一種臥式伺服電控櫃的元件布局系統的製作方法

2023-04-23 01:06:06 1

本發明涉及一種臥式伺服電控櫃的元件布局系統。

背景技術：

隨著機器人產業的迅速發展，多軸伺服電控櫃作為機器人控制系統的必備部件，逐漸進入各個公司的視野。

現有的多軸伺服電控櫃，大多數為立式的，高度方向尺寸較大，不適合用在諸如多軸運動模擬器等對電控櫃高度方向尺寸有限制的地方。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種臥式伺服電控櫃的元件布局系統，通過櫃體內元件安裝布局的優化，能夠安裝在高度方向尺寸有限制的地方，且能滿足整體的散熱需求、電磁兼容性需求、安裝工藝需求等。

本發明為解決上述技術問題，採用以下技術方案：

本發明創造的臥式伺服電控櫃的元件布局系統，所述臥式伺服電控櫃包括櫃體、裝配在櫃體上方的門板，還包括裝配在櫃體內部的驅動器安裝板和元件安裝板；所述驅動器安裝板和元件安裝板均沿櫃體長度方向設置，且兩者相互平行；

所述驅動器安裝板長度方向尺寸小於櫃體長度方向尺寸，驅動器安裝板四角方向設置長條形孔，對應設置在櫃體內一長側邊四角方向上的銅柱上，構造為驅動器安裝板具有一定的調整空間裝配在櫃體內；

所述元件安裝板長度方向尺寸小於櫃體長度方向尺寸，元件安裝板四角方向設置橫向長條形孔，對應於櫃體內兩短側邊相向設置的支撐梁上的豎向長條形孔，通過緊固件連接構造為元件安裝板具有一定的調整空間裝配在櫃體內；

所述櫃體內另一長側邊上相向設有限定工控機長度尺寸方向位置的長梁和短梁，所述短梁靠近工控機電源出線口；

所述驅動器安裝板上的伺服驅動器排成一排通過緊固件直接固定在驅動器安裝板上，驅動器之間留有通氣間隙；

所述元件安裝板上的所有元件成豎列排布，最佔高度空間的直流電源單獨布置在一豎列上，其餘元件布置在其他列上；直流電源類功率部件通過緊固件直接固定在元件安裝板上，其餘元件固定在標準導軌上。

進一步的，所述櫃體兩長側邊上靠下的部位相向設有至少一排用於空氣循環的進氣柵格。

進一步的，所述櫃體採用薄鋼板材質並且噴塑處理，噴塑時，安裝驅動器安裝板的銅柱和安裝元件安裝板的支撐梁表面不能噴塑。

進一步的，所述驅動器之間留有的通氣間隙處開有通氣孔。

進一步的，所述驅動器安裝板的材質為鍍鋅薄鋼板，固定驅動器的緊固件和驅動器安裝板將所有驅動器外殼的電位拉成一致。

進一步的，所述元件安裝板的材質為鍍鋅薄鋼板，固定直流電源的緊固件和元件安裝板將所有直流電源外殼的電位拉成一致。

進一步的，所述工控機的外殼通過地線連接到櫃體上。

進一步的，所述支撐梁包括支撐梁本體，所述支撐梁本體上的豎向長條形孔為豎直陣列排列，構造為元件安裝板的豎直方向調整空間；所述支撐梁本體上還設有圓形過線孔，構造為元件安裝板兩側的線纜通道。

進一步的，所述櫃體兩短側邊上均設有控制櫃與外部構件連接的預製孔，快接插頭、排氣扇、指示燈、按鈕等小部件直接固定在櫃體上。

進一步的，元件之間內部走線在線槽內。

由於採用了上述技術方案，本發明創造具有如下有益效果：

1、從多個方面進行優化布局，保證在較低的高度空間中，排布下所有的電控櫃元件，從而滿足多軸運動模擬器等設備對電控櫃高度方向上的嚴苛要求。

2、櫃體兩側各開有至少一排排進氣柵格，且進氣柵格開在靠櫃體下部，方便冷空氣的進入；排氣扇固定在櫃體中間靠上的部位，將帶有熱量的空氣從櫃體內部抽出，對櫃體進行主動散熱。

3、櫃體與元件安裝板之間、櫃體與驅動器安裝板之間、櫃體與工控機之間都保證良好的電接觸性能，保證櫃體內部所有元器件外殼的電位相等；最後再將櫃體與外部供電的地線通過快接插頭連接到一起，進而提高整個電控櫃的電磁兼容性。

4、元器件安裝板、驅動器安裝板、工控機寬度都小於櫃體門沿寬度，能夠輕鬆將接線完成的這幾個部件裝進櫃體內部，優化安裝工藝，提高施工效率。

附圖說明

圖1為本發明創造優選實施例的裝配示意圖；

圖2為發明創造優選實施例的電控櫃本體結構局部剖視圖一；

圖3為發明創造優選實施例的電控櫃本體結構局部剖視圖二；

圖4為發明創造優選實施例的電控櫃支撐梁的結構圖；

圖5為發明創造優選實施例的元器件安裝板上的元件布局圖；

圖6為發明創造優選實施例的驅動器安裝板上的驅動器布局圖。

具體實施方式

如圖1，本優選實施例的臥式伺服電控櫃的元件布局系統，電控櫃10包括櫃體100、元件安裝板11、驅動器安裝板12、櫃門14，各種元器件按規則安裝在電控櫃10內部。

櫃體100上方裝配有櫃門13，櫃門13通過可拆卸門軸鉸接在櫃體100上；櫃體100內部裝配有驅動器安裝板12和元件安裝板11，其中，驅動器安裝板12和元件安裝板11均沿櫃體100長度方向設置，且兩者相互平行。櫃體100兩長側邊沿長度方向外延出用於固定櫃體100的側沿101，且側沿101上開有調節櫃體100固定位置的長條孔。同時，櫃體100兩長側邊上相向設有用於空氣循環的進氣柵格105，進氣柵格105為外凸式開孔，且可上下布置多排。櫃體100兩短側邊上均設有電控櫃10與外部構件連接的預製孔107，用於安裝各類快接插頭17、排氣扇18、指示燈19和按鈕20。

結合圖1-圖6，驅動器安裝板12長度方向尺寸小於櫃體100長度方向尺寸，驅動器安裝板12四角方向設置長條形孔，對應設置焊接在櫃體100內一長側邊四角方向上的銅柱108上，該長條形孔由於擴大了驅動器安裝板12四角安裝孔的加工誤差允許範圍，更方便調節驅動器安裝板12在櫃體100內的安裝位置。元件安裝板11長度方向尺寸小於櫃體100長度方向尺寸，元件安裝板11四角方向設置橫向長條形孔，對應於櫃體100內兩短側邊相向設置的支撐梁102上的豎向長條形孔121，螺栓穿過元件安裝板11四角方向的橫向長條形孔及支撐梁102上的長條形孔將元件安裝板11與櫃體100的支撐梁102連接起來，通過橫向和豎向長條孔進行安裝位置的調節，使元件安裝板11具有在櫃體100內的上下左右相對裝配調整空間，方便安裝。

結合圖2，參考圖3，櫃體100內相對於焊接螺柱108的另一長側邊上相向設有長梁103和短梁106，長梁103和短梁106設置為角鐵，且在寬度方向上伸出門沿104，兩者之間的跨度正好限定工控機14長度尺寸方向位置。其中，短梁106靠近工控機14電源出線口。

上述中提到的設置在櫃體100長側邊上的銅柱108及長梁103和短梁106，對應於外凸式開孔的進氣柵格105，由於進氣柵格105為外凸式開孔，從而保證櫃體100長側邊內面的平整，以不妨礙長梁103和短梁106，以及銅柱108在櫃體100內部的焊接。

進一步的，結合圖2和圖4，用於固定元件安裝板11的支撐梁102包括本體120，支撐梁102焊接在本體100的內部，且伸出門沿104；本體120上開的豎向長條形孔121豎直陣列排列成一列，同時本體120上還設有圓形過線孔122，圓形過線孔122可以為一個或多個，是裝配在元件安裝板11兩側的控制元件的線纜連接通道。具體應用時，圓形過線孔122上套有護線套，以保護線纜不被劃傷。

電控櫃10採用薄鋼板材質通過鈑金工藝加工成型，並且對電控櫃10進行噴塑處理；在噴塑時，將安裝元件安裝板11的支撐梁102和安裝驅動器安裝板12的銅柱108保護起來，表面不能噴塑，保證兩塊安裝板固定在電控櫃10上後，與電控櫃10之間的電阻較小，保證整個電控櫃10內部的電位一致，提高電控櫃10的電磁兼容性。

如圖5所示，在元件安裝板11上，安裝的有塑殼斷路器118、接觸器117、中間繼電器116、信號採集板113、直流電源114、接線端子115、線槽111、導軌112等元件。元件安裝板11上的所有元件分成四豎列排布，最佔高度空間的直流電源114單獨布置在中間的一豎列上；對整個控制櫃進行電源管理的塑殼斷路器118、接觸器117、中間繼電器116和接線端子115布置在中間的一豎列上；信號採集板113固定在兩邊的兩豎列上。

元件安裝板11的每一豎列之間用線槽111隔開，元件安裝板11的上部也固定有一排線槽111，用於各列之間的走線，元件安裝板11的元件之間內部走線全部走在線槽111內，滿足美觀性需求。

元件安裝板11上，除直流電源114是用螺釘直接固定在原價安裝板11上，其餘全部是用標準導軌112固定在元件安裝板11上，方便安裝和拆卸，滿足工藝性需求。

其中，元件安裝板11的材質為鍍鋅薄鋼板，直流電源114等功率部件直接通過螺釘固定在元件安裝板11上，將所有的直流電源114外殼的電位拉成一致，提高電控櫃10的電磁兼容性。

如圖6所示，在驅動器安裝板12上，只安裝所有的伺服驅動器121。伺服驅動器121全都排成一排，固定在驅動器安裝板12上，降低驅動器121的安裝對電控櫃10高度的要求。驅動器121與驅動器121之間留有通氣間隙，用於驅動器121的散熱。

驅動器安裝板12上開有通氣圓孔，讓進氣柵格105進來的冷空氣穿過驅動器安裝板12進入到櫃體100內部；通氣圓孔布置在驅動器121與驅動器121之間的通氣間隙中，方便空氣對流。

驅動器安裝板12的材質為鍍鋅薄鋼板，所有驅動器121通過螺栓固定驅動器安裝板12上，通過金屬螺栓和鍍鋅材質的驅動器安裝板12將所有的驅動器121外殼的電位拉成一致，提高電控櫃10的電磁兼容性。

結合圖1，採用經過優化過的元件布局方法，能夠極大的降低伺服電控櫃10的高度，而且還能保證電控櫃10對散熱、電磁兼容性及安裝工藝的要求。