Manipulator robot Desain Termal

    Robot adalah mesin otomatis yang dapat menggantikan manusia untuk terlibat dalam pekerjaan yang berbahaya dan kompleks di lingkungan yang tidak terstruktur. Ini adalah kompleks mesin, elektronik, perangkat lunak, dan persepsi. Berbeda dengan produk konsumen. Ada banyak bagian robot. Jika skema pendahuluan tidak sepenuhnya dipertimbangkan, seringkali akan menghabiskan banyak sumber daya manusia dan material, dan terkadang menghabiskan seluruh tubuh. Oleh karena itu, dalam proses pengembangan awal, perlu menggunakan metode keandalan seperti desain mekanik, desain termal, dan analisis fluida untuk menghindari risiko, mengurangi jumlah pemeriksaan dan mempersingkat siklus pengembangan.

Persyaratan Pembuangan Panas:

Seperti yang ditunjukkan dalam legenda, karena keterbatasan struktur dan volume, 7 modul kontrol penggerak perlu diintegrasikan pada bodi manipulator pengembangan, dan setiap modul kontrol penggerak mengendalikan sebuah motor. Modul kontrol penggerak adalah substrat aluminium, yang merupakan laminasi berlapis tembaga berbasis logam dengan fungsi pembuangan panas yang baik; Ketahanan suhu substrat aluminium (TS) dari modul kontrol drive adalah 85 derajat. Ketika suhu melebihi 85 derajat, modul kontrol drive berhenti bekerja. Rekomendasi resminya adalah TS Kurang dari atau sama dengan 80 derajat. Manipulator ini diterapkan pada produk robot medis. Suhu maksimum lingkungan kerja robot adalah 25 derajat, yang memiliki persyaratan ketat pada suhu cangkang. Tujuh motor bekerja pada saat yang sama: 10 detik Kurang dari atau sama dengan t Kurang dari atau sama dengan 1 menit, dan suhu maksimum harus Kurang dari atau sama dengan 51 derajat.

Analisis Pra-fase:

Modul kontrol drive adalah substrat aluminium, sehingga modul kontrol drive perlu mentransfer panas ke struktur melalui bantalan termal. Menurut perhitungan sebelumnya, pendinginan udara paksa diperlukan di ruang terbatas untuk memastikan kebutuhan pembuangan panas secara keseluruhan; Ada dua cara untuk merencanakan pembuangan panas:

1. Tujuh modul drive ditempelkan pada heat sink, dan heat sink plus kipas aliran aksial plus cangkang lengan mekanis dirancang untuk saluran udara; Jalur konduksi termal dari desain ini adalah sebagai berikut: drive control module → thermal pad → heat sink → udara di dalam rongga (konveksi paksa) → cangkang rongga → udara di luar rongga (konveksi alami ditambah radiasi termal). Namun, dalam desain ini, udara di dalam rongga tidak dapat langsung terhubung dengan udara luar, dan terdapat hambatan panas yang besar di tengah, menyebabkan kinerja termal yang buruk.

2. Tujuh modul penggerak dipasang langsung ke cangkang manipulator, tambahkan desain sirip ke cangkang manipulator, kipas aksial dipasang di luar cangkang manipulator, dan pelat penutup ditambahkan untuk desain saluran udara.

Simulasi Termal:

Menggunakan perangkat lunak simulasi pintar untuk menyederhanakan modul dan melanjutkan analisis data simulasi termal.

Menurut diagram awan suhu simulasi termal dari cangkang, posisi dengan suhu cangkang yang lebih tinggi ada di sisi kanan, cangkang atas maks=44.9 derajat , min=42.35 derajat , dan aluminium substrat papan kontrol drive maks=47.6 derajat , yang memenuhi persyaratan desain.

Melalui analisis desain termal, para insinyur dapat memiliki pemahaman yang lebih mendalam tentang bagaimana desain termal diintegrasikan ke dalam desain struktur pada tahap awal desain, dan ide ini dapat digunakan sebagai referensi dalam proses desain selanjutnya untuk memandu desain struktur. Pada saat yang sama, simulasi termal dapat dengan cepat menemukan kekurangan dalam desain dan mengoptimalkan arah desain.