CN208110358U - 一种双轴工业机器人伺服驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双轴工业机器人伺服驱动器，在一个矩形的散热管两侧安装第一功率驱动单元和第二功率驱动单元，矩形散热管的顶端固定安装有散热风扇同时为两个功率驱动单元散热，在第一功率驱动单元和第二功率驱动单元之间连接一根数据导线进行数据的传输，增强响应速率，在第一功率驱动单元和第二功率驱动单元外侧设置机箱对二者进行保护，机箱正面嵌合安装有综合控制模块，综合控制模块上设有显示屏、输入按键和数据导线接口，本实用新型在一个数据交换平台上集中安置两个伺服控制单元，两个单元之间连接有数据导线进行联动，从而减小驱动器的体积以及增强控制和响应的性能，具有很好的实用价值。

Description

一种双轴工业机器人伺服驱动器

技术领域

本实用新型涉及一种伺服驱动器，特别涉及一种双轴工业机器人伺服驱动器。

背景技术

伺服驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否，对于整个伺服控制系统，特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM 内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电，经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机，功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程，整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

目前的伺服驱动器大多是单轴的控制单元，而目前的自动化装置，例如数控机床、工业机器人大多是多轴的而且是多轴联动式。此时单轴的控制单元之间需要同时连接电脑或数控系统进行数据的交换与联系，因此就会造成响应速度延迟，控制力变差的问题。因此人们希望有一种结构紧凑、控制性能好的双轴或多轴机器人伺服驱动器来对数控机械进行更好的控制，从而实现高精度的现代化生产需求。

实用新型内容

本实用新型提出了一种双轴工业机器人伺服驱动器，在一个数据交换平台上集中安置两个伺服控制单元，两个单元之间连接有数据导线进行联动，从而减小驱动器的体积以及增强控制和响应的性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种双轴工业机器人伺服驱动器，包括机箱、矩形散热管、第一功率驱动单元、第二功率驱动单元、电机接线口和综合控制模块，所述机箱是一个矩形箱体，所述机箱内腔的中部固定安装有所述矩形散热管，所述矩形散热管两侧的中部分别固定安装有所述第一功率驱动单元和所述第二功率驱动单元，所述矩形散热管内腔中均布有散热片，所述矩形散热管的顶端固定安装有散热风扇，所述机箱正面的底端固定安装有绝缘座，所述绝缘座的输入端电性连接交流电源，所述绝缘座的输出端分别电性连接所述第一功率驱动单元和所述第二功率驱动单元，所述机箱正面的中部嵌合安装有两个所述电机接线口，所述第一功率驱动单元和所述第二功率驱动单元的输出端分别电性连接两个所述电机接线口，所述机箱正面嵌合安装有所述综合控制模块，所述综合控制模块上设有显示屏、输入按键和数据导线接口，所述综合控制模块电性连接并控制所述第一功率驱动单元、所述第二功率驱动单元和所述散热风扇的信号输入端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一功率驱动单元和所述第二功率驱动单元包含三相全桥整流模块和三相正弦PWM电压型逆变器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一功率驱动单元和所述第二功率驱动单元之间通过数据线进行连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述机箱的底端设有进气格栅。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述综合控制模块中包含有单片机芯片和PLC芯片。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述矩形散热管由铝合金材料或铜合金材料制成。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型结构紧凑、响应性能快捷，在一个矩形的散热管两侧安装第一功率驱动单元和第二功率驱动单元，矩形散热管的顶端固定安装有散热风扇同时为两个功率驱动单元散热，在第一功率驱动单元和第二功率驱动单元之间连接一根数据导线进行数据的传输，增强响应速率，在第一功率驱动单元和第二功率驱动单元外侧设置机箱对二者进行保护，机箱正面嵌合安装有综合控制模块，综合控制模块上设有显示屏、输入按键和数据导线接口，显示屏用于显示本实用新型当前的工作状态，输入按键用于输入参数对本实用新型的工作性能进行调节，数据导线接口用于接收来自工控电脑的控制信号，综合控制模块电性连接并控制第一功率驱动单元、第二功率驱动单元和散热风扇的信号输入端进行工作，本实用新型在一个数据交换平台上集中安置两个伺服控制单元，两个单元之间连接有数据导线进行联动，从而减小驱动器的体积以及增强控制和响应的性能。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的主观结构示意图；

图2是本实用新型的侧视结构示意图；

图中：1、机箱；2、矩形散热管；3、第一功率驱动单元；4、第二功率驱动单元；5、散热风扇；6、绝缘座；7、电机接线口；8、综合控制模块；9、显示屏；10、输入按键；11、数据导线接口；12、进气格栅。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型提供一种双轴工业机器人伺服驱动器，包括机箱 1、矩形散热管2、第一功率驱动单元3、第二功率驱动单元4、电机接线口7和综合控制模块8，机箱1是一个矩形箱体，机箱1内腔的中部固定安装有矩形散热管2，矩形散热管2两侧的中部分别固定安装有第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4，矩形散热管2内腔中均布有散热片，矩形散热管2的顶端固定安装有散热风扇5，机箱1正面的底端固定安装有绝缘座6，绝缘座6的输入端电性连接交流电源，绝缘座6的输出端分别电性连接第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4，机箱1正面的中部嵌合安装有两个电机接线口7，第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4的输出端分别电性连接两个电机接线口7，机箱1 正面嵌合安装有综合控制模块8，综合控制模块8上设有显示屏9、输入按键10 和数据导线接口11，显示屏9用于显示本实用新型当前的工作状态，输入按键 10用于输入参数对本实用新型的工作性能进行调节，数据导线接口11用于接收来自工控电脑的控制信号，综合控制模块8电性连接并控制第一功率驱动单元3、第二功率驱动单元4和散热风扇5的信号输入端。

进一步，第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4包含三相全桥整流模块和三相正弦电压型逆变器，功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电，经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机，实现了本实用新型控制伺服电机的目的。

进一步，第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4之间通过数据线进行连接，因此可以实时进行通信，提高本实用新型的响应速度。

进一步，机箱1的底端设有进气格栅12，进气格栅12用于导入低温气流，为第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4进行散热。

进一步，综合控制模块8中包含有单片机芯片和PLC芯片，单片机芯片和 PLC芯片可以很好的对第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4的工作状态进行实时控制，从而精确的对伺服电机以及工业机器人进行控制。

进一步，矩形散热管2由铝合金材料或铜合金材料制成，具有很高的散热效果，及时的散除第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4工作时产生的热量。

本实用新型在一个矩形的散热管2两侧安装第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4，矩形散热管2的顶端固定安装有散热风扇5同时为两个功率驱动单元散热，在第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4之间连接一根数据导线进行数据的传输，增强响应速率，在第一功率驱动单元3和第二功率驱动单元4 外侧设置机箱1对二者进行保护，机箱1正面嵌合安装有综合控制模块8，综合控制模块8上设有显示屏9、输入按键10和数据导线接口11，显示屏9用于显示本实用新型当前的工作状态，输入按键10用于输入参数对本实用新型的工作性能进行调节，数据导线接口11用于接收来自工控电脑的控制信号，综合控制模块8电性连接并控制第一功率驱动单元3、第二功率驱动单元4和散热风扇5 的信号输入端进行工作，本实用新型在一个数据交换平台上集中安置两个伺服控制单元，两个单元之间连接有数据导线进行联动，从而减小驱动器的体积以及增强控制和响应的性能，因此具有很好的实用价值。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双轴工业机器人伺服驱动器，包括机箱(1)、矩形散热管(2)、第一功率驱动单元(3)、第二功率驱动单元(4)、电机接线口(7)和综合控制模块(8)，其特征在于，所述机箱(1)是一个矩形箱体，所述机箱(1)内腔的中部固定安装有所述矩形散热管(2)，所述矩形散热管(2)两侧的中部分别固定安装有所述第一功率驱动单元(3)和所述第二功率驱动单元(4)，所述矩形散热管(2)内腔中均布有散热片，所述矩形散热管(2)的顶端固定安装有散热风扇(5)，所述机箱(1)正面的底端固定安装有绝缘座(6)，所述绝缘座(6)的输入端电性连接交流电源，所述绝缘座(6)的输出端分别电性连接所述第一功率驱动单元(3)和所述第二功率驱动单元(4)，所述机箱(1)正面的中部嵌合安装有两个所述电机接线口(7)，所述第一功率驱动单元(3)和所述第二功率驱动单元(4)的输出端分别电性连接两个所述电机接线口(7)，所述机箱(1)正面嵌合安装有所述综合控制模块(8)，所述综合控制模块(8)上设有显示屏(9)、输入按键(10)和数据导线接口(11)，所述综合控制模块(8)电性连接并控制所述第一功率驱动单元(3)、所述第二功率驱动单元(4)和所述散热风扇(5)的信号输入端。

2.根据权利要求1所述的一种双轴工业机器人伺服驱动器，其特征在于，所述第一功率驱动单元(3)和所述第二功率驱动单元(4)包含三相全桥整流模块和三相正弦PWM电压型逆变器。

3.根据权利要求1所述的一种双轴工业机器人伺服驱动器，其特征在于，所述第一功率驱动单元(3)和所述第二功率驱动单元(4)之间通过数据线进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种双轴工业机器人伺服驱动器，其特征在于，所述机箱(1)的底端设有进气格栅(12)。

5.根据权利要求1所述的一种双轴工业机器人伺服驱动器，其特征在于，所述综合控制模块(8)中包含有单片机芯片和PLC芯片。

6.根据权利要求1所述的一种双轴工业机器人伺服驱动器，其特征在于，所述矩形散热管(2)由铝合金材料或铜合金材料制成。