ለሮቦት ፍሬም አልባ ቶርክ ሞተርስ የሙቀት መበታተን፣ ውህደት እና ወጪ ተግዳሮቶች

በሰው ልጅ ሮቦቲክስ ማዕበል ውስጥ ፍሬም አልባ የማሽከርከር ሞተሮች ውሱን መጠናቸው፣ ከፍተኛ የሃይል እፍጋታቸው እና ዝቅተኛ ፍጥነት ባለው ከፍተኛ የማሽከርከር ችሎታቸው ለጋራ እንቅስቃሴ ዋና ምርጫ ሆነዋል። ከተለምዷዊ ሞተሮች በተለየ መልኩ ፍሬም የሌላቸው የማሽከርከሪያ ሞተሮች ከቤቶች፣ ተሸካሚዎች እና ቤዝ ጋር ይሰራጫሉ፣ ስቶተር እና ሮተርን እንደ ሁለቱ ዋና ዋና ክፍሎች ብቻ በመያዝ በአጠቃላይ ስርዓቱ ውስጥ በቀጥታ እንዲገቡ ያስችላቸዋል። ነገር ግን፣ ይህ 'ቤት አልባ' ንድፍ ለከፍተኛ ውህደት ትልቅ የመተጣጠፍ ችሎታን የሚሰጥ ሲሆን ሶስት ዋና ዋና የሕመም ነጥቦችን ያስገኛል-የሙቀት መበታተን፣ ውህደት እና ወጪ - የሰው ልጅ ሮቦቶችን መጠነ ሰፊ የንግድ ልውውጥን የሚገድቡ ወሳኝ ማነቆዎች ሆነዋል።

የህመም ነጥብ 1፡ ሙቀት መበታተን - ከፍተኛ ሙቀት የሞተርስ 'የማይታይ ገዳይ' ነው

የሙቀት መበታተን ጉዳይ ፍሬም የሌላቸው የማሽከርከር ሞተሮች ከተፈጥሯዊ መዋቅራዊ ባህሪያቸው የመነጩ ናቸው። ራሱን የቻለ መኖሪያ ቤት እና ማራገቢያ ባለመኖሩ በሞተሩ የሚፈጠረውን ሙቀት እንደ ባህላዊ ሞተሮች በቤቶች ላይ የተመሰረተ የአየር ማቀዝቀዣ በፍጥነት ማሰራጨት አይቻልም. ሮቦቱ ያለማቋረጥ ሲሰራ, ሞተሩ ከፍተኛ ሙቀት ይፈጥራል. ለከፍተኛ ሙቀት ለረጅም ጊዜ መጋለጥ ጠመዝማዛ መከላከያን ያፋጥናል ፣ ቅባትን ይቀንሳል ፣ ወደ ተደጋጋሚ የሞተር ጉድለቶች ያመራል እና የአሰራር መረጋጋትን በእጅጉ ይጎዳል።

ይበልጥ ከባድ የሆኑት የሙቀት ሁኔታዎች ፍንዳታ ናቸው። ሮቦቱ ከፍተኛ-ተለዋዋጭ እንቅስቃሴ ትዕዛዞችን ሲፈጽም, የፈጣኑ ጅረት እየጨመረ ይሄዳል, እና የማቀዝቀዣ ስርዓቱ ብዙውን ጊዜ ሙቀቱን በበቂ ሁኔታ ማስወገድ አይችልም, ይህም የውስጣዊው የሙቀት መጠን እንዲጨምር ያደርጋል. አንዴ የሙቀት መጠኑ ከሞተር የሙቀት ወሰን በላይ ከሆነ፣ በቀላሉ ጠመዝማዛ አጭር ዙር፣ የኢንሱሌሽን ጉዳት፣ ወይም የሞተር ማቃጠል እና የሮቦት ቁጥጥርን ሊያጣ ይችላል። ትምህርታዊ ጥናቶች በጁሌ ማሞቂያ እና በኤዲ-ወቅታዊ ተፅእኖዎች ምክንያት የሚፈጠረው የሙቀት መጨመር ፍሬም አልባ የማሽከርከር ሞተሮችን በመተግበር ረገድ ትልቅ ፈተና እንደሆነ ጠቁመዋል።

ይህንን የህመም ስሜት ለመቅረፍ ኢንዱስትሪው ከሁለት ማዕዘኖች ማለትም ከቁሳቁሶች እና ሂደቶች ግኝቶችን እያደረገ ነው።  መግነጢሳዊ ዑደት ማመቻቸት  የሙቀት መፈጠርን በምንጩ ላይ ይቀንሳል-የመግነጢሳዊ መስክ ንድፍን በማሻሻል ከፍተኛ ደረጃ የኒዮዲሚየም-ብረት-ቦሮን (NdFeB) ቁሳቁሶችን እና ዝቅተኛ ኪሳራ መግነጢሳዊ መቆጣጠሪያዎችን በመጠቀም, የሂስተር ኪሳራዎች, ኢዲ-የአሁኑ ኪሳራዎች እና የመዳብ ኪሳራዎች በከፍተኛ ሁኔታ ሊቀንስ ይችላል. በመግነጢሳዊ ዑደት ማመቻቸት አጠቃላይ ኪሳራዎች በ 20% ተቆርጠዋል ፣ እናም torque በተመሳሳይ የግቤት ጅረት በ 10% ይጨምራል።  የሸክላ ቴክኖሎጂ  በሙቀት-ማስከፋፈያ መንገድ ላይ አንድ ግኝት ያመጣል-የቫኩም ማሰሮ የሞተርን ውስጣዊ ክፍተቶች እጅግ በጣም ከፍተኛ-ሙቀት-ኮንዳክቲቭ ፖቲንግ ውህድ ይሞላል, ሙቀትን ከሙቀት ምንጭ ወደ ውጫዊ የማቀዝቀዣ መዋቅር በብቃት ይመራል. በተጨማሪም ስቴተርን በቀጥታ 'መሸጥ' ወደ መገጣጠሚያው የብረት ቤት በሙቀት አማቂ ሚዲያ (thermally conductive media) እና በመኖሪያ ክንፍ ወይም በፈሳሽ ማቀዝቀዣ ቻናሎች በመጠቀም ሙቀትን ለማስወጣት ቀጣይነት ያለው የውጤት አቅምን ለማሻሻል ውጤታማ ዘዴ ሆኗል።

የህመም ነጥብ 2፡ ውህደት - 'ከጥቃቅን ቦታ ምርጡን ማድረግ'

ፍሬም አልባ የማሽከርከር ሞተሮች 'ቤት አልባ' ንድፍ በመጀመሪያ የታሰበው ከፍተኛ ውህደትን ለማስቻል ነበር፣ነገር ግን ውህደት ራሱ አዲስ ፈተና ሆኗል። በሮቦቶች ውስጥ ያለው የመገጣጠሚያ ቦታ እጅግ በጣም የተገደበ ነው፣ በጣም ትንሽ በሆነ መጠን ውስጥ ከፍተኛ የማሽከርከር ጥንካሬን የሚፈልግ ሲሆን እንዲሁም harmonic reducers፣ ብሬክስ፣ ዳሳሾች፣ ሾፌሮች እና ሌሎች ብዙ አካላትን ያስተናግዳል።

የውህደት ፈተና በመጀመሪያ  በኬብል ላይ ይታያል ። የመገጣጠሚያው ጠባብ ውስጣዊ ክፍተት ለባህላዊ ጠንካራ-ዘንግ ሞተሮች ገመዶችን ወደ ውስጥ ለማዞር የማይቻል ያደርገዋል; ኬብሎች ቦታን በመያዝ እና ውበትን እና አስተማማኝነትን የሚያበላሹ ወደ ውጭ መዞር አለባቸው. ይህንን ለመቅረፍ ኢንዱስትሪው  ትላልቅ-ሆሎው ዘንግ ዲዛይኖችን አስተዋውቋል - በሞተር ማእከል ውስጥ የኤሌክትሪክ ገመዶችን ፣ የሲግናል መስመሮችን እና የፈሳሽ ቧንቧዎችን እንኳን በሞተር ውስጠኛው ክፍል ውስጥ ማለፍ እንዲችሉ ቀዳዳውን መቆጠብ ።

ሌላው ተግዳሮት  የመሰብሰብ ትክክለኛነት ነው . ፍሬም አልባ ሞተሮች እንደ የአቀማመጥ ማመሳከሪያ ቤት ስለሌላቸው ስቶተር እና ሮተር በቀጥታ በሮቦት መዋቅር ውስጥ መካተት አለባቸው፣ ይህም በማይክሮን ደረጃ በስብሰባ ኮንሰንትሪሲቲ እና ኮአክሲቲቲላይትስ ላይ ያስገድዳል። ባህላዊው 'ዓይን + እጅ' የመሰብሰቢያ አካሄድ ከአሁን በኋላ በቂ አይደለም። በተጨማሪም እንደ አክሲያል-ፍሉክስ ሞተሮች ያሉ አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች ከፍተኛ የኃይል ጥንካሬን ቢያቀርቡም, በሮቦት መድረኮች ላይ የስርዓተ-ውህደታቸው ብስለት አሁንም የጎደለው ነው, እና የኢንዱስትሪው የአቅርቦት ሰንሰለት አቅሞች ተጠናክረው ይቀራሉ.

ኢንዱስትሪው  ደረጃውን የጠበቀ  እና  ሞጁላላይዜሽን በመጠቀም የውህደት እንቅፋት እየቀነሰ ነው ። ደረጃቸውን የጠበቁ የሜካኒካል መገናኛዎች እና plug-እና-play ድራይቭ ሞጁሎች ደንበኞች የውህደት ውስብስብነትን እንዲቀንሱ እየረዳቸው ነው። በተመሳሳይ ጊዜ ሞተሩን ፣ ዳይሬክተሩን ፣ ዳሳሾችን እና ሌሎች አካላትን ቀድመው የሚገጣጠሙ የተቀናጁ የጋራ ሞጁሎች የሮቦት አምራቾች በቤት ውስጥ ከመገጣጠም ይልቅ ሙሉ ሞጁሎችን እንዲገዙ ያስችላቸዋል።

የህመም ነጥብ 3፡ ወጪ - ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው 'ከባድ ዋጋ'

ወጪ ፍሬም አልባ የማሽከርከር ሞተሮች በሰፊው ተቀባይነትን ለማግኘት በሚያስችል መንገድ ላይ የቆመው በጣም ተጨባጭ መሰናክል ነው። በአሁኑ ጊዜ፣ ነጠላ ፍሬም የሌለው የማሽከርከር ሞተር ከ2,000 RMB በላይ ያስከፍላል፣ ይህም ከጠቅላላው ሮቦት ወጪ 15 በመቶውን ይይዛል። በሰው ሰዉ ሮቦት ውስጥ ወደ 30 የሚጠጉ መገጣጠሚያዎች፣ የሞተር ዋጋ ብቻውን ከ60,000 RMB ይበልጣል፣ አሽከርካሪዎችን እና ረዳት ክፍሎችን ሳይጨምር።

ከፍተኛ ወጪው ከብዙ ምክንያቶች የተነሳ ነው.  የቁሳቁስ ወጪዎች —ከፍተኛ አፈጻጸም የ NdFeB ቋሚ ማግኔቶች የሞተር እምብርት ናቸው፣ እና የእነሱ ብርቅዬ-መሬት ቅንጅት እና የእህል-ድንበር ስርጭት ሂደታቸው የማሽከርከር ጥንካሬን በቀጥታ ይወስናሉ፣ ነገር ግን ብርቅዬ-የምድር አቅርቦት ሰንሰለት መዋዠቅ ብዙውን ጊዜ ዋጋን ከፍ ያደርገዋል።  የማምረት ሂደቶች -ፍሬም አልባ ሞተሮችን የመጠቅለል፣ የመትከል እና የመገጣጠም ደረጃዎች እጅግ በጣም ከፍተኛ ትክክለኛነትን የሚጠይቁ ሲሆን ባህላዊ የአመራረት ዘዴዎች በእጅ ጉልበት ላይ የተመሰረቱ ናቸው ፣ ይህም ወደ ተለዋዋጭ ዑደት ጊዜ እና የምርት መለዋወጥ ያስከትላል ፣ ይህም የክፍል ወጪዎችን ይጨምራል።

የዋጋ ቅነሳ መንገዶች በአንድ ጊዜ በተለያዩ አቅጣጫዎች እየተከተሉ ነው።  የሂደቱ ማሻሻያ  በጣም ቀጥተኛ መንገድ ነው-የ rotor ማምረቻ ሂደቶችን በማመቻቸት እና ትላልቅ-ሬሺዮ ባዶ-ዘንግ ንድፎችን በመቀበል, ወጪዎች ውጤታማ በሆነ መልኩ ቀንሰዋል; ምርቶች የ 30% የድምጽ መጠን መቀነስ እና የ 20% የጉልበት መጠን መጨመር, ከአለም አቀፍ ብራንዶች ጋር እኩል አፈጻጸም አሳይተዋል.  አውቶሜትድ ማምረቻ መስመሮች  በመጠን ለወጪ ቅነሳ ቁልፍ ናቸው—ሙሉ በሙሉ አውቶማቲክ የማሰብ ችሎታ መስመሮች 'አንድ የሞተር ቁስል በደቂቃ' ውጤት በ98.6% ምርት ያገኛሉ፣ ይህም የባህላዊ የእጅ ዘዴዎችን የውጤታማነት ማነቆ ሙሉ በሙሉ ይሰብራል። ከፍተኛ ትክክለኛነት ያላቸው አውቶማቲክ መሳሪያዎች እና የማሰብ ችሎታ ያላቸው የፍተሻ ስርዓቶች ለእያንዳንዱ ሞተር የማይለዋወጥ የአፈፃፀም መለኪያዎችን ያረጋግጣሉ.  የቁሳቁስ ፈጠራም  እየገሰገሰ ነው - ከባድ-ብርቅ-የመሬት ቅነሳ ቴክኖሎጂዎች ብርቅዬ-መግነጢሳዊ ቁሳቁሶችን ዋጋ ወደ 18% ዝቅ አድርገዋል። የተቀናጁ ዳይ-መውሰድ ሂደቶች የምርት ወጪን በ 18% ቀንሰዋል.

ማጠቃለያ

የሙቀት መበታተን፣ ውህደት እና ወጪ ፍሬም ለሌላቸው የማሽከርከር ሞተሮች ከላቦራቶሪ ወደ ጅምላ ምርት በሚወስደው መንገድ ላይ ያሉትን ሶስት የፍተሻ ኬላዎች ያካተቱ ናቸው። መበታተን አስተማማኝነትን ይነካል፣ ውህደት አዋጭነትን ይወስናል፣ እና ወጪ የንግድ አዋጭነት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል—እነሱ እርስ በርስ የተሳሰሩ ናቸው፣ እና በአንዱ አገናኝ ውስጥ ያለ ማንኛውም ድክመት አጠቃላይ ሂደቱን ይጎትታል። እንደ እድል ሆኖ፣ ኢንዱስትሪው እነዚህን ተግዳሮቶች ከበርካታ ልኬቶች፣ መግነጢሳዊ ዑደት ማመቻቸትን፣ የሸክላ ስራዎችን ፣ ባዶ-ዘንግ ዲዛይን እና አውቶማቲክ የምርት መስመሮችን ጨምሮ በዘዴ እየፈታ ነው። ወደፊት አዳዲስ ቁሶችን በመተግበር እንደ የተከተተ ማይክሮ ቻናል ማቀዝቀዣ እና አሞርፎስ ቅይጥ ኮሮች እና መጠነ ሰፊ ምርት እየገሰገሰ ሲሄድ ፍሬም አልባ የማሽከርከር ሞተሮች የሰው ልጅ ሮቦቶችን ወደ እያንዳንዱ ቤተሰብ የሚያስገባ 'አስተማማኝ ኮር' ይሆናሉ ተብሎ ይጠበቃል።