CN211294877U - 电容模块及伺服驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电机控制设备技术领域，尤其涉及一种电容模块及伺服驱动器，其中电容模块包括安装架和多个电容，所述安装架上设有安装板，多个电容，所述电容排列于所述安装板上，各所述电容并联连接，各所述电容的第一引脚与电源端电信号连接，各所述电容的第二引脚接地。在电容模块中，通过将多个电容集成于安装板上，使其密集排列，形成电容阵列，从而缩小电容模块所占用的体积，并且，电容模块具有高容值的电容，能够驱动低压直流伺服电机，从而适配更高集成度的机器人或者自动化设备。

Description

电容模块及伺服驱动器

技术领域

本实用新型属于电机控制设备技术领域，尤其涉及一种电容模块及伺服驱动器。

背景技术

机器人和自动化设备的集成度越来越高，特别是协作型机器人，需要设计在与人类互动或者协作过程中的动作、姿态以及体积，要求协作机器人能够在自重减轻的情况下，提高负载能力。在机器人或者自动化设备中，通过伺服驱动器控制低压直流伺服电机，伺服电机控制机器人手臂，从而执行对应的动作。

高集成度的机器人和自动化设备，对高功率密度的伺服驱动器的需求日益强烈，而传统的伺服驱动器无法集成到空间有限的设备中，导致伺服驱动器的体积大，难以适应高度集成化的机器人和自动化设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电容模块，旨在解决现有技术中的伺服驱动器的体积大，难以适应高度集成化的机器人和自动化设备的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电容模块，包括：

安装架，所述安装架上设有安装板；

多个电容，所述电容排列于所述安装板上，各所述电容并联连接，各所述电容的第一引脚与电源端电信号连接，各所述电容的第二引脚接地。

本实用新型的电容模块中，通过将多个电容集成于安装板上，使其密集排列，形成电容阵列，从而缩小电容模块所占用的体积，并且，电容模块具有高容值的电容，能够驱动低压直流伺服电机，从而适配更高集成度的机器人或者自动化设备。

在其中一个实施例中，所述安装板为电路板，所述电路板上设有与电源端电信号连接的第一导电线路和接地的第二导电线路；

所述电容的第一引脚连接于所述第一导电线路，所述电容的第二引脚连接于所述第二导电线路。

在其中一个实施例中，所述安装架还包括至少两个根固定柱，所述电路板设置于所述固定柱上。

在其中一个实施例中，所述固定柱包括至少一根第一导电柱和至少一根第二导电柱；

所述第一导电柱的一端与所述第一导电线路电信号连接，所述第一导电柱的另一端与所述电源端电信号连接；

所述第二导电柱的一端与所述第二导电线路电信号连接，所述第二导电柱的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述第一导电柱至少部分为第一导电部，第一导电部沿所述第一导电柱的轴向延伸，所述第一导电部的一端与所述第一导电线路电信号连接，所述第一导电部的另一端与所述电源端电信号连接。

在其中一个实施例中，所述第二导电柱至少部分为第二导电部，第二导电部沿所述第二导电柱的轴向延伸，所述第二导电部的一端与所述第二导电线路电信号连接，所述第二导电部的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述电容包括陶瓷电容、贴片型电解电容和聚合物电容。

在其中一个实施例中，所述电容排列于所述安装板的上表面和下表面。

在其中一个实施例中，所述电容呈矩形阵列或者环形阵列排布。

为实现上述目的，本实用新型采用的另一技术方案是：一种伺服驱动器，包括所述的电容模块。

在本实用新型的伺服驱动器中，包括前述电容模块，使得伺服驱动器的整体体积缩减，提高了伺服驱动器的集成度，并且具有足够驱动低压直流伺服电机启动的高容值电容，能够更加适配高度集成化的机器人和自动化设备

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电容模块中的第一连接头的结构示意图；

图2为图1中A-A线的剖切视图；

图3为本实用新型实施例提供的电容模块中的第一连接头的侧视图。

其中，图中各附图标记：1、安装架；11、安装板；111、避空区；12、固定柱；121、第一导电柱；122、第二导电柱；C、电容；DC、电源端。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图1至3中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1至3描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或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实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种应用于电机驱动的电容模块，具体来说可以作为应用于低压直流伺服驱动器的母线电容。如图1所示，电容模块包括安装架1和设置于安装架1上的多个电容C。

具体地，安装架1上设有安装板11，各电容C排列于安装板11上。各电容 C以并联的形式连接，从而增加电容模块的容量。各电容C的第一引脚与电源端DC电信号连接，各电容C的第二引脚接地。对应的电路原理图如图3所示，图3中以省略画法示出了250个电容C，分别为电容C1至电容C250。

本实施例以电容模块在低压直流伺服驱动器上的应用为例做说明。电容模块在低压直流伺服驱动器上作为母线电容使用，其中一个作用为提供瞬时峰值功率。

低压直流伺服驱动器中的电容模块的容量取决于伺服驱动器需要输出的瞬时功率的大小。对于低压直流伺服驱动器，电机所需能量的来源分为两部分：电源和电容模块。一般情况下电源距离用电端较远，无法及时提供伺服驱动器所需的峰值电流，这部分电流就要靠伺服驱动器上面所挂载的母线电容来补充，行业内很难找到一个标准的计算公式可以衡量此电容C值的大小。在使用开关电源为低压直流伺服驱动器供电时，一般采用如下经验公式：

线电容c＞I*20uF，I为伺服驱动器输出的额定电流

在实际应用过程中，如此高容值的电容C，其体积较大，主要体现在高度较高，无法集成到小体积的伺服驱动器中。本实施例中，通过将多个电容C集成于安装板11上，使其密集排列，形成电容阵列，从而缩小电容模块所占用的体积，并且，电容模块具有高容值的电容C，能够驱动低压直流伺服电机启动，从而适配更高集成度的机器人或者自动化设备。

在一实施例中，前述电容C为体积小的微型电容C，微型电容C包括但不限于陶瓷电容、贴片型电解电容和聚合物电容。前述陶瓷电容、贴片型电解电容以及聚合物电容均具有体积小电容C大的特点，如此，将多个陶瓷电容、多个贴片型电解电容或者多个聚合物电容紧密排列于安装板11上时，能进一步提高电容C量并且缩减电容模块的体积。

进一步的，本实施例优选陶瓷电容。具体来说，采用电解电容时需要考虑电解电容的纹波电流引起的温升，采用陶瓷电容可以忽略该纹波电流对陶瓷电容的影响。

在一实施例中，安装板11为电路板，电路板上印刷有第一导电线路(图中未示出)和第二导电线路(图中未示出)，第一导电线路与电源端DC电信号连接，第二导电线路则接地线。

电容C的第一引脚连接于第一导电线路，电容C的第二引脚连接于第二导电线路。具体来说，电容C的第一引脚通过焊接的方式与第一导电线路连接，从而实现电容C与电源端DC的电信号连接。电容C的第二引脚通过焊接的方式与第二导电线路连接，从而使得电容C的第二引脚接地。

在电路板上印刷第一导电线路和第二导电线路，能够整齐布线，便于整齐地将电容C焊接于电路板上。

在一实施例中，安装架1还包括至少两个根固定柱12，电路板设置于固定柱12上，电路板通过固定柱12进行固定安装。具体来说，固定柱12的数量可以是两根、三根、四根以及四根以上的其他数量。

其中，附图1和附图2为具有四根固定柱12的实施方式。

在一实施例中，前述固定柱12包括至少一根第一导电柱121和至少一根第二导电柱122。第一导电柱121的一端与第一导电线路电信号连接，第一导电柱 121的另一端与电源端DC电信号连接。通过第一导电柱121与电源端DC电信号连接，从而在直流低压伺服电机启动时为其提供瞬时峰值功率，为直流低压伺服电机启动供电。

第二导电柱122的一端与第二导电线路电信号连接，第二导电柱122的另一端接地。

其中，附图3为具有两根第一导电柱121和两根第二导电柱122的实施方式

具体来说，第一导电柱121至少部分为第一导电部(图中未示出)，第一导电部沿第一导电柱121的轴向延伸，第一导电部的一端与第一导电线路电信号连接，第一导电部的另一端与电源端DC电信号连接。比如第一导电部为第一导线，第一电线设置于第一导电柱121的表面或者设置于第一导电柱121内，第一电线沿第一导电柱121的轴向延伸，第一导线具有导电功能，从而使得第一导电柱121具有导电功能，传递电容C与电源端DC之间的电信号。

或者，第一导电柱121为金属导体，从而具有导电功能。

第二导电柱122至少部分为第二导电部(图中未示出)，第二导电部沿第二导电柱122的轴向延伸，第二导电部的一端与第二导电线路电信号连接，第二导电部的另一端接地。比如第二导电部为第二导线，第二电线设置于第二导电柱122的表面或者设置于第二导电柱122内，第二电线沿第二导电柱122的轴向延伸，第二导线具有导电功能，从而使得第二导电柱122具有导电功能。

或者，第二导电柱122为金属导体，从而具有导电功能。

在一实施例中，如图1、图2所示，电容C排列于安装板11的上表面和下表面，如此能够充分利用安装板11上下表面的空间，提供电容模块的空间利用率，提供电容C集成度。

在一实施例中，电容C排列于安装板11上，具体的阵列方式包括但不限于矩形阵列和环形阵列。

另外，由于本实施例中固定板或者说电路板通过固定柱12的方式固定，在电容C的阵列中设有与固定柱12一一对应设置的避空区111，避空区111正对固定柱12所在的位置，在避空区111内不焊接电容C，从而为固定柱12与安装板11提供安装空间。

本实用新型实施例还提供了一种伺服驱动器，伺服驱动器包括前述电容模块。通过在伺服驱动器中设置前述电容模块，使得伺服驱动器的整体体积缩减，提高了伺服驱动器的集成度，并且具有足够驱动低压直流伺服电机启动的高容值电容，能够更加适配小型化的机器人和自动化设备。

以上描述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电容模块，其特征在于，包括：

安装架，所述安装架上设有安装板；

多个电容，所述电容排列于所述安装板上，各所述电容并联连接，各所述电容的第一引脚与电源端电信号连接，各所述电容的第二引脚接地。

2.根据权利要求1所述的电容模块，其特征在于，所述安装板为电路板，所述电路板上设有与电源端电信号连接的第一导电线路和接地的第二导电线路；

所述电容的第一引脚连接于所述第一导电线路，所述电容的第二引脚连接于所述第二导电线路。

3.根据权利要求2所述的电容模块，其特征在于，所述安装架还包括至少两个根固定柱，所述电路板设置于所述固定柱上。

4.根据权利要求3所述的电容模块，其特征在于，所述固定柱包括至少一根第一导电柱和至少一根第二导电柱；

所述第一导电柱的一端与所述第一导电线路电信号连接，所述第一导电柱的另一端与所述电源端电信号连接；

所述第二导电柱的一端与所述第二导电线路电信号连接，所述第二导电柱的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的电容模块，其特征在于，所述第一导电柱至少部分为第一导电部，第一导电部沿所述第一导电柱的轴向延伸，所述第一导电部的一端与所述第一导电线路电信号连接，所述第一导电部的另一端与所述电源端电信号连接。

6.根据权利要求4所述的电容模块，其特征在于，所述第二导电柱至少部分为第二导电部，第二导电部沿所述第二导电柱的轴向延伸，所述第二导电部的一端与所述第二导电线路电信号连接，所述第二导电部的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的电容模块，其特征在于，所述电容为陶瓷电容、贴片型电解电容或者聚合物电容。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电容模块，其特征在于，所述电容排列于所述安装板的上表面和下表面。

9.根据权利要求8所述的电容模块，其特征在于，所述电容呈矩形阵列或者环形阵列排布。

10.一种伺服驱动器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电容模块。

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