CN109245559A - 一种伺服驱动器及具有其的多轴机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伺服驱动器及具有其的多轴机器人。该伺服驱动器包括电源板、功率板和主控板，功率板采用分体式结构，各个功率板之间彼此互不干涉，电源板与功率板之间采用分体式结构，电源板与功率板之间彼此互不干涉，电源板和功率板分别与同一主控板相连。伺服驱动器还包括电容阵板，电容阵板横跨电源板和功率板，电容阵板上布置若干电容，电源板和功率板分别通过导电片连接至电容阵板。本发明提出的伺服驱动器只需要一套电源、一个主控芯片就可以同时驱动多个伺服电机。减少了多关节机器人所需驱动器的数量和体积。各驱动电路只需一路电源输入，降低成本。同时，使用同一个主控芯片，各个电机的控制逻辑和上电时序可以更好的统一。
Description
技术领域
本发明涉及一种伺服驱动器，特别涉及一种能够实现主控一拖多的伺服驱动器及具有其的多轴机器人。
背景技术
随着工业及控制技术的发展，市面上涌现出了大量的SCARA机器人、多关节机器人等工业智能装备产品。这些多轴机器人需要多个伺服电机同时工作，需要配备同样数目的伺服驱动器，这导致驱动器体积庞大，各个伺服驱动器的协调控制能力弱。
公开号为CN108270381A的中国发明专利公开了一种新型结构的电机驱动器，电容模块部分包括呈一字型均匀的分布在电容PCB板上的补偿滤波的电容，电容嵌入铝壳内设置；功率模块PCB板上焊接设置功率模块汇流铜片，功率模块PCB板两侧均匀分列设置功率管，功率模块PCB板上还设置输出铜柱，板对板连接针座上设置板对板连接插针，电容PCB板通过螺丝与功率模块PCB板上的功率模块正负极铜条相连接，还包括设置于功率模块PCB板上部的主控PCB板，主控PCB板与功率模块PCB板通过正负极汇流铜条连通，控制部分电路设置采集功率器件工作时压降和用电流传感器直接采集功率器件的输出电流的分支电路。该发明使电机驱动器的结构更加优化合理，使电容能最大限度的发挥电容补偿电流的特点、降低功率模块部分发热量、改善散热状况。但是，该电机驱动器中的主控器与功率板之间是传统的一拖一关系，驱动器的数量多和体积大；各驱动电路需多路电源输入，同时每个驱动电路均需配备一个主控芯片及主控电路，增加了成本；各个电机的控制逻辑和上电时序不容易协调统一。
发明内容
针对现有技术中多个控制对象环境下需要配置多个驱动器，各个控制对象的工作时序难以协调统一控制的问题，本发明提供一种能够实现主控一拖多的伺服驱动器及具有其的多轴机器人。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种伺服驱动器，包括电源板、功率板和主控板，其特征在于，所述功率板采用分体式结构，各个功率板之间彼此互不干涉，所述电源板与功率板之间采用分体式结构，电源板与功率板之间彼此互不干涉，所述电源板和功率板分别与同一主控板相连。
更进一步地，所述伺服驱动器还包括电容阵板，所述电容阵板横跨电源板和功率板，所述电容阵板上布置若干电容，所述电源板和功率板分别通过导电片连接至电容阵板。
更进一步地，还包括用于减少电源板和功率板对主控板的信号干扰的屏蔽板，所述屏蔽板设置于电源板和功率板的上方，所述主控板设置于屏蔽板上。
更进一步地，所述屏蔽板横跨电源板和功率板，为桥式结构。。
更进一步地，所述屏蔽板由钣金件制成。
更进一步地，所述伺服驱动器上还设置有用于屏蔽外界的信号干扰的防护罩。
更进一步地，所述防护罩由钣金件制成。
更进一步地，所述电源板和功率板分别通过板间连接器与主控板相连。
更进一步地，所述电源板的数量为1块，所述功率板的数量为3块，四者彼此相间隔并排排布。
本发明还提供一种多轴机器人，所述多轴机器人采用上述的伺服驱动器进行驱动。
通过采用上述技术手段，本发明具有如下有益效果：
本发明提出的伺服驱动器只需要一套电源、一个主控芯片就可以同时驱动多个伺服电机。减少了多关节机器人所需驱动器的数量和体积。各驱动电路只需一路电源输入，降低成本。同时，使用同一个主控芯片，各个电机的控制逻辑和上电时序可以更好的统一。
附图说明
图1是本发明中电源板和功率板的一种实施例结构图。
图2是本发明中电容阵板的一种实施例结构图。
图3是本发明中主控板的一种实施例结构图。
图中标记：11、电源板；12、电源输入端；13、电源输出端；14、逆变板A；15、逆变板B；16、逆变板C；17、电机端子；21、电容阵板；22、导电片；23、低压电源走线端；31、主控板；32、板间连接器；33、屏蔽板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种伺服驱动器，包括电源板、功率板和主控板，所述功率板采用分体式结构，各个功率板之间彼此互不干涉，所述电源板与功率板之间采用分体式结构，电源板与功率板之间彼此互不干涉，所述电源板和功率板分别与同一主控板相连。本发明中提出的伺服驱动器的功率板采用分体式结构，模块化设计，彼此互不干涉，用户可以根据需求自由选择不同功率大小的功率板。本发明提出的伺服驱动器只需要一套电源、一个主控芯片就可以同时驱动多个伺服电机。减少了多轴机器人所需驱动器的数量和体积。各驱动电路只需一路电源输入，减少了主芯片和主控板数量，降低成本。同时，使用同一个主控芯片，由同一块主芯片发控制指令，各个电机的控制逻辑和上电时序可以更好的统一。
实施例一
本实施例以一块电源板和三块逆变板为例对本发明的伺服驱动器进行详细说明。
如图1所示，本实施例的伺服驱动器包括电源板11、逆变板A14、逆变板B15、逆变板C16。电源板11上设置有电源输入端12(是外部电源接口)、备用的电源输出端13(为排风扇等设备供电)和低压电源走线端23(为芯片等低压电路供电)，三块逆变板的结构相同，其上均设置有电机端子17。
优选地，电源板11、逆变板A14、逆变板B15、逆变板C16均涉及为相同尺寸的矩形结构，且按照电源板11、逆变板A14、逆变板B15、逆变板C16的顺序依次并列排布于基板上，基板下方设置有横截面为锯齿状的散热结构。电源板11、逆变板A14、逆变板B15、逆变板C16等间隔布置，使各个功率板之间、以及电源板和功率板之间彼此互不干涉。
本实施例中的电源板11独立成一块PCB板，增减逆变板时不会影响到电源板11。电源板11设有电源输入12，是外部电源接口。设有电源输出(备用))13。为排风扇等设备供电。本案中的电源板11还具有低压电源走线23，为芯片等低压电路供电。
需要说明的是，本发明中功率板的数量可以是任意数量，不局限于本实施例所列举的3块。本实施例中电源板和功率板的排布结构合理，有利于最大限度地利用空间，从而减小伺服驱动器的体积。
实施例二
本实施例以大电容集中统一布置的方式为例对本发明的伺服驱动器进行详细说明。
如图2所示，所述伺服驱动器包括电容阵板21，该电容阵板21横跨电源板11和全部功率板，将原来直接布置于电源板11上的大电容全部布置于该电容阵板21上，再通过导电片22将电源板11和各个功率板分别与电容阵板21相连接。导电片起固定和导电的作用，作为伺服驱动器的强电回路。
优选地，导电片22的结构可以是如图2所示的呈八字形的支脚结构，每块电源板11和功率板处的电容阵板21上均设置有导电片22。该导电片22一方面用于实现电容阵板21与导电片22或电源板11之间的连接，另一方面起到支撑作用。由于每块电源板11和功率板处的电容阵板21上均设置有导电片22，因此不会出现因为电容阵板21的跨度过大而出现中中间塌陷的现象。
优选地，电容在电容阵板21上均匀排布，使电容阵板21的受力更为均匀。
本实施例中的电容阵板21独立成板，大电容不在电源板11上面，可以减小电源板11的体积，也合理利用了伺服驱动器的位置空间；大电容的位置更靠近各个功率板，即更靠近用电端，稳压与滤波效果更好；各个PCB板可以更好的强弱电分离，提高了整体的可靠性。
实施例三
本实施例以桥式结构的主控板为例对本发明的伺服驱动器进行详细说明。
如图3所示，主控板为矩形板状结构，其沿长度方向横跨电源板11和全部功率板，与电源板11和每块功率板相对应的位置均设置有板间连接器32，板间连接器起到连接主控板31和电源板或功率板的作用，使电源板和每块功率板均能与主控板31之间实现信号传输。
可选地，所述电源板11和功率板的上方架设有桥式结构的屏蔽板33，所述主控板31设置于屏蔽板33上，屏蔽板33的下端固定于基板上。屏蔽板33使主控板31架设于电源板和全部功率板之上。屏蔽板可有效减少电源板和功率板对主控板的信号干扰。所述屏蔽板33可以由具有导电性及具有信号屏蔽作用的材料制成，如钣金件。
可选地，在一些作业环境复杂，用户电气柜电磁干扰较大的场合，本发明中的伺服驱动器还可以设置钣金防护罩(图中未显示)，用于屏蔽外界的信号干扰及防止外力损坏和外物侵入。所述防护罩可以由钣金件制成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种伺服驱动器，包括电源板、功率板和主控板，其特征在于，所述功率板采用分体式结构，各个功率板之间彼此互不干涉，所述电源板与功率板之间采用分体式结构，电源板与功率板之间彼此互不干涉，所述电源板和功率板分别与同一主控板相连。
2.根据权利要求1所述的伺服驱动器，其特征在于，还包括电容阵板，所述电容阵板横跨电源板和功率板，所述电容阵板上布置若干电容，所述电源板和功率板分别通过导电片连接至电容阵板。
3.根据权利要求1或2所述的伺服驱动器，其特征在于，还包括用于减少电源板和功率板对主控板的信号干扰的屏蔽板，所述屏蔽板设置于电源板和功率板的上方，所述主控板设置于屏蔽板上。
4.根据权利要求3所述的伺服驱动器，其特征在于，所述屏蔽板横跨电源板和功率板，为桥式结构。
5.根据权利要求3所述的伺服驱动器，其特征在于，所述屏蔽板由钣金件制成。
6.根据权利要求1或2所述的伺服驱动器，其特征在于，所述伺服驱动器上还设置有用于屏蔽外界的信号干扰的防护罩。
7.根据权利要求6所述的伺服驱动器，其特征在于，所述防护罩由钣金件制成。
8.根据权利要求1或2所述的伺服驱动器，其特征在于，所述电源板和功率板分别通过板间连接器与主控板相连。
9.根据权利要求1或2所述的伺服驱动器，其特征在于，所述电源板的数量为1块，所述功率板的数量为3块，四者彼此相间隔并排排布。
10.一种多轴机器人，其特征在于，采用权利要求1至9中任意一项所述的伺服驱动器进行驱动。
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| CN110601561A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 驱动器、机器人 |
| CN111148082A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-05-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种伺服驱动器的通讯装置、伺服驱动器及机器人 |
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