ரோபோ ஃப்ரேம்லெஸ் முறுக்கு மோட்டார்களுக்கான வெப்பச் சிதறல், ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் செலவுச் சவால்கள்

மனிதாபிமான ரோபாட்டிக்ஸின் எழுச்சி அலையில், ஃப்ரேம்லெஸ் முறுக்கு மோட்டார்கள் கூட்டு இயக்கத்திற்கான முக்கிய தேர்வாக மாறியுள்ளன, அவற்றின் சிறிய அளவு, அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் குறைந்த வேகத்தில் அதிக முறுக்குவிசை ஆகியவற்றிற்கு நன்றி. வழக்கமான மோட்டார்கள் போலல்லாமல், ஃப்ரேம்லெஸ் முறுக்கு மோட்டார்கள் வீடுகள், தாங்கு உருளைகள் மற்றும் அடித்தளத்துடன் விநியோகிக்கப்படுகின்றன, அவை ஸ்டேட்டர் மற்றும் ரோட்டரை மட்டுமே அவற்றின் இரண்டு முக்கிய கூறுகளாகத் தக்கவைத்து, அவை ஒட்டுமொத்த அமைப்பில் நேரடியாக உட்பொதிக்கப்பட அனுமதிக்கின்றன. இருப்பினும், இந்த 'வீடு இல்லாத' வடிவமைப்பு, உயர் ஒருங்கிணைப்புக்கான சிறந்த நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்கும் அதே வேளையில், வெப்பச் சிதறல், ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் செலவு ஆகிய மூன்று முக்கிய வலிப்புள்ளிகளையும் உருவாக்குகிறது, இவை மனித உருவ ரோபோக்களின் பெரிய அளவிலான வணிகமயமாக்கலைக் கட்டுப்படுத்தும் முக்கியமான இடையூறுகளாக மாறியுள்ளன.

வலி புள்ளி 1: வெப்பச் சிதறல் - உயர் வெப்பநிலை மோட்டார்களின் 'கண்ணுக்கு தெரியாத கொலையாளி'

வெப்பச் சிதறல் பிரச்சினை சட்டமற்ற முறுக்கு மோட்டார்கள் அவற்றின் உள்ளார்ந்த கட்டமைப்பு பண்புகளிலிருந்து உருவாகின்றன. ஒரு சுயாதீனமான வீடு மற்றும் மின்விசிறி இல்லாததால், மோட்டார் மூலம் உருவாகும் வெப்பத்தை பாரம்பரிய மோட்டார்களில் உள்ளதைப் போல வீட்டு அடிப்படையிலான காற்று குளிரூட்டல் மூலம் விரைவாகச் சிதறடிக்க முடியாது. ரோபோ தொடர்ந்து வேலை செய்யும் போது, ​​மோட்டார் குறிப்பிடத்தக்க வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது. அதிக வெப்பநிலைக்கு நீண்ட நேரம் வெளிப்படுவது முறுக்கு இன்சுலேஷனின் வயதானதை துரிதப்படுத்துகிறது, தாங்கும் உயவுத்தன்மையை குறைக்கிறது, அடிக்கடி மோட்டார் தவறுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது, மேலும் செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மையை கடுமையாக குறைமதிப்பிற்கு உட்படுத்துகிறது.

இன்னும் கடுமையான வெடிப்பு வெப்ப காட்சிகள். ரோபோ உயர்-டைனமிக் இயக்க கட்டளைகளை செயல்படுத்தும் போது, ​​உடனடி மின்னோட்டம் உயர்கிறது, மேலும் குளிரூட்டும் அமைப்பால் வெப்பத்தை போதுமான அளவு விரைவாக அகற்ற முடியாது, இதனால் உள் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும். வெப்பநிலை மோட்டாரின் வெப்ப வரம்பை மீறினால், அது எளிதில் முறுக்கு குறுகிய சுற்றுகள், காப்பு சேதம், அல்லது மோட்டார் எரிதல் மற்றும் ரோபோ கட்டுப்பாட்டை இழக்கச் செய்யலாம். ஜூல் வெப்பமாக்கல் மற்றும் சுழல் மின்னோட்ட விளைவுகளால் ஏற்படும் வெப்பநிலை உயர்வு ஆகியவை ஃப்ரேம்லெஸ் டார்க் மோட்டார்கள் பயன்பாட்டில் பெரும் சவாலாக இருப்பதாக கல்வி ஆய்வுகள் சுட்டிக்காட்டியுள்ளன.

இந்த வலியை நிவர்த்தி செய்ய, தொழில்துறை இரண்டு கோணங்களில் இருந்து முன்னேற்றங்களை உருவாக்குகிறது: பொருட்கள் மற்றும் செயல்முறைகள்.  மேக்னடிக் சர்க்யூட் ஆப்டிமைசேஷன்  மூலத்தில் வெப்ப உற்பத்தியைக் குறைக்கிறது - காந்தப்புல வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதன் மூலம், உயர் தர நியோடைமியம்-இரும்பு-போரான் (NdFeB) பொருட்கள் மற்றும் குறைந்த-இழப்பு காந்த கடத்திகள், ஹிஸ்டெரிசிஸ் இழப்புகள், சுழல்-தற்போதைய இழப்புகள் மற்றும் தாமிர இழப்புகளைக் கணிசமாகக் குறைக்கலாம். காந்த சுற்று தேர்வுமுறை மூலம், ஒட்டுமொத்த இழப்புகள் 20% குறைக்கப்படுகின்றன, அதே உள்ளீடு மின்னோட்டத்தின் கீழ் முறுக்கு 10% அதிகரிக்கிறது.  பாட்டிங் தொழில்நுட்பம்  வெப்ப-சிதறல் பாதையில் ஒரு திருப்புமுனையை ஏற்படுத்துகிறது - வெற்றிட பாட்டிங் என்பது மோட்டரின் உள் இடைவெளிகளை அதி-உயர்-வெப்ப-கடத்துத்திறன் பாட்டிங் கலவை மூலம் நிரப்புகிறது, வெப்ப மூலத்திலிருந்து வெளிப்புற குளிரூட்டும் கட்டமைப்பிற்கு வெப்பத்தை திறமையாக கடத்துகிறது. கூடுதலாக, ஸ்டேட்டர் முறுக்குகளை நேரடியாக வெப்பக் கடத்தும் ஊடகம் மூலம் இணைப்பின் உலோகப் பகுதிக்கு 'சாலிடரிங்' செய்வதும், வெப்பத்தை வெளியேற்றுவதற்கு வீட்டுத் துடுப்புகள் அல்லது உள்ளமைக்கப்பட்ட திரவ குளிரூட்டும் சேனல்களைப் பயன்படுத்துவதும் தொடர்ச்சியான வெளியீட்டுத் திறனை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு சிறந்த வழிமுறையாக மாறியுள்ளது.

வலி புள்ளி 2: ஒருங்கிணைப்பு - 'சிறிய இடத்தைப் பயன்படுத்துதல்'

ஃப்ரேம்லெஸ் முறுக்கு மோட்டார்களின் 'ஹவுஸ்லெஸ்' வடிவமைப்பு முதலில் உயர் ஒருங்கிணைப்பை செயல்படுத்தும் நோக்கத்தில் இருந்தது, ஆனால் ஒருங்கிணைப்பே ஒரு புதிய சவாலாக மாறியுள்ளது. ரோபோக்களில் உள்ள கூட்டு இடம் மிகவும் குறைவாக உள்ளது, மிக சிறிய அளவில் அதிக முறுக்கு அடர்த்தி வெளியீடு தேவைப்படுகிறது, அதே சமயம் ஹார்மோனிக் குறைப்பான்கள், பிரேக்குகள், சென்சார்கள், இயக்கிகள் மற்றும் பல கூறுகளுக்கு இடமளிக்கிறது.

ஒருங்கிணைப்பு சவால் முதலில்  கேபிளிங்கில் தெளிவாகத் தெரிகிறது . மூட்டின் இறுக்கமான உள் இடம் பாரம்பரிய திட-தண்டு மோட்டார்கள் கேபிள்களை உள்நாட்டில் செலுத்துவதை சாத்தியமற்றதாக்குகிறது; கேபிள்கள் வெளிப்புறமாக அனுப்பப்பட வேண்டும், இடத்தை எடுத்துக்கொண்டு அழகியல் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை சமரசம் செய்ய வேண்டும். இதை நிவர்த்தி செய்ய, தொழில்துறையானது  பெரிய-குழி-தண்டு வடிவமைப்புகளை அறிமுகப்படுத்தியுள்ளது —மோட்டார் மையத்தில் ஒரு துளையை ஒதுக்குகிறது, இதனால் மின் கேபிள்கள், சிக்னல் கோடுகள் மற்றும் திரவ குழாய்கள் கூட மோட்டார் உட்புறம் வழியாக செல்ல முடியும்.

மற்றொரு சவால்  சட்டசபை துல்லியம் . ஃபிரேம்லெஸ் மோட்டார்கள் பொருத்துதல் குறியீடாக வீட்டுவசதி இல்லாததால், ஸ்டேட்டரும் ரோட்டரும் நேரடியாக ரோபோ கட்டமைப்பில் உட்பொதிக்கப்பட வேண்டும், அசெம்பிளி செறிவு மற்றும் கோஆக்சியலிட்டி மீது மைக்ரான்-நிலை தேவைகளை விதிக்க வேண்டும். பாரம்பரிய 'கண் + கை' அசெம்பிளி அணுகுமுறை இனி போதாது. மேலும், அச்சு-ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்கள் போன்ற புதிய தொழில்நுட்பங்கள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியை வழங்கும் அதே வேளையில், ரோபோ இயங்குதளங்களில் அவற்றின் அமைப்பு-ஒருங்கிணைப்பு முதிர்ச்சி இன்னும் குறைவாக உள்ளது, மேலும் தொழில்துறை விநியோக-சங்கிலி திறன்கள் வலுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

தொழில் மூலம் ஒருங்கிணைப்பு தடையை குறைக்கிறது  தரப்படுத்தல்  மற்றும்  மட்டுப்படுத்தல் . தரப்படுத்தப்பட்ட மெக்கானிக்கல் இடைமுகங்கள் மற்றும் பிளக்-அண்ட்-ப்ளே டிரைவ் மாட்யூல்கள் வாடிக்கையாளர்களுக்கு ஒருங்கிணைப்பு சிக்கலைக் குறைக்க உதவுகின்றன. அதே நேரத்தில், மோட்டார், குறைப்பான், சென்சார்கள் மற்றும் பிற கூறுகளை முன்கூட்டியே இணைக்கும் ஒருங்கிணைந்த கூட்டு தொகுதிகள், ரோபோ உற்பத்தியாளர்கள் முழுமையான தொகுதிகளை வாங்குவதற்குப் பதிலாக அவற்றை வீட்டிற்குள் இணைக்க அனுமதிக்கின்றன.

பெயின் பாயிண்ட் 3: செலவு – உயர் செயல்திறனின் 'அதிக விலை'

பிரேம்லெஸ் முறுக்கு மோட்டார்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவதில் விலை மிகவும் உறுதியான தடையாக உள்ளது. தற்போது, ​​ஒரு பிரேம்லெஸ் டார்க் மோட்டாரின் விலை RMB 2,000க்கு மேல், மொத்த ரோபோ செலவில் 15% ஆகும். ஒரு மனித வடிவிலான ரோபோவில் சுமார் 30 மூட்டுகள் இருப்பதால், இயக்கிகள் மற்றும் துணைக் கூறுகளை உள்ளடக்காமல், மோட்டார் செலவுகள் மட்டும் RMB 60,000ஐத் தாண்டும்.

அதிக செலவு பல காரணிகளால் ஏற்படுகிறது.  பொருள் செலவுகள் —அதிக செயல்திறன் கொண்ட NdFeB நிரந்தர காந்தங்கள் மோட்டாரின் மையமாகும், மேலும் அவற்றின் அரிய-பூமி கலவை மற்றும் தானிய-எல்லை பரவல் செயல்முறைகள் முறுக்கு அடர்த்தியை நேரடியாக தீர்மானிக்கின்றன, ஆனால் அரிதான-பூமி விநியோகச் சங்கிலியில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்கள் பெரும்பாலும் விலைகளை அதிகமாக வைத்திருக்கின்றன.  உற்பத்தி செயல்முறைகள் - பிரேம்லெஸ் மோட்டார்களின் முறுக்கு, பாட்டிங் மற்றும் அசெம்பிளி படிகளுக்கு மிக அதிக துல்லியம் தேவைப்படுகிறது, மேலும் பாரம்பரிய உற்பத்தி முறைகள் கைமுறை உழைப்பை பெரிதும் நம்பியுள்ளன, இது சீரற்ற சுழற்சி நேரங்களுக்கும் மகசூல் ஏற்ற இறக்கங்களுக்கும் வழிவகுக்கிறது, மேலும் யூனிட் செலவுகளை அதிகரிக்கிறது.

ஒரே நேரத்தில் பல திசைகளில் செலவுக் குறைப்புப் பாதைகள் பின்பற்றப்படுகின்றன.  செயல்முறை மேம்பாடு  மிகவும் நேரடியான பாதையாகும் - ரோட்டார் உற்பத்தி செயல்முறைகளை மேம்படுத்துதல் மற்றும் பெரிய-விகித வெற்று-தண்டு வடிவமைப்புகளை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலம், செலவுகள் திறம்பட குறைக்கப்பட்டுள்ளன; தயாரிப்புகளின் அளவு 30% குறைப்பு மற்றும் முறுக்குவிசையில் 20% அதிகரிப்பு, சர்வதேச பிராண்டுகளுக்கு இணையான செயல்திறன் கொண்டது.  தானியங்கு உற்பத்திக் கோடுகள்  அளவில் செலவைக் குறைக்கும் திறவுகோலாகும்-முழு தானியங்கி நுண்ணறிவுக் கோடுகள் 'நிமிடத்திற்கு ஒரு மோட்டார் காயம்' என்ற வெளியீட்டை 98.6% மகசூலுடன் அடைகின்றன, இது பாரம்பரிய கையேடு முறைகளின் செயல்திறன் தடையை முற்றிலுமாக உடைக்கிறது. உயர் துல்லியமான தானியங்கு உபகரணங்கள் மற்றும் அறிவார்ந்த ஆய்வு அமைப்புகள் ஒவ்வொரு மோட்டருக்கும் நிலையான செயல்திறன் அளவுருக்களை உறுதி செய்கின்றன.  மெட்டீரியல் கண்டுபிடிப்புகளும்  முன்னேறி வருகின்றன-கனமான-அரிதான-பூமி குறைப்பு தொழில்நுட்பங்கள் அரிய-பூமி காந்தப் பொருட்களின் விலைப் பங்கை 18% ஆகக் குறைத்துள்ளன; ஒருங்கிணைந்த டை-காஸ்டிங் செயல்முறைகள் உற்பத்தி செலவுகளை 18% குறைத்துள்ளன.

முடிவுரை

வெப்பச் சிதறல், ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் செலவு ஆகியவை ஃப்ரேம்லெஸ் டார்க் மோட்டார்களுக்கான ஆய்வகத்திலிருந்து வெகுஜன உற்பத்தி வரை சாலையில் உள்ள மூன்று சோதனைச் சாவடிகளாகும். சிதறல் நம்பகத்தன்மையை பாதிக்கிறது, ஒருங்கிணைப்பு சாத்தியக்கூறுகளை தீர்மானிக்கிறது, மற்றும் செலவு வணிக நம்பகத்தன்மையை பாதிக்கிறது - அவை ஒன்றோடொன்று பிணைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் ஒரு இணைப்பில் ஏதேனும் பலவீனம் முழு செயல்முறையையும் இழுத்துச் செல்கிறது. அதிர்ஷ்டவசமாக, காந்த சுற்று தேர்வுமுறை, பாட்டிங் செயல்முறைகள், ஹாலோ-ஷாஃப்ட் வடிவமைப்பு மற்றும் தானியங்கு உற்பத்திக் கோடுகள் உள்ளிட்ட பல பரிமாணங்களில் இருந்து இந்தத் தொழில் முறையான சவால்களைச் சமாளிக்கிறது. எதிர்காலத்தில், உட்பொதிக்கப்பட்ட மைக்ரோ-சேனல் கூலிங் மற்றும் உருவமற்ற அலாய் கோர்கள் போன்ற புதிய பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மேலும் பெரிய அளவிலான உற்பத்தி தொடர்ந்து முன்னேறி வருவதால், ஃப்ரேம்லெஸ் டார்க் மோட்டார்கள் உண்மையிலேயே 'நம்பகமான மையமாக' மாறும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.