Robot manipulyatorining boshqaruv modulining termal dizayni

Robot - bu tizimsiz muhitda xavfli va murakkab mehnat bilan shug'ullanish uchun odamlarning o'rnini bosadigan avtomatik mashina. Bu mashinalar, elektronika, dasturiy ta'minot va idrok etish majmuasidir. Bu iste'mol mahsulotlaridan farq qiladi. Ko'p robot qismlari mavjud. Agar dastlabki sxema to'liq hisobga olinmasa, u ko'pincha inson va moddiy resurslarni ko'p iste'mol qiladi, ba'zan esa butun tanani boshqaradi. Shuning uchun, erta rivojlanish jarayonida xavflarni oldini olish, tekshirish sonini kamaytirish va rivojlanish davrini qisqartirish uchun mexanik dizayn, termal dizayn va suyuqlik tahlili kabi ishonchlilik usullaridan foydalanish kerak.

Issiqlik tarqalishiga bo'lgan talab:

Afsonada ko'rsatilganidek, struktura va hajmning cheklanganligi sababli, ishlab chiqish manipulyatori korpusiga 7 ta haydovchi boshqaruv moduli birlashtirilishi kerak va har bir haydovchi boshqaruv moduli dvigatelni boshqaradi. Drayv boshqaruv moduli alyuminiy substrat bo'lib, u yaxshi issiqlik tarqalish funktsiyasiga ega bo'lgan metall asosli mis qoplamali laminatdir; Drayv boshqaruv modulining alyuminiy substratining (TS) harorat qarshiligi 85 ℃. Harorat 85 ℃ dan oshganda, haydovchi boshqaruv moduli ishlashni to'xtatadi. Rasmiy tavsiya - TS ≤ 80 ℃. Ushbu manipulyator tibbiy robot mahsulotlariga qo'llaniladi. Robotning ish muhitining maksimal harorati 25 ℃ ni tashkil qiladi, bu qobiq harorati bo'yicha qat'iy talablarga ega. Bir vaqtning o'zida ettita motor ishlaydi: 10s ≤ t ≤ 1min, maksimal harorat esa ≤ 51 ℃ bo'lishi kerak.

Fazadan oldingi tahlillar:

Drayv boshqaruv moduli alyuminiy substratdir, shuning uchun haydovchi boshqaruv moduli issiqlikni strukturaga termal yostiq orqali o'tkazishi kerak. Oldingi hisob-kitoblarga ko'ra, umumiy issiqlik tarqalishi talablarini ta'minlash uchun cheklangan maydonda majburiy havo sovutish kerak; Issiqlik tarqalishini rejalashtirishning ikki yo'li mavjud:

1.Isitgichga yettita haydovchi modul yopishtirilgan va issiqlik qabul qiluvchining + eksenel oqimli fan + mexanik qo'l qobig'i havo kanali uchun mo'ljallangan;Ushbu dizaynning issiqlik o'tkazuvchanlik yo'li quyidagicha: haydovchi boshqaruv moduli → termal yostiq → issiqlik qabul qiluvchisi → bo'shliqdagi havo (majburiy konvektsiya) → bo'shliq qobig'i → bo'shliqdan tashqaridagi havo (tabiiy konvektsiya + termal nurlanish). Biroq, ushbu dizaynda bo'shliqdagi havo tashqi havo bilan bevosita bog'lanishi mumkin emas va o'rtada katta termal qarshilik mavjud bo'lib, yomon termal ishlashga olib keladi.

2. Etti qo'zg'aysan moduli to'g'ridan-to'g'ri manipulyatorning qobig'iga ulanadi, manipulyatorning qobig'iga fin dizayni qo'shiladi, eksenel fan manipulyatorning qobig'idan tashqarida o'rnatiladi va havo kanali dizayni uchun qopqoq plitasi qo'shiladi.

Termal simulyatsiya:

Modulni soddalashtirish va ma'lumotlarni termal simulyatsiya tahlilini davom ettirish uchun aqlli simulyatsiya dasturidan foydalanish.

Qobiqning termal simulyatsiya harorati bulut diagrammasiga ko'ra, qobiq harorati yuqori bo'lgan joy o'ng tomonda, yuqori qobiq maksimal=44,9 ℃, min=42,35 ℃ va haydovchi boshqaruv platasining alyuminiy substrati max=47,6 ℃. , bu dizayn talablariga javob beradi

Issiqlik dizaynini tahlil qilish orqali muhandislar dizaynning dastlabki bosqichida issiqlik dizayni konstruktiv dizaynga qanday qo'shilganligini chuqurroq tushunishlari mumkin va bu g'oyadan strukturaviy dizaynga rahbarlik qilish uchun keyingi dizayn jarayonida foydalanish mumkin. Shu bilan birga, issiqlik simulyatsiyasi dizayndagi kamchiliklarni tezda topishi va dizayn yo'nalishini optimallashtirishi mumkin.