CN110313227A

CN110313227A - 控制盘

Info

Publication number: CN110313227A
Application number: CN201880014057.3A
Authority: CN
Inventors: 田头毅
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2019-10-08
Anticipated expiration: 2038-02-26
Also published as: EP3589098A4; US11382236B2; US20190380222A1; EP3589098A1; WO2018155689A1; CN110313227B; KR20190107724A; KR102236294B1; EP3589098B1; JP2018142585A; JP6944251B2

Abstract

控制盘具备：具有设置有进气口的前围板、与前围板相向配置且设置有排气口的后围板以及与前围板及后围板正交配置且设置有开口部的导热壁，并呈长方体形状的筐体；配置在筐体内，通过进气口向筐体内吸入外部气体，向筐体内送风的风扇；在筐体内且在通过导热壁的开口部向外部露出的位置上，能通过开口部插拔地设置的再生电阻器；设置在筐体内，包括使电力消耗于再生电阻器的伺服放大器在内的电子部件；以及能装卸地安装于导热壁，密封开口部的盖体。

Description

控制盘

技术领域

本发明涉及工业用机器人、工作机械等的控制盘，尤其是涉及具备再生电阻器的控制盘的结构。

背景技术

一直以来，工业用机器人、工作机械等的控制盘具备：安装于控制基板的CPU；使用于电源装置、伺服放大器的半导体元件；和内置或外装于伺服放大器的再生电阻器等发热的设备、元件（以下称为“发热构件等”）。

而控制盘有筐体的内部暴露于外部气体的开放型控制盘和筐体的内部为了防尘、防湿而相对外部气体密封的密闭型控制盘。专利文献1、2中公开了密闭型的控制盘的冷却结构。

专利文献1的控制盘利用在前后方向区划筐体内部的间隔板，形成筐体的被防尘性密闭的防尘区划，形成在筐体的后部设置进排气孔的换气区划。在筐体的前表面设置有冷却防尘区划的热交换器。而且，在防尘区划配置有数值控制装置、控制基盘、伺服马达控制装置的主体部等，在换气区划配置有伺服马达驱动装置的散热器部、再生电阻器。

专利文献2的控制盘具备被防尘性密闭的筐体、在筐体的顶部设置的热交换器、在筐体的前部设置的导管、将外部气体吸入热交换器的第一风扇、使筐体的内部气体通过筐体后部送向热交换器的第二风扇、将通过热交换器后的内部气体向下送向筐体前部的第三风扇、将内部气体吸入导管的第四风扇以及从导管内向筐体内排气的第五风扇。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开平6-284522号公报；

专利文献2：日本特开2012-190876号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

本申请的发明人们考虑通过安装自选配件（optional parts）来将开放型控制盘变为密闭型控制盘。由此，能在开放型和密闭型中共用作为控制盘基础的构件，可低价提供密闭型控制盘。

解决问题的手段：

作为使控制盘从开放型变为密闭型的方法，可考虑将开放型控制盘容纳在大一圈的密闭容器内。但此方法不仅使控制盘大型化，无法应对近来的小型化需求，而且控制盘的发热构件等的冷却也恐会不充分。

因此，本申请的发明人们想到通过用罩对设置在其筐体上的进排气用开口进行密封，来将开放型控制盘变为密闭型控制盘。由此，相比于容纳在大一圈的密闭容器内的情况，能抑制控制盘的大型化。但若控制盘的发热构件等中发热量格外大的再生电阻器被留在密闭的筐体内，则无法避免控制盘过度的温度上升。

本发明鉴于以上的情况而成，其目的在于提供一种可从开放型向密闭型变化，可避免再生电阻器发热导致的电子构件过度的温度上升的控制盘。

根据本发明一形态的控制盘其特征在于，具备：

呈长方体形状的筐体，所述筐体具有设置有进气口的前围板、与所述前围板相向配置且设置有排气口的后围板以及与所述前围板及所述后围板正交配置且设置有连通内外的开口部的导热壁；

配置在所述筐体内，通过所述进气口向所述筐体内吸入外部气体，向所述筐体内送风的风扇；

在所述筐体内且在通过所述导热壁的所述开口部向外部露出的位置上，能通过所述开口部插拔地设置的再生电阻器；

设置在所述筐体内，包括使电力消耗于所述再生电阻器的伺服放大器在内的电子构件；以及

能装卸地安装于所述导热壁，密封所述开口部的盖体。

上述结构的控制盘中，若从导热壁卸下盖体，则导热壁的开口部露出再生电阻器，能通过该开口部将再生电阻器从筐体取出。即，可从再生电阻器内置于筐体的形态向再生电阻器外装于筐体的形态变化。因而，控制盘在筐体内密闭的状态下使用时，能通过成为再生电阻器外装于筐体的形态，来避免再生电阻器发热导致的电子构件过度的温度上升。

发明效果：

根据本发明，能提供一种可从开放型向密闭型变化，可避免再生电阻器发热导致的电子构件过度的温度上升的控制盘。

附图说明

图1是示出根据本发明一实施形态的控制盘的内部结构的剖视图；

图2是图1所示的控制盘的仰视图；

图3是卸下图1所示的控制盘的底盖体后的状态的仰视图；

图4是示出变为密闭型后的控制盘的内部结构的剖视图；

图5是透过图4所示的控制盘的底罩的仰视图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施形态进行说明。图1是示出根据本发明一实施形态的控制盘1的内部结构的剖视图。

如图1所示，根据本发明一实施形态的控制盘1具备筐体10、内装于筐体10的电子构件3和风扇5等。图1中，冷却控制盘1的冷却用空气的流动以白箭头示出。

筐体10呈大致长方体形状，由前围板11、后围板12、一对侧壁15、底壁13及上盖体14构成。前围板11与后围板12相向配置。本说明书中，以从控制盘1观察时前围板11存在侧为“前”侧，后围板12存在侧为“后”侧进行说明。

一对侧壁15及底壁13与前围板11及后围板12正交配置。一对侧壁15及底壁13通过铝压铸一体成形为槽（trough）状，具备作为散热器的性能。即，一对侧壁15及底壁13作为由常温下热导率高于铁、树脂等材料构成的导热壁发挥功能。如此，若一对侧壁15及底壁13为导热壁，则促进冷却并有利于筐体10的小型化，但一对侧壁15及底壁13也可以由以往的筐体材料（例如铁）构成。

上表面开放的箱体由前围板11、后围板12、底壁13及一对侧壁15形成，上盖体14以对该箱的开放的上表面进行防尘性密封的形式可装卸地安装于箱体。从筐体10卸下上盖体14来进行控制盘1的维护。

前围板11上设置有操作盘4。又，前围板11上设置有用于向筐体10内吸入冷却用空气的多个进气口111。后围板12上设置有排出筐体10的内部气体的多个排气口121。

在筐体10内，在前围板11的稍后侧设置有风扇5。但风扇5也可以设置于后围板12的稍前侧。利用该风扇5的运转，通过多个进气口111向筐体10内吸入外部气体，又，筐体10的内部气体从多个排气口121排出。如此，筐体10内从前围板11侧流向后围板12侧的冷却用空气的流动形成。

在筐体10的内部且底壁13附近设置有再生电阻器2和其连接器24（参照图3）。

又，在筐体10的内部且从底壁13向上侧分离的位置上，除再生电阻器2之外，还设置有控制盘1所具备的电子构件3。另，图1中代表性示出几个电子构件3，而电子构件3包括控制基板、电源装置、使马达的再生电力消耗于再生电阻器2的伺服放大器和I/O控制基板等多个设备、元件等。作为电子构件3之一的主控制基板3a具有覆盖一对侧壁15之间的宽度，具有从风扇5的稍后方至后围板12的前后方向尺寸，配置在再生电阻器2的稍上方。利用该主控制基板3a，形成用于对再生电阻器2进行冷却的冷却风的通路10a。通过风扇5送向冷却风的通路10a的冷却风沿着底壁13通过再生电阻器2的周围，至排气口121。

图2是图1所示的控制盘1的仰视图，图3是卸下图1所示的控制盘1的底盖体16后的状态的仰视图。如图2及图3所示，筐体10的底壁13上形成有可使再生电阻器2及连接器24向外部露出的开口部132。开口部132被相对于底壁13可装卸的底盖体16防尘性密封。若从底壁13卸下底盖体16，则筐体10的内部和外部通过开口部132连通。另，在开口部132的开口缘形成有唇部134，该唇部134和底盖体16的周围通过防尘封条（图示略）结合。

在开口部132的内部设置有用于安装再生电阻器2的电阻安装部20。电阻安装部20由与底壁13平行的安装壁22和安装壁22与底壁13的开口缘之间的一对侧壁21构成。电阻安装部20与底壁13一体形成。从前后方向观察底壁13及电阻安装部20时，底壁13与电阻安装部20组合而呈帽形状。

再生电阻器2利用螺栓等紧固件而可装卸地安装在电阻安装部20的安装壁22上。电阻安装部20的前侧及后侧的壁不存在，如图1所示，安装于电阻安装部20的再生电阻器2存在于与筐体10的内部连通的空间内，冷却用空气在再生电阻器2的周围向前后方向流动。

又，在开口部132的内部设置有连接器安装部25，该连接器安装部25安装有用于连接再生电阻器2和伺服放大器的连接器24。连接器安装部25上安装的连接器24与设于再生电阻连接电缆23的端部的连接器连接，再生电阻连接电缆23与再生电阻器2连接。

在开口部132的开口缘形成有电缆引出部133。通过该电缆引出部133，能将再生电阻连接电缆23从筐体10的内部向外部引出。另，在电缆引出部133设置有防尘封条57，若用底盖体16密封开口部132，则由防尘封条57来防尘性密封电缆引出部133与再生电阻连接电缆23之间。

上述结构的控制盘1能通过安装自选配件而变为被防尘性密闭的密闭型控制盘1。

图4是示出变为密闭型后的控制盘1的内部结构的剖视图，图5是透过图4所示的控制盘1的底罩73的仰视图。图4中，冷却用空气的流动以白箭头示出。又，图5中，底罩73以双点划线示出。

如图4及图5所示，密闭型控制盘1的前围板11上安装有对形成于前围板11的进气口111进行密封的前罩71。前罩71通过有选择地覆盖前围板11的前表面上形成有多个进气口111的区域，来将这些多个进气口111一并堵塞。前罩71的数量也可以为多个。前围板11与前罩71之间由未图示的防尘封条防尘性密封。前罩71的前表面上设置有散热器77。

又，后围板12上安装有对形成于后围板12的排气口121进行密封的后罩72。后罩72通过覆盖后围板12的后表面全域来将多个排气口121一并堵塞。后罩72的数量也可以为多个。后围板12与后罩72之间由未图示的防尘封条防尘性密封。

将开放型控制盘1变为密闭型时，将内置于筐体10的再生电阻器2变为外装于筐体10的形态。即，暂且从筐体10的底壁13卸下底盖体16，通过露出的开口部132，将再生电阻器2从电阻安装部20卸下。然后利用螺栓等紧固件将从电阻安装部20卸下的再生电阻器2安装于在后罩72的底面设置的台座75上。安装于台座75的再生电阻器2位于筐体10的外部且与电子构件3分离的位置上。

随着再生电阻器2配置于筐体10的外部，连接再生电阻器2和连接器24的再生电阻连接电缆23从开口部132通过电缆引出部133向筐体10的外部引出。再生电阻连接电缆23也可以用延长电缆延长。如此，若在再生电阻器2从筐体10取出后将底盖体16安装于开口部132，则筐体10被前罩71、后罩72及底盖体16防尘性密闭。

在底壁13的底面设置有巨大的散热器56。该散热器56以从下方覆盖对底壁13及开口部132进行密封的底盖体16的形式安装于底壁13。

后围板12的下表面、筐体10的底壁13以及前罩71的下表面及前表面由开放型底罩73覆盖。底罩73是对作为导热壁的底壁13进行覆盖的导热壁罩。

底罩73的前表面上设置有多个进气口731。又，底罩73的后表面上设置有多个排气口732。在底罩73的内部形成有从外部经由进气口731吸入的冷却用空气沿着底壁13的表面流动的冷却通路70。在冷却通路70内配置有前述的散热器56、再生电阻器2。

在底罩73的内部且前罩71的前侧设置有风扇55。利用风扇55的运转，通过多个进气口731向底罩73内吸入外部气体。

在风扇55的上下尺寸范围内存在散热器77。来自风扇55的送风接触散热器77，使散热器77散热。由于散热器77的散热，安装有它的前罩71及固定有前罩71的前围板11等被冷却。

又，由于风扇55的送风，冷却用空气被送向在底罩73内形成的冷却通路70。该冷却用空气流动至散热器56，使散热器56散热。由于散热器56的散热，安装有散热器56的底壁13及一对侧壁15被冷却，筐体10的内部也被冷却。

又，冷却通路70中发生的冷却用空气的流动流至再生电阻器2，使再生电阻器2散热。再生电阻器2在冷却通路70中设置于冷却用空气的流动的最下游部分，冷却再生电阻器2后的冷却用空气从排气口732向外部排出。

如以上说明，本实施形态的控制盘1具有设置有进气口111的前围板11、与前围板11相向配置且设置有排气口121的后围板12、以及与前围板11及后围板12正交配置且设置有连通内外的开口部132的底壁13（导热壁），具备呈长方体形状的筐体10。此外，控制盘1具备：配置在筐体10内，通过进气口111向筐体10内吸入外部气体，向筐体10内送风的风扇5；在筐体10内且在通过底壁13的开口部132向外部露出的位置上，通过开口部132而可插拔地设置的再生电阻器2；设置在筐体10内，包括使电力消耗于再生电阻器2的伺服放大器在内的电子构件3；以及可装卸地安装于底壁13，密封开口部132的底盖体16（盖体）。

另，上述实施形态中，控制盘1将底壁13向下横置，但也可以是将侧壁15向下纵置。又，上述实施形态中，在底壁13上设置开口部132并在该开口部132内配置再生电阻器2，但也可以在与底壁13同为导热壁的侧壁21上设置开口部并在其内配置再生电阻器2。

上述结构的控制盘1中，若将底盖体16从底壁13卸下，则再生电阻器2在底壁13的开口部132露出，能通过该开口部132将再生电阻器2从筐体10取出。即，可从再生电阻器2内置于筐体10的形态向再生电阻器2外装于筐体10的形态变化。因而，控制盘1在筐体10内密闭的状态（即密闭型）下使用时，能通过成为再生电阻器2外装于筐体10的形态，避免再生电阻器2发热导致的电子构件3过度的温度上升。

又，根据上述实施形态的控制盘1中，底壁13（导热壁）的开口部132内设置有电阻安装部20，电阻安装部20具有位于筐体10内且与底壁13平行的安装壁22和连接安装壁22与底壁13之间的一对侧壁21，安装壁22上可装卸地安装有再生电阻器2。

如此，再生电阻器2相对于在开口部132处设置的电阻安装部20可装卸，因而能容易地将再生电阻器2从筐体10取出。又，电阻安装部20其一对侧壁21的余下的侧部开放，安装于电阻安装部20的再生电阻器2存在于与筐体10的内部连通的空间。

此外，根据上述实施形态的控制盘1中，底壁13和电阻安装部20是铝合金制的一体成形体（铝成形品）。

如此，再生电阻器2安装于由热导率较高的材料构成的电阻安装部20，此外，电阻安装部20与底壁13为一体，因而能通过电阻安装部20及底壁13向外部放出再生电阻器2中产生的热。

又，根据上述实施形态的控制盘1中，在底壁13的开口部132的开口缘形成有电缆引出部133，该电缆引出部133形成从筐体10内向外部引出与再生电阻器2连接的再生电阻连接电缆23的通路。而且，在电缆引出部133设置有防尘封条57，防尘封条57借助于底盖体16密封开口部132从而密封电缆引出部133及通过其内的再生电阻连接电缆23之间。

由此，能在开口部132被底盖体16密封的状态下，用再生电阻连接电缆23来连接配置在筐体10内部的连接器24和配置在筐体10外部的再生电阻器2。

又，根据上述实施形态的控制盘1中，在筐体10内且在通过底壁13的开口部132向外部露出的位置上，设置有连接再生电阻连接电缆23的连接器24。

由此，能通过从底壁13卸下底盖体16而将开口部132露出，来进行将再生电阻连接电缆23与连接器24连接的作业。又，对连接器24连接再生电阻连接电缆23的延长电缆时也能使该作业容易地进行。

又，根据上述实施形态的控制盘1中，具备：安装于前围板11，密封进气口111的前罩71；安装于后围板12，密封排气口121的后罩72；设置于后罩72，可装卸地安装再生电阻器2的台座75；至少对底盖体16（导热壁）及安装于台座75的再生电阻器2进行覆盖，形成沿着底盖体16表面的冷却通路70的开放型底罩73（导热壁罩）；以及设置于底罩73内，向冷却通路70内吸入外部气体，向冷却通路70送风的风扇55。

由此，能使控制盘1从开放型向密闭型变化。

此外，变为上述密闭型的控制盘1中，具备在冷却通路70内以对底壁13及密封开口部132的底盖体16进行覆盖的形式安装于底壁13的散热器77。

如此，散热器77设置为覆盖底壁13及底盖体16，以此能确保散热器77充分的散热面积。

以上说明了本发明的优选实施形态，但本发明也应包括在不脱离本发明精神的范围内对上述实施形态的具体结构和/或功能的详情进行变更的形态。

符号说明：

1　　　控制盘；

2　　　再生电阻器；

3　　　电子构件；

4　　　操作盘；

5　　　风扇；

10　　筐体；

11　　前围板；

111　进气口；

12　　后围板；

121　排气口；

13　　底壁（导热壁的一例）；

132　开口部；

133　电缆引出部；

134　唇部；

14　　上盖体；

15　　侧壁（导热壁的一例）；

16　　底盖体；

20　　电阻安装部；

21　　侧壁；

22　　安装壁；

23　　再生电阻连接电缆；

24　　连接器；

25　　连接器安装部；

55　　风扇；

56　　散热器；

57　　防尘封条；

70　　冷却通路；

71　　前罩；

72　　后罩；

73　　底罩（导热壁罩）；

731　进气口；

732　排气口；

75　　台座；

77　　散热器（heatsink）。

Claims

1.一种控制盘，其特征在于，具备：

设置在所述筐体内，包括使电力消耗于所述再生电阻器的伺服放大器在内的电子部件；以及

能装卸地安装于所述导热壁，密封所述开口部的盖体。

2.根据权利要求1所述的控制盘，其特征在于，

所述导热壁的所述开口部内设置有电阻安装部；

所述电阻安装部具有位于所述筐体内且与所述导热壁平行的安装壁和连接所述安装壁与所述导热壁之间的一对侧壁；

所述再生电阻器能装卸地安装于所述安装壁。

3.根据权利要求2所述的控制盘，其特征在于，

所述导热壁及所述电阻安装部为铝合金制的一体成形体。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制盘，其特征在于，

在所述导热壁的所述开口部的开口缘形成有电缆引出部，所述电缆引出部形成从所述筐体内向外部引出与所述再生电阻器连接的再生电阻连接电缆的通路；

在所述电缆引出部设置有防尘封条，所述防尘封条借助于所述盖体密封所述开口部从而密封所述电缆引出部及通过其内的所述再生电阻连接电缆之间。

5.根据权利要求4所述的控制盘，其特征在于，

在所述筐体内且在通过所述导热壁的所述开口部向外部露出的位置上，设置有连接所述再生电阻连接电缆的连接器。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的控制盘，其特征在于，还具备：

安装于所述前围板，密封所述进气口的前罩；

安装于所述后围板，密封所述排气口的后罩；

设置于所述后罩，能装卸地安装有所述再生电阻器的台座；

至少对所述导热壁及安装于所述台座的所述再生电阻器进行覆盖，形成沿着所述导热壁的表面的冷却通路的开放型导热壁罩；以及

设置在所述导热壁罩内，向所述冷却通路内吸入外部气体，向所述冷却通路送风的风扇。

7.根据权利要求6所述的控制盘，其特征在于，

还具备在所述冷却通路内以对所述导热壁及密封所述开口部的所述盖体进行覆盖的形式安装于所述导热壁的散热器。