CN211063497U - 一种5g环境下的智能伺服一体机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种5G环境下的智能伺服一体机包括电机本体和位于电机本体内的编码器，其特征在于，所述电机本体内部还具有伺服驱动器，所述伺服驱动器包括控制模块和功率模块，电机本体的电机外壳上具有电源接线端子和控制接线端子，所述电源接线端子连接于所述功率模块，所述控制接线端子连接于所述控制模块，所述电机本体后端延伸有延伸部，所述延伸部内具有相互平行的第一电路板和第二电路板，所述控制模块安装于所述第一电路板上，所述功率模块安装于所述第二电路板上，所述控制模块连接于所述编码器和功率模块，所述功率模块连接于所述电机本体的伺服驱动端。本实用新型具有结构简单、紧凑，占用体积小等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于伺服电机技术领域，尤其是涉及一种5G环境下的智能伺服一体机。
背景技术
伺服控制系统包括伺服电机和伺服驱动器，伺服电机通过与伺服驱动器相连以获取电能并通过位置编码器将实际位置反馈给伺服驱动器。目前伺服电机与伺服驱动器为两个分离的结构，且由于伺服电机需要与执行机构相连，所以将伺服电机安装在执行机构上，而伺服驱动器通常安装在电气柜中，所以两者之间通常采用电缆线连接，存在结构过于复杂，为用户的接线工作带来不便等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种5G环境下的智能伺服一体机。
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
一种5G环境下的智能伺服一体机，包括电机本体和位于电机本体内的编码器，其特征在于，所述电机本体内部还具有伺服驱动器，所述伺服驱动器包括控制模块和功率模块，电机本体的电机外壳上具有电源接线端子和控制接线端子，所述电源接线端子连接于所述功率模块，所述控制接线端子连接于所述控制模块，所述电机本体后端延伸有延伸部，所述延伸部内具有相互平行的第一电路板和第二电路板，所述控制模块安装于所述第一电路板上，所述功率模块安装于所述第二电路板上，所述控制模块连接于所述编码器和功率模块，所述功率模块连接于所述电机本体的伺服驱动端。
在上述的5G环境下的智能伺服一体机中，所述编码器包括编码圆盘，所述编码圆盘与第一电路板和第二电路板相平行，且第一电路板位于编码圆盘和第二电路板之间。
在上述的5G环境下的智能伺服一体机中，所述第一电路板和第二电路板均垂直固定在电机外壳内，且第一电路板和第二电路板之间，第一电路板和编码圆盘之间均构成散热空间。
在上述的5G环境下的智能伺服一体机中，所述第一电路板和第二电路板之间通过加强筋相互连接。
在上述的5G环境下的智能伺服一体机中，所述加强筋均呈空心结构以构成走线槽，且功率模块连接至控制模块和电机本体伺服驱动端的连接线缆均就近贯穿相应的加强筋以连接至控制模块和伺服驱动端。
在上述的5G环境下的智能伺服一体机中，所述电机外壳包括相互对接的底壳和壳盖，所述底壳上具有用于安装第一电路板、第二电路板、电源接线端子和控制接线端子的安装部，所述壳盖上具有用于卡接第一电路板、第二电路板、电源接线端子和控制接线端子的卡接部。
在上述的5G环境下的智能伺服一体机中，所述安装部包括两个分别用于安装第一电路板和第二电路板的安装条形槽，以及两个分别用于安装电源接线端子和控制接线端子的矩形开槽，所述安装条形槽位于所述底壳的内壁，所述矩形开槽贯穿所述底壳的侧壁，且所述安装条形槽侧面开设有螺接孔；
所述卡接部包括两个分别用于卡接第一电路板和第二电路板且能够与安装条形槽对接成口字型结构的卡接槽，以及两个分别用于卡接电源接线端子和控制接线端子且能够通过与相应矩形开槽相对接将电源接线端子或控制接线端子周向包覆的矩形槽。
在上述的5G环境下的智能伺服一体机中，所述矩形槽与矩形开槽的深度和小于或等于电源接线端子及控制接线端子的宽度以使电源接线端子和控制接线端子能够被固定在相应的矩形槽与矩形开槽之间。
在上述的5G环境下的智能伺服一体机中，所述电源接线端子和控制接线端子的两侧均相对延伸有卡接耳，所述矩形开槽上具有用于卡接所述卡接耳的卡接槽。
在上述的5G环境下的智能伺服一体机中，所述控制模块包括含有DSP内核、MCU内核和FPGA内核的SOC处理器，所述控制模块连接有5G通讯模块，所述控制接线端子包括有用于插接5G天线的天线插座；所述功率模块包括以IPM为核心的驱动电路。
本实用新型的优点在于：将伺服电机与伺服驱动器集成为一体，提高伺服系统的集成度，减小伺服系统中伺服电机及伺服驱动器部分的整体体积，使其结构更紧凑、实用；将功率模块、控制模块与驱动电机三者集成在驱动电机内，具有更高的集成度，同时使后期接线更简单便捷。
附图说明
图1是本实用新型智能伺服一体机打开壳盖后的内部结构示意图；
图2是本实用新型壳盖的结构示意图。
附图标记：电机本体1；延伸部11；底壳12；壳盖13；矩形槽14；卡接槽15；编码器2；控制模块31；功率模块32；电源接线端子33；控制接线端子34；第一电路板35；第二电路板36；加强筋37；卡接耳38。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
伺服驱动器包括控制模块和功率模块，目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器DSP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。功率模块则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。功率模块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伺服电机。功率模块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。
现有技术将伺服驱动器中的功率模块和控制模块集成在一个模块中，然后集成模块与伺服电机相连接，存在集成度不够，后期接线不便等问题，本实施例将功率模块和控制模块重新拆解，并一起集成在伺服电机中。也就是说，将功率模块、控制模块与驱动电机三者集成在一起，具有更高的集成度，同时后期接线更简单便捷。
如图1所示，本实施例5G环境下的智能伺服一体机，包括电机本体1和位于电机本体1内的编码器2。特别地，电机本体1内部还具有伺服驱动器，所述伺服驱动器包括控制模块31和功率模块32，电机本体1的电机外壳上具有电源接线端子33和控制接线端子34。电源接线端子33连接于所述功率模块32，所述控制接线端子34连接于所述控制模块31，通过电源接线端子33为电机本体以及伺服驱动器供电，通过控制接线端子34向控制模块31输入控制命令以及从控制模块31中接收反馈信息，例如编码器2的输出数据等。具体地，电机本体1后端延伸有延伸部11，所述延伸部11内具有相互平行的第一电路板35和第二电路板36，所述控制模块31安装于第一电路板35上，所述功率模块32安装于第二电路板36上，所述控制模块31连接于所述编码器2和功率模块32，所述功率模块32连接于所述电机本体1的伺服驱动端，用户在使用过程中不再需要进行伺服驱动器和伺服电机之间的连接工作，避免后期因为接线问题导致的系统故障。
这里的功率模块32与现有技术一致，采用数字信号处理器DSP作为控制核心；控制模块31可以采用数字信号处理器DSP，也可以采用包括含有DSP内核、MCU内核和FPGA内核的SOC处理器，控制模块31连接有5G通讯模块，且控制接线端子34包括有用于插接5G天线的天线插座。
进一步地，编码器2包括编码圆盘，所述编码圆盘与第一电路板35和第二电路板36相平行，且第一电路板35位于编码圆盘和第二电路板36之间，编码器2的发光部件可以安装在第一电路板35上。具体地，第一电路板35和第二电路板36均垂直固定在电机外壳内，且第一电路板35和第二电路板36之间，第一电路板35和编码圆盘之间均构成散热空间。将伺服驱动器拆分为两部分分别安装在各自的电路板上，具有更高的安装灵活性，且各电路板之间均构成散热空间用于伺服电机内部散热，避免伺服电机内部温度过高对信号传输造成影响或对电器元件造成损害。另外，由于将驱动器拆装为两部分，且两部分在驱动电机的输出轴轴向方向上排列，所以本实施例的驱动电机相较于现有技术的同类型驱动电机只在长度上增加了有限的体积，在高度上几乎没有变化，相较于现有技术分体式的驱动电机和伺服驱动器具有更小的体积，占用更少的空间。
进一步地，第一电路板35和第二电路板36上可以分别焊接有分别连接于控制模块31和功率模块32的插接端，控制接线端子34上的连接线通过插接在第一电路板35上插接端的方式连接于控制模块31，电源接线端子33上的连接线通过插接在第二电路板36上插接端的方式连接于功率模块32。当然，这里电源接线端子33和控制接线端子34的连接线也可以通过焊接的方式直接焊接在相应的第二电路板36上和第一电路板35上。
优选地，第一电路板35和第二电路板36之间通过至少两根加强筋37相互连接。且加强筋37均呈空心结构以构成走线槽，走线槽贯穿加强筋37的两端，功率模块32连接至控制模块31和电机本体1伺服驱动端的连接线缆均就近贯穿相应的加强筋37以连接至控制模块31和伺服驱动端。加强筋37能够提高第一电路板35和第二电路板36的强度，增强伺服驱动器部分在电机外壳内的稳定性和牢固性。且加强筋37的内部空间可以用于走线，避免线路的杂乱，加强筋37两端分别贯穿第一电路板35和第二电路板36，然后两端的周向外侧可以具有螺纹以通过螺帽固定在第一电路板35和第二电路板36上。加强筋的材质可以选用金属合金材料，也可以选用塑料材质，具体由本领域技术人员自行选择。
具体地，如图1和图2所示，电机外壳包括相互对接的底壳12和壳盖13，所述底壳12上位于延伸部处具有用于安装第一电路板35、第二电路板36、电源接线端子33和控制接线端子34的安装部，所述壳盖13上位于延伸部处具有用于卡接第一电路板35、第二电路板36、电源接线端子33和控制接线端子34的卡接部。
其中，安装部包括两个分别用于安装第一电路板35和第二电路板36的安装条形槽，以及两个分别用于安装电源接线端子33和控制接线端子34的矩形开槽，所述安装条形槽位于所述底壳12的内壁，从底壁延伸至两个侧壁，所述矩形开槽贯穿所述底壳12的侧壁，第一电路板35和第二电路板36可以卡接在相应的安装条形槽中，或者安装条形槽侧面开设有螺接孔，将第一电路板35和第二电路板36分别安装在相应的安装条形槽后，使用螺栓穿过螺接孔-垂直穿过第一电路板35/第二电路板36-再穿过对面螺接孔，并用螺母将螺栓固定从而将第一电路板35和第二电路板36分别固定在相应的安装条形槽中。
卡接部包括两个分别用于卡接第一电路板35和第二电路板36且能够与安装条形槽对接成口字型结构的卡接槽15，以及两个分别用于卡接电源接线端子33和控制接线端子34且能够通过与相应矩形开槽相对接以将电源接线端子33或控制接线端子34周向包覆的矩形槽14。卡接槽15位于壳盖13的内壁，同样从底壁延伸至两个侧壁，矩形开槽位于壳盖13的侧壁。在电机壳体内部部件全部安装完毕后，直接将壳盖13盖在底壳12上即可，安装方便，结构简单。对接以后，第一电路板35被卡接在相应的安装条形槽与卡接槽15之间，第二电路板36被卡接在相应的安装条形槽与卡接槽15之间，电源接线端子33被卡接在相应的矩形开槽与矩形槽14之间，控制接线端子34被卡接在相应的矩形开槽与矩形槽14之间，从而将第一电路板35、第二电路板36、电源接线端子33和控制接线端子34被牢固地固定/嵌设在电机外壳内/上。另外，壳盖13与底壳12之间可以以卡接的方式相互对接，也可以以螺接等方式相互对接。
进一步地，矩形槽14与矩形开槽的深度和小于或等于电源接线端子33和控制接线端子34的宽度以使电源接线端子33和控制接线端子34能够被固定在相应的矩形槽14与矩形开槽之间。
优选地，电源接线端子33和控制接线端子34的两侧均相对延伸有卡接耳38，所述矩形开槽上具有用于卡接所述卡接耳38的卡接槽15。卡接槽15内壁具有橡胶层以增加卡接耳38与卡接槽之间的摩擦力。这样在打开壳盖13的时候，电源接线端子33和控制接线端子34也能够较为牢固地被卡接在矩形开槽中，从而避免在进行开盖检修等工作时电源接线端子33和控制接线端子34脱落影响检修工作的进行。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了电机本体1；延伸部11；底壳12；壳盖13；矩形槽14；卡接槽15；编码器2；控制模块31；功率模块32；电源接线端子33；控制接线端子34；第一电路板35；第二电路板36；加强筋37；卡接耳38等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (10)
1.一种5G环境下的智能伺服一体机，包括电机本体(1)和位于电机本体(1)内的编码器(2)，其特征在于，所述电机本体(1)内部还具有伺服驱动器，所述伺服驱动器包括控制模块(31)和功率模块(32)，电机本体(1)的电机外壳上具有电源接线端子(33)和控制接线端子(34)，所述电源接线端子(33)连接于所述功率模块(32)，所述控制接线端子(34)连接于所述控制模块(31)，所述电机本体(1)后端延伸有延伸部(11)，所述延伸部(11)内具有相互平行的第一电路板(35)和第二电路板(36)，所述控制模块(31)安装于所述第一电路板(35)上，所述功率模块(32)安装于所述第二电路板(36)上，所述控制模块(31)连接于所述编码器(2)和功率模块(32)，所述功率模块(32)连接于所述电机本体(1)的伺服驱动端。
2.根据权利要求1所述的5G环境下的智能伺服一体机，其特征在于，所述编码器(2)包括编码圆盘，所述编码圆盘与第一电路板(35)和第二电路板(36)相平行，且第一电路板(35)位于编码圆盘和第二电路板(36)之间。
3.根据权利要求2所述的5G环境下的智能伺服一体机，其特征在于，所述第一电路板(35)和第二电路板(36)均垂直固定在电机外壳内，且第一电路板(35)和第二电路板(36)之间，第一电路板(35)和编码圆盘之间均构成散热空间。
4.根据权利要求3所述的5G环境下的智能伺服一体机，其特征在于，所述第一电路板(35)和第二电路板(36)之间通过加强筋(37)相互连接。
5.根据权利要求4所述的5G环境下的智能伺服一体机，其特征在于，所述加强筋(37)均呈空心结构以构成走线槽，且功率模块(32)连接至控制模块(31)和电机本体(1)伺服驱动端的连接线缆均就近贯穿相应的加强筋(37)以连接至控制模块(31)和伺服驱动端。
6.根据权利要求5所述的5G环境下的智能伺服一体机，其特征在于，所述电机外壳包括相互对接的底壳(12)和壳盖(13)，所述底壳(12)上具有用于安装第一电路板(35)、第二电路板(36)、电源接线端子(33)和控制接线端子(34)的安装部，所述壳盖(13)上具有用于卡接第一电路板(35)、第二电路板(36)、电源接线端子(33)和控制接线端子(34)的卡接部。
7.根据权利要求6所述的5G环境下的智能伺服一体机，其特征在于，所述安装部包括两个分别用于安装第一电路板(35)和第二电路板(36)的安装条形槽，以及两个分别用于安装电源接线端子(33)和控制接线端子(34)的矩形开槽，所述安装条形槽位于所述底壳(12)的内壁，所述矩形开槽贯穿所述底壳(12)的侧壁，且所述安装条形槽侧面开设有螺接孔；
所述卡接部包括两个分别用于卡接第一电路板(35)和第二电路板(36)且能够与安装条形槽对接成口字型结构的卡接槽(15)，以及两个分别用于卡接电源接线端子(33)和控制接线端子(34)且能够通过与相应矩形开槽相对接将电源接线端子(33)或控制接线端子(34)周向包覆的矩形槽(14)。
8.根据权利要求7所述的5G环境下的智能伺服一体机，其特征在于，所述矩形槽(14)与矩形开槽的深度和小于或等于电源接线端子(33)及控制接线端子(34)的宽度以使电源接线端子(33)和控制接线端子(34)能够被卡接在相应的矩形槽(14)与矩形开槽之间。
9.根据权利要求8所述的5G环境下的智能伺服一体机，其特征在于，所述电源接线端子(33)和控制接线端子(34)的两侧均相对延伸有卡接耳(38)，所述矩形开槽上具有用于卡接所述卡接耳(38)的卡接槽(15)。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的5G环境下的智能伺服一体机，其特征在于，所述控制模块(31)包括含有DSP内核、MCU内核和FPGA内核的SOC处理器，所述控制模块(31)连接有5G通讯模块，所述控制接线端子(34)包括有用于插接5G天线的天线插座；所述功率模块(32)包括以IPM为核心的驱动电路。
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| CN201921973714.5U CN211063497U (zh) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | 一种5g环境下的智能伺服一体机 |
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|---|---|
| CN211063497U true CN211063497U (zh) | 2020-07-21 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU203739U1 (ru) * | 2020-10-16 | 2021-04-19 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМОБОТ" | Плата управления сервоприводом |
| CN113991941A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-01-28 | 浙江盘毂动力科技有限公司 | 具有外置式整流的控制器及轴向磁场电机 |
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2019
- 2019-11-15 CN CN201921973714.5U patent/CN211063497U/zh active Active
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| CN113991941A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-01-28 | 浙江盘毂动力科技有限公司 | 具有外置式整流的控制器及轴向磁场电机 |
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