Thermal Design robottimanipulaattori

    Robotti on automaattinen kone, joka voi korvata ihmisen osallistumaan vaaralliseen ja monimutkaiseen työhön rakenteettomassa ympäristössä. Se on kokonaisuus koneita, elektroniikkaa, ohjelmistoja ja havaintoja. Se eroaa kuluttajatuotteista. Robottiosia on monia. Jos alustavaa suunnitelmaa ei harkita täysin, se kuluttaa usein paljon inhimillisiä ja aineellisia resursseja ja joskus johtaa koko kehoon. Siksi varhaisessa kehitysprosessissa on tarpeen käyttää luotettavuusmenetelmiä, kuten mekaanista suunnittelua, lämpösuunnittelua ja nesteanalyysiä riskien välttämiseksi, vedosten määrän vähentämiseksi ja kehityssyklin lyhentämiseksi.

Lämmönpoistovaatimus:

Kuten selityksestä ilmenee, rakenteen ja tilavuuden rajoitusten vuoksi kehitysmanipulaattorin runkoon on integroitava 7 taajuusmuuttajan ohjausmoduulia, ja jokainen taajuusmuuttajan ohjausmoduuli ohjaa moottoria. Taajuusmuuttajan ohjausmoduuli on alumiinisubstraatti, joka on metallipohjainen kuparipäällysteinen laminaatti, jolla on hyvä lämmönpoistotoiminto; Taajuusmuuttajan ohjausmoduulin alumiinisubstraatin (TS) lämpötilankesto on 85 astetta. Kun lämpötila ylittää 85 astetta, taajuusmuuttajan ohjausmoduuli lakkaa toimimasta. Virallinen suositus on, että TS Vähemmän tai yhtä suuri kuin 80 astetta. Tätä manipulaattoria käytetään lääketieteellisiin robottituotteisiin. Robotin työympäristön maksimilämpötila on 25 astetta, jolla on tiukat vaatimukset kuoren lämpötilalle. Seitsemän moottoria toimii samanaikaisesti: 10 s Vähemmän tai yhtä kuin t Alle tai yhtä kuin 1 min, ja maksimilämpötilan on oltava enintään 51 astetta.

Esivaiheen analyysit:

Taajuusmuuttajan ohjausmoduuli on alumiinisubstraatti, joten taajuusmuuttajan ohjausmoduulin on siirrettävä lämpöä rakenteeseen lämpötyynyn kautta. Edellisen laskelman mukaan rajoitetussa tilassa tarvitaan pakotettua ilmajäähdytystä yleisten lämmönpoistovaatimusten varmistamiseksi; On kaksi tapaa suunnitella lämmönpoistoa:

1. Seitsemän käyttömoduulia on liitetty jäähdytyselementtiin, ja jäähdytyselementti ja aksiaalivirtaustuuletin sekä mekaaninen varren kuori on suunniteltu ilmakanavalle; Tämän mallin lämmönjohtavuusreitti on seuraava: taajuusmuuttajan ohjausmoduuli → lämpötyyny → jäähdytyselementti → ilma onkalossa (pakotettu konvektio) → onkalon kuori → ilma onkalon ulkopuolella (luonnollinen konvektio plus lämpösäteily). Tässä mallissa ontelon ilmaa ei kuitenkaan voida yhdistää suoraan ulkoilmaan, ja keskellä on suuri lämpövastus, mikä johtaa huonoon lämpösuorituskykyyn.

2. Seitsemän käyttömoduulia on kiinnitetty suoraan manipulaattorin vaippaan, lisää ripojen muotoilu manipulaattorin kuoreen, aksiaalipuhallin asennetaan manipulaattorin vaipan ulkopuolelle ja kansilevy on lisätty ilmakanavan suunnittelua varten.

Lämpösimulaatio:

Käytä älykästä simulointiohjelmistoa yksinkertaistamaan moduulia ja jatkamaan lämpösimulaatioiden analysointia.

Kuoren lämpösimulaatiolämpötilapilvidiagrammin mukaan korkeamman kuoren lämpötila on oikealla puolella, ylempi kuori max=44.9 astetta , min=42.35 astetta ja alumiini taajuusmuuttajan ohjauskortin substraatti max=47.6 astetta , mikä täyttää suunnitteluvaatimukset.

Lämpösuunnittelun analyysin avulla insinöörit voivat saada syvemmän ymmärryksen siitä, kuinka lämpösuunnittelu integroidaan rakennesuunnitteluun suunnittelun alkuvaiheessa, ja tätä ideaa voidaan käyttää viitteenä myöhemmässä suunnitteluprosessissa rakennesuunnittelun ohjaamiseksi. Samalla lämpösimulaatiolla voidaan nopeasti löytää suunnittelun puutteet ja optimoida suunnittelun suunta.