Projekt termiczny manipulatora robota

Robot to automatyczna maszyna, która może zastąpić człowieka w wykonywaniu niebezpiecznej i złożonej pracy w nieustrukturyzowanym środowisku. To zespół maszyn, elektroniki, oprogramowania i percepcji. Różni się od produktów konsumenckich. Istnieje wiele części robota. Jeśli wstępny schemat nie zostanie w pełni przemyślany, często pochłonie wiele zasobów ludzkich i materialnych, a czasem poprowadzi całe ciało. Dlatego na wczesnym etapie rozwoju konieczne jest zastosowanie metod niezawodności, takich jak projektowanie mechaniczne, projektowanie termiczne i analiza płynów, aby uniknąć ryzyka, zmniejszyć liczbę prób i skrócić cykl rozwoju.

Wymagania dotyczące odprowadzania ciepła:

Jak pokazano w legendzie, ze względu na ograniczenia konstrukcyjne i objętościowe, w korpusie manipulatora rozwojowego należy zintegrować 7 modułów sterujących napędem, a każdy moduł sterujący napędem steruje silnikiem. Moduł sterujący napędem ma podłoże aluminiowe, czyli laminat na bazie metalu pokryty miedzią, zapewniający dobre odprowadzanie ciepła; Odporność temperaturowa podłoża aluminiowego (TS) modułu sterującego napędem wynosi 85 stopni. Gdy temperatura przekroczy 85 stopni, moduł sterujący napędem przestaje działać. Oficjalne zalecenie jest takie, że TS jest mniejsze lub równe 80 stopni. Ten manipulator jest stosowany w produktach robotów medycznych. Maksymalna temperatura środowiska pracy robota wynosi 25 stopni, co wiąże się z rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi temperatury powłoki. Siedem silników pracuje jednocześnie: 10 s Mniejsze lub równe t Mniejsze lub równe 1 min, a maksymalna temperatura musi być mniejsza lub równa 51 stopni.

Analizy przedfazowe:

Moduł sterujący napędem jest podłożem aluminiowym, zatem moduł sterujący napędem musi przekazywać ciepło do konstrukcji poprzez podkładkę termiczną. Zgodnie z poprzednimi obliczeniami, w ograniczonej przestrzeni wymagane jest wymuszone chłodzenie powietrzem, aby zapewnić ogólne wymagania dotyczące odprowadzania ciepła; Istnieją dwa sposoby planowania odprowadzania ciepła:

1. Na radiatorze wklejono siedem modułów napędowych, a radiator, wentylator osiowy i obudowa ramienia mechanicznego są przeznaczone do kanału powietrznego; Ścieżka przewodzenia ciepła w tej konstrukcji jest następująca: moduł sterujący napędu → podkładka termiczna → radiator → powietrze we wnęce (konwekcja wymuszona) → powłoka wnęki → powietrze na zewnątrz wnęki (konwekcja naturalna plus promieniowanie cieplne). Jednakże w tej konstrukcji powietrze we wnęce nie może być bezpośrednio połączone z powietrzem zewnętrznym, a pośrodku występuje duży opór cieplny, co prowadzi do złych parametrów cieplnych.

2. Siedem modułów napędowych jest bezpośrednio przymocowanych do skorupy manipulatora, dodaje konstrukcję żebra do skorupy manipulatora, wentylator osiowy jest instalowany na zewnątrz skorupy manipulatora i dodawana jest pokrywa do projektowania kanałów powietrznych.

Symulacja termiczna:

Korzystanie z inteligentnego oprogramowania symulacyjnego w celu uproszczenia modułu i przeprowadzenia analizy symulacji termicznej danych.

Zgodnie z wykresem chmury temperatury symulacji termicznej powłoki, pozycja o wyższej temperaturze powłoki znajduje się po prawej stronie, górna powłoka ma maksymalnie=44,9 stopnia, min=42,35 stopnia, a aluminium podłoże płytki sterującej napędem max=47,6 stopnia, które spełnia wymagania projektowe.