Robotický manipulátor Thermal Design

    Robot je automatický stroj, ktorý môže nahradiť ľudské bytosti, aby sa zapojili do nebezpečnej a zložitej práce v neštruktúrovanom prostredí. Ide o komplex strojov, elektroniky, softvéru a vnímania. Líši sa od spotrebných produktov. Existuje veľa častí robota. Ak predbežná schéma nie je úplne zvážená, často spotrebuje veľa ľudských a materiálnych zdrojov a niekedy vedie celé telo. Preto je v počiatočnom procese vývoja potrebné použiť metódy spoľahlivosti, ako je mechanický návrh, tepelný návrh a analýza tekutín, aby sa predišlo rizikám, znížil sa počet kontrol a skrátil sa vývojový cyklus.

Požiadavka na odvod tepla:

Ako je uvedené v legende, kvôli obmedzeniu štruktúry a objemu je potrebné na tele vývojového manipulátora integrovať 7 modulov riadenia pohonu a každý modul riadenia pohonu riadi motor. Riadiaci modul pohonu je hliníkový substrát, čo je laminát pokrytý meďou na báze kovu s dobrou funkciou odvádzania tepla; Teplotná odolnosť hliníkového substrátu (TS) riadiaceho modulu pohonu je 85 stupňov. Keď teplota prekročí 85 stupňov, riadiaci modul pohonu prestane fungovať. Oficiálne odporúčanie je, že TS je menší alebo rovný 80 stupňom. Tento manipulátor sa používa na produkty medicínskych robotov. Maximálna teplota pracovného prostredia robota je 25 stupňov, čo má prísne požiadavky na teplotu plášťa. Sedem motorov pracuje súčasne: 10s Menej ako alebo rovné t Menej ako alebo rovné 1 min a maximálna teplota musí byť menšia alebo rovná 51 stupňom .

Predfázové analýzy:

Riadiaci modul pohonu je hliníkový substrát, takže riadiaci modul pohonu potrebuje prenášať teplo do konštrukcie cez tepelnú podložku. Podľa predchádzajúceho výpočtu je v obmedzenom priestore potrebné nútené chladenie vzduchom, aby sa zabezpečili celkové požiadavky na odvod tepla; Existujú dva spôsoby plánovania odvodu tepla:

1. Sedem modulov pohonu je nalepených na chladiči a chladič plus ventilátor s axiálnym prietokom plus kryt mechanického ramena je navrhnutý pre vzduchové potrubie; Dráha vedenia tepla tohto dizajnu je nasledovná: riadiaci modul pohonu → tepelná podložka → chladič → vzduch v dutine (nútená konvekcia) → plášť dutiny → vzduch mimo dutiny (prirodzená konvekcia plus tepelné žiarenie). V tomto prevedení však vzduch v dutine nemôže byť priamo spojený s vonkajším vzduchom a v strede je veľký tepelný odpor, čo vedie k zlému tepelnému výkonu.

2. Sedem modulov pohonu je priamo uchytených na plášti manipulátora, dodávajú plášť manipulátora rebrový dizajn, axiálny ventilátor je inštalovaný mimo plášťa manipulátora a je pridaná krycia doska pre dizajn vzduchovodu.

Tepelná simulácia:

Použitie inteligentného simulačného softvéru na zjednodušenie modulu a vykonanie tepelnej simulačnej analýzy údajov.

Podľa diagramu teplotného oblaku plášťa tepelnej simulácie je poloha s vyššou teplotou plášťa na pravej strane, horný plášť max=44,9 stupňa , min=42,35 stupňa a hliník substrát riadiacej dosky pohonu max=47.6 stupňa, ktorý spĺňa konštrukčné požiadavky.

Prostredníctvom analýzy tepelného návrhu môžu inžinieri hlbšie porozumieť tomu, ako je tepelný návrh integrovaný do konštrukčného návrhu v počiatočnom štádiu návrhu, a túto myšlienku možno použiť ako referenciu v následnom procese návrhu na usmernenie konštrukčného návrhu. Tepelná simulácia zároveň dokáže rýchlo nájsť nedostatky v návrhu a optimalizovať smer návrhu.