阅读说明：本技术 散热罩组件、机器人及其散热控制方法 (Heat dissipation cover assembly, robot and heat dissipation control method of robot ) 是由 钟成堡 金明亮 孔令超 李芬 腾野 章幂 赵杰 于 2020-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及冷却技术领域,提供一种散热罩组件、机器人及其散热控制方法。散热罩组件包括罩壳和导风件,罩壳具有内腔和散热窗,散热窗从内腔贯通至罩壳外；导风件设于散热窗处,导风件与罩壳可活动地连接,导风件具有第一活动位置和第二活动位置,导风件活动至第一活动位置时覆盖散热窗；导风件活动至第二活动位置时,导风件伸于散热窗外侧,散热窗处于打开状态。机器人包括前述的散热罩组件。在散热窗关闭时,外部灰尘等杂物不能通过散热窗进入到内腔中；在打开散热窗时,导风件容易将罩壳外侧的气流引入到内腔中,有利于对罩壳内腔中的电气设备散热；并且,由于不采用风扇、冷却管路等设置,有利于结构简洁,并且有利于散热罩组件的轻量化。(The invention relates to the technical field of cooling, and provides a heat dissipation cover assembly, a robot and a heat dissipation control method of the robot. The heat dissipation cover assembly comprises a cover shell and an air guide piece, wherein the cover shell is provided with an inner cavity and a heat dissipation window, and the heat dissipation window penetrates out of the cover shell from the inner cavity; the air guide piece is arranged at the radiating window and movably connected with the housing, the air guide piece is provided with a first movable position and a second movable position, and the air guide piece covers the radiating window when moving to the first movable position; when the air guide piece moves to the second moving position, the air guide piece extends to the outer side of the heat dissipation window, and the heat dissipation window is in an open state. The robot comprises the heat dissipation cover assembly. When the heat dissipation window is closed, foreign matters such as external dust and the like cannot enter the inner cavity through the heat dissipation window; when the heat dissipation window is opened, the air guide piece easily guides the air flow outside the housing into the inner cavity, so that the heat dissipation of the electrical equipment in the inner cavity of the housing is facilitated; and, owing to do not adopt setting up such as fan, cooling tube way, be favorable to the succinct structure to be favorable to the lightweight of radiator-shield subassembly.)

散热罩组件、机器人及其散热控制方法

技术领域

本发明涉及冷却技术领域，具体是涉及一种散热罩组件、机器人及其散热控制方法。

背景技术

SCARA机器人对速度与精度的追求越来越高，这就导致机器人发热越来越多。

尤其是伺服电机等零部件过热会严重影响机器人的性能。

为了解决散热问题，常见的方式是为机器人安装风扇和冷却管路等，然而安装风扇使得机器人负载增加明显，导致机器人的性能下降且耗电量增加，设置冷却管路必须具有配套的冷却系统，冷却系统设置复杂，经济性不好。

基于此，公开号为CN204382299U的中国实用新型专利公开的技术方案是将电机半裸设置，以提升电机的散热效果，然而，这样罩壳仅覆盖电机的部分区域，电机容易受外部灰尘、水雾等的侵蚀。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种结构简单轻便、散热效果较好且便于对内部设备进行防护的散热罩组件。

为了实现上述目的，本发明提供的散热罩组件包括罩壳和导风件，罩壳具有内腔和散热窗，散热窗从内腔贯通至罩壳外；导风件设于散热窗处，导风件与罩壳可活动地连接，导风件具有第一活动位置和第二活动位置，导风件活动至第一活动位置时覆盖散热窗；导风件活动至第二活动位置时，导风件伸于散热窗外侧，散热窗处于打开状态。

由上可见，本发明通过对散热罩组件的结构设计，在导风件将散热窗关闭时，外部灰尘等杂物不能通过散热窗进入到内腔中，不会对内腔中电气设备的性能造成不利影响；在打开散热窗时，导风件伸于散热窗外，容易将罩壳外侧的气流引入到内腔中，有利于对罩壳内腔中的电气设备散热；并且，本发明由于不采用风扇、冷却管路等设置，有利于结构简洁，并且有利于散热罩组件的轻量化。

一个优选的方案是，导风件呈板状，导风件与罩壳可转动地连接。

由上可见，导风件呈板状即导风件为导风板，将导风板用于引导气流的技术成熟，且结构简单，便于使用。

进一步的方案是，导风件具有至少两个，各导风件沿第一方向分布，各导风件的主面平行，各导风件通过连杆连接，第一方向与导风件的转动轴线垂直，第一方向与散热窗的贯通方向垂直。

由上可见，多个导风件的设置使得即使是在散热窗处于打开状态时，导风件也能阻止大体积杂物通过散热窗进入到内腔中，并且工作人员不容易通过散热窗观察到内腔中的电气设备，有利于散热罩组件的外部结构简洁，连杆连接各导风件的技术在空调导风板领域比较常见，这样便于实现各导风板的同步控制。

进一步的方案是，导风件具有第一主面、第二主面、第一邻接面和第二邻接面，第一主面与第二主面平行，第一邻接面与第二邻接面平行，第一邻接面与第一主面的夹角为锐角；在导风件活动至第一活动位置时，相邻两导风件中，一个导风件的第一邻接面与另一个导风件的第二邻接面贴合。

由上可见，这样在导风件关闭散热窗时，各导风件之间不会留有较大缝隙，进一步有利于防止外部灰尘等杂物通过散热窗进入到内腔中。

进一步的方案是，还包括驱动件，驱动件驱动导风件转动。

更进一步的方案是，驱动件包括电动推杆，电动推杆包括主体部和伸缩部，主体部与罩壳固定，伸缩部与导风件通过传动杆连接，传动杆的一端与导风件铰接，传动杆的另一端与伸缩部铰接，伸缩部的伸缩方向与导风件的转动轴线垂直。

另一个优选的方案是，散热窗具有至少两个，各散热窗均可开合地设置，至少一个散热窗处设有导风件。

由上可见，这样便于形成气流经散热窗流入和流出内腔的通路，便于气流经过内腔的流通顺畅。

进一步的方案是，罩壳至少在相对的两侧具有散热窗。

由上可见，这样有利于气流在罩壳两侧的散热窗之间形成对流，进一步有利于气流经过内腔的流通顺畅。

进一步的方案是，散热窗具有至少两个，各散热窗均可开合地设置，至少两个散热窗处设有导风件；设有导风件的各散热窗中，至少一个散热窗处的导风件的转动轴线沿第二方向，至少一个散热窗处的导风件的转动轴线沿第三方向，第二方向与第三方向相交。

由上可见，这样进一步有利于通过导风件引导罩壳外侧不同方向的气流经散热窗流入内腔，并且在面对特定流向的气流时，一个散热窗处的导风件相对较为容易引导气流进入内腔，另一个散热窗处的导风件相对不容易引导气流进入内腔，正好形成气流经不同散热窗流入和流出内腔的通路，进一步有利于引导气流大量流经内腔，进一步有利于提升内腔中电气设备的散热速率。

本发明的目的之二是提供一种结构简单轻便、散热效果较好且便于对内部设备进行防护的机器人。

为了实现上述目的，本发明提供的机器人包括电气设备和前述的散热罩组件，电气设备位于罩壳的内腔中。

由上可见，这样有利于机器人的电气设备散热良好，有利于提升机器人的性能；并且，散热结构简单，不会明显增加机器人的负荷。

一个优选的方案是，机器人包括运动部，电气设备包括驱动电机，运动部由驱动电机驱动。

由上可见，运动部在运动时更容易产生相对罩壳流动的气流，更容易借助导风件引导实现对驱动电机的快速散热。

另一个优选的方案是，电气设备处设有温度传感器。

由上可见，这样便于根据电气设备的温度高低控制散热窗的开合，既能保证电气设备冷却散热良好，又尽可能减少外部灰尘等杂物过多进入罩壳，降低外部灰尘等杂物对机器人正常运行的影响

本发明的目的之三是提供一种散热效果较好且便于对电气设备进行防护的机器人的散热控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供的机器人的温度控制方法包括：获取温度传感器的检测温度；判断检测温度是否高于预设的温度阀值，如是则打开散热窗，否则关闭散热窗。

由上可见，这样既能保证电气设备冷却散热良好，又尽可能减少外部灰尘等杂物过多进入罩壳，降低外部灰尘等杂物对机器人正常运行的影响。

附图说明

图1是本发明散热罩组件实施例的结构图；

图2是本发明散热罩组件实施例中导风组件的结构图；

图3是本发明机器人实施例的结构图；

图4是本发明机器人实施例在小臂位置的剖视图；

图5是图4中A处的局部放大图。

具体实施方式

本实施例的图1至图4采用统一的空间直角坐标系表示方位关系，本实施例的Y轴方向为第一方向。

散热罩组件实施例：

请参照图1至图4，散热罩组件包括罩壳1和导风组件2，罩壳1具有内腔11和散热窗12，散热窗12沿X轴方向从内腔11贯通至罩壳1外，导风组件2安装在散热窗12处。

罩壳1具有两个散热窗12，导风组件2具有两组，两个散热窗12分别位于罩壳1的X轴方向两侧，两组导风组件2一一对应设于两个散热窗12处。

本段就一个散热窗12与一组导风组件2的组合进行说明，导风组件2包括电动推杆23、连杆22、传动杆24和多片导风板21，各导风板21均位于散热窗12内，各导风板21均与罩壳1可转动地连接，导风板21的转动轴线沿Z轴方向，各导风板21沿Y轴方向分布，各导风板21均与连杆22铰接，电动推杆23位于各导风板21的Y轴负向侧，电动推杆23包括主体部231和伸缩部232，主体部231固定安装在罩壳1内壁上，伸缩部232的伸缩方向沿Y轴方向，位于Y轴负向端的导风板21a通过传动杆24与电动推杆23的伸缩部232连接，传动杆24的一端与Y轴负向端的导风板21a铰接，传动杆24的另一端与电动推杆23的伸缩部232铰接，伸缩部232、传动杆24及Y轴负向端的导风板21a组成曲柄滑块机构，通过伸缩部232的伸缩运动带动Y轴负向端的导风板21a转动，并且由于各导风板21通过连杆22连接，各导风板21与连杆22组成平行四边形机构，因而各导风板21能够同步转动，以实现对散热窗12的打开和关闭。

本实施例的散热罩组件主要应用于机器人中，例如工业机器人(包括机械臂)等，在机器人关停时，导风板21将散热窗12关闭，外部灰尘等杂物不能通过散热窗12进入到内腔11中，不会对内腔11中电气设备的性能造成不利影响，有利于保证内腔11中电气设备的性能，有利于延长内腔11中电气设备的使用寿命；在机器人运行时内腔11中的电气设备产生大量热量，此时导风板21将散热窗12打开，导风板21伸于散热窗12外侧，散热窗12外侧的气流能够被导风板21截取，罩壳1外侧的气流在导风板21的引导下通过散热窗12流入到内腔11中，流入内腔11的气流对罩壳1内的电气设备进行冷却，例如，电气设备为电机，电机安装在罩壳1的内腔11中，流入内腔11中的气流带走电机运行产生的热量。

如果只是在罩壳1上开设散热窗12，一方面，在机器人处于关停状态时，罩壳1外侧的灰尘等杂物容易通过散热窗12进入到内腔11中，容易导致内腔11中电气设备的性能下降，另一方面，在机器人处于开启状态时，由于罩壳1外侧的气流方向具有不确定性，在气流沿X轴方向直吹散热窗12时容易流入内腔11中，然而在罩壳1外侧气流方向与X轴方向具有一定夹角时，尤其是在罩壳1外侧气流方向与X轴方向垂直时，气流不容易通过散热窗12进入到内腔11中，因而不容易在电气设备周围形成气流，不利于内腔11中的电气设备快速散热。

并且，如果仅为散热窗12加装可开合的窗门，在散热窗12处于打开状态时，由于罩壳1外侧的气流方向的不确定性，罩壳1外侧的气流仍然不容易大量进入内腔11，内腔11中的电气设备仍然可能散热缓慢。

因而，本实施例在散热窗12处设置导风板21，在导风板21打开散热窗12时伸于散热窗12外，这样即使罩壳1外侧的气流方向与X轴方向垂直，导风板21也能将罩壳1外侧的气流截取，有利于引导气流通过散热窗12流入和流出内腔11，有利于提升内腔11中的气流速率和流量，有利于提升内腔11中电气设备的散热速率。

此外，由于导风板21具有多个，这样即使是散热窗12处于打开状态，导风板21也能阻止大体积杂物通过散热窗12进入到内腔11中，并且工作人员不容易通过散热窗12观察到内腔11中的电气设备，有利于散热罩组件的外部结构简洁。

并且，由于罩壳1的X轴方向两侧均具有散热窗12，这样气流在两侧散热窗12之间形成对流，有利于形成流入和流出内腔11的气流通路，便于更好的引导气流流经内腔11，更有利于内腔11中的电气设备加速散热。

具体地，请参照图5，图5为导风板21处于第二活动位置时的状态，导风板21具有第一主面211、第二主面212、第一邻接面213和第二邻接面214，第一主面211与第二主面212平行，第一邻接面213与第二邻接面214平行，第一邻接面213与第一主面211的夹角为锐角；导风板21的法向沿Z轴方向的截面轮廓呈菱形，第一主面211、第二主面212、第一邻接面213和第二邻接面214分别对应菱形的四个边，在导风板21活动至第一活动位置时，相邻两导风板中，Y轴负向侧导风板的第一邻接面与Y轴正向侧导风板的第二邻接面贴合。这样在导风板21关闭散热窗12时，各导风板21之间不会留有较大缝隙，进一步有利于防止外部灰尘等杂物通过散热窗12进入到内腔11中。

本实施例中，各导风板21容易将沿Y轴方向流动的气流引入内腔11，然而在罩壳1外侧的气流沿Z轴方向时，导风板21便不容易将其引入内腔11，因而优选地，在本发明的其它实施例中，两个导风组件2的导风方向不同，这样不论罩壳1外侧的气流方向如何，均有适于引导其进入内腔的导风板21，进一步有利于导风组件2引导罩壳1外侧不同方向的气流经散热窗12流入内腔11，并且在面对特定流向的气流时，一个导风组件2相对较为容易引导气流进入内腔11，另一个导风组件2相对不容易引导气流进入内腔11，正好形成气流经不同散热窗12流入和流出内腔11的通路，进一步有利于引导气流大量流经内腔11，进一步有利于提升内腔11中电气设备的散热速率。

例如两个导风组件2的一个为第一组件，另一个为第二组件，第一组件中的导风板21转动轴线沿Z轴方向，第二组件中的导风板21转动轴线沿Y轴方向，这样罩壳1外侧的气流沿Y轴方向时，气流容易被第一组件截取而不容易被第二组件截取，这样气流容易从第一组件处的散热窗12进入到内腔11，并从第二组件处的散热窗12流出至罩壳1外，有利于使气流经过内腔11的流动通畅，有利于内腔11中的电气设备加速散热。

散热窗12的位置除了考虑引导气流之外，还需要避免影响其它零部件的设置，因而可选择地，在本发明的其它实施例中，两个散热窗12也可以并不一定分置于罩壳1的相对两侧，例如一个散热窗12位于罩壳1的X轴正向侧，另一个散热窗12位于罩壳1的Z轴正向侧，当然，本实施例的设置更有利于在两个散热窗12之间形成对流，更有利于气流在内腔11中的加速流动，更有利于内腔11中的电气设备加速散热。

可选择地，在本发明其它实施例中，两个散热窗12的一个处安装有前述的导风组件2，另一个散热窗12处安装普通的窗门，例如滑动设置的窗门，窗门实现对散热窗12的开关即可；这样罩壳1外侧的气流大多数情况下容易经设置有导风组件2的散热窗12进入内腔11，进入内腔11的气流经设置窗门的散热窗12流出，形成气流经过内腔11的通路。

可选择地，在本发明的其它实施例中，散热窗12的数量还可以是三个以上，各散热窗12处均安装有对应的导风组件2，增加散热窗12的数量有利于丰富散热窗12的朝向，继而进一步有利于通过散热窗12引入不同方向的气流，然而，散热窗12数量过多配套设置的导风组件2就越多，导风组件2也会一定程度上增加散热罩组件的重量，因而优选本实施例设置两个散热窗12的方案，这样既便于形成对流，又不至于过多增加散热罩组件的重量。

可选择地，罩壳1可以是一体式罩壳1也可以是由两个以上拼块拼接形成的罩壳1。

具体地，关于电动推杆23的控制，在需要导风板21引导气流进入内腔11时，电动推杆23带动导风板21将散热窗12开启，在不需要导风板21引导气流进入内腔11时，电动推杆23带动导风板21将散热窗12封闭。

可选择地，在本发明的其它实施例中，在需要导风板21引导气流进入内腔11时，电动推杆23也可以周期性的伸缩，以形成导风板21周期性摆动，继而动态引导气流吹至电气设备的不同位置，有利于对电气设备各处进行均匀冷却。

可选择地，电动推杆23的控制方式还可以根据罩壳1外侧的气流方向进行实时控制，以便导风板21能够更加适于引导罩壳1外侧的气流进入到内腔11中，当然这涉及到较为复杂的控制逻辑，本实施例中仅涉及导风板21的开关控制，导风板21控制更加简便。

可选择地，在本发明的其它实施例中，导风板21的转动也可以采用其它动力驱动，例如采用转动马达直接驱动导风板21转动，或者采用齿轮齿条等其它直线驱动装置代替电动推杆23驱动导风板21转动，均能实现发明目的，导风板21的驱动方式及各导风板21之间的联动方式可以参照现有空调导风板进行设置，这里不再赘述。

可选择地，在本发明的其它实施例中，也可以取消电动推杆23和传动杆24，在需要打开和关闭散热窗12时，通过操作人员手动控制导风板21的转动。

可选择地，在本发明的其它实施例中，还可以在罩壳1内设置推杆装置，导风板21安装在推杆装置的推杆上，在需要导风板21引导气流进入内腔11时，推杆装置将导风板21推出散热窗12外，导风板21相较于推杆装置转动，以实现不同角度的导风以及扫风，通过推杆装置安装导风板21的方案可以参照现有空调导风板的设置，例如推杆装置可以参照公开号为CN105571096B的中国专利中的驱动机构设置，这里不再赘述。

可选择地，在本发明的其它实施例中，也可以采用其它形状的导风件代替导风板，例如导风件为外轮廓截面形状呈矩形的锥壳，锥壳的外轮廓形状呈四棱锥状(或四棱锥台状)，导风件的锥壳大端背向内腔11，导风件的锥壳小端朝向内腔11，导风件沿散热窗12的贯通方向可滑动地设置，在需要导风件关闭散热窗12时，导风件的锥壳大端移至散热窗12处，锥壳大端将矩形截面的散热窗12封堵，在需要导风件打开散热窗12时，导风件向外移至锥壳大端伸于散热窗12外，罩壳1外侧的气流吹至导风件的锥面上，罩壳1外侧的气流在导风件锥面的引导下经散热窗12进入到内腔11中，以对内腔11中的电气设备进行冷却；当然，该方案的导风件对于正面朝向散热窗12的气流具有较强的阻挡作用，而本实施例在面对正面吹至散热窗12的气流时，导风板21仍然能顺利地将气流引入内腔11中。

机器人实施例：

请参照图3及图4，本实施例的机器人具有基座300、大臂200和小臂100，小臂100包括驱动电机3和前述的散热罩组件，驱动电机3位于内腔11中。

小臂100和大臂200均为运动部，机器人在运行时，小臂100会相对环境空气运动，因而容易在罩壳1外侧产生相对罩壳1运动的气流。

由于采用前述的散热罩组件，导风板21伸于散热窗12外时，导风板21的导风面与X轴方向平行或夹锐角，小臂100外侧的气流吹到导风板21的导风面上后容易在导风面的引导下经过散热窗12进入内腔11，有利于通过散热窗12和导风组件2引导气流流经内腔11，以实现对驱动电机3的冷却。

具体地，第一主面211、第二主面212、第一邻接面213和第二邻接面214均可以是导风面。

具体地，在驱动电机3处设置有温度传感器(图中未示出)，这样便于根据温度传感器的检测温度以及预设的温度阀值来控制散热窗12的开合。

具体地，在温度传感器的检测温度高于预设的温度阀值时，打开散热窗12；在温度传感器的检测温度低于预设的温度阀值时，关闭散热窗12；这样既能保证驱动电机3散热良好，又尽可能减少外部灰尘等杂物过多进入罩壳1的内腔，降低外部灰尘等杂物对驱动电机3正常运行的影响。

可选择地，在发明的其它实施例中，也可以取消温度传感器，并且将电动推杆23与机器人设置为同步控制，在机器人开启时，电动推杆23带动导风板21将散热窗12开启，在机器人关闭时，电动推杆23带动导风板21将散热窗12封闭。

机器人的散热控制方法实施例：

本实施例的散热控制方法应用于前述的机器人，方法包括：步骤一、获取温度传感器的检测温度；步骤二、判断检测温度是否高于预设的温度阀值，如是则执行步骤三、开启散热窗12，否则执行步骤四、关闭散热窗12。

开启散热窗即控制电动推杆23将导风板21转动至伸于散热窗12外，此时由导风板21将散热窗12的外部气流引入罩壳1的内腔中，以对驱动电机3进行散热冷却；关闭散热窗12即控制电动推杆23将导风板21转至覆盖于散热窗12处，以尽可能减少外部灰尘等杂物侵入罩壳1的内腔，降低外部灰尘等杂物对驱动电机3正常运行的影响。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。