Robot manipulador de disseny tèrmic

    El robot és una màquina automàtica que pot substituir els éssers humans per participar en treballs perillosos i complexos en un entorn no estructurat. És un complex de maquinària, electrònica, programari i percepció. És diferent dels productes de consum. Hi ha moltes peces de robot. Si l'esquema preliminar no es considera completament, sovint consumirà molts recursos humans i materials i, de vegades, conduirà tot el cos. Per tant, en el procés de desenvolupament primerenc, és necessari utilitzar mètodes de fiabilitat com el disseny mecànic, el disseny tèrmic i l'anàlisi de fluids per evitar riscos, reduir el nombre de proves i escurçar el cicle de desenvolupament.

Requisit de dissipació de calor:

Com es mostra a la llegenda, a causa de la limitació d'estructura i volum, s'han d'integrar 7 mòduls de control de la unitat al cos del manipulador de desenvolupament i cada mòdul de control de la unitat controla un motor. El mòdul de control de la unitat és un substrat d'alumini, que és un laminat de coure a base de metall amb una bona funció de dissipació de calor; La resistència a la temperatura del substrat d'alumini (TS) del mòdul de control de la unitat és de 85 graus. Quan la temperatura supera els 85 graus, el mòdul de control de la unitat deixa de funcionar. La recomanació oficial és que TS Menys o igual a 80 graus. Aquest manipulador s'aplica a productes de robot mèdic. La temperatura màxima de l'entorn de treball del robot és de 25 graus, que té requisits estrictes sobre la temperatura de la carcassa. Set motors funcionen al mateix temps: 10 s Menys o igual a t Menys o igual a 1 min, i la temperatura màxima ha de ser inferior o igual a 51 graus.

Anàlisis pre-fases:

El mòdul de control de la unitat és un substrat d'alumini, de manera que el mòdul de control de la unitat necessita transferir calor a l'estructura mitjançant un coixinet tèrmic. Segons el càlcul anterior, es requereix un refredament d'aire forçat a l'espai limitat per garantir els requisits generals de dissipació de calor; Hi ha dues maneres de planificar la dissipació de calor:

1. Set mòduls d'accionament s'enganxen a un dissipador de calor, i el dissipador de calor més el ventilador de flux axial més la carcassa del braç mecànic està dissenyat per al conducte d'aire; El camí de conducció tèrmica d'aquest disseny és el següent: mòdul de control de la unitat → coixinet tèrmic → dissipador de calor → aire a la cavitat (convecció forçada) → carcassa de la cavitat → aire fora de la cavitat (convecció natural més radiació tèrmica). Tanmateix, en aquest disseny, l'aire de la cavitat no es pot connectar directament amb l'aire exterior, i hi ha una gran resistència tèrmica al mig, provocant un mal rendiment tèrmic.

2. Els set mòduls d'accionament estan connectats directament a la carcassa del manipulador, afegeixen un disseny d'aleta a la carcassa del manipulador, el ventilador axial s'instal·la fora de la carcassa del manipulador i s'afegeix una placa de coberta per al disseny del conducte d'aire.

Simulació tèrmica:

Utilitzant un programari de simulació intel·ligent per simplificar el mòdul i procedir a l'anàlisi de les dades de simulació tèrmica.

Segons el diagrama de núvol de temperatura de simulació tèrmica de la carcassa, la posició amb una temperatura més alta de la carcassa es troba al costat dret, la carcassa superior màxim=44,9 graus, min=42,35 graus i l'alumini substrat de la placa de control de la unitat màxim=47.6 graus, que compleix els requisits de disseny.

Mitjançant l'anàlisi del disseny tèrmic, els enginyers poden tenir una comprensió més profunda de com s'integra el disseny tèrmic en el disseny estructural en l'etapa inicial del disseny, i aquesta idea es pot utilitzar com a referència en el procés de disseny posterior per guiar el disseny estructural. Al mateix temps, la simulació tèrmica pot trobar ràpidament les deficiències en el disseny i optimitzar la direcció del disseny.