thermisch ontwerp van robotmanipulator

Robot is een automatische machine die mensen kan vervangen om gevaarlijke en complexe arbeid uit te voeren in een ongestructureerde omgeving. Het is een complex van machines, elektronica, software en perceptie. Het is anders dan consumentenproducten. Er zijn veel robotonderdelen. Als het voorlopige plan niet volledig wordt overwogen, zal het vaak veel menselijke en materiële hulpbronnen vergen en soms het hele lichaam leiden. Daarom is het in het vroege ontwikkelingsproces noodzakelijk om betrouwbaarheidsmethoden te gebruiken, zoals mechanisch ontwerp, thermisch ontwerp en vloeistofanalyse, om risico's te vermijden, het aantal proefdrukken te verminderen en de ontwikkelingscyclus te verkorten.

Warmteafvoervereiste:

Zoals weergegeven in de legenda moeten, vanwege de beperking van structuur en volume, 7 aandrijfbesturingsmodules worden geïntegreerd in het lichaam van de ontwikkelingsmanipulator, en bestuurt elke aandrijfbesturingsmodule een motor. De aandrijfbesturingsmodule is een aluminium substraat, een op metaal gebaseerd, met koper bekleed laminaat met een goede warmteafvoerfunctie; De temperatuurbestendigheid van het aluminium substraat (TS) van de aandrijfbesturingsmodule is 85 graden. Wanneer de temperatuur hoger wordt dan 85 graden, stopt de besturingsmodule van de aandrijving met werken. De officiële aanbeveling is dat TS kleiner dan of gelijk is aan 80 graden. Deze manipulator wordt toegepast op medische robotproducten. De maximale temperatuur van de werkomgeving van de robot is 25 graden, wat strenge eisen stelt aan de schaaltemperatuur. Zeven motoren werken tegelijkertijd: 10s Minder dan of gelijk aan t Minder dan of gelijk aan 1min, en de maximale temperatuur moet kleiner dan of gelijk zijn aan 51 graden.

Prefaseanalyses:

De aandrijfbesturingsmodule is een aluminium substraat, dus de aandrijfbesturingsmodule moet via een thermisch kussen warmte naar de structuur overbrengen. Volgens de vorige berekening is geforceerde luchtkoeling vereist in de beperkte ruimte om te voldoen aan de algemene vereisten voor warmteafvoer; Er zijn twee manieren om de warmteafvoer te plannen:

1. Zeven aandrijfmodules zijn op een koellichaam geplakt en het koellichaam plus de axiale ventilator en de mechanische armschaal zijn ontworpen voor luchtkanalen; Het thermische geleidingspad van dit ontwerp is als volgt: aandrijfbesturingsmodule → thermisch kussen → koellichaam → lucht in de spouw (geforceerde convectie) → spouwmantel → lucht buiten de spouw (natuurlijke convectie plus thermische straling). In dit ontwerp kan de lucht in de spouw echter niet rechtstreeks in verbinding worden gebracht met de buitenlucht en is er een grote thermische weerstand in het midden, wat tot slechte thermische prestaties leidt.

2. De zeven aandrijfmodules zijn rechtstreeks aan de schaal van de manipulator bevestigd, voegen een vinontwerp toe aan de schaal van de manipulator, de axiale ventilator wordt buiten de schaal van de manipulator geïnstalleerd en er is een afdekplaat toegevoegd voor het luchtkanaalontwerp.

Thermische simulatie:

Gebruik slimme simulatiesoftware om de module te vereenvoudigen en door te gaan met de thermische simulatie, analyseer de gegevens.

Volgens het thermische simulatietemperatuurwolkdiagram van de schaal bevindt de positie met de hogere schaaltemperatuur zich aan de rechterkant, de bovenste schaal max=44.9 graden, min=42.35 graden en de aluminium substraat van de besturingskaart van de drive max.=47.6 graden, wat voldoet aan de ontwerpvereisten.