CN106533021A - 一种轻量化工业机器人电机箱体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业机器人与新材料领域，具体涉及一种轻量化工业机器人电机箱体，可应用于各类工业机器人中。一种轻量化工业机器人电机箱体包括工业机器人电机箱体壳层、蜂窝板、散热器、通风过滤装置。工业机器人电机箱体壳层采用薄板结构，上开有多个通风孔，蜂窝板通过焊接或者粘合剂与工业机器人电机箱体壳层结合形成复合结构。每个蜂窝孔上涂有散热涂层，电机箱体安装有散热器与通风过滤装置，通过金属热传导、散热涂层与对流，提高了电机散热效率。该发明通过可装卸的散热器、通风过滤装置以及蜂窝板结构实现工业机器人轻量化与电机散热，该结构同时具有吸振、隔噪音、易清理的效果。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人与新材料领域，具体涉及一种轻量化工业机器人电机箱体。
背景技术
电动机过热容易引起各种故障，对于工业机器人而言电机散热是一个不可忽略的问题。随着工业机器人应用日益广泛，围绕工业机器人设计的研究也越来越多。为了提高其工作寿命、降低事故率、减少事故损失及节约能源消耗，机器人轻量化成为研究热点，但是当前研究侧重于通过结构优化或者使用轻量化材料使机器人重量减轻，而往往没有考虑提高散热性能的重要性。良好的工业机器人轻量化方案需要考虑在减少工业机器人自身重量的同时，提高其散热性能。
目前电动机散热的通常采用如下方式：
(1)传导，对流和辐射。电机在电能与动能转换的工作过程中由于有铜损耗、铁损耗等原因，内部会产生很多的热量，如果这些热量不能及时通过传导等方式传到电机的表面，并通过热对流或热辐射等方法散发到周围介质中，电机内部绕组的温度就会持续升高，导致电机不能正常工作，甚至烧毁。在电机发热量恒定的状态下，要想使电机绕组的温度更低，提高电机内外部的传导、散热能力是关键。
(2)提高热传导能力。热传导是相互接触的物体，由于温度高低不同，温度高的物体将热量传递给温度低的物体的过程。
(3)强制风冷及降低环境温度或者水冷。该方法需要根据耗电设备的发热量和风机的流量来选择，也就是说通风量。
工业机器人电机工作过程中，热量较大，因此需要进一步优化结构，实现轻量化的同时提高其散热性能。
发明内容
本发明的目的在于开发一种轻量化工业机器人电机箱体，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明所采用的技术方案如下：一种轻量化工业机器人电机箱体，包括：工业机器人电机箱体壳层、蜂窝板、散热器、通风过滤装置。工业机器人电机箱体壳层采用薄板结构，上开有多个通孔，蜂窝板通过焊接或者粘合剂与工业机器人电机箱体壳层结合形成复合结构，蜂窝板可以为金属材质也可为树脂等高分子材质。
进一步，一种轻量化工业机器人电机箱体内壁复合的蜂窝板每一个蜂窝内表面均涂上散热涂层，增大了内部空气与散热涂层的接触面积，直接提高了吸热效率，从而较好地解决散热问题。
进一步，一种轻量化工业机器人电机箱体外部装有散热器，散热器壳体外端是金属散热片，内伸部分使用柔性金属片，在安装电机后可以将柔性金属片缠绕在电机发热最为严重部分的外壁，让大部分热量快速传至外界，整个散热器外层涂有散热涂层。
进一步，一种轻量化工业机器人电机箱体的通风过滤装置安装在正对的两个通风口上，分为通风端盖与过滤网两层，通风端盖上分布有多个通风孔，通过螺钉安装，便于拆卸。
本发明相对于现有技术具有以下优点：
(1)本发明采用薄壳体复合蜂窝板结构有效实现了结构轻量化，而且在抗冲击、消除噪音、减轻振动上有不错的效果。
(2)本发明通过在壳体上安装散热器与通风过滤装置，利用传导、对流、散热涂层等多种方法有效提高电机散热效率。
附图说明
图1为本发明一种轻量化工业机器人电机箱体总体结构图；
图2为本发明一种轻量化工业机器人电机箱体薄壳箱体结构图；
图3为本发明一种轻量化工业机器人电机箱体蜂窝板结构图；
图4为本发明一种轻量化工业机器人电机箱体散热器结构图；
图5为本发明一种轻量化工业机器人电机箱体通风过滤装置结构图。
附图说明：1-工业机器人电机箱体壳层、2-散热器、3-蜂窝板、4-通风过滤装置、5-通孔、6-定位螺孔、7-蜂窝孔、8-蜂窝板通孔、9-散热片，10-散热器底板、11-柔性金属片、12-通风端盖、13-定位孔、14-过滤网。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅说明书图1：
在图1中，一种轻量化工业机器人电机箱体包括：工业机器人电机箱体壳层1、蜂窝板2、散热器3、通风过滤装置4。工业机器人电机箱体壳层1可以采用钣金件制造，蜂窝板2通过焊接或者粘合剂与工业机器人电机箱体壳层1结合。
请参阅说明书图2：
在图2中，一种轻量化工业机器人电机箱体壳层通过优化设计分析，在不影响结构性能的位置开有3个通孔5，四周分布有定位螺孔6，可以减轻自重同时安装散热器2与通风过滤装置4。
请参阅说明书图3：
在图3中，蜂窝板上有多个蜂窝孔7，每一个蜂窝孔7有六个内表面，在每一个蜂窝孔7的内表面涂上散热涂层，增加了内部空气与散热涂层的接触面积，直接提高了吸热效率，从而较好地解决散热问题。蜂窝板可以为金属材质也可为树脂等高分子材质，蜂窝板中心加工有与壳体尺寸相匹配的通孔8。
请参阅说明书图4：
在图4中，散热器2由散热片9，散热器底板10、柔性金属片11三部分组成。散热片9可以有各种结构与布置形式；散热器底板10采用金属材料制成，均匀分布有定位螺孔，可以用来安装在工业机器人电机箱体壳层1上；柔性金属片11可以用来缠绕在电机发热最为严重部分的外壁，让大部分热量快速传至外界。散热器上涂有散热涂层，进一步提高散热效率。
请参阅说明书图5：
在图5中，通风过滤装置4安装工业机器人电机箱体壳层1正对的两侧，为两层结构，通风端盖12上开有多个通风孔，第二层中间部分为过滤网14，在通风过滤装置4圆周上分布有定位孔13。
本实施例所述一种轻量化工业机器人电机箱体通过采用壳层与蜂窝板复合结构，降低了自身重量，提高了抗冲击、消除噪音、减轻振动效果，通过设计散热器，蜂窝涂层，对流通风孔结构，增加了电机散热能力，提高了整个系统可靠性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种轻量化工业机器人电机箱体，包括：工业机器人电机箱体壳层、蜂窝板、散热器、通风过滤装置。工业机器人电机箱体壳层采用薄板结构，上开有多个通孔，蜂窝板通过焊接或者粘合剂与工业机器人电机箱体壳层结合形成复合结构，蜂窝板可以为金属材质也可为树脂等高分子材质。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化工业机器人电机箱体，其特征在于：蜂窝板的每一个蜂窝内表面均涂上散热涂层，增大了内部空气与散热涂层的接触面积，直接提高了吸热效率，从而较好地解决散热问题。
3.根据权利要求1所述的一种轻量化工业机器人电机箱体，其特征在于：装有散热器，散热器外端是金属散热片，内伸部分使用柔性金属片，在安装电机后可以将柔性金属片缠绕在电机发热最为严重部分的外壁，让大部分热量快速传至外界，整个散热器外层涂有散热涂层。
4.根据权利要求1所述的一种轻量化工业机器人电机箱体，其特征在于：通风过滤装置安装在正对的两个通风口上，分为通风端盖与过滤网两层，通风端盖上分布有多个通风孔，通过螺钉安装，便于拆卸。
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