Robota manipulatora piedziņas vadības moduļa termiskā konstrukcija

Robots ir automātiska mašīna, kas var aizstāt cilvēkus, lai iesaistītos bīstamā un sarežģītā darbā nestrukturētā vidē. Tas ir mašīnu, elektronikas, programmatūras un uztveres komplekss. Tas atšķiras no patēriņa precēm. Ir daudz robotu daļu. Ja sākotnējā shēma netiek pilnībā izskatīta, tā bieži patērēs daudz cilvēku un materiālo resursu un dažreiz novedīs visu ķermeni. Tāpēc agrīnā izstrādes procesā ir jāizmanto tādas uzticamības metodes kā mehāniskā projektēšana, termiskā projektēšana un šķidruma analīze, lai izvairītos no riskiem, samazinātu pārbaudes skaitu un saīsinātu izstrādes ciklu.

Siltuma izkliedes prasība:

Kā parādīts leģendā, struktūras un apjoma ierobežojumu dēļ izstrādes manipulatora korpusā ir jāintegrē 7 piedziņas vadības moduļi, un katrs piedziņas vadības modulis kontrolē motoru. Piedziņas vadības modulis ir alumīnija substrāts, kas ir uz metāla bāzes pārklāts vara lamināts ar labu siltuma izkliedes funkciju; Piedziņas vadības moduļa alumīnija substrāta (TS) temperatūras pretestība ir 85 ℃. Kad temperatūra pārsniedz 85 ℃, piedziņas vadības modulis pārstāj darboties. Oficiālais ieteikums ir, ka TS ≤ 80 ℃. Šis manipulators ir piemērots medicīnas robotu izstrādājumiem. Robota darba vides maksimālā temperatūra ir 25 ℃, kam ir stingras prasības attiecībā uz korpusa temperatūru. Vienlaicīgi darbojas septiņi motori: 10s ≤ t ≤ 1min, un maksimālajai temperatūrai jābūt ≤ 51 ℃.

Pirmsfāzes analīzes:

Piedziņas vadības modulis ir alumīnija substrāts, tāpēc piedziņas vadības modulim ir jāpārnes siltums uz konstrukciju caur termisko paliktni. Saskaņā ar iepriekšējo aprēķinu ierobežotajā telpā ir nepieciešama piespiedu gaisa dzesēšana, lai nodrošinātu kopējās siltuma izkliedes prasības; Ir divi veidi, kā plānot siltuma izkliedi:

1. Uz siltuma izlietnes ir ielīmēti septiņi piedziņas moduļi, un dzesētāja + aksiālās plūsmas ventilators + mehāniskā sviras apvalks ir paredzēts gaisa kanālam. Šīs konstrukcijas siltumvadīšanas ceļš ir šāds: piedziņa vadības modulis → siltuma spilventiņš → siltuma izlietne → gaiss dobumā (piespiedu konvekcija) → dobuma apvalks → gaiss ārpus dobuma (dabiskā konvekcija + termiskais starojums). Tomēr šajā dizainā gaisu dobumā nevar tieši savienot ar ārējo gaisu, un vidū ir liela termiskā pretestība, kas izraisa sliktu siltuma veiktspēju.

2. Septiņi piedziņas moduļi ir tieši piestiprināti pie manipulatora korpusa, manipulatora korpusam pievieno spuras dizainu, aksiālais ventilators ir uzstādīts ārpus manipulatora korpusa, un gaisa vadu konstrukcijai ir pievienota vāka plāksne.

Termiskā simulācija:

Izmantojot viedo simulācijas programmatūru, lai vienkāršotu moduli un turpinātu termiskās simulācijas datu analīzi.

Saskaņā ar apvalka termiskās simulācijas temperatūras mākoņa diagrammu pozīcija ar augstāku korpusa temperatūru atrodas labajā pusē, augšējā apvalka max=44,9 ℃, min=42,35 ℃ un piedziņas vadības paneļa alumīnija substrāts max=47,6 ℃ , kas atbilst dizaina prasībām

Izmantojot termiskās konstrukcijas analīzi, inženieri var iegūt dziļāku izpratni par to, kā siltuma projektēšana tiek integrēta konstrukcijas projektēšanā agrīnā projektēšanas stadijā, un šo ideju var izmantot kā atsauci turpmākajā projektēšanas procesā, lai vadītu konstrukcijas projektēšanu. Tajā pašā laikā termiskā simulācija var ātri atrast dizaina trūkumus un optimizēt projektēšanas virzienu.