(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222365436.3 (22)申请日 2022.09.06 (73)专利权人 苏州摩联通信技 术有限公司 地址 215000 江苏省苏州市高新区竹园路 209号2号楼1807 (72)发明人 宋同富　曹旭芹　 (74)专利代理 机构 苏州德坤知识产权代理事务 所(普通合伙) 32523 专利代理师 赵松 (51)Int.Cl. H04Q 1/02(2006.01) H04W 88/08(2009.01) H05K 7/20(2006.01) B23K 37/00(2006.01) B25J 13/00(2006.01) (54)实用新型名称 5G专网环 境中的CPE装置及 使用其的焊接机 器人系统 (57)摘要 本实用新型揭示了一种5G专网环 境中的CPE 装置及使用其的焊接机器人系统， 包括CPE主体， 所述CPE主体包括第一壳体， 第一壳体内设有电 路板， 电路板上搭载有CPU、 5G模组， 还包括组合 天线， 组合天线包括固设在第一壳体顶部的第二 壳体， 设置在第二壳体内的PCB天线， PCB天线在 第二壳体底部平铺固定设置。 本实用新型的组合 天线采用内置PCB天线且PCB天线平铺的结构设 计， 所有PCB天线均集成在第二壳体中， 结构紧 凑， 同时， 在外侧第二壳体的保护下， PCB天线不 会因误碰导致朝向变化甚至折断， 能够在工业应 用环境中稳定工作， 可靠性强。 本实用新型还揭 示了一种焊接机器人系统， 机器视觉传感器和 CPE装置之间通过第一、 二毫米波无线通信模块 通信， 并借助CPE装置实现与机器人控制器的通 信， 可靠性强。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 217883671 U 2022.11.22 CN 217883671 U 1.一种5G专网环境中的CPE装置， 包括CPE主体， 所述CPE主体包括第一壳体， 所述第一 壳体内设有电路板， 所述电路板上搭载有CPU、 5G模组， 其特征在于， 还包括组合天线， 所述 组合天线包括固设在所述第一壳体顶部的第二壳体， 设置在所述第二壳体内的P CB天线， 所 述PCB天线在所述第二壳体底部平铺固定设置 。 2.根据权利 要求1所述的一种5G专网环境中的CPE装置， 其特征在于， 所述PCB天线的数 量为4块， 4块所述PCB天线沿一圆周的径向且间隔90度排布， 两块所述PCB天线最接近处的 间距大于15毫米。 3.根据权利要求1所述的一种5G专网环境中的CPE装置， 其特征在于， 所述PCB天线是5G   N78频段的PCB全向天线。 4.根据权利要求1所述的一种5G专网环境中的CPE装置， 其特征在于， 所述第二壳体顶 部边缘设有圆角。 5.根据权利要求1所述的一种5G专网环境中的CPE装置， 其特征在于， 所述第二壳体底 部设有背胶层， 以与所述第一壳体顶部粘接， 所述第二壳体还通过贯穿第一壳体顶部的螺 栓与所述第一壳体固定连接 。 6.根据权利要求1所述的一种5G专网环境中的CPE装置， 其特征在于， 所述5G模组一侧 设有天线底座， 所述天线底座与所述电路板卡扣连接， 所述第一壳体内部位于电路板上方 设有第一散热器， 所述第一散热器至少与CPU、 5G模组导热接触， 所述第一散热器延伸至天 线底座上 方， 以将天线底座压实固定在电路板上。 7.根据权利要求1所述的一种5G专网环境中的CPE装置， 其特征在于， 所述第一壳体内 部位于电路板下 方设有第二散热器， 所述第二散热器与电路板背面 导热接触。 8.根据权利要求1所述的一种5G专网环境中的CPE装置， 其特征在于， 所述第一壳体外 侧靠近底部设有固定侧耳和/或所述第一壳体底部固设有导轨卡扣。 9.根据权利要求1所述的一种5G专网环境中的CPE装置， 其特征在于， 还包括SIM接口， 所述SIM接口对外提供一个标准的SIM插座， 所述SIM接口对内通过SDIO接口接到5 G模组， 所 述第一壳体上与所述SIM插座对位， 可拆卸连接的设有盖 板。 10.一种焊接机器人系统， 包括焊接机器人、 机器视觉传感器、 机器人控制器， 其特征在 于， 还包括权利要求 1‑9任一项所述的5G专网环 境中的CPE装置， 所述5 G专网环境中的CPE装 置的CPU连接有第一毫米波无线通信模块， 所述机器视觉传感器连接有与所述第一毫米波 无线通信模块配合的第二毫米波无线通信模块， 所述5G专网环境中的CPE装置与机器人控 制器之间通过有 线通信接口连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217883671 U 25G专网环境中的CPE装 置及使用其的焊接 机器人系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及通信设备技术领域， 具体涉及一种5G专网环境中的CPE装置及使 用其的焊接 机器人系统。 背景技术 [0002]在工业自动化领域， 工业机器人的应用越来越多， 尤其是在劳动密集型生产企业， 正逐步使用工业机器人来执行重复性的工作。 工业机器人的应用， 除了可以取代工人外， 还 可以实现生产、 制造过程中的数据实时采集、 分析、 判定， 提升生产效率和产品品质。 生产过 程中的大量数据的实时分析处理， 得益于当今的数字技术、 传感器技术以及通信技术的发 展与应用。 [0003]5G， 即第五代移动通信技术， 是工业互联 网发展的关键使能技术。 5G的三大类应用 场景： 增强移动宽带、 超高可靠与低延迟通信、 大规模机器通信。 后两个应用场景主要是面 向工业等实体行业需求而设计的。 5G技术可以有效地解决工业有线技术的移动性差、 组网 不灵活、 特殊环境下铺设网络困难的问题。 [0004]5G技术为工业机器人的部署， 尤其是机器人的可移动部署带来了便利。 5G可以为 工业机器人提供高速率的无线网络接入、 低时延和高可靠性通信。 特别地， 5 G专网基站环 境 下部署的工业应用， 可以提供大规模网络部署、 更优的通信时延、 依据不同的应用场景灵活 地配置基站上下行参数等。 而CPE装置(Customer  Premises  Equipment， 用户前置设备)是 一种5G无线网络 接入终端， 可为工业机器人等工业设备提供5G网络通信。 [0005]现有的CPE装置普遍采用竖起的外置天线(类似于传统路由器 的棒状天线)， 天线 物理尺寸较大， 在高度方向上会侵占较大空间， 且天线与CPE装置的连接处纤细而易折断。 工业应用环境中布线复杂， 在搬运、 操作等生产过程中， 很容易误碰到天线， 导致天线朝向 变化， 影响天线工作效能， 甚至导致 天线折断， 外置天线的可靠性较差； 同时， 生产加工平台 上需要搭建机器人手臂、 传感器等等， 因此， 留给通信设备的空间紧张。 因此， 亟需提供一种 物理尺寸紧凑、 可靠性强的CPE装置 。 [0006]CPE装置工作时会产生热量， 尤其是CPU以及5G模组工作中消耗功率大， 会有明显 的温升， 需要为CPE装置增加 散热措施， 使其在工业环境下可以稳定工作， 同时， CPE装置的 5G模组一侧设有天线底座， 天线通过线缆与天线底座连接， 使 得天线能够与5G模组通信， 现 有CPE装置的天线底 座是仅通过卡扣方式固定在电路板上的， 安装、 使用过程中都有 可能从 电路板上松脱， 天线底座的固定方式不 牢靠。 [0007]此外， 工业焊接机器人系统为了实时采集分析焊接数据， 需要搭配机器视觉传感 器， 来采集三维加工影像及相关数据。 现有机器视觉传感器与焊接机器人 的控制器之间通 过有线连接， 但由于机器视觉传感器固定于焊接机器人前端， 焊接机器人 的活动关节会往 返频繁地转动、 变换位置等等， 机器视觉传感器与机器人控制器之间的有线连接， 容易出现 接触不良、 断线、 脱落 等等可靠性问题及风险， 从而会影响生产效率。说　明　书 1/5 页 3 CN 217883671 U 3