Bộ điều khiển robot thiết kế nhiệt

    Robot là cỗ máy tự động có thể thay thế con người tham gia vào các công việc nguy hiểm, phức tạp trong môi trường phi vật chất. Nó là một phức hợp của máy móc, điện tử, phần mềm và nhận thức. Nó khác với các sản phẩm tiêu dùng. Có rất nhiều bộ phận robot. Nếu kế hoạch sơ bộ không được xem xét đầy đủ, thường sẽ tiêu tốn rất nhiều nhân lực và vật lực, và đôi khi dẫn đến toàn bộ cơ thể. Do đó, trong quá trình phát triển ban đầu, cần sử dụng các phương pháp độ tin cậy như thiết kế cơ khí, thiết kế nhiệt và phân tích chất lỏng để tránh rủi ro, giảm số lần kiểm chứng và rút ngắn chu kỳ phát triển.

Yêu cầu tản nhiệt:

Như thể hiện trong chú giải, do hạn chế về cấu trúc và khối lượng, 7 mô-đun điều khiển truyền động cần được tích hợp trên thân bộ điều khiển phát triển và mỗi mô-đun điều khiển truyền động điều khiển một động cơ. Mô-đun điều khiển ổ đĩa là một chất nền nhôm, là một lớp phủ đồng mạ kim loại có chức năng tản nhiệt tốt; Khả năng chịu nhiệt độ của đế nhôm (TS) của mô-đun điều khiển truyền động là 85 độ. Khi nhiệt độ vượt quá 85 độ, mô-đun điều khiển biến tần sẽ ngừng hoạt động. Khuyến nghị chính thức là TS Nhỏ hơn hoặc bằng 80 độ. Bộ điều khiển này được áp dụng cho các sản phẩm robot y tế. Nhiệt độ tối đa của môi trường làm việc của robot là 25 độ, có yêu cầu nghiêm ngặt về nhiệt độ vỏ. Bảy động cơ hoạt động cùng lúc: 10 giây Nhỏ hơn hoặc bằng t Nhỏ hơn hoặc bằng 1 phút và nhiệt độ tối đa cần Nhỏ hơn hoặc bằng 51 độ.

Phân tích trước giai đoạn:

Mô-đun điều khiển truyền động là một chất nền bằng nhôm, vì vậy mô-đun điều khiển truyền động cần truyền nhiệt đến cấu trúc thông qua một miếng đệm nhiệt . Theo tính toán trước đây, cần phải làm mát bằng không khí cưỡng bức trong không gian hạn chế để đảm bảo yêu cầu tản nhiệt tổng thể; Có hai cách để lập kế hoạch tản nhiệt:

1. Bảy mô-đun ổ đĩa được dán trên một bộ tản nhiệt, và bộ tản nhiệt cộng với quạt hướng trục cộng với vỏ cánh tay cơ khí được thiết kế cho ống dẫn khí; Đường dẫn nhiệt của thiết kế này như sau: mô-đun điều khiển truyền động → tấm tản nhiệt → tản nhiệt → không khí trong khoang (đối lưu cưỡng bức) → vỏ khoang → không khí bên ngoài khoang (đối lưu tự nhiên cộng với bức xạ nhiệt). Tuy nhiên, trong thiết kế này, không khí trong khoang không thể được kết nối trực tiếp với không khí bên ngoài và có một điện trở nhiệt lớn ở giữa, dẫn đến hiệu suất nhiệt kém.

2. Bảy mô-đun ổ đĩa được gắn trực tiếp vào vỏ của bộ điều khiển, thêm thiết kế vây vào vỏ của bộ điều khiển, quạt hướng trục được lắp bên ngoài vỏ của bộ điều khiển và một tấm che được thêm vào để thiết kế ống dẫn khí.

Mô phỏng nhiệt:

Sử dụng phần mềm mô phỏng thông minh để đơn giản hóa mô-đun và tiến hành phân tích dữ liệu mô phỏng nhiệt.

Theo sơ đồ đám mây nhiệt độ mô phỏng nhiệt của vỏ, vị trí có nhiệt độ vỏ cao hơn nằm ở phía bên phải, vỏ trên tối đa=44.9 độ , tối thiểu=42.35 độ và nhôm bề mặt của bảng điều khiển ổ đĩa tối đa=47.6 độ, đáp ứng các yêu cầu thiết kế.

Thông qua phân tích thiết kế nhiệt, các kỹ sư có thể hiểu sâu hơn về cách thiết kế nhiệt được tích hợp vào thiết kế kết cấu trong giai đoạn đầu của thiết kế và ý tưởng này có thể được sử dụng để tham khảo trong quá trình thiết kế tiếp theo để hướng dẫn thiết kế kết cấu. Đồng thời, mô phỏng nhiệt có thể nhanh chóng tìm ra những thiếu sót trong thiết kế và tối ưu hóa hướng thiết kế.