CN104135168A - 一种交流伺服驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交流伺服驱动器，包括散热部件、安装在散热部件上的电源基板、控制基板和电解电容单元；该散热部件包括底板和设置在底板两侧的侧架；该电源基板和控制基板位于两侧架之间并相对设置，该电解电容单元的电容基板设置在两侧架之间，与底板相对并与电源基板和控制基板所在的平面相交。相比于现有技术，本发明通过将电解电容单元悬挂在散热部件的侧架上，从而减少驱动器的横向的占用空间，减少驱动器的体积。进一步，将电源基板和控制基板分设在电容基板的两端，通过电容帽组件实现电源基板和控制基板的绝缘，从而驱动器内部的结构更加紧凑，减少了占用空间。

Description

一种交流伺服驱动器

技术领域

本发明涉及一种驱动器，特别是一种交流伺服驱动器。

背景技术

交流伺服驱动器为一种用于驱动伺服马达转动的驱动器，主要包括了散热部件、控制基板、电源基板和电容基板。其中电容基板上设有电容及电容帽。电容基板通过导线与电源基板相连，为电源基板提供稳定的电能。

请同时参阅图1和图2，其中，图1为现有技术交流伺服驱动器的爆炸图，图2为现有技术的交流伺服驱动器的安装结构示意图。现有技术中的电容基板1a、电源基板2a和控制基板3a层叠设置在散热部件4a的平面基板上并与其平行，其中电源基板2a和控制基板3a需要保留一定的绝缘距离以避免互相干扰。同时，电容11a分别垂直设置在电容基板1a上从而与散热部件4a的平面基板垂直。所述每个电容帽5a分别套设在每个电容11a上，并覆盖在电容顶部约1/3的位置。在垂直散热部件4a的平面基板的方向上，由于电源基板2a、控制基板3a及电容基板1a的层叠设置及间距要求，以及电容11a自身的高度，使得散热部件的厚度增加。因此，现有技术的配置方式导致了整个交流伺服驱动器的体积庞大，内部的器件的结构不够紧凑。

同时，现有技术中散热部件4a的散热片41a和电源基板2a接触，而散热部件的散热风扇42a的中心处正对于散热片41a与电源基板2a的接合处，即该散热风扇42a其中一半对着散热片41a，另一半对着电源基板2a。在通过风扇进行散热时，风扇的风力会同时作用在散热片41a和电源基板2a上，而由于风力的作用，会将一些灰尘吸附到与散热片接触的电源基板2a上，严重时会导致短路而影响到电源基板2a的工作。

发明内容

本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种内部结构更加稳固和紧凑的交流伺服驱动器。

本发明是通过以下的技术方案实现的：一种交流伺服驱动器，包括散热部件、安装在散热部件上的电源基板、控制基板和电解电容单元；该散热部件包括底板、设置在底板上方的散热片和设置在底板两侧的侧架；该电源基板和控制基板位于两侧架之间并相对设置，该电解电容单元的电容基板设置在两侧架之间，位于底板的上方并与其相对，并与电源基板和控制基板所在的平面相交。

相比于现有技术，本发明通过将电解电容单元悬挂在散热部件的侧架上，从而减少驱动器的横向的占用空间，减少驱动器的体积。进一步，将电源基板和控制基板分设在电容基板的两侧，通过电容帽组件实现电源基板和控制基板的绝缘，从而驱动器内部的结构更加紧凑，减少了占用空间。

作为本发明的进一步改进，所述散热片为一多层且相互平行的散热片；所述散热部件中一侧架上设有一风扇安装口，其上设置的风扇正对该多层相互平行的散热片。通过在电源基板的发热芯片上设置散热片，可以更好地对该发热芯片进行散热。而其中将散热片正对风扇安装口，可以防止灰尘附着在电源基板的背部，导致漏电，同时也可以加快散热速度，提高散热效果。

作为本发明的进一步改进，所述电解电容单元还包括设置在该电容基板上的电容和电容帽组件；所述散热片与电容基板之间为电容存放空间，所述电容位于电容存放空间内，该电容的轴向与电容基板垂直；所述电容帽组件由至少两电容帽并排连接形成，所述每个电容帽分别包裹在每个电容上；所述电容帽组件上设有至少一个引脚，且该电容帽组件通过该引脚固定在电容基板上，形成一体化的电解电容单元。

进一步通过将多个电容帽连接形成电容帽组件，并通过在电容帽组件上设置的引脚及电容的引脚，焊接在电容基板上，形成一体化的电解电容单元。用螺钉等紧固件，通过电容帽两端设置的通孔把电解电容单元固定在散热部件上，从而实现电解电容单元的支撑与固定，防止因驱动器工作时的振动引起电容帽的脱落。进一步，通过将多个电容帽并排连接形成一体，可以减少电容之间的距离，使电容之间更加紧凑，同时，也可使电容帽在防爆上效果更佳。

作为本发明的进一步改进，所述散热片与侧架之间设有一引风通道，所述引风通道正对电容基板，并与电容基板上的电容存放空间连通。通过该引风通道，可以加速对电容基板上的电容散热。

作为本发明的进一步改进，所述每个电容帽包括一底盖和固设在该底盖上的侧壁，且该侧壁设有一开口；相邻两电容帽通过该侧壁连接，且每个电容帽的侧壁开口朝向一致；所述每个引脚分别设置在两相邻电容帽的侧壁的连接处。

作为本发明的进一步改进，所述引脚为包括一横向连接部和一垂直尖端部；所述横向连接部位于两相邻的侧壁的连接处内，该垂直尖端部穿过两相邻侧壁的连接处，并突出在电容帽侧壁的上方。

作为本发明的进一步改进，所述每个电容盖侧壁上设有筋条，且该筋条位于侧壁上。通过该筋条，可以加固电容和电容帽之间的连接，当电容帽的直径及电容直径变动时，通过调整用的该筋条，将电容牢固的束缚在电容帽内。

作为本发明的进一步改进，所述每个电容底盖下设有一排气槽，且该排气槽位连接与相邻两电容盖之间；该排气槽的一端设有一与底盖外部连通的开口。在电容发生爆炸时，会产生一定量的电解性气体，故通过该排气槽可将电解性气体排出，防止电解性气体的聚集，从而引起驱动器内部发生着火。

作为本发明的进一步改进，位于电容帽组件两端的电容帽上分别设有两连接爪部；该两连接爪部分别设置在所述两电容帽的底盖下方；该连接爪部包括一垂直支撑部和设置在该支撑部上的卡凸；所述散热部件上设有两相互平行的侧架，两侧架上分别设有与该卡凸匹配的通孔，且该连接爪部上的卡凸位于所述的通孔中。通过该卡凸使电容帽组件与散热部件的连接更加稳固。

作为本发明的进一步改进，所述卡凸的端部设置有斜度。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是现有技术的交流伺服驱动器的爆炸图。

图2是现有技术的交流伺服驱动器的安装结构示意图。

图3是本发明的交流伺服驱动器的结构示意图。

图4是本发明的交流伺服驱动器的爆炸图。

图5是本发明的电容帽组件的背面结构示意图。

图6是本发明的电容帽组件的正面结构示意图。

图7是本发明的引脚的结构示意图。

图8是本发明的电容帽组件的连接耳的结构示意图。

图9是本发明的电容帽组件的爪部的结构示意图。

图10是本发明的连接爪部与侧架的局部连接示意图。

具体实施方式

请参阅图3和图4，其中，图3为本发明的交流伺服驱动器的结构示意图，图4为本发明的交流伺服驱动器的爆炸图。

本发明用于驱动伺服马达的交流伺服驱动器，主要包括散热部件1、安装在散热部件1上的电源基板2、控制基板3和电解电容单元4。其中，所述电解电容单元4包括电容基板41、垂直设置在该电容基板41上的电容42和电容帽组件43。所述散热部件1上设有底板，以及设置在底板上的两相互平行的侧架11，所述电解电容单元4设置在两侧架11之间，且该电解电容单元4的电容帽组件43的两端分别与两侧架11的端部固定连接。所述电容42和电容基板41固定在该电容帽组件43的上部，该电容基板41位于底板的上方并与其相对，在本实施例中，该电容基板41与底板平行设置。由于所述电源基板2和控制基板3需要保证一定的绝缘距离，故将所述电源基板2和控制基板3分别设置在该两侧架11的前后两侧，从而使该电源基板2和控制基板3分别位于该电容基板41的两侧并与其垂直。所述电解电容单元4位于电源基板2和控制基板3之间。具体的，为了加强电源基板2和控制基板3的绝缘效果，在本实施例中，所述电容帽组件43的材料优选为绝缘性能更好的树脂材料。为了更进一步缩小该交流伺服驱动器的体积，所述电容42优选为大容量的电容，可减少占用空间，使结构更加紧凑。由电容基板41固定变更为电容帽组件43固定，可同时减少螺钉的数量及作业时间。

为了更好地对该发热芯片进行散热，具体的，所述散热部件1还包括设置在底板上方的多层相互平行的散热片12；所述电源基板2的发热功率最大的芯片与该散热片背面接触；所述其中一侧架11上设有一风扇安装口13，且该风扇口13正对多层散热片11。因此，可以防止灰尘附着在电源基板的背部而导致的漏电。具体的，电源基板上的贴片IPM模块，即智能功率模块，与该散热片的背面接触。

所述散热片12与电容基板41之间为电容存放空间，所述电容位于电容存放空间内，该电容42的轴向与电容基板41垂直。进一步，所述散热片12与侧架之间设有一引风通道，所述引风通道正对电容基板41并与电容存放空间连通。通过该引风通道，可以通过风扇加快对电容基板上的电容散热。

请同时参阅图5和图6，其中，图5为本发明的电容帽组件43的背面结构示意图，图6为本发明的电容帽组件43的正面结构示意图。

所述电容帽组件43由多个电容帽431并排连接形成，所述每个电容帽431包括底盖4311和固设在该底盖上方的侧壁4312。在本实施例中，该底盖4311优选为球面，该侧壁4312优选为柱形侧壁，具体为圆柱形侧壁。在该圆柱形侧壁4312上未与底盖接触的一端设有一开口4313。同时，相邻两电容帽431通过该圆柱形侧壁相互连接，且每个电容帽431的圆柱形侧壁开口4313朝向一致。所述每个电容帽431分别包裹在每个电容42上，且所述圆形底盖与电容42的顶部留有一缝隙，所述圆柱形侧壁包裹在电容42朝向外的侧壁上。

为了方便电容帽组件43与电容基板41的连接，进一步在两相邻电容帽431的圆柱形侧壁的连接处分别设有一金属的引脚432，并通过该引脚432与电容基板41连接。请参阅图7，其为本发明的引脚432的结构示意图。为了进一步加固引脚432与电容基板41的连接以及避免引脚从电容帽431上脱落，在本实施例中，将所述引脚432设置为“T”形引脚432，该“T”形引脚432的底部位于两相邻的圆柱形侧壁的连接处内，而该“T”形引脚432的尖端部位穿过两相邻圆柱形侧壁的连接处，并突出在电容帽431圆柱侧壁的上方，通过该“T”形引脚432的尖端与电容基板41连接。另外，为了使电容帽组件43和“T”引脚432能够更好的固定连接，本发明采用一次性注塑成型的方式将引脚432固定在电容帽431上，即将引脚432先放置在电容帽431的注塑模具上，然后再注入橡胶注塑成型，从而形成一体的结构。

为了实现电容42与电容帽431之间的固定，进一步在所述每个电容42侧壁上设有筋条433，且该筋条433位于圆柱形侧壁内侧。在本实施例中，所述筋条433为4条，分别等间距分布设置在圆柱形侧壁内侧上，且该筋条433位于侧壁开口4313下方。通过该筋条433，可以加固电容42和电容帽431之间的连接并可灵活调整，即当电容帽431内径大于电容42的外径时，通过该筋条433的补足，将电容42束缚在电容帽431内，从而起到尺寸调整作用，当电容帽431的内径略小于电容42的外径时，通过电容帽431自身的柔性形变使电容帽431套设在电容42上。另外，为了使筋条433与电容帽组件43更好的固定连接，在本发明中采用一次性注塑成型。

若在电容42发生爆炸时，会产生一定量的电解性气体，该电解性气体的聚集则会引起驱动器内部发生着火。故进一步所述每个电容底盖4311下设有一排气槽434，且该排气槽434位连接与相邻两电容底盖4311之间。该排气槽434的一端设有一与底盖外部连通的开口，通过该排气槽434可将电解性气体排出，防止因电解性气体聚焦而引起驱动器内部着火。

为了进一步将电容帽431固定在散热部件1上，在电容帽组件43的两端设置两连接耳435，该连接耳435上设有两个通孔，在散热部件1的两侧架11上设置两个与该通孔相匹配的螺纹孔，通过螺钉44将电容帽组件43和散热部件1固定连接。请参阅图8，其为本发明的电容帽组件43的连接耳435的结构示意图。在位于电容帽组件43的两端的电容帽431的两个连接耳435中，其中一连接耳435上设有一圆孔4351，另一连接耳435上设有一异形孔4352，该异形孔4352外围由两半圆和连接于两半圆的直线围绕形成。所述散热部件1的两侧架11上分别设有一螺纹孔与上述两连接耳435匹配。在安装时，通过螺钉44插入连接耳435与螺纹孔以将电容帽组件43与散热部件1固定。所述异形孔4352可以容纳在安装时发生的偏差，起到调整位置作用。

为了加固该电容帽组件43与散热部件1之间的连接，在该电容帽组件43位于两外侧的电容帽431的端部上分别设置连接爪部436。请参阅图9，其为本发明的电容帽组件43的爪部的结构示意图。位于电容帽组件43两端的电容帽431上分别设有两连接爪部436；该两连接爪部436分别设置在所述两电容帽431的底盖下方；该连接爪部436包括一垂直支撑部4361和设置在该支撑部上的卡凸4362。请参阅图10，其为连接爪部436与侧架11的连接示意图。所述散热部件1上的两侧架11上分别设有与该卡凸4362匹配的通孔111，该卡凸4362分别设置在侧架11的通孔111中。为了方便卡凸与散热部件1通孔更加顺畅装配及稳定配合，将所述卡凸的端部设置了斜度。从而保证电容帽组件43与散热部件1的稳固接触。

在组装本发明的交流伺服驱动器时，先将电容42通过焊锡连接在电容基板41上，再将电容帽组件43套设在电容42上，并将该电容帽组件43的“T”形引脚432通过焊锡连接在电容基板41上。然后，将该电容基板41设置在支架的上方，并将电容帽组件43两端的爪部的卡凸嵌设在散热部件1的侧架11的通孔中。最后，通过螺钉螺钉44将电容帽组件43两端的连接耳435固定在散热部件1上，其中，先将具有圆孔4351的连接耳435固定住，再将螺钉44穿过另一连接耳435的异形孔4352中，将电容帽431固定在散热部件1上。而电源基板2和控制基板3分设在电容基板41的两端，并位于散热部件1的侧架11上。具体的，电源基板2和控制基板3分别通过螺钉44紧固安装在散热部件1的两个侧架11上，并且分别与两侧架11平行设置。

相比于现有技术，本发明通过将多个电容帽431连接形成一整体的电容帽组件43，并通过在电容帽组件43上设置引脚432，以固定在电容基板41上，从而可以将电容帽431固定，防止因驱动器工作时的振动引起电容帽431的脱落。进一步，通过将多个电容帽431并排连接形成一体，可以减少电容42之间的距离，使电容42之间更加紧凑，同时，也可使电容帽431在防爆上效果更佳。

进一步，通过将电解电容单元4悬挂在散热部件1的侧架11上，从而减少驱动器的横向的占用空间，减少驱动器的体积。进一步，将电源基板2和控制基板3分设在电容基板41的两侧，通过电容帽组件43实现电源基板2和控制基板3的绝缘，从而驱动器内部的结构更加紧凑，减少了占用空间。

以及，通过在电容帽431内设置筋条433，可以加固电容42和电容帽431之间的连接，当电容帽431及电容42内径变化时，通过该筋条433，将电容42束缚在电容帽431内，从而起到调整固定作用。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种交流伺服驱动器，其特征在于：包括散热部件、电源基板、控制基板和电解电容单元；该散热部件包括底板、设置在底板上方的散热片和设置在底板两侧的侧架；该电源基板和控制基板位于两侧架之间并相对设置；该电解电容单元的电容基板设置在两侧架之间，位于底板的上方并与其相对，并与电源基板和控制基板所在的平面相交。

2.根据权利要求1所述交流伺服驱动器，其特征在于：所述散热片为多层相互平行设置的散热片；所述散热部件其中一侧架上设有一风扇安装口，其上设置的风扇正对该多层相互平行的散热片。

3.根据权利要求2所述交流伺服驱动器，其特征在于：所述电解电容单元还包括设置在该电容基板上的电容和电容帽组件；所述散热片与电容基板之间为电容存放空间，所述电容位于电容存放空间内，该电容的轴向与电容基板垂直；所述电容帽组件由至少两电容帽并排连接形成，所述每个电容帽分别包裹在每个电容上；所述电容帽组件上设有至少一个引脚，且该电容帽组件通过该引脚固定在电容基板上，形成一体化的电解电容单元。

4.根据权利要求2所述交流伺服驱动器，其特征在于：所述散热片与侧架之间设有一引风通道，并与电容基板上的电容存放空间连通。

5.根据权利要求3所述交流伺服驱动器，其特征在于：所述每个电容帽包括一底盖和固设在该底盖上的侧壁，且该侧壁未与底盖接触的一端设有一开口；相邻两电容帽通过该侧壁连接，且每个电容帽的侧壁开口朝向一致；所述每个引脚分别设置在两相邻电容帽的侧壁的连接处。

6.根据权利要求5所述交流伺服驱动器，其特征在于：所述引脚为包括一横向连接部和一垂直尖端部；所述横向连接部位于两相邻的侧壁的连接处内，该垂直尖端部穿过两相邻侧壁的连接处，并突出在电容帽侧壁的上方。

7.根据权利要求5所述交流伺服驱动器，其特征在于：所述每个电容盖侧壁的根部上设有筋条，且该筋条位于侧壁内侧。

8.根据权利要求5所述交流伺服驱动器，其特征在于：所述每个电容底盖下设有一排气槽，且该排气槽位连接与相邻两电容盖之间；该排气槽的一端设有一与底盖外部连通的开口。

9.根据权利要求4所述交流伺服驱动器，其特征在于：位于电容帽组件两端的电容帽上分别设有两连接爪部；该两连接爪部分别设置在所述两电容帽的底盖下方；该连接爪部包括一垂直支撑部和设置在该支撑部上的卡凸；所述散热部件上设有两相互平行的侧架，两侧架上分别设有与该卡凸匹配的通孔，且该连接爪部上的卡凸位于所述的通孔中。

10.根据权利要求9所述交流伺服驱动器，其特征在于：所述卡凸的端部设置有斜度。