CN104608152A - 一种具有高效散热装置的一体化机器人 - Google Patents

Abstract

本发明创造涉及机器人设计制造技术领域，特别涉及一种具有高效散热装置的一体化机器人，该散热装置包括设置于所述顶盖上方的吹气装置和设置于所述顶盖周沿的导流板，所述吹气装置产生由顶盖上方吹向所述顶盖的气流，所述气流抵达顶盖后沿所述顶盖的表面流动至顶盖周沿的导流板，所述导流板引导所述气流吹向所述壳体的外壁。由于机器人的壳体处于基本密封的结构，因此其热量会主要集中在顶盖和控制舱的壳体上，而上述吹气装置和导流板配合使得气流沿顶盖表面和壳体外壁流动，大幅提高了顶盖表面和壳体外壁的空气对流系数，使得顶盖和壳体的热量快速的扩散到环境中。

Description

一种具有高效散热装置的一体化机器人

技术领域

本发明创造涉及机器人设计制造技术领域，特别涉及一种具有高效散热装置的一体化机器人。

背景技术

Delta机器人属于高速、轻载的并联机器人，一般通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体，由三个并联的伺服轴确定抓具中心（TCP）的空间位置，实现目标物体的运输，加工等操作。Delta机器人主要应用于食品、药品和电子产品等加工、装配。Delta机器人以其重量轻、体积小、运动速度快、定位精确、成本低、效率高等特点，正在市场上被广泛应用。

现有Delta机器人一般都以电控柜、连接电缆、本体三部分的形式组成。电控柜中装配运动控制器和伺服驱动器，然后通过连接线缆连接至本体，从而为安装在本体上的伺服电机提供电源和控制信号。然而，这种分离式的结构存在诸多问题，例如占用空间大，调试困难等。因此，业内提出了将电控柜与本体集成在一块的电气布局方式。

目前，将电控柜与本体集成在一起的方式是在Delta机器人的上方增加一个控制舱，控制舱的内腔用来放置运动控制器等控制元件，控制舱的底部用于固定本体和驱动本体的伺服电机。由于伺服电机、控制元件等都设置在控制舱中，在机器人高速工作时，伺服电机、减速机和控制元件会产生大量的热，这些元件的温升成为制约机器人速度和性能提高的重要因素，因此，这些发热器件产生的热量都需要通过控制舱尽快向外散出。

然而，一方面，由于控制舱设置于本体上方，为了节省空间等目的，其结构要求尽可能的小，其结构也要求尽可能的紧凑。另一方面，由于控制舱与本体一同处于工作环境中，环境条件一般比较恶劣，为了防尘等目的，控制舱基本要求完全密封。因此，如何把这些处于封闭空间中的发热元件产生的热快速的传递到环境中，防止局部元件温度过高，是降低温升、提高性能的关键。

发明内容

本发明创造的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够控制舱的热量快速传递到环境中，有效降低控制舱温度的一种具有高效散热装置的一体化机器人。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种具有高效散热装置的一体化机器人，包括控制舱，所述控制舱包括顶部开设有舱口的壳体，所述舱口盖设有顶盖，还包括散热装置，所述散热装置包括设置于所述顶盖上方的吹气装置和设置于所述顶盖外周沿的导流板，所述吹气装置产生由顶盖上方吹向所述顶盖的气流，所述气流抵达顶盖后沿所述顶盖的表面流动至顶盖周沿的导流板，所述导流板引导所述气流吹向所述壳体的外壁。

其中，所述导流板包括内凹面，所述顶盖的周沿延伸至所述内凹面中并与所述内凹面形成导流间隙，所述气流流动至导流板后沿导流板内凹面从所述导流间隙流向壳体的外壁。

其中，所述内凹面设置有凸出于内凹面的固定块，所述固定块固定于所述顶盖的周沿，从而使内凹面与所述顶盖的周沿形成导流间隙。

其中，所述内凹面是流线型的内凹面。

其中，所述吹气装置包括底端固定于所述顶盖的支撑柱和固定于所述支撑柱顶端的第一风扇，所述第一风扇产生的气流吹向所述顶盖。

其中，所述壳体的外壁设置有控制面板，所述控制面板设置有导电接口，所述第一风扇经连接线从所述导电接口取电。

其中，所述散热装置还包括设置于壳体的内腔底部的第二风扇，所述第二风扇产生由所述壳体内腔底部吹向壳体的内腔顶部的气流。

其中，所述第二风扇的数量为三个，三个第二风扇呈等间距三角形分布。

其中，所述壳体的内壁设置有凸出的连接座。

本发明创造的有益效果：本发明创造提供了一种具有高效散热装置的一体化机器人，其包括设置于所述顶盖上方的吹气装置和设置于所述顶盖周沿的导流板，所述吹气装置产生由顶盖上方吹向所述顶盖的气流，所述气流抵达顶盖后沿所述顶盖的表面流动至顶盖周沿的导流板，所述导流板引导所述气流吹向所述壳体的外壁。由于机器人的壳体处于基本密封的结构，因此其热量会主要集中在顶盖和控制舱的壳体上，而上述吹气装置和导流板配合使得气流沿顶盖表面和壳体外壁流动，大幅提高了顶盖表面和壳体外壁的空气对流系数，使得顶盖和壳体的热量快速的扩散到环境中。

附图说明

利用附图对本发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明创造一种具有高效散热装置的一体化机器人的结构示意图。

图2为本发明创造一种具有高效散热装置的一体化机器人的分解结构示意图。

在图1至图2中包括有：

1——壳体、11——安装座、12——连接座、2——顶盖、3——第二风扇、4——支撑柱、5——第一风扇、6——导流板、61——固定块。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明创造作进一步描述。

本发明创造一种具有高效散热装置的一体化机器人的具体实施方式，如图1和图2所示，该一体化机器人包括控制舱，所述控制舱包括顶部开设有舱口的壳体1，壳体1的内腔设置有控制元件（图中未示），底部设置用于安装本体（本体图中未示）以及驱动本体的伺服电机（伺服电机图中未示）的安装座11（安装座11与壳体1内腔连通），所述舱口盖设有顶盖2。

所述散热装置包括：

内部散热装置：包括设置于壳体1内腔底部的三个第二风扇3（图2仅显示其中的一个），这三个第二风扇3呈呈等间距三角形分布，第二风扇3产生由所述壳体1内腔底部吹向壳体1的内腔顶部的气流，从而使得壳体1的内腔产生上下循环的气流，这些气流使内部空气流动速度增加，一方面使壳体1内腔的这个封闭空间温度趋于相同，防止局部过高，另一方面使空气与顶盖2和壳体1热传递效率提高，便于内部热量更快的集中到壳体1和顶盖2上，再进一步向外传递。

另外，为了使控制器件所发出的热量能够快速的传递到壳体1上，壳体1的内壁设置有凸出的连接座12，安装控制器件时将控制器件的表面抵接所述连接座12，从而大幅增加控制器件与壳体1的接触面积（如没有该安装座11，控制器件是通过支架固定在壳体1的内腔腔底上，与壳体1的接触面积几乎为零），令控制器件产生的热量更加快速的传递至壳体1中。

外部散热装置：包括设置于所述顶盖2上方的吹气装置和设置于所述顶盖2周沿的导流板6，吹气装置包括底端固定于所述顶盖2的支撑柱4和固定于所述支撑柱4顶端的第一风扇5，所述第一风扇5产生的气流吹向所述顶盖2，气流抵达顶盖2表面后会沿顶盖2的表面流动至顶盖2周沿的导流板6。

导流板6包括内凹面，所述顶盖2的周沿延伸至所述内凹面中，所述内凹面设置有凸出于内凹面的固定块61，所述固定块61固定于所述顶盖2的周沿，从而使内凹面与所述顶盖2的周沿形成导流间隙，所述气流流动至导流板6后，在导流板6的作用下沿导流板6内凹面从所述导流间隙流向下流动至壳体1外壁并沿壳体1外壁流动。本实施例中，导流板6的内凹面是流线型的内凹面，这种结构更加有利于气流的流动。当然，在实际应用中，也可以采用其他形状的内凹面，只要能够将气流引导至壳体1外壁面即可。

由于机器人的壳体1处于基本密封的结构，特别在内部散热装置的辅助之下，控制器件、伺服电机等产生的热量会被集中在顶盖2和控制舱的壳体1上，而上述第一风扇5和导流板6配合使得气流沿顶盖2表面和壳体1外壁流动，大幅提高了顶盖2表面和壳体1外壁的空气对流系数，使得顶盖2和壳体1的热量快速的扩散到环境中。

此外，本实施例的壳体1的外壁设置有控制面板，所述控制面板设置有导电接口，所述第一风扇5经连接线从所述导电接口取电。这是由于设备维护时需要打开，这种连接方式能够方便拆卸顶盖2。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种具有高效散热装置的一体化机器人，包括控制舱，所述控制舱包括顶部开设有舱口的壳体，所述舱口盖设有顶盖，其特征在于：还包括散热装置，所述散热装置包括设置于所述顶盖上方的吹气装置和设置于所述顶盖外周沿的导流板，所述吹气装置产生由顶盖上方吹向所述顶盖的气流，所述气流抵达顶盖后沿所述顶盖的表面流动至顶盖周沿的导流板，所述导流板引导所述气流吹向所述壳体的外壁。

2.如权利要求1所述的一种具有高效散热装置的一体化机器人，其特征在于：所述导流板包括内凹面，所述顶盖的周沿延伸至所述内凹面中并与所述内凹面形成导流间隙，所述气流流动至导流板后沿导流板内凹面从所述导流间隙流向壳体的外壁。

3.如权利要求2所述的一种具有高效散热装置的一体化机器人，其特征在于：所述内凹面设置有凸出于内凹面的固定块，所述固定块固定于所述顶盖的周沿，从而使内凹面与所述顶盖的周沿形成导流间隙。

4.如权利要求2所述的一种具有高效散热装置的一体化机器人，其特征在于：所述内凹面是流线型的内凹面。

5.如权利要求1所述的一种具有高效散热装置的一体化机器人，其特征在于：所述吹气装置包括底端固定于所述顶盖的支撑柱和固定于所述支撑柱顶端的第一风扇，所述第一风扇产生的气流吹向所述顶盖。

6.如权利要求5所述的一种具有高效散热装置的一体化机器人，其特征在于：所述壳体的外壁设置有控制面板，所述控制面板设置有导电接口，所述第一风扇经连接线从所述导电接口取电。

7.如权利要求1所述的一种具有高效散热装置的一体化机器人，其特征在于：所述散热装置还包括设置于壳体的内腔底部的第二风扇，所述第二风扇产生由所述壳体内腔底部吹向壳体的内腔顶部的气流。

8.如权利要求7所述的一种具有高效散热装置的一体化机器人，其特征在于：所述第二风扇的数量为三个，三个第二风扇呈等间距三角形分布。

9.如权利要求1所述的一种具有高效散热装置的一体化机器人，其特征在于：所述壳体的内壁设置有凸出的连接座。