тепловой расчет робота-манипулятора

Робот — это автоматическая машина, которая может заменить людей для выполнения опасной и сложной работы в неструктурированной среде. Это комплекс машин, электроники, программного обеспечения и восприятия. Он отличается от потребительских товаров. Есть много частей робота. Если предварительная схема не будет полностью продумана, она зачастую будет потреблять много человеческих и материальных ресурсов, а иногда и вести весь организм. Поэтому на ранних этапах процесса разработки необходимо использовать методы обеспечения надежности, такие как механическое проектирование, тепловое проектирование и анализ жидкости, чтобы избежать рисков, сократить количество проверок и сократить цикл разработки.

Требование к рассеиванию тепла:

Как показано в легенде, из-за ограничений конструкции и объема в корпус манипулятора разработки необходимо интегрировать 7 модулей управления приводом, и каждый модуль управления приводом управляет двигателем. Модуль управления приводом представляет собой алюминиевую подложку, которая представляет собой ламинат с медным покрытием на металлической основе с хорошей функцией рассеивания тепла; Температурная стойкость алюминиевой подложки (TS) модуля управления приводом составляет 85 градусов. Когда температура превышает 85 градусов, модуль управления приводом перестает работать. Официальная рекомендация заключается в том, что TS меньше или равен 80 градусам. Этот манипулятор применяется для медицинских роботов. Максимальная температура рабочей среды робота составляет 25 градусов, что соответствует строгим требованиям к температуре корпуса. Семь двигателей работают одновременно: 10 с Меньше или равно t Меньше или равно 1 минуте, а максимальная температура должна быть Меньше или равна 51 градусу.

Предварительные анализы:

Модуль управления приводом представляет собой алюминиевую подложку, поэтому модулю управления приводом необходимо передавать тепло конструкции через термопрокладку. Согласно предыдущему расчету, в ограниченном пространстве требуется принудительное воздушное охлаждение, чтобы обеспечить общие требования к рассеиванию тепла; Планировать отвод тепла можно двумя способами:

1. Семь приводных модулей наклеены на радиатор, а радиатор, осевой вентилятор и корпус механического рычага предназначены для воздуховода; Путь теплопроводности данной конструкции следующий: модуль управления приводом → термопрокладка → радиатор → воздух в полости (вынужденная конвекция) → оболочка полости → воздух снаружи полости (естественная конвекция плюс тепловое излучение). Однако в этой конструкции воздух в полости не может быть напрямую связан с наружным воздухом, а в середине имеется большое тепловое сопротивление, что приводит к ухудшению тепловых характеристик.

2. Семь модулей привода непосредственно прикреплены к корпусу манипулятора, добавляют ребро к корпусу манипулятора, осевой вентилятор устанавливается снаружи корпуса манипулятора, а для конструкции воздуховода добавляется крышка.

Тепловое моделирование:

Использование интеллектуального программного обеспечения для моделирования для упрощения модуля и продолжения анализа данных теплового моделирования.

Согласно диаграмме температурного облака корпуса при термическом моделировании, положение с более высокой температурой корпуса находится на правой стороне, верхняя оболочка максимум=44,9 градуса, мин=42,35 градуса, а алюминий подложка платы управления приводом макс.=47.6 градусов, что соответствует проектным требованиям.