robot manipülatör termal tasarımı

Robot, yapılandırılmamış ortamlarda tehlikeli ve karmaşık işlerde bulunmak için insanın yerini alabilecek otomatik bir makinedir. Makine, elektronik, yazılım ve algıdan oluşan bir komplekstir. Tüketici ürünlerinden farklıdır. Pek çok robot parçası var. Ön plan tam olarak dikkate alınmazsa, çoğu zaman çok fazla insan ve malzeme kaynağı tüketecek ve bazen tüm vücuda yol açacaktır. Bu nedenle erken geliştirme sürecinde risklerden kaçınmak, prova sayısını azaltmak ve geliştirme döngüsünü kısaltmak için mekanik tasarım, termal tasarım ve akışkan analizi gibi güvenilirlik yöntemlerinin kullanılması gerekir.

Isı Yayılımı Gereksinimi:

Açıklamada gösterildiği gibi yapı ve hacim sınırlaması nedeniyle geliştirme manipülatör gövdesine 7 sürücü kontrol modülünün entegre edilmesi gerekir ve her sürücü kontrol modülü bir motoru kontrol eder. Sürücü kontrol modülü, iyi ısı dağıtma işlevine sahip metal bazlı bakır kaplı laminat olan alüminyum bir alt tabakadır; Sürücü kontrol modülünün alüminyum alt katmanının (TS) sıcaklık direnci 85 derecedir. Sıcaklık 85 dereceyi aştığında sürücü kontrol modülü çalışmayı durdurur. Resmi öneri TS'nin 80 dereceye eşit veya daha az olmasıdır. Bu manipülatör tıbbi robot ürünlerine uygulanır. Robotun çalışma ortamının maksimum sıcaklığı 25 derecedir ve bu, kabuk sıcaklığı konusunda katı gereksinimlere sahiptir. Yedi motor aynı anda çalışır: 10 saniye t'ye eşit veya daha az 1 dakikaya eşit veya daha az ve maksimum sıcaklığın 51 dereceye eşit veya daha az olması gerekir.

Aşama Öncesi Analizler:

Sürücü kontrol modülü alüminyum bir alt tabaka olduğundan, sürücü kontrol modülünün ısıyı bir termal ped aracılığıyla yapıya aktarması gerekir. Önceki hesaplamaya göre, genel ısı dağılımı gerekliliklerini sağlamak için sınırlı alanda cebri hava soğutması gereklidir; Isı dağılımını planlamanın iki yolu vardır:

1. Yedi sürücü modülü bir ısı emici üzerine yapıştırılmıştır ve ısı emici artı eksenel akış fanı artı mekanik kol kabuğu hava kanalı için tasarlanmıştır; Bu tasarımın termal iletim yolu şu şekildedir: sürücü kontrol modülü → termal ped → ısı emici → boşluktaki hava (zorlanmış konveksiyon) → boşluk kabuğu → boşluğun dışındaki hava (doğal konveksiyon artı termal radyasyon). Ancak bu tasarımda, boşluktaki havanın dışarıdaki hava ile doğrudan bağlantısının olmaması ve ortada büyük bir termal direncin bulunması, kötü termal performansa yol açmaktadır.

2. Yedi sürücü modülü doğrudan manipülatörün kabuğuna bağlanır, manipülatörün kabuğuna kanat tasarımı ekler, eksenel fan manipülatörün kabuğunun dışına monte edilir ve hava kanalı tasarımı için bir kapak plakası eklenir.

Termal Simülasyon:

Modülü basitleştirmek ve verilerin termal simülasyon analizine devam etmek için akıllı simülasyon yazılımını kullanma.

Kabuğun termal simülasyon sıcaklık bulutu diyagramına göre, kabuk sıcaklığının yüksek olduğu konum sağ tarafta, üst kabuk max=44.9 derece, min=42.35 derece ve alüminyum sürücü kontrol panosunun alt katmanı maksimum=47,6 derece; bu, tasarım gereksinimlerini karşılar.