34，便于对流以加强散热；其中，前盖板20面向内部一侧延伸出多片散热翅片13，散热翅片13与基座底板11相平行的，便于散热翅片13通过前盖板20的对流通风孔24进行散热。特别的，制动电阻01安装在所述散热翅片13上，通过散热翅片13对制动电阻01进行传导散热。

图7是本实用新型实施例中上盖板的立体视图。具体的，上盖板40上设置有上盖板卡扣44，上盖板卡扣44通过与前盖板卡孔22和后盖板卡孔 32的配合，便于对上盖板40进行定位与固定；具体的，上盖板40上设置有卡板45，对上盖板40进行进一步地固定，避免安装间隙的产生；具体的，上盖板40上设置有引线槽孔板41，便于对内部元件的引线进行整理；具体的，上盖板40上设置有圆柱转轴46，旋板43连接在圆柱转轴座上的圆柱转轴46，旋板43在关闭时起到一定的防尘防水作用。其中，旋板上43设置有定位凸台431，定位凸台431与上盖板孔位47配合，对旋板进行固定；具体的，上盖板40上设置有圆柱凸台48，旋板42连接在圆柱凸台48上，旋板42在闭合时有一定的防尘防水作用。其中，旋板42上设置有突出位 421，便于旋板42使用过程中手动的开启与闭合。

在安装过程中，首先定位好基座10；然后在前盖板20上连接固定好控制板04和制动电阻01，在后盖板30上连接固定好驱动板03；然后，将前盖板20和后盖板30连接固定在基座10的两侧上；最后，将上盖板40连接固定在前盖板20和后盖板30上。

在本实用新型实施例中，基座10、前盖板20和后盖板30的材料为压铸铝，有散热性好、可塑性强等特点；上盖板40的材料为PVC塑料，有韧性好、质地硬、刚性好等特点。

相应的，本发明实施例还提供了一种伺服驱动器，该伺服驱动器包括以上所述的任一项驱动器壳体，结合前文的介绍以及附图1至附图7，本发明实施例的伺服驱动器散热效果良好，结构简单，具有良好实用性。

根据上文所述，本实用新型实施例提供的驱动器壳体及伺服驱动器结构简单但连接紧凑，安装或拆卸过程简单方便，符合行业规范标准。而且对发热元件的安装位置设置妥当，使发热元件散热情况良好，保证了运作稳定性和运作寿命，具有稳定性强、寿命长、运行可靠等优点。

另外，以上对本实用新型实施例所提供的一种驱动器壳体及伺服器进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。