WO1999052339A1 - Cooling device of multispindle servo-amplifier - Google Patents

Description

明 細 害

多軸サ一ボアンプの冷却装 S

〔技術分野〕

本発明は、 ¾数軸を持つ産業用機械のモ タ駆動用サーボアンプに関するもの である。

〔背鱟技術〕

従来の多軸サーボアンプの冷却装置は、'図 3に示すように、 少なくとも一つの 霪カ用半 体素子を持つモータ駆動用の褸数台の例えば 3台のサーボアンプ S 1 ~S 3に個別に冷却用のヒ—トシンク H 1〜H 3を持つ構成になってレ、た。 これちのサ一ボアンプ S 1〜S 3で図示しない 3軸のモータを βするが、 そ れぞれのヒートシンク H I ~Η 3の冷却能力は、 個別のサーボアンプ S 1〜S 3 の連続;^出力時の ¾Λ用 体素子のジャンクション が、 許容 以下に なるように設定されている。

なお、 図においては、 わかりやすくす ¾ためにサ一ボアンプ S 1〜S 3のコネ クタ類およ υ«¾り付け構造などは省略して示している。

しかしながら、 多軸サーボアンプは、 全てのアンプを同時に連続定格出力で運 転するようなことはほとんどない。 例えば、 産業用ロボットなどに用いられる多 軸サーポアンプは、 全軸トータルの平均出力は各軸の逮練定格出力の総和より小 さレヽことが多レ、。 図 4に例えば 2台のサーボアンプを用レヽて図示しないモータ等 を駆動する:^、 つまり、 2軸の場合の軸出力のバタ ン例を示す。 ¾¾¾はサー ポアンプの定格出力に対する^ jft時の割合、 横軸は時間を表す。 図 4において 期閒 Αでは、 第 1軸は 1 0 0 %出力で動作し、第 2軸は 5 0 %出力で動作する。 期阇 Bで に第 1軸が 5 0 %、 第 2軸が 1 0 0 "½出力で動作するというよう に、 糊で見れば 1 0 0 %動作である力 全軸ト一タノレでは 7 5 %となる。

このような ¾ &^、 複 ^のサ一ポアンプ Sに個別にヒートシンク Hを持つ構成 としていた従来のサーポアンプの冷却装 gでは、 トータルとしての^ ί ί ^量に 対して、 それ以上の冷却 Sを有する構成どなっており、 ヒートシンクのサイズ、 コストが必要以上に大きくなりすぎてレ、るという問題があった。

そこで本発明は、 ヒートシンクのサイズ、 質量、 コストを低 jH ^ることができ る多軸サーポアンプの 装置を ^することを目的とするものである。

〔菊明の開示〕

本発明は、 少なく も一つの ¾Λ用半導体素子を^ モータ,用のサーボア ンプを複数台備えた多軸サ—ボアンブにおレ、て、 一つの冷却用ヒートシンクの上 に ήίΠΞ複数台のサ―ポアンプを搭載するようにしたものである。

また、 itriHヒートシンクは、 Ιϋΐ¾*数のサーポアンプのそれぞれの連続 出 力の総和よりも少ない出力に対応するように、 サイズおよび質量が設定されてい るものである。

したがって、 速続定格出力で運転しているサーポアンプの熱を、 速続定格出力 に満たなレヽ出力で 3 転してレヽるサ ボアンプが位度する七一トシンクの部分でも 纖することができ、 ヒートシンク全体のサイ 、 質量、 コストを大幅に低 ることができる。

以 _ Φベたように、 本発明によれば、 一つの冷却用ヒートシンク'の上に複数台 のサ一ポアンプを搭載して多軸サ一ボアンブの冷却装置を構成しているので、 連 統定格出力で運転しているサーボアンプの熱を、 連練定格出力に満たない出力で ¾ ^して ヽるサーボアンプが立 gするヒートシンクの部分でも放 することがで きる。 したがって、 サーボアンブごとにそれぞれ連統定格出力を満足するように 設定された別個のヒ^"トシンクを有する従籴め多軸サーボアンプの 装 gに比 ベ、 七一トシンク全体のサイズ、 質量、 コストを大幅に低减する とができる。

〔図面の簡単な説明〕

図 1は、 本発明の雄例を示す多軸サーボアンプの冷却装置の雕図である。 図 2は、 本努明の実施例におけるサーボアンプの構成例を示す側面図である。 図 3は、 従来鎌を示す多軸サーボアンプの冷却装置の図である。 図 4は、 従来技 術における軸出力のパタ一例を示 «明図で る。

〔努明を実 するための最良の形態〕 以下、 本発明の実施例を図に基づいて説明する。

図 1は本発明の実施例〖こおける多軸サ一ボアンプの冷却装鬣を示す斜視図で、 図 2はサ一ポアンプの構成例を示す側面図である。 囡におレ、て、 図 3と同一符号 は同一または相当する部材を示している。. 図 1に示すように、 本発明の多軸サーポアンプの冷却装置は、 一つの冷却用ヒ ートシンク Hの上に複数台、 例えば 3台のサーポアンプ S 1〜S 3.を搭載するよ うにしてレ、る。

また、 前記ヒートシンク Hは、 前記複数のサーポアンプ S 1〜S 3めそれぞれ の連 出力の総口よりも少なレヽ出力に対応するように、 サイズぉよび質 iを 設定している。

サーポアンプの具体的構造は、 例えば図 2.に示すようになっている。

すなわち、 電力用鸭^子（たとえば I G B Tモジュール） 1を基板 2に実 装するとともに、 «力用半導体素ギの 回路、 回路、 出回路、 制御 回路、 モータ出力コネクタなどを、 板 2と、 この基板 2の上部に配設した 3上に搽載している。 te®カ用 体軒 1の； w面は、 共通のヒートシ ンク Hに面,し、 1g力用半導体索子 1を冷却するようになっている。

このように稱成された多軸サ一ポアンプの冷却装置における多軸サ一ポアンブ の冷却は、 つぎめようにして行う。

各サーボアンプ S 1〜S 3に内蔵された電力用半導体素子 1は、 ¾Λ損失によ る熱 発生する力 ΙίΙΒ電力用半導体索子 1は共通のヒートシンク Ηに面^し ているので、 発生した熱は tifSヒートシンク Ηに^される。 ヒ"トシンク Hに 伝達きれた熱は、 ヒートシンク Hの表面から大気中に放熱される。 このとき、 例 えばサ一ボアンプ S 1とサーボアンプ S 3力 S連続 出力に満たない出力で藤 されており、 サーポアンプ S 2が、 違^ 出力で されているとすると、 サ ーボアンプ S 1とサーポアンプ S 3からの熱は、 ヒ^ "トシンク Ηのサ一ボアンプ S 1とサ ボアンプ S 3が取り付けられている部分のみで^ ¾散できる力 S、 サー ポアンブ S 2からの熱は、 ヒートシンク Hのサ一ボアンブ S 2が取り付けられて いる部分のみ が十分できないので、 サーボアンプ S 2からの熱はヒート シンク Hのサ一ボアンプ S 1とサ一ボアンプ S 3が取り付けられている部分にも ^^され、 この部分からも^ ½散が行われる。

したがって、 ヒートシンク Hを^活用することができるので、 ヒ一トシンク. 全体のサイズおよ ϋ!|Τ量は、 来に比べて大幅に低減されることになる。

〔産業上の利用可翻 本発明は、 複漏を： rる産業用柳のモータ繊用サーポアンプに舰して、 冷却 の良好なモータ^ ¾用サ一ボアンプを製造、 する分野 ί ^用できる。

Claims

請求の範囲

1 . 少なくとも一つの^用^^^子を^ モータ垂用のサーボアンプを褸 備えた多軸サ一ボアンプにおいて、 3の 用ヒートシンクの上に itjisa 数台のサーボアンプを搽載したことを,とする多軸サ一ボアンプの冷却装 fit

2 . oiBヒートシンク力 ri¾s数のサーボアンプのそれぞれの連続 出力の 総和よりも少ない出力に対応するように、 サイズおよび ftが設定されているこ とを «とする ?5賴 1 ?5栽の多軸サーボアンプの?^装