CN111552258B - 一种分布式运动控制器结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式运动控制器结构，包括外壳体，所述外壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体为板状结构，第二壳体为一侧开口的箱式结构，第一壳体铰接连接于第二壳体的开口处；所述第一壳体具有内部空腔以容纳显示单元，所述第二壳体具有内部容置腔以容纳信号中转单元和控制单元。

Description

一种分布式运动控制器结构

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，具体涉及一种分布式运动控制器结构。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

控制器和驱动器是控制高速拧紧轴转速的重要元器件，能够使拧紧轴精确快速的达到预期转速。

通常控制器通过控制策略将指令传递到驱动器，再通过驱动器控制伺服电机达到预期的转速。发明人发现，拧紧装置需要更多的空间去放置控制器与驱动器，并需要额外外接工控机来显示数据，导致拧紧装置体积过大、结构复杂、集成程度低且维护难度大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种集显示、控制、驱动于一体的分布式运动控制器结构，该控制器结构具有体积小结构简单、利于维护及高度集成的特点。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种分布式运动控制器结构，包括外壳体，所述外壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体为板状结构，第二壳体为一侧开口的箱式结构，第一壳体铰接连接于第二壳体的开口处；所述第一壳体具有内部空腔以容纳显示单元，所述第二壳体具有内部容置腔以容纳信号中转单元和控制单元。

作为进一步的技术方案，所述显示单元包括显示模块、操作模块和信号传输模块，所述显示模块包括指示灯带和显示屏，操作模块包括触摸板和按键模块，信号传输模块包括U盘接口、排线压盖、PCB板；信号传输模块和信号中转单元通过排线连接。

作为进一步的技术方案，所述触摸板、显示屏、PCB板依次叠加设置；所述指示灯带、按键模块对应设置于触摸板下方，PCB板后侧设置排线压盖、U盘接口。

作为进一步的技术方案，所述信号中转单元和控制单元通过插针连接。

作为进一步的技术方案，所述信号中转单元包括相平行设置的IO接口板、以太网总线接口板，IO接口板和以太网总线接口板通过铜柱连接，以太网总线接口板端部设置插针。

作为进一步的技术方案，所述控制单元包括依次连接为一体的控制器控制板、控制板支撑板、驱动控制板、伺服驱动板，驱动控制板和伺服驱动板通过排线连接，控制器控制板侧部设置插针。

作为进一步的技术方案，所述第二壳体底部设置防水插头和电源插头；第一壳体和第二壳体通过锁扣装置进行锁止。

作为进一步的技术方案，所述第二壳体内设置盖板，盖板与第二壳体固定连接，盖板罩于信号中转单元外部。

作为进一步的技术方案，还包括挂板，挂板设置于第二壳体与开口相对的一侧；所述挂板一端通过挡板与第二壳体可拆卸连接，挂板另一端通过弹片与第二壳体后侧扣合；其中，弹片一端与挂板可拆卸连接，弹片另一端悬空，且与第二壳体背部安装槽相适配。

作为进一步的技术方案，所述挂板包括挂板主体，所述挂板主体为板状结构，挂板主体一端与第一卡合部连接为一体，挂板主体另一端与第二卡合部连接为一体；所述第二壳体后侧开设有第一安装槽，所述第一卡合部与第一安装槽内部贴合；所述第一卡合部设置于第一安装槽与挡板之间。

作为进一步的技术方案，所述第一卡合部为二次折弯结构。

作为进一步的技术方案，所述第一卡合部包括与挂板主体位于同一平面的第一竖直面、与第一竖直面相垂直的水平面、与水平面相垂直的第二竖直面。

作为进一步的技术方案，所述第二卡合部有两个，且与第二壳体后侧的第二安装槽相适配；两个第二卡合部间隔设置，形成弹片的安装空间。

作为进一步的技术方案，所述挡板包括连接为一体的连接部和压合部，所述连接部通过螺钉与第二壳体相连；所述压合部与第一卡合部的折弯位置相抵接。

作为进一步的技术方案，所述弹片包括连接为一体的固定部、过渡部、弧形折弯部和开合控制部，且所述开合控制部与固定部相互平行。

作为进一步的技术方案，所述过渡部包括连接为一体的水平板和倾斜板，弧形折弯部与所述水平板相连，倾斜板与固定部相连。

作为进一步的技术方案，所述挂板设有多个用于悬挂的螺钉孔。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明集成了高速拧紧轴所用的控制器、驱动器以及显示设备，节省了大量的空间。

(2)本发明控制器结构，其内部元件排布整齐规范，便于维护；整体功能相比于同类型产品更齐全；

(3)本发明控制器结构，挂板一端通过挡板与第二壳体连接，挂板另一端与第二壳体底部通过弹片相连，只需通过拨动弹片即可将挂板打开，结构简单，更易于控制器的固定与拆卸。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的控制器结构的外部整体结构示意图；

图2为本发明的控制器结构去掉盖板与壳体B侧盖的整体结构示意图；

图3为本发明的控制器结构壳体A的爆炸视图；

图4为本发明的控制器结构去掉挂板的后视示意图；

图5为本发明的控制器结构的仰视示意图；

图6为本发明的信号中转单元和控制单元结构示意图；

图7为本发明的信号中转单元和控制单元爆炸视图；

图8为本发明的控制器挂板结构示意图；

图9为本发明的壳体B背部与挂板装配的爆炸图；

图10为本发明的壳体B背部与挂板装配示意图；

图11为本发明挂板的爆炸图；

图12为本发明的控制器结构后视图；

图13为图12的A-A剖面图；

图14为图13的I位置局部放大图；

图15为图13的II位置局部放大图；

图16为图12的B-B剖面图；

图17为图16的III位置局部放大图；

图18为弹片结构示意图；

图19为弹片的C视图；

图中：1-壳体A，2-盖板，3-壳体B，4-信号中转单元，5-控制单元，6-挂板，7-挡板；

11-触摸板，12-指示灯带，13-按键模块，14-合页，15-锁扣装置，16-U盘接口，17-排线压盖，18-显示屏，19-PCB板；

31-防水插头，32-电源插头，33-第二安装槽，34-第三安装槽，35-第一安装槽，36-第一螺孔；

41-IO接口板，42-以太网总线接口板，43-铜柱，44-插针；

51-控制器控制板，52-控制板支撑板，53-驱动控制板，54-伺服驱动板，55-排线；

61-第二卡合部，62-弹片，63-第一卡合部，64-螺钉孔，65-第一连接孔，66-水平面；

621-第二连接孔，622-弧形折弯部，623-开合控制部，624-固定部，625-过渡部；

71-第二螺孔，72-压合部。

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种分布式运动控制器结构。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种分布式运动控制器结构，其整体外部结构包括壳体A 1，盖板2，壳体B 3，挂板6组成。

壳体B 3为前侧开口的箱式结构，其具有内部容置腔；壳体A 1为板式结构，其具有内部空腔，壳体A 1连接于壳体B 3的前侧开口处，可将其前侧开口封闭；壳体A 1、壳体B 3通过合页14进行连接，壳体A 1和壳体B 3均设置锁扣装置15，由锁扣装置15控制壳体A 1的开合。锁扣装置可以采用现有将门锁止的锁扣。

盖板2、壳体B 3之间进行固定连接。

控制器内部结构主要包括：显示单元，信号中转单元4，控制单元5，显示单元布置于壳体A 1内部，信号中转单元4布置于壳体B 3内部，盖板2罩于信号中转单元4外部，通过盖板2对信号中转单元4进行保护，控制单元5布置于壳体B3内部。

其中，如图3所示，显示单元包括：由指示灯带12、显示屏18组成的显示模块，由触摸板11、按键模块13组成的操作模块，由U盘接口16、排线压盖17、PCB板19组成的信号传输模块。

显示模块、操作模块、信号传输模块均嵌合设置于壳体A 1内部：触摸板11、显示屏18、PCB板19依次叠加设置，触摸板11靠近最外侧，且可在壳体A 1外侧对其操作；指示灯带12、按键模块13对应设置于触摸板11、显示屏18、PCB板19三者下方，PCB板19后侧设置排线压盖17，U盘接口16对应设置于壳体A后侧。

如图6、图7所示，信号中转单元4包括：IO接口板41，以太网总线接口板42，IO接口板41、以太网总线接口板42通过铜柱43平行排布连接。以太网总线接口板42端部设置插针44。

显示单元信号传输模块的排线压盖17、信号中转单元4的IO接口板41通过排线连接并进行数据传输。

如图6、图7所示，控制单元5包括：控制器控制板51，控制板支撑板52，驱动控制板53，伺服驱动板54，其中控制器控制板51固定连接于控制板支撑板52一侧，其中驱动控制板53固定连接于控制板支撑板52另外一侧，其中伺服驱动板54固定连接于控制板支撑板52同于驱动控制板53一侧，控制器控制板51、控制板支撑板52、驱动控制板53、伺服驱动板54四者平行排布，其中驱动控制板53，伺服驱动板54通过排线55连接并进行数据传输。

控制器控制板51侧部设置插针44，信号中转单元4的以太网总线接口板42、控制单元5的控制器控制板51通过插针44垂直排布连接。

如图5所示，壳体B 3底部配备防水插头31、电源插头32。

本发明的控制器应用在高速拧紧轴控制方面，通过显示单元的操作模块写入控制参数，将参数传递给驱动器控制板，再由驱动器控制板传递给伺服驱动板，由此控制伺服电机，进行转速控制，同时可以在显示单元读取到反馈的数据。

本发明的控制器结构简单、排布合理、集成程度高、易于维护。

如图9、图10所示，壳体B 3后侧设置挂板6，如图11、图12所示，挂板6一端通过挡板7与壳体B 3后侧相连，挂板6另一端通过弹片62与壳体B 3后侧扣合。

具体的，壳体B 3后侧靠近上方位置开设有第一安装槽35，第一安装槽35顶部两侧设有第一螺孔36。第一安装槽35具有竖直面和倾斜面。壳体B 3后侧底部开设有第三安装槽34，如图13和图15所示，第三安装槽34具有顶部凸起，以与弹片62配合。第三安装槽34两侧对称设有第二安装槽33，如图17所示，第二安装槽33具有依次相连的倾斜面、竖直面和水平面。

挡板7包括连接为一体的连接部和压合部72，其中，连接部为矩形板，连接部的两端分别设有第二螺孔71；第二螺孔71与壳体B 3的第一螺孔36配合实现挡板7与壳体B 3的安装。压合部72为位于连接部下方的弧形板，其圆弧方向朝向靠近壳体B 3一侧。

挂板6包括连接为一体的挂板主体、第一卡合部63、第二卡合部61，挂板主体为矩形板，第一卡合部63连接于挂板主体顶端(以图11所示方向为参考)，第二卡合部61连接于挂板主体底端。挂板主体上设有多个用于悬挂的螺钉孔64，在本实施例中，螺钉孔64有三个，且呈等腰三角形布置，以保证悬挂稳定。其中一个螺钉孔64靠近第一卡合部63一端设置，另外两个螺钉孔64靠近第二卡合部61设置。

进一步的，第一卡合部63为二次折弯结构，包括与挂板主体位于同一平面的第一竖直面、与第一竖直面相垂直的水平面66、与水平面66相垂直的第二竖直面，且水平面66与第一竖直面、第二竖直面的连接位置均具有圆弧过渡。如图13和图14所示，挂板6与壳体B 3安装时，第二竖直面与第一安装槽35内壁贴合，挡板7的压合部72与第一卡合部63的水平面66贴合，通过压合部72抵住水平面66，实现挂板6对壳体B 3的纵向与横向支撑。

第二卡合部61有两个，以与壳体B 3的第二安装槽33配合。如图11所述，第二卡合部61为倾斜板，且第二卡合部61与挂板主体的连接位置具有圆弧过渡。如图16和图17所示，第二卡合部61卡设于第二安装槽33中，第二卡合部61与第二安装槽33的水平面相抵接，实现第二卡合部61对壳体B 3的横向支撑。

两个第二卡合部61之间留有弹片62的安装位置，挂板本体靠近下部位置设有用于连接弹片62的第一连接孔65。如图18和图19所示，弹片62包括连接为一体的固定部624、过渡部625、弧形折弯部622和开合控制部623，其中，所述固定部624为矩形板，固定部624开设有与第一连接孔65相适配的第二连接孔621，通过在第一连接孔65、第二连接孔621内安装连接件实现弹片62与挂板6的连接。

开合控制部623为矩形板，其与固定部624相互平行，开合控制部623开设有方形孔。开合控制部623一端悬空，另一端通过弧形折弯部622连接过渡部625的一端；过渡部625的另一端连接固定部624。所述弧形折弯部622的截面呈圆弧形，过渡部625包括连接为一体的水平板和倾斜板，弧形折弯部622与所述水平板相连，倾斜板与固定部624相连。

如图15所示，弹片62安装于挂板6外侧，固定部624与挂板6贴合并通过螺钉连接。过渡部625、弧形折弯部622和开合控制部623设于第三安装槽34内，且弧形折弯部622与过渡部625的连接位置与第三安装槽34的顶部凸起贴合，实现弧形折弯部622对第三安装槽34的纵向支撑。

本实施例的弹片62具有一定弹性，通过拨动弹片62的开合控制部623实现控制器的安装与拆卸。当弹片62的弧形折弯部622与壳体B 3的第三安装槽34扣合时，壳体B 3可固定于挂板6上，挂板6用来固定本发明所述的控制器，并易于安装与拆卸。当拨动开合控制部623使其背离控制器方向时，弧形折弯部622与第三安装槽34无法实现扣合，弹片62无法提供纵向支撑力，此时可进行壳体B 3的拆卸工作。

本发明通过挡板的压合部与挂板的第一卡合部抵接，实现挂板对控制器的纵向与横向支撑；通过挂板的第二卡合部与控制器底部安装槽配合，实现第二卡合部对控制器的横向支撑；弹片的弧形折弯部与控制器背部的安装槽形状互补，实现弧形折弯部对控制器安装槽的纵向支撑，从而实现了控制器的固定安装。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分布式运动控制器结构，其特征是，包括外壳体、挡板和挂板，所述外壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体为板状结构，第二壳体为一侧开口的箱式结构，第一壳体铰接连接于第二壳体的开口处；所述第一壳体具有内部空腔以容纳显示单元，所述显示单元包括显示模块、操作模块和信号传输模块，所述第二壳体具有内部容置腔以容纳信号中转单元和控制单元，信号传输模块和信号中转单元通过排线连接；

所述挂板设置于第二壳体与开口相对的一侧；所述挂板一端通过挡板与第二壳体可拆卸连接，挂板另一端通过弹片与第二壳体后侧扣合；其中，弹片一端与挂板可拆卸连接，弹片另一端悬空，且与第二壳体背部安装槽相适配；

所述挡板包括连接为一体的连接部和压合部，所述挂板包括连接为一体的挂板主体、第一卡合部、第二卡合部，第一卡合部连接于挂板主体顶端，第二卡合部连接于挂板主体底端；

所述第二壳体后侧开设有第一安装槽，所述第一卡合部的第二竖直面与所述第二壳体的第一安装槽内壁贴合，挡板的压合部与第一卡合部的水平面贴合；所述第一卡合部设置于第一安装槽与挡板之间；所述第一卡合部为二次折弯结构；

所述第二卡合部为倾斜板，第二卡合部卡设于所述第二壳体的第二安装槽中，第二卡合部与第二安装槽的水平面相抵接；

所述连接部通过螺钉与第二壳体相连；所述压合部与第一卡合部的折弯位置相抵接；

所述弹片包括连接为一体的固定部、过渡部、弧形折弯部和开合控制部，且所述开合控制部与固定部相互平行。

2.如权利要求1所述的分布式运动控制器结构，其特征是，所述显示模块包括指示灯带和显示屏，操作模块包括触摸板和按键模块，信号传输模块包括U盘接口、排线压盖、PCB板。

3.如权利要求2所述的分布式运动控制器结构，其特征是，所述触摸板、显示屏、PCB板依次叠加设置；所述指示灯带、按键模块对应设置于触摸板下方，PCB板后侧设置排线压盖、U盘接口。

4.如权利要求1所述的分布式运动控制器结构，其特征是，所述信号中转单元和控制单元通过插针连接。

5.如权利要求1所述的分布式运动控制器结构，其特征是，所述信号中转单元包括相平行设置的IO接口板、以太网总线接口板，IO接口板和以太网总线接口板通过铜柱连接，以太网总线接口板端部设置插针。

6.如权利要求1所述的分布式运动控制器结构，其特征是，所述控制单元包括依次连接为一体的控制器控制板、控制板支撑板、驱动控制板、伺服驱动板，驱动控制板和伺服驱动板通过排线连接，控制器控制板侧部设置插针。

7.如权利要求1所述的分布式运动控制器结构，其特征是，所述第二壳体底部设置防水插头和电源插头；第一壳体和第二壳体通过锁扣装置进行锁止。

8.如权利要求1所述的分布式运动控制器结构，其特征是，所述第二壳体内设置盖板，盖板与第二壳体固定连接，盖板罩于信号中转单元外部。

9.如权利要求1所述的分布式运动控制器结构，其特征是，所述挂板主体为板状结构，挂板主体一端与第一卡合部连接为一体，挂板主体另一端与第二卡合部连接为一体。

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