CN201820569U

CN201820569U - 一种电永磁吸盘充退磁控制器

Info

Publication number: CN201820569U
Application number: CN2010205291513U
Authority: CN
Inventors: 王国荣; 奚爱勇
Original assignee: NANTONG MAOYE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NANTONG MAOYE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2020-09-15

Abstract

一种电永磁吸盘充退磁控制器，涉及电永磁吸盘充退磁控制器的结构技术领域。所述壳体为厚度大于3mm、防护等级为IP65、表面具有喷砂氧化或喷涂处理的高强度压铸铝防水壳体，功率转换电路中的发热功率元件直接安装在壳体上；壳体由上盖体和下盒体组成，在上盖体上开设显示器窗口和按键孔，上盖体的外表面粘贴聚碳酸脂(PC)或聚脂薄膜(PET)面板；壳体内设置散热层、功率层和控制层，散热层连接在下盒体内底部，控制层设置在上盖体内表面，功率层设置在散热层和控制层之间。本实用新型具有抗冲击、抗碰撞、抗化学腐蚀、散热性能好、防护等级高、外形美观、结构紧凑、坚固耐用等优点。

Description

一种电永磁吸盘充退磁控制器

技术领域

本实用新型涉及电永磁吸盘充退磁控制器的结构技术领域。

背景技术

电永磁吸盘是传统电磁吸盘的更新换代产品，具有高精度、高安全、高节能等特点，电永磁吸盘充退磁控制器是其核心部件，它的性能好坏将直接影响电永磁吸盘的推广应用。现有技术的电永磁吸盘充退磁控制器的壳体使用铁皮折弯焊接或标准铝型材机箱组装制成，当将其置于机床加工现场安装使用，或应用于起重等频繁移动的场所时，存在以下不足：

a)防护等级低

当机床的冷却液溅射到控制器时，极易从壳体的铁皮焊缝、面板与壳体或铝型材相互之间的间隙渗入到控制器内部，导致事故发生；

b)抗冲击、碰撞性能差

起重件或机床加工的工件往往较重，在其装卸过程中若与控制器发生碰撞，极易导致铁皮壳体的变型与破裂或铝型材机箱的解体；

c)重复充、退磁周期长，使系统工作效率降低

其主要原因是现在技术由于其体积、成本、结构等因数制约，未能对其发热的功率变换器件加装有效的外部散热装置，而只是将它们直接安装在散热性能较差的内部固定底板或铁皮壳体上，致使其在进行充、退磁操作时产生的大量热量无法及时散出；

d)体积大、安装不方便、铁皮壳体易锈蚀。

目前许多机床厂家为了减少控制成本，并未在其电控柜内预留电永磁吸盘充退磁控制器的安装位置及其布线，许多起重设备、技改项目的电控柜内也不具备电永磁吸盘充退磁控制器的安装布线条件。以上状况严重制约了电永磁吸盘的推广应用。

实用新型内容

本实用新型目的提供一种具有抗冲击、抗碰撞、抗腐蚀、散热性能好、防护等级高、重复充退磁周期短、外形美观、结构紧凑、坚固耐用等优点的电永磁吸盘充退磁控制器。

本实用新型所述壳体为厚度大于3mm、防护等级为IP65、表面具有喷砂氧化或喷涂处理的高强度压铸铝防水壳体，功率转换电路中的发热功率元件直接安装在所述壳体上；所述壳体由上盖体和下盒体组成，在所述上盖体上开设显示器窗口和按键孔，上盖体的外表面粘贴聚碳酸脂(PC)或聚脂薄膜(PET)面板；所述壳体内设置散热层、功率层和控制层，所述散热层连接在下盒体内底部，所述控制层设置在上盖体内表面，所述功率层设置在散热层和控制层之间。

本实用新型使用市售的壁厚大于3毫米、防护等级为IP65、表面经喷砂氧化或喷涂处理的高强度压铸铝防水盒作为电永磁吸盘充退磁控制器的壳体，以增强控制器的抗冲击与抗碰撞性能；使用聚碳酸脂(PC)或聚脂薄膜(PET)为面板，在其上开设数码显示器窗口并安装按键孔的上盖体整体粘贴覆盖，以保证其既能实现人机操作，又能维持壳体原有防护等级；利用铝合金导热性能好的特点，将电路中发热的功率元件通过处理后直接安装到该壳体底部，以增强散热效果；控制器的电源输入进线、输出电永磁吸盘接线、PLC控制信号与通信接线采用具有防护等级为IP65的军用连接器(或使用外部电缆通过防水接头连接到内部端子)。其进一步特征在于：充分利用压铸铝防水盒的结构特点与物理特性，将壳体内设计成三个层面：散热层、功率层、控制层，散热层位于下壳体底部平面，将一些发热的功率元件经处理后直接安装在下壳体底部，如IGBT功率管、整流器件、可控硅等，因此具有最佳的对外导热性能，同时下壳体底部也与控制器的安装底板接触，进一步增强了散热效果；功率层位于下壳体内，用于安装功率线路板及其元件，同时也起到隔离散热层对控制层的热辐射与对流作用，其包括电源变换电路、励磁通道切换电路、功率驱动电路等；控制层位于壳体的上盖体内，安装的控制电路板包括：显示电路、按键电路、控制电路，为实现人机操作，在上盖体表面开有数码显示窗口与六只按键操作孔并在其外部粘贴覆盖聚碳酸脂(PC)或聚脂薄膜(PET)面板，数码显示窗口包括四位数码管与三只发光二极管指示灯，六只按键的功能分别是上排：功能键、增加键、减小键，下排：充磁键、解锁键、退磁键。

本实用新型的有益效果是：使电永磁吸盘充退磁控制器的体积较现有产品减少40％以上，抗冲击、碰撞性能提高2倍以上，防护等级可达IP65，重复充、退磁周期由现有技术的3分钟以上缩短到1分钟以内，可实现快速连续操作，并具有优异的抗化学液腐蚀性能，大大降低了电永磁吸盘充退磁控制器对安装使用环境的苛刻要求，有效地提高了其使用范围与安全可靠性。具有抗冲击、抗碰撞、抗化学腐蚀、散热性能好、防护等级高、外形美观、结构紧凑、坚固耐用等优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体正面外形结构示意图；

图2为本实用新型的整体侧面剖示图；

图3为本实用新型的上盖体内部控制层结构示意图；

图4为本实用新型的上盖体内部结构示意图；

图5为本实用新型的下盒体功率层结构示意图；

图6为本实用新型的下盒体功率层结构(拆下通道切换电路板后)示意图；

图7为本实用新型的下盒体底部散热层结构示意图。

其中，1上盖体；2PC(或PET)面板；3下盒体；4PLC接口连接器；5数字通信连接器；6IBGT功率器件；7可控硅；8绝缘材料；9电源输入连接器；10励磁输出连接器；11功率变换电路板；12通道切换电路板；13控制电路板；14按键孔；15电源输入端子；16励磁输出端子；17显示窗口；18防水硅胶垫；19显示电路；20控制电路；21按键输入电路；22整流器件；23整流、启动与滤波电路；24电源变换电路；25功率驱动与保护电路；26励磁通道切换电路；27安装支架；28按键；29LED数码显示器；30防水橡胶密密垫；31散热层；32功率层；33控制层；P1-P7连接器。

具体实施方式

本实用新型的壳体使用市售的壁厚大于3毫米、防护等级为IP65、表面经喷砂氧化或喷涂处理的高强度压铸铝防水壳，将其内部空间按功能设计成如图2虚线框所示的三个层面：散热层31、功率层32、控制层33。

如图1、2所示，壳体分为上盖体1和下盒体3两部分。下盒体3的底部空间为散热层31，背面四角配有可拆卸的安装支架27，外部安装有防护等级为IP65的电源输入连接器9、励磁输出连接器10、PLC接口连接器4、数字通信连接器5，并在所有的连接器与壳体之间装有防水橡胶密封垫30，在各连接器与壳体的安装螺丝上涂有防水硅胶。

如图1、3所示，上盖体1外部粘贴覆盖聚碳酸脂(PC)或聚脂薄膜(PET)面板2，内部安装有控制电路板13。

如图5、6、7所示，下盒体3的底部平面安装有发热功率元件6、7、22，下盒体3的内部安装有功率转换板11与通道切换板12。

以下对具体实施方式作进一步说明：

如图7所示，本实用新型的散热层31位于下盒体3的底部及周边，发热功率元件包括可控硅7、IBGT功率管6和整流器件22经导热绝缘材料8通过固定螺丝安装到下盒体3的底部平面，并使用绝缘导管和绝缘垫片将固定螺丝与发热功率元件的带电部分隔开，发热功率元件6、7、22与8之间以及8与3的底部之间涂有导热硅脂以增强对外导热效果，所有与下盒体3外部连接的安装螺丝或连接器与盒体之间涂有防水硅胶或加装橡胶密封垫片，以确保其防水性能。

如图2、5、6所示，本实用新型的功率层32位于下盒体3内，主要安装有功率转换电路板11与通道切换电路板12。功率电路板主要包括：整流、启动与滤波电路(23所指虚线内部分)、电源转换电路(24所指虚线内部分)、功率驱动与保护电路(25所指虚线内部分)等，其安装在与壳体底部连接的六个铜柱上，并能对下盒体3内底部散热层功率元件产生的热量起到很好的隔离作用，以减其对控制电路的影响，功率电路板的背面(反面)焊有到安装到下盒体3散热层31的发热功率元件6、22，功率电路板的正面(前面)通过四只铜柱或螺丝安装通道切换电路板13，功率转换电路板11的电源输入端子15通过导线连接到安装在壳体的电源输入连接器9，功率转换电路板11的励磁输出经过铜柱连接到通道切换电路板的励磁输入端，通道切换电路板13的励磁输出端子16通过导线连接到安装在壳体的励磁输出连接器10。

如图1、2、3、4所示，本实用新型的控制层33位于壳体的上盖体1内。为了实现控器的人机操作，在上盖体1开有数码显示器窗口17与按键孔14，通过在其外部粘贴覆盖聚碳酸脂(PC)或聚脂薄膜(PET)面板2来保持压铸铝防水盒壳体原有的IP65的防护等级，面板2设有一个数码显示窗口，三个工作状态指示灯以及六个按键；控制电路板13通过铜柱或螺丝安装到上盖体内，其主要包括：显示电路(19所指虚线内部分)、控制电路(20所指虚线内部分)与按键电路(21所指虚线内部分)。控制电路板的励磁控制信号输出与检测信号输入通过P1连接到功率转换电路板的励磁控制信号输入与检测信号输出连接器P6，控制电路板的通道切换信号输出通过P5连接到通道切换电路板通道切换控制信号输入连接器P7，控制电路板的RS485通信信号通过P4连接到安装在下盒体3的数字通信连接器5，控制电路板的PLC控制与反馈信号通过P2、P3连接到安装在下盒体3的PLC接口连接器4。

本实用新型所形成的四励磁回路80A可控硅控制型(或40A恒流输出型)的充退磁控制器(不含连接器)体积为：长*宽*深＝230*150*78mm³，较现有技术的四励磁回路30A可控硅控制型产品体积：310*265*100mm³缩小40％以上，较现有技术的四励磁回路50A可控硅控制型产品体积：263*210*87mm³缩小60％以上，抗冲击、碰撞性能较现有技术提高2倍以上，防护等级由现有技术的IP51提升到IP65，重复充退磁周期由现有技术的3分钟以上缩短到1分钟以内，拥有更为优异的抗腐蚀性能，具有散热性能好、外形美观、结构紧凑、坚固耐用、安装方便等优点。

Claims

1.一种电永磁吸盘充退磁控制器，包括壳体，其特征在于所述壳体为厚度大于3mm、防护等级为IP65、表面具有喷砂氧化或喷涂处理的高强度压铸铝防水壳体，功率转换电路中的发热功率元件直接安装在所述壳体上；所述壳体由上盖体和下盒体组成，在所述上盖体上开设显示器窗口和按键孔，上盖体的外表面粘贴聚碳酸脂或聚脂薄膜面板；所述壳体内设置散热层、功率层和控制层，所述散热层连接在下盒体内底部，所述控制层设置在上盖体内表面，所述功率层设置在散热层和控制层之间。