Хүмүүн дүрст робот техникийн өсөн нэмэгдэж буй давалгааны үед авсаархан хэмжээс, өндөр эрчим хүчний нягтрал, бага хурдтай үед өндөр эргүүлэх моментийн ачаар хүрээгүй эргэлтийн мотор нь үе мөчний хөдөлгүүрийн гол сонголт болсон. Ердийн моторуудаас ялгаатай нь хүрээгүй эргүүлэх момент нь орон сууц, холхивч, суурийг ялгаж, зөвхөн статор ба роторыг үндсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг болгон хадгалж, тэдгээрийг ерөнхий системд шууд оруулах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч энэхүү 'байшингүй' загвар нь өндөр интеграцчлалын уян хатан байдлыг санал болгож байгаагийн зэрэгцээ хүн дүрст роботуудыг өргөн цар хүрээтэй худалдаанд нэвтрүүлэхэд саад болж буй гол бэрхшээл болох дулаан ялгаруулах, нэгтгэх, зардал гэсэн гурван чухал цэгийг бий болгодог.
Өвдөлтийн цэг 1: Дулаан алдагдах – Өндөр температур бол моторын 'Үл үзэгдэх алуурчин'
-ийн дулаан ялгаруулах асуудал хүрээгүй эргэлтийн моторууд нь тэдний бүтцийн онцлогоос үүдэлтэй. Бие даасан орон сууц, сэнс байхгүй тул мотороос үүссэн дулааныг уламжлалт мотортой адил орон сууцанд суурилсан агаарын хөргөлтөөр хурдан гадагшлуулах боломжгүй. Робот тасралтгүй ажиллах үед мотор нь их хэмжээний дулаан үүсгэдэг. Өндөр температурт удаан хугацаагаар өртөх нь ороомгийн тусгаарлагчийн хөгшрөлтийг хурдасгаж, холхивчийн тосолгооны материалыг муутгаж, моторын эвдрэлийг байнга үүсгэж, үйл ажиллагааны тогтвортой байдлыг алдагдуулж байна.
Илүү ноцтой нь тэсрэлт халалтын хувилбарууд юм. Робот өндөр динамик хөдөлгөөний командуудыг гүйцэтгэх үед агшин зуурын гүйдэл нэмэгдэж, хөргөлтийн систем нь дулааныг хангалттай хурдан арилгаж чадахгүй тул дотоод температур огцом өсдөг. Температур нь моторын дулааны хязгаараас хэтэрсэн тохиолдолд ороомгийн богино холболт, тусгаарлагчийг гэмтээх, тэр ч байтугай мотор шатаж, роботын удирдлага алдагдах зэрэгт амархан хүргэдэг. Мөн эрдмийн судалгаанаас үзэхэд Joule халаалт ба эрдсийн гүйдлийн нөлөөллөөс үүдэлтэй температурын өсөлт нь хүрээгүй эргэлтийн моторыг ашиглахад томоохон сорилт болдог.
Энэхүү өвдөлтийн цэгийг арилгахын тулд салбар нь материал, процесс гэсэн хоёр өнцгөөс шинэ нээлт хийж байна. Соронзон хэлхээний оновчлол нь эх үүсвэрээс дулаан үүсэхийг багасгадаг—соронзон орны дизайныг сайжруулж, өндөр зэрэглэлийн неодим-төмөр-бор (NdFeB) материал, бага алдагдалтай соронзон дамжуулагчийг ашиглан гистерезисийн алдагдал, гүйдлийн алдагдал, зэсийн алдагдлыг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжтой. Соронзон хэлхээний оновчлолын тусламжтайгаар нийт алдагдлыг 20%-иар бууруулж, ижил оролтын гүйдлийн үед эргүүлэх хүчийг 10%-иар нэмэгдүүлдэг. Поттинг технологи нь дулаан ялгаруулах замд нээлт хийж байна—вакуум сав нь хэт өндөр дулаан дамжуулалттай савны нэгдлээр моторын дотоод цоорхойг дүүргэж, дулааны эх үүсвэрээс гаднах хөргөлтийн бүтэц рүү дулааныг үр ашигтайгаар дамжуулдаг. Нэмж дурдахад дулаан дамжуулагч бодисоор статорын ороомогыг үений металл орон сууцанд шууд 'гагнаж', дулааныг гадагшлуулахын тулд орон сууцны сэрвээ эсвэл суурилуулсан шингэн хөргөлтийн сувгийг ашиглах нь тасралтгүй гаралтын чадварыг сайжруулах үр дүнтэй хэрэгсэл болсон.
Өвдөлтийн цэг 2: Интеграци - 'Өчүүхэн орон зайг ашиглах нь'
Хүрээгүй моментийн моторын 'байшингүй' загвар нь анх өндөр интеграцийг бий болгох зорилготой байсан боловч интеграци нь өөрөө шинэ сорилт болжээ. Роботуудын хамтарсан зай нь маш хязгаарлагдмал бөгөөд маш бага хэмжээний эргэлтийн моментийн нягтын гаралтыг шаарддаг бөгөөд гармоник бууруулагч, тоормос, мэдрэгч, драйвер болон бусад олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг багтаасан байдаг.
Интеграцийн сорилт нь эхлээд кабелийн шугамд илэрдэг . Хамтарсан дотоод орон зай нь уламжлалт хатуу босоо тэнхлэгт хөдөлгүүрт кабелийг дотооддоо чиглүүлэх боломжгүй болгодог; Кабелийг гаднаас нь зайлж, гоо зүй, найдвартай байдлыг алдагдуулах ёстой. Үүнийг шийдвэрлэхийн тулд салбар нь нэвтрүүлсэн бөгөөд том хөндий босоо амны загварыг моторын төвд цахилгаан кабель, дохионы шугам, тэр ч байтугай шингэний хоолой хүртэл моторын дотор талд дамжин өнгөрөх нүхийг нөөцөлсөн.
Өөр нэг бэрхшээл бол угсралтын нарийвчлал юм . Хүрээгүй моторуудад байрлал тогтоох лавлагаа болгон орон сууц байхгүй тул статор ба роторыг роботын бүтцэд шууд суулгаж, угсралтын төвлөрөл ба коаксиаль байдалд микроны түвшний шаардлага тавьдаг. Уламжлалт 'нүд + гар' угсрах арга нь хангалтгүй болсон. Цаашилбал, тэнхлэгийн урсгалын мотор зэрэг шинэ технологиуд нь илүү өндөр эрчим хүчний нягтралыг санал болгож байгаа ч робот платформ дээр системийг нэгтгэх чадвар хангалтгүй хэвээр байгаа бөгөөд салбарын нийлүүлэлтийн сүлжээний чадавхийг бэхжүүлэх шаардлагатай хэвээр байна.
Тус салбар нь замаар интеграцийн саад бэрхшээлийг бууруулж байна стандартчилал болон модульчлах . Стандартчилагдсан механик интерфэйсүүд болон залгах ба тоглуулах хөтчийн модулиуд нь үйлчлүүлэгчдэд интеграцийн нарийн төвөгтэй байдлыг багасгахад тусалдаг. Үүний зэрэгцээ мотор, бууруулагч, мэдрэгч болон бусад эд ангиудыг урьдчилан угсардаг нэгдсэн холболтын модулиуд нь робот үйлдвэрлэгчдэд тэдгээрийг дотооддоо угсрах бус бүрэн модулийг худалдан авах боломжийг олгодог.
Өртөг нь хүрээгүй эргэлтийн моторыг өргөнөөр нэвтрүүлэхэд тулгарч буй хамгийн бодит бэрхшээл юм. Одоогийн байдлаар нэг хүрээгүй эргэлтийн моторын үнэ 2000 гаруй юань байгаа нь нийт роботын зардлын 15%-ийг эзэлж байна. Хүн дүрст роботын 30 орчим холболттой бол жолооч болон туслах эд ангиудыг оруулалгүйгээр зөвхөн моторын үнэ 60,000 юань давдаг.
Өндөр өртөг нь олон хүчин зүйлээс үүдэлтэй. Материалын зардал — өндөр хүчин чадалтай NdFeB байнгын соронз нь моторын гол цөм бөгөөд тэдгээрийн ховор элементийн найрлага, үр тарианы хилийн тархалтын процессууд нь эргүүлэх моментийн нягтыг шууд тодорхойлдог боловч газрын ховор элементийн нийлүүлэлтийн хэлхээний хэлбэлзэл нь ихэвчлэн үнийг өндөр байлгадаг. Үйлдвэрлэлийн процессууд - хүрээгүй моторыг ороох, савлах, угсрах үе шатууд нь маш өндөр нарийвчлал шаарддаг бөгөөд уламжлалт үйлдвэрлэлийн аргууд нь гар хөдөлмөрт ихээхэн тулгуурладаг бөгөөд энэ нь мөчлөгийн тогтворгүй хугацаа, ургацын хэлбэлзэлд хүргэдэг бөгөөд энэ нь нэгжийн зардлыг улам өсгөдөг.
Зардлаа бууруулах арга замууд хэд хэдэн чиглэлээр нэгэн зэрэг явагдаж байна. Процессыг сайжруулах нь хамгийн шууд зам юм - роторын үйлдвэрлэлийн процессыг оновчтой болгож, том харьцаатай хөндий босоо амны загварыг хэрэглэснээр зардлыг үр дүнтэй бууруулсан; Бүтээгдэхүүний хэмжээ нь 30%-иар буурч, эргэлтийн хүч 20%-иар нэмэгдсэн нь олон улсын брэндүүдтэй ижил үзүүлэлттэй байна. Автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн шугамууд нь зардлыг бууруулах гол түлхүүр юм—бүрэн автомат ухаалаг шугамууд нь 98.6%-ийн гарцаар 'минутанд нэг моторын шарх' гаргаж, уламжлалт гарын авлагын аргын үр ашгийн саадыг бүрэн арилгадаг. Өндөр нарийвчлалтай автоматжуулсан төхөөрөмж, ухаалаг хяналтын системүүд нь мотор бүрийн гүйцэтгэлийн параметрүүдийг тогтвортой байлгах боломжийг олгодог. Материаллаг инноваци мөн хөгжиж байна - хүнд ховор шороог багасгах технологиуд нь ховор элементийн соронзон материалын өртгийн хувийг 18% хүртэл бууруулсан; Цутгамал цутгах нэгдсэн процесс нь үйлдвэрлэлийн зардлыг 18% бууруулсан.
Дүгнэлт
Дулаан ялгаруулалт, нэгдмэл байдал, өртөг нь хүрээгүй эргэлтийн моторыг лабораториос бөөнөөр үйлдвэрлэх хүртэлх замын гурван хяналтын цэгийг бүрдүүлдэг. Сарних нь найдвартай байдалд нөлөөлдөг, интеграци нь боломжит байдлыг тодорхойлдог, зардал нь арилжааны үр ашигтай байдалд нөлөөлдөг - тэдгээр нь хоорондоо уялдаатай бөгөөд нэг холбоосын сул тал нь бүх үйл явцыг чирдэг. Аз болоход, салбар нь соронзон хэлхээний оновчлол, савлах процесс, хөндий босоо амны дизайн, автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн шугам зэрэг олон хэмжигдэхүүнээс эдгээр сорилтуудыг системтэйгээр шийдэж байна. Ирээдүйд суулгагдсан бичил сувгийн хөргөлт, аморф хайлшин судал зэрэг шинэ материалыг ашиглаж, томоохон хэмжээний үйлдвэрлэл үргэлжлэн хөгжихийн хэрээр хүрээгүй моментийн мотор нь хүн дүрст роботуудыг айл өрх бүрт жолоодох 'найдвартай цөм' болох төлөвтэй байна.
