伺服控制器的制作方法

1.本实用新型涉及控制技术领域，具体地涉及一种结构紧凑、体积小的伺服控制器。


背景技术：

2.伺服控制器是用来控制伺服电机的一种控制器，属于伺服系统固定一部分，又被称为“伺服驱动器”、“伺服放大器”，是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。伺服控制器的作用类似于变频器作用于普通交流马达，一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位。
3.目前的伺服控制器在结构上体积较大，还具有安装步骤复杂、外壳无高等级防护措施、固定的i/o端子对连接有要求、散热性能不好等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种体积小、性能良好的伺服控制器。
5.本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种伺服控制器，其特征在于，包括控制板、功率板和散热板，其中，所述功率板设置在所述控制板和所述散热板之间，所述功率板的下表面通过至少一个焊接件与所述散热板的上表面固定连接，多个功率i/o连接件穿设在所述控制板的多个第一通孔中，所述多个第一通孔设置在所述控制板的第一侧，每个所述功率i/o连接件的第一端与所述功率板的上表面固定连接，多个信号i/o连接件设置在所述控制板的第二侧，其中，所述第一侧和所述第二侧相对设置。
6.在本实用新型的一实施例中，所述散热板的上表面包括至少一个散热凸台，所述散热凸台的上表面设置有导热绝缘材料层，所述功率板的下表面与所述导热绝缘材料层贴合。
7.在本实用新型的一实施例中，所述功率板和所述控制板通过所述多个功率i/o连接件进行电性连接。
8.在本实用新型的一实施例中，还包括多个第二信号连接件，所述多个第二信号连接件穿设在所述控制板的多个第二通孔中，每个所述第二信号连接件的第一端与所述功率板的上表面固定连接，其中，所述第二通孔设置在所述控制板的第二侧。
9.在本实用新型的一实施例中，所述功率i/o连接件的第一端与第一连接座固定连接，所述第一连接座固定设置在所述功率板的上表面。
10.在本实用新型的一实施例中，所述第二信号连接件的第一端与第二连接座固定连接，所述第二连接座固定设置在所述功率板的上表面。
11.在本实用新型的一实施例中，还包括壳体，所述壳体和所述散热板相互卡合，使所述控制板和所述功率板被容纳在所述壳体中。
12.在本实用新型的一实施例中，在所述散热板的第一侧设置有第一卡扣，在所述散热板的第二侧设置有第二卡扣，所述壳体的第一侧板的内侧包括第一卡件，所述壳体的第
二侧板的内侧包括第二卡件，所述壳体和所述散热板相互卡合时，所述第一卡扣和所述第一卡件相互卡合，所述第二卡扣和所述第二卡件相互卡合。
13.在本实用新型的一实施例中，所述壳体包括顶板，所述顶板设置有多个第三通孔和多个第四通孔，所述多个第三通孔用于使所述多个功率i/o连接件的第二端从中穿出，所述多个第四通孔用于使所述多个信号i/o连接件的第二端从中穿出。
14.在本实用新型的一实施例中，所述散热板上包括至少一个连接孔，所述连接孔用于使所述伺服控制器与外部设备相连接，所述壳体在相邻的侧板的邻接处具有凹进部，所述凹进部使所述连接孔暴露出来。
15.本实用新型的伺服控制器，使功率板的下表面通过至少一个焊接件与散热板的上表面固定连接，通过多个功率i/o连接件的第一端与功率板的上表面固定连接，以及多个第二信号连接件的第一端与功率板的上表面固定连接，使整个伺服控制器结构紧凑，体积小，散热性能良好；多个功率i/o连接件的第二端和多个信号i/o连接件的第二端从壳体上表面伸出，方便与外接元件之间进行连接，使用方便。
附图说明
16.为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：
17.图1是本实用新型一实施例的伺服控制器的结构示意图；
18.图2是图1所示实施例的伺服控制器的爆炸结构示意图；
19.图3是本实用新型一实施例的伺服控制器的整体外观结构示意图。
具体实施方式
20.为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
21.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
22.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
23.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。例如，“上”并不限于与上表面接触而形成的情况，也包含分隔地形成于上方的情况，还以也包含层与层之间存在有介在层的含义而使用。
24.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于
对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，尽管本技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本技术。
25.以下，基于附图对本实用新型的实施例加以说明。但是，以下所示的实施例是用于将本实用新型的技术思想具体化的伺服控制器的例示，本实用新型的伺服控制器并不特定为以下的内容。进而，本说明书是为了容易理解权利要求的范围，将对应于实施例所示的构件的编号赋予“权利要求书”及“实用新型内容”栏中所示的构件。但是，绝非将权利要求中所示的构件特定为实施例的构件。特别是记载于实施例的构成构件的尺寸、材质、形状、及其相对的配置等，如无特定的记载，则其意图并不是将本实用新型的范围只限定于此，只不过为说明例。
26.然而，各附图所示的构件的尺寸或位置关系等有时为了明确说明而有夸张。进而，在以下的说明中，对于相同的名称、符号，表示相同或同质的构件，适宜省略其详细说明。进而，构成本实用新型的各要素可以是以相同的构件构成多个要素从而以一个构件兼用多个要素的形态，相反地也可以是由多个构件分担一个构件的功能来实现。另外，在一部分实施例、实施方式中说明的内容也可利用于其它的实施例、实施方式等。
27.图1是本实用新型一实施例的伺服控制器的结构示意图。参考图1所示，该实施例的伺服控制器100包括控制板110、功率板120和散热板130，其中，功率板120设置在控制板110和散热板130之间，功率板120的下表面通过至少一个焊接件131与散热板130的上表面固定连接，多个功率i/o连接件140穿设在控制板110的多个第一通孔111中，多个第一通孔111设置在控制板120的第一侧101，每个功率i/o连接件140的第一端140a与功率板120的上表面固定连接，多个信号i/o连接件150设置在控制板120的第二侧102，第一侧101和第二侧102相对设置。
28.图1所示为伺服控制器100安装好之后的产品结构示意图，具有紧凑的结构。
29.图2是图1所示实施例的伺服控制器的爆炸结构示意图。其中，控制板110和功率板120仍然是连接在一起的紧凑结构。
30.需要说明，如图1和2所示，伺服控制器100的摆放方向是正常使用状态下的摆放状态。因此，散热板130的上表面即图1中所示的散热板130朝向上方所露出来的表面，同理，功率板120的上表面也即图1中所示的朝向上方的表面。图1不用于限制伺服控制100在使用时的摆放方位。
31.结合图1和图2所示，该实施例的伺服控制器100大致呈长方形，其中的控制板110、功率板120和散热板130都大致呈长方形，三者相互平行的设置。功率板120设置在控制板110和散热板130之间。散热板130的面积略大于控制板110和功率板120的面积。控制板110和功率板120的面积相等或不等。
32.图1和图2所示仅为示例，不用于限制本实用新型的伺服控制器100中的控制板110、功率板120和散热板130的具体形状和大小。
33.如图1所示，在散热板130的上表面设置有多个焊接件131，例如四个。在该实施例中，焊接件131为圆柱形的焊接柱。相应的在功率板120的相应位置设置有多个焊接孔，该多
个焊接孔的数量、位置、大小与焊接件131相匹配。焊接件131可以插入焊接孔121中并进行焊接，从而使功率板120和散热板130固定连接。根据这样的连接方式，可以使功率板120和散热板130之间具有牢固的连接关系，并且，与采用螺栓结构连接的方案相比，焊接的连接方式更加节省空间。
34.参考图2所示，在一些实施例中，散热板130的上表面包括至少一个散热凸台132，散热凸台132的上表面设置有导热绝缘材料层，功率板120的下表面与导热绝缘材料层贴合。
35.参考图2所示，在该实施例的散热板130上包括1个散热凸台132，位于散热板130上表面的中间位置。该散热凸台132呈矩形，其具有凸出于散热板130的上表面的一高度h。散热凸台132的上表面上可以贴合一层导热绝缘材料层。在一些实施例中，导热绝缘材料层可以是一种柔性薄膜。导热绝缘材料层的材料包括本领域常用的柔性绝缘导热材料。本实用新型对导热绝缘材料层和散热凸台132之间的具体连接方式不做限制。例如，可以通过压接、粘接等方式将导热绝缘材料层设置在散热凸台132的上表面，使导热绝缘材料层与散热凸台132的上表面紧密结合在一起。
36.在图1所示的伺服控制器100的紧凑结构中，功率板120的下表面与散热凸台132上的导热绝缘材料层相接触并贴合，从而可以有效地将来自功率板120及其上方元件的热量传递至散热板130，有利于热量的进一步散发。
37.图2所示仅为示例，不用于限制散热凸台132的具体数量、大小、形状和分布等。可以理解，散热凸台132与功率板120的下表面的接触面积越大，散热效果越好。在一些实施例中，为了适应散热板130的上表面和功率板120的下表面的结构，散热凸台132还可以是不规则形状，以尽量增大与功率板120的下表面的接触面积。
38.在一些实施例中，功率i/o连接件140是焊针。
39.结合图1和图2所示，在第一侧101设置有6组功率i/o连接件140，每组功率i/o连接件140中包括2根焊针。根据设计的需要，该些功率i/o连接件140可以具有相应的功能，例如电源输入、功率输出等。
40.在图1和图2所示的实施例中，多个功率i/o连接件140沿第一方向d1呈一字型排列。其中，第一方向d1是作为矩形的控制板110的短边的延伸方向。
41.如图2所示，在一些实施例中，功率i/o连接件140的第一端140a与第一连接座122固定连接，例如功率i/o连接件140在其第一端140a与第一连接座122一体成型的固定连接。第一连接座122可以通过焊接的方式固定设置在功率板120的上表面。在图2所示的实施例中，第一连接座122对应于每组功率i/o连接件140而设置，从而也包括6组第一连接座122，每2根焊针式的功率i/o连接件140的第一端140a与一组第一连接座122一体成型，再将该组第一连接座122焊接在功率板120上，功率板120上具有相应的焊接件，例如焊接孔。
42.结合图1和图2所示，在控制板110的第二侧102设置的多个信号i/o连接件150包括沿第一方向d1延伸的3排信号i/o连接件151、152、153，其中1排信号i/o连接件151位于最右侧，即靠近第一侧101的一侧；1排信号i/o连接件153位于最左侧，即靠近第二侧102的一侧；1排信号i/o连接件152是中间的一排。每个信号i/o连接件150都用于将特定的信号输入至伺服控制器，或者将特定的信号输出至外接元件。多个信号i/o连接件150固定设置在控制板110上。
43.在一些实施例中，多个信号i/o连接件150是焊针，通过焊接的方式固定在控制板110上。
44.如图2所示，在控制板110上设置有多个信号i/o连接座112，用于固定所述多个信号i/o连接件150。在一些实施例中，信号i/o连接件150和信号i/o连接座112一体成型，通过焊接的方式将信号i/o连接座112固定在控制板110上。如图2所示，信号i/o连接座112包括2部分，分别是112a、112b。最右侧1排信号i/o连接件151与对应的信号i/o连接座112a一体成型，左侧2排信号i/o连接件152、153与对应的信号i/o连接座112b一体成型。
45.在图1和2所示的实施例中，在第二侧102除设置有多个信号i/o连接件150之外，还设置有多个第二信号连接件160。具体地，在该实施例中，在控制板110的第二侧102设置有多个第二通孔113。多个第二信号连接件160通过该多个第二通孔113而穿过控制板110，其第一端160a到达功率板120，并与功率板120通过焊接的方式固定连接。
46.如图2所示，在一些实施例中，第二信号连接件160的第一端160a与第二连接座114固定连接，例如，第二信号连接件160在其第一端160a与第二连接座114一体成型的固定连接。第二连接座114可以通过焊接的方式固定设置在功率板120的上表面。在图2所示的实施例中，多个第二信号连接件160的第一端160a与同一个第二连接座114一体成型，形成如图2所示的一个第二连接座114上插设有一排第二信号连接件160的结构。
47.根据图2所示的实施例，通过调节第一连接座122和第二连接座114的高度，可以调节控制板110和功率板120之间的距离，以满足实际需求，例如使控制板110平行于功率板120。
48.图1和图2不用于限制功率i/o连接件140、信号i/o连接件150和第二信号连接件160的具体数量及排列方式，排列方式包括焊针的位置、间隔距离等。
49.根据图1和图2所示的实施例，功率i/o连接件140的第一端140a与功率板120通过焊接的方式固定连接，第二连接件160的第一端160a与功率板120通过焊接的方式固定连接，相当于在第一侧101和第二侧102同时形成了稳固的焊接连接，有利于控制板110和功率板120之间形成一种牢固的机械连接。
50.在一些实施例中，功率板120和控制板110通过多个功率i/o连接件140进行电性连接。
51.在一些实施例中，功率板120和控制板110同时通过多个功率i/o连接件140和多个第二信号连接件160进行电性连接。
52.根据这些实施例，功率i/o连接件140和第二信号连接件160同时起到机械连接和电性连接的作用。
53.参考图1和图2所示，在一些实施例中，本实用新型的伺服控制器100还包括壳体200，壳体200和散热板130相互卡合，使控制板110和功率板120被容纳在壳体200中。
54.如图1和图2所示，在该实施例中，壳体200的形状、大小与控制板110、功率板120和散热板130的形状、大小相适应。下面以图2为主进行说明。
55.参考图2所示，壳体200大致呈长方形，具有顶板210以及四个侧板，图2中可见其中的2个侧板221、222，另外2个侧板不可见。
56.本实用新型对壳体200和散热板130的具体卡合方式不做限制，图2所示给出了一种实施例。参考图2所示，在散热板130的第一侧101设置有第一卡扣133，在散热板130的第
二侧102设置有第二卡扣134，壳体200的第一侧板的内侧包括第一卡件，壳体200的第二侧板的内侧包括第二卡件，壳体200和散热板130相互卡合时，第一卡扣133和第一卡件相互卡合，第二卡扣134和第二卡件相互卡合。其中，散热板130的第一侧101即前文所述的控制板110的第一侧101，散热板130的第二侧102即前文所述的控制板110的第二侧102，采用相同的标号。由于视角的问题，图2中所示壳体200的侧板221为第二侧板，与该侧板221相对的侧板为第一侧板，第一卡件和第二卡件都不可见。
57.如图2所示，第一卡扣133和第二卡扣134互为对称设置，二者都凸出于散热板130而设置。在第一卡扣133和第二卡扣134的外侧都具有一凹槽，可以理解，第一卡件和第二卡件可以分别通过该凹槽与第一卡扣133和第二卡扣134紧扣，从而使壳体200和散热板130卡合，在其内部形成一容纳空间。
58.参考图2所示，在该实施例中，壳体200包括顶板210，顶板210设置有多个第三通孔211和多个第四通孔212，多个第三通孔211用于使多个功率i/o连接件140的第二端140b从中穿出，多个第四通孔212用于使多个信号i/o连接件150的第二端150b从中穿出。根据图2所示的实施例，功率i/o连接件140为焊针，其具有两个端点，第二端140b为其顶端，第一端140a为其底端。信号i/o连接件150为焊针，其具有两个端点，第二端150b为其顶端，第一端150a为其底端，用于与信号i/o连接座112相连接。
59.根据这些实施例，壳体200形成了对伺服控制器100的控制板110、功率板120以及散热板130的有效保护，并采用顶板210上的通孔使功率i/o连接件140和信号i/o连接件150从顶板210上伸出，以便于用户将这些连接件与外部设备相连接。
60.多个第三通孔211与多个功率i/o连接件140一一对应。相应地，多个第三通孔211的数量、排列方式、大小都与多个功率i/o连接件140相适应。
61.多个第四通孔212与多个信号i/o连接件150一一对应。相应地，多个第四通孔212的数量、排列方式、大小都与多个信号i/o连接件150相适应。
62.图3是本实用新型一实施例的伺服控制器的整体外观结构示意图。参考图3所示，图1中的壳体200与散热板130卡扣起来，形成了本实用新型的伺服控制器300的成型产品。该成型产品将散热板130作为底板。
63.在一些实施例中，功率i/o连接件140和信号i/o连接件150伸出顶板210的长度相等。多个i/o连接件160和信号i/o连接件150伸出顶板210的长度相等。
64.参考图3所示，在一些实施例中，散热板130上包括至少一个连接孔135，该连接孔135用于使伺服控制器300与外部设备相连接，壳体200在相邻的侧板的邻接处具有凹进部230，凹进部230使连接孔135暴露出来。
65.在图3所示的实施例中，散热板130在该长方形板的四个角上各具有一个连接孔135，相应地，壳体200在其长方体外壳的四个角各具有一个凹进部230，用于给连接孔135让位。根据这样的实施例，使伺服控制器300在整体上具有紧凑的结构。对于传统的不包括凹进部230的长方体壳体200来说，为了使伺服控制器300与其他设备相连接，需要使用更多的散热板130面积。而本实用新型通过壳体200的凹进部230设计在散热板130上让出连接孔135的位置，减小了散热板130的面积，提高了散热板130的使用效率，进一步减小了伺服控制器300的整体体积。
66.尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的实用新型实施例，但应
当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本实用新型实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
67.同理，应当注意的是，为了简化本实用新型披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本实用新型实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本实用新型对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
68.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本实用新型一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
69.虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本技术的权利要求书的范围内。