CN215942986U - 一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，属于控制柜装置技术领域。包括主体结构布局和各部件接线明细，主体由铝型材组装而成，底板、前柜板、左柜板、后柜板和右柜板将主体围出一安装空腔，开关设备、控制器、驱动器等部件安装在空腔内，且各部件之间用导线连接起来形成一个完整的回路。该便携式可拆装的机械臂控制柜体积小，重量轻，仅有7KG，便于携带；该便携式可拆装的机械臂控制柜结构简单，可反复进行拆装接线，且拆装方便接线简单，能够使得相关人员对控制柜的结构以及接线理解更加透彻，对于培养控制柜操作维护应用技术型人才具有重大意义，非常适用于教育教学领域。

Description

一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜

技术领域

本实用新型涉及一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，主要用于六轴机械臂的控制，属于控制柜装置技术领域。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，人们对生活水平的要求越来越高，劳动力成本也随之持续增加，为了降低生产成本，提高生产效率，解放劳动力，世界各国都在大力发展机械臂（工业机器人）技术。控制柜通过对机械臂发出相应的控制命令，使机械臂完成升、降、拜、坐、伏或者其他规定的动作，从而在工业生产，教育实践等领域得以应用。控制柜是机械臂的控制核心，只有当控制柜正常工作时，机械臂才能按照人们的要求完成生产任务或教学实践。现有技术的控制柜重量较重，不便于携带，同时大多是固定连接，拆装不方便，这就对在教育教学中让学生更加了解控制柜结构造成了阻碍。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，旨在解决教育教学中不能反复拆装以及携带不方便，从而导致培养操作维护应用技术型人才的质量不高的问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，包括底板1、铝型材2、前柜板10、左柜板14、后柜板16、右柜板19，多根铝型材2连接在一起，组装成控制柜主体，底板1、前柜板10、左柜板14、后柜板16和右柜板19将控制柜主体围出一安装空腔，

底板1上靠近前柜板10的一侧安装有开关电源4，底板1上中间靠近左柜板14的一侧安装有接线端子6，控制器5安装在接线端子6的右侧，接线端子6的后面安装有三个呈平行分布的第一驱动器7，第一驱动器7的右侧安装有三个呈平行分布的第二驱动器8，开关电源4、第一驱动器7、第二驱动器8均与控制器5连接，第一驱动器7、第二驱动器8均通过接线端子6与开关电源4连接。

具体地，前柜板10的左侧安装有电源开关11，电源开关11的右侧设有一个正向安装的正装风扇12，正装风扇12的右侧设有一个反向安装的反装风扇13，电源开关11分别与电源、开关电源4连接，正装风扇12、反装风扇13均与开关电源4连接。

具体地，左柜板14表面的左侧设有由若干矩形孔组成的通风口15，通风口15正对第一驱动器7。

具体地，后柜板16的右侧设有多个航空插头17，多个航空插头17的下方设有拓展接口18。

具体地，右柜板19表面以中线为界划分为上区域01和下区域02，在上区域01的右上方设有GND接线口20，左上方设有24V接线口21，右下方设有O接线口22，左下方设有I接线口23，四组接线口呈平行分布，下区域02的右半部分自上到下依次设有COM口24、暂停开关26、开始开关27和信号灯28，下区域02的左半部分自上到下依次设有驱动器开关25和急停开关29，驱动器开关25有红色的开始键和黑色的停止键，COM口24用于与上位机控制平台相连接，GND接线口20、24V接线口21、O接线口22、I接线口23、COM口24、暂停开关26、开始开关27、急停开关29均与控制器5连接，驱动器开关25与接线端子6连接，信号灯28与驱动器开关25连接。

具体地，安装在底板1背面的四个橡胶防滑垫9位于控制柜主体的四个角且关于底板1的中心呈对称分布，

具体地，铝型材2采用2020铝型材，十二根铝型材2通过金属角件3连接在一起。

具体地，电源开关11为品字型开关，电源开关11的 N端、L端和接地端用导线连接到开关电源4的N端、L端和接地端，开关电源4还剩下三个V+端和三个V-端，第一个V+端与正向安装风扇12和反装风扇13的任意一端串联起来，第一个V-端与正向安装风扇12和反装风扇13的另外一端串联起来。

具体地，第一驱动器7采用 DM556型号驱动器，第二驱动器8采用TB6600型驱动器。

本实用新型的有益效果是：

1、该便携式可拆装的六轴机械臂控制柜：设有控制器开关和驱动器开关分别位于前柜板和右柜板表面，只有当两个开关同时接通时，控制柜才能正常工作，在一定程度上提高了整个装置的安全性。在保证各个部件正常安装的情况下，安装空腔内预留出了恰到好处的空间用于线路连接，既增加了可观赏性，又利于线路检查。在底板背面安装了四个橡胶防滑垫，在放置控制柜时能够避免底板与地面之间的摩擦，且可以防止控制柜发生滑动，稳定性得到有效提高，又由于橡胶防滑垫将控制柜支撑起来，控制柜底板与地面之间留有空隙，因此在移动控制柜时比较方便。

2、该便携式可拆装的六轴机械臂控制柜：主要应用于教育教学领域，主体以及各个柜板表面的部件都是通过螺丝安装在一起，可以对其进行反复拆装且拆装较为方便，同时体积小重量轻，仅有7KG，非常便于携带，有利于课堂的教学实践或是从事相关行业的技术人员更加深入了解控制柜结构及线路连接，以适应培养操作维护应用技术型人才不断提升的标准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型接线示意图；

图3是本实用新型底板部件接线示意图；

图4是本实用新型底板部件与前柜板部件接线示意图；

图5是本实用新型底板部件与后柜板部件接线示意图；

图6是本实用新型底板部件与上区域部件接线示意图；

图7是本实用新型底板部件与下区域部件接线示意图。

图中：1-底板、2-铝型材、3-金属角件、4-开关电源、5-控制器、6-接线端子、7-第一驱动器、8-第二驱动器、9-橡胶防滑垫、10-前柜板、11-电源开关、12-正向安装风扇、13-反装风扇、14-左柜板、15-通风口、16-后柜板、17-航空插头、18-拓展接口、19-右柜板、20-GND接线口、21-24V接线口、22-O接线口、23-I接线口、24-COM口、25-驱动器开关、26-暂停开关、27-开始开关、28-信号灯、29-急停开关、01-上区域、02-下区域。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解位对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：如图1-7所示，一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，包括底板1、铝型材2、前柜板10、左柜板14、后柜板16、右柜板19，多根铝型材2连接在一起，组装成控制柜主体，底板1、前柜板10、左柜板14、后柜板16和右柜板19将控制柜主体围出一安装空腔，

底板1用于安装一些主控部件，底板1上靠近前柜板10的一侧安装有开关电源4，底板1上中间靠近左柜板14的一侧安装有接线端子6，控制器5安装在接线端子6的右侧，接线端子6的后面安装有三个呈平行分布的第一驱动器7，第一驱动器7的右侧安装有三个呈平行分布的第二驱动器8，开关电源4、第一驱动器7、第二驱动器8均与控制器5连接，第一驱动器7、第二驱动器8均通过接线端子6与开关电源4连接。

开关电源4用于将220V交流电转换为24V直流电给三个DM556型驱动器7、三个TB6600型驱动器8、控制器5、正装风扇12和反装风扇13供电。接线端子6用于将经过开关电源4产生的24V直流电与三个第一驱动器7和三个第二驱动器8的电源口相连给其供电。控制器5用于发出脉冲控制信号给三个第一驱动器7和三个第二驱动器8，使其能够按照预先设定的程序控制电机的转动。

进一步地，前柜板10的左侧安装有电源开关11，电源开关11与220V电源线相连，控制电源的通断，电源开关11的右侧设有一个正向安装的正装风扇12，正装风扇12的右侧设有一个反向安装的反装风扇13，电源开关11分别与电源、开关电源4连接，正装风扇12、反装风扇13均与开关电源4连接。

正装风扇12用于将外界的空气吸入控制柜内，反向安装的反装风扇13用于将控制柜内的空气抽出去，正装风扇12与反装风扇13配合可以实现换气的效果从而达到散热的作用。

进一步地，左柜板14表面的左侧设有由若干矩形孔组成的通风口15，通风口15正对第一驱动器7，既能在一定程度上散发驱动器产生的热量，又能增加一定的可观赏性。

进一步地，后柜板16的右侧设有多个航空插头17，多个航空插头17的下方设有拓展接口18。本实用新型中采用六个航空插头17，六个航空插头17用于引出导线后与机械臂相连，从而控制机械臂，六个航空插头17的下方是三个稍大一点的拓展接口18，该拓展接口18给用户提供了一个开发控制柜新功能的余地。

进一步地，右柜板19表面以中线为界划分为上区域01和下区域02，在上区域01的右上方设有GND接线口20，左上方设有24V接线口21，右下方设有O接线口22，左下方设有I接线口23，四组接线口呈平行分布，下区域02的右半部分自上到下依次设有COM口24、暂停开关26、开始开关27和信号灯28，下区域02的左半部分自上到下依次设有驱动器开关25和急停开关29，驱动器开关25有红色的开始键和黑色的停止键，COM口24用于与上位机控制平台相连接，GND接线口20、24V接线口21、O接线口22、I接线口23、COM口24、暂停开关26、开始开关27、急停开关29均与控制器5连接，驱动器开关25与接线端子6连接，信号灯28与驱动器开关25连接。

进一步地，安装在底板1背面的四个橡胶防滑垫9位于控制柜主体的四个角且关于底板1的中心呈对称分布。橡胶防滑垫9用于避免底板与地面直接产生摩擦，对控制柜具有很好的保护作用且提高了控制柜的稳定性，同时在一定程度上使散热效果得到提升。

进一步地，铝型材2采用2020铝型材，十二根铝型材2通过金属角件3连接在一起。

进一步地，电源开关11为品字型开关，电源开关11的 N端、L端和接地端用导线连接到开关电源4的N端、L端和接地端，开关电源4还剩下三个V+端和三个V-端，第一个V+端与正向安装风扇12和反装风扇13的任意一端串联起来，第一个V-端与正向安装风扇12和反装风扇13的另外一端串联起来。

进一步地，第一驱动器7采用 DM556型号驱动器，第二驱动器8采用TB6600型驱动器，第一驱动器7自左到右包括驱动器0、驱动器1、驱动器2，第二驱动器8自左到右包括驱动器3、驱动器4、驱动器5。

需要说明的是：如图2、3、5、6所示，驱动器0、驱动器1、驱动器2、驱动器3、驱动器4、驱动器5中的数字0、1、2、3、4、5不是标号，仅表示驱动器的序号。图2、图5中的航空插头0、航空插头1、航空插头2、航空插头3、航空插头4、航空插头5中的数字0、1、2、3、4、5不是标号，仅表示航空插头的序号。

DM556型号驱动器允许的最高额定电流和能够提供的最大脉冲信号分别是5.6A和25600Hz， TB6600型驱动器8允许的最高额定电流和能够提供的最大脉冲信号分别是4.0A和6400Hz。

进一步地，下区域02的右半部分自上到下依次设有用于与上位机控制平台相连接的COM口24、可以发出脉冲信号使得机械臂暂停运行的暂停开关26、可以发出脉冲信号使暂停的机械臂恢复正常运行的开始开关27和检查线路是否导通的信号灯28，当线路正常导通时，信号灯28就会亮，否则就不会亮，下区域02的左半部分自上到下依次设有驱动器开关25和急停开关29，驱动器开关25有红色的开始键和黑色的停止键，按下红色的开始键时驱动器就会上电从而开始运行，按下黑色停止键时驱动器就会断电从而停止运行，当按下急停开关29时会发出控制信号使得控制器5复位。

在本实施方式中，所述底板1、前柜板10、左柜板14、后柜板16和右柜板19用螺丝固定在主体上，开关部件、控制器、接线端子用导线连接成闭合回路。

进一步地，请参阅图3，控制器5的AXIS区域端口中的D0-~ D5-端口用排线分别与驱动器0~驱动器5的D-端口相连，D0+~D5+端口用排线分别与驱动器0~驱动器5的D+端口相连，P0-~P5-端口用排线分别于驱动器0~驱动器5的P-端相连，P0+~P5+端口用排线分别与驱动器0~驱动器5的P+端口相连，从接线端子6的+端和-端各引出六个接线端，从+端引出的六个接线端分别与驱动器0~驱动器5的V+端相连，从-端引出的六个接线端口分别与驱动器0~驱动器5的GND端相连。

进一步地，请参阅图4，前柜板10表面设有电源开关11，正向安装风扇12和反装风扇13，电源开关11是一个品字型开关，按照说明书把电源开关11内部导线连接完成之后，分别将N端、L端和接地端用导线连接到开关电源4的N端、L端和接地端，开关电源4还剩下三个V+端和三个V-端，第一个V+端与正向安装风扇12和反装风扇13的任意一端串联起来，第一个V-端与正向安装风扇12和反装风扇13的另外一端串联起来，由于两个风扇的安装反向不同，因此可以在控制柜内部实现换气散热的功能，开关电源4的第二个V+端和第二个V-端分别与安装在右柜板19表面的驱动器开关25的11端和21端相连，开关电源4的最后一个V+端和V-端分别与控制器的0V端和24V端相连。

进一步地，请参阅图5，后柜板16表面安装有六个航空插头17且设有三个用于开发新功能的拓展接口18，航空插头0~航空插头5的1端分别与驱动器0~驱动器5的A+端相连，航空插头0~航空插头5的2端分别与驱动器0~驱动器5的A-端相连，航空插头0~航空插头5的3端分别与驱动器0~驱动器5的B+端相连，航空插头0~航空插头5的4端分别与驱动器0~驱动器5的B-端相连。

进一步地，请参阅图6，右柜板19表面安装有GND接线口20、24V接线口21、O接线口22、I接线口23、COM口24、驱动器开关25、暂停开关26、开始开关27、信号灯28和急停开关29，控制器5的INPUT区域端口中的六个GND端用排线从GND接线口20引出，六个24V端口用排线从24V接线口21引出，i00~i05用排线从I接线口23引出，控制器5的OUTPUT区域端口中的O0~O5用排线从O接线口引出，GND接线口20、24V接线口21、O接线口22和I接线口23最多可以引出10p的排线，本实用新型只引出了6p的排线，控制器5的COM端与右柜板19表面的COM口24相连，驱动器开关25的12端和22端分别与接线端子6的+端和-端相连，暂停开关26和开始开关27的C端接在一起与控制器5的JY区域端口中的GND端相连，暂停开关26和开始开关27的NO端分别与控制器5的JY区域端口中的STO端和STA端相连，信号灯28的两端分别与驱动器开关25的12端和22端相连，急停开关29的23端和24端（常开端口）分别与控制器5的JY区域端口中的nRST端和GND端相连。

本实用新型的控制柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全，运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路，可以对某些电气参数进行调整，使之保持在稳定范围内以防发生故障。该便携式可拆装的机械臂控制柜安装有六个驱动器，不仅可以对六轴机械臂进行控制，也可以对五轴，四轴，三轴的机械臂进行控制；该便携式可拆装的机械臂控制柜体积小，重量轻，仅有7KG，便于携带；该便携式可拆装的机械臂控制柜结构简单，可反复进行拆装接线，且拆装方便接线简单，能够使得相关人员对控制柜的结构理解更加透彻，对于培养控制柜操作维护应用技术型人才具有重大意义，非常适用于教育教学领域。

以上所展示的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，其特征在于：包括底板（1）、铝型材（2）、前柜板（10）、左柜板（14）、后柜板（16）、右柜板（19），多根铝型材（2）连接在一起，组装成控制柜主体，底板（1）、前柜板（10）、左柜板（14）、后柜板（16）和右柜板（19）将控制柜主体围出一安装空腔；

底板（1）上靠近前柜板（10）的一侧安装有开关电源（4），底板（1）上中间靠近左柜板（14）的一侧安装有接线端子（6），控制器（5）安装在接线端子（6）的右侧，接线端子（6）的后面安装有三个呈平行分布的第一驱动器（7），第一驱动器（7）的右侧安装有三个呈平行分布的第二驱动器（8），开关电源（4）、第一驱动器（7）、第二驱动器（8）均与控制器（5）连接，第一驱动器（7）、第二驱动器（8）均通过接线端子（6）与开关电源（4）连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，其特征在于：前柜板（10）的左侧安装有电源开关（11），电源开关（11）的右侧设有一个正向安装的正装风扇（12），正装风扇（12）的右侧设有一个反向安装的反装风扇（13），电源开关（11）分别与电源、开关电源（4）连接，正装风扇（12）、反装风扇（13）均与开关电源（4）连接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，其特征在于：左柜板（14）表面的左侧设有由若干矩形孔组成的通风口（15），通风口（15）正对第一驱动器（7）。

4.根据权利要求1所述的一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，其特征在于：后柜板（16）的右侧设有多个航空插头（17），多个航空插头（17）的下方设有拓展接口（18）。

5.根据权利要求1所述的一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，其特征在于：右柜板（19）表面以中线为界划分为上区域（01）和下区域（02），在上区域（01）的右上方设有GND接线口（20），左上方设有24V接线口（21），右下方设有O接线口（22），左下方设有I接线口（23），四组接线口呈平行分布，下区域（02）的右半部分自上到下依次设有COM口（24）、暂停开关（26）、开始开关（27）和信号灯（28），下区域（02）的左半部分自上到下依次设有驱动器开关（25）和急停开关（29），驱动器开关（25）有红色的开始键和黑色的停止键，COM口（24）与上位机控制平台相连接，GND接线口（20）、24V接线口（21）、O接线口（22）、I接线口（23）、COM口（24）、暂停开关（26）、开始开关（27）、急停开关（29）均与控制器（5）连接，驱动器开关（25）与接线端子（6）连接，信号灯（28）与驱动器开关（25）连接。

6.根据权利要求1所述的一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，其特征在于：底板（1）背面的四个角均安装有橡胶防滑垫（9），四个橡胶防滑垫（9）关于底板（1）的中心呈对称分布。

7.根据权利要求1所述的一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，其特征在于：铝型材（2）采用2020铝型材，十二根铝型材（2）通过金属角件（3）连接在一起。

8.根据权利要求1所述的一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，其特征在于：电源开关（11）为品字型开关，电源开关（11）的 N端、L端和接地端用导线连接到开关电源（4）的N端、L端和接地端，开关电源（4）还剩下三个V+端和三个V-端，第一个V+端与正向安装风扇（12）和反装风扇（13）的任意一端串联起来，第一个V-端与正向安装风扇（12）和反装风扇（13）的另外一端串联起来。

9.根据权利要求1所述的一种便携式可拆装的六轴机械臂控制柜，其特征在于：第一驱动器（7）采用 DM556型号驱动器，第二驱动器（8）采用TB6600型驱动器。

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