Ar 0,2 mm precizinio plyšio lakuota folija yra geriausias humanoidinės pirštinės pavaros laidų sprendimas?

Tarptautinei robotikos pramonei stengiantis komercializuoti vikrius, žmogaus lygmens manipuliavimus, robotų ranka tapo didžiausiu inžinerinės integracijos išbandymu. Kad dvikojai humanoidiniai robotai galėtų atlikti subtilų gamyklos surinkimą, pavojingų ginklų tvarkymą, sudėtingą chirurginę pagalbą ar smulkias buitines užduotis, kiekviename daugiašakiame piršte turi būti mikrobranduoliniai varikliai, įtempimo matuokliai, lytėjimo lytėjimo matricos jutikliai ir padėties kodavimo įrenginiai, kurių matmenys identiški žmogaus anatomijos matmenims.

Šioje itin kompaktiškoje erdvėje elektros energijos ir didelės spartos signalo maršrutų nukreipimas per nuolat lenkiamas jungtis sukuria rimtą techninės įrangos kliūtį: dinaminio nuovargio laido lūžimą ir pirštų galiukų inercijos perkrovas.

Tradiciniai laidų sujungimo metodai pasiekia savo fizines ir komercines ribas penkių pirštų rankomis:

Įprastiems apvaliems varinių laidų pynimams reikia storo pluošto skerspjūvio. Supakuoti į 3 ašių pirštų jungtis, apvalūs ryšuliai sukuria didelį lenkimo standumą, kuris priešinasi sąnario lenkimui, verčia pirštų variklius išnaudoti iki 30 % vardinio sukimo momento, kad tik įveiktų laidų pluošto pasipriešinimą.

Standartinės vario poliimido lanksčios spausdintinės grandinės (FPC) kenčia nuo vario sukietėjimo. Atliekant milijonus aukšto dažnio garbanojimo ciklų esant nedideliam lenkimo spinduliui (mažesniam nei 1,5 mm), laminuota vario folija įtrūksta ir įtrūksta, dėl to prarandamas jutiklio signalas ir išjungiamas variklis. Be to, daugiasluoksniai variniai FPC padidina piršto galiukų dedvumą, sustiprina rankos inerciją ir sulėtina greitus griebimo refleksus.

Rankiniu būdu lituojamiems atskiriems mikro kabeliams reikalingas kruopštus rankinis švarios patalpos maršrutas, dėl kurio susidaro nenuoseklus surinkimo laikas, didelis perdirbimo laužo lygis ir didelės gamybos kliūtys masinės gamybos metu.

0,2 mm tikslumo plyšio lakuota aliuminio folija yra patikrinta, keičiamo dydžio medžiagų platforma naujos kartos humanoidinėms rankoms. Sujungus itin gryną atkaitintą aliuminio foliją (1000 ir 8000 serijų) su gamykloje kietintu, submikronų didelio dielektrinio polimero laku ir be įtrūkimų , šis sukonstruotas plokščias laidininkas pašalina lenkimo nuovargio gedimus, sumažina pirštų laidų storį daugiau nei 50 %, o perėjimą su vario masę viršija 6 %. rankinė gamyba nuo lėto rankinio laidų sujungimo iki automatinio didelio našumo surinkimo.

Aukšto grynumo aliuminio mikrofolijos struktūrinės savybės

Norint supakuoti didelės srovės variklio pavaros linijas ir kelių kanalų jutiklių magistrales į 15 mm pločio humanoidinį pirštą, reikia laidininkų geometrijos, sukurtos ankštoms erdvėms:

Aukšto grynumo 1085/8011 atkaitinti substratai: naudojant aliuminį, kurio grynumas viršija 99,85 %, esant visiškai minkštam O formos temperatūrui, gaunamas vienodas pailgėjimas nuo 15 % iki 20 %. Ši grūdėtumo struktūra apsaugo nuo vietinio iškirpimo ir leidžia 0,2 mm plokščiai folijai prisitaikyti prie dinamiškų gumbų kontūrų be struktūrinio atstumo.

Plokščios ir apvalios geometrijos fizika: 0,2 mm plokščias folijos laidininkas užtikrina tokį patį srovei tekantį skerspjūvio plotą, kaip ir stambiagabaričių 0,5 mm apvalių laidų pluoštas, tuo pačiu sumažinant bendrą vertikalų aukštį daugiau nei 60%. Šis itin plonas profilis sklandžiai praeina per šarnyrinius vyrių kanalus, kurie suspaustų ir nutrauktų įprastus apvalius kabelius.

Distalinė piršto inercija: greito bioninio griebimo metu inercinė masė pirštų galiukais veikia kaip švytuoklė, padidindama mechaninį įtempimą miniatiūrinėms sausgyslėms ir mikro pavarų dėžėms. Aliuminio tankis yra beveik trečdalis vario tankio (2,70 g/cm³, palyginti su 8,96 g/cm³). Vario pakeitimas aliuminio juostelėmis pašalina svarbiausius gramus iš distalinių pirštakaulių, pagreitina pirštų reakcijos laiką ir sumažina variklio pavaros šilumą.

Didelės dielektrikos gamykloje pritaikytas barjerinis lakas

Tradicinė laidų izoliacija remiasi storomis ekstruzinio plastiko movomis, kurios standina jungtis. Pažangi lakuota folija integruoja submikronines dielektrines dangas tiesiai ant metalinės juostelės:

Be skylučių modifikuota poliamido imido / poliuretano matrica: tepamas ant ištisinio sauso sluoksnio storio nuo 2,0 µm iki 4,0 µm, skersiniais ryšiais susietas lakas užtikrina aukštą apsaugą nuo elektros gedimų, nesukeldamas mechaninio standumo.

Šiluminis sklaidymas siaurais kanalais: mikropavaros tvarkyklės sukuria vietinę šilumą piršto korpuso viduje. Didelis aliuminio šilumos laidumas (viršijantis 210 W/m·K) išsklaido eksploatacinę šilumą nuo pirštų variklių ir nukreipia ją link konstrukcinės delno važiuoklės, taip užkertant kelią variklio šiluminiams stabdžiams stipriai suimant.

Techninis patvirtinimas ir praktinis atlikimas

Suvereni robotikos vizija ir B2B komercinis pelnas

DUK

1 klausimas: kodėl aliuminio folija yra geresnė už plonas varines juosteles humanoidiniams pirštų laidams?

A: Varis greitai sukietėja esant stipriam cikliniam lenkimui, todėl dėl nuovargio jis gali įtrūkti ir trūkinėti per įtemptas sąnarių jungtis. Atkaitinta didelio grynumo aliuminio folija sugeria pasikartojančius lenkimus per plastinės grotelės slydimą, netapdama trapi. Be to, aliuminis yra dviem trečdaliais lengvesnis už varį, o tai žymiai sumažina judančių pirštų galiukų masę ir pagerina griebimo reakcijos laiką.

2 klausimas: ar 0,2 mm aliuminio laidininkas gali turėti pakankamai srovės pirštinėms pavaroms?

A: Taip. Šiuolaikiniuose humanoidiniuose pirštuose naudojami didelio efektyvumo, mažos srovės bešerdžiai varikliai ir nuolatinės srovės pavaros be šepetėlių, veikiančių nuo 24 V iki 48 V. 0,2 mm storio ir 3,0 mm pločio aliuminio juostelė užtikrina didelį 0,6 mm² skerspjūvį, lengvai valdanti nuolatines 2A–4A veikimo sroves su minimaliu įtampos kritimu arba varžiniu šildymu.

3 klausimas: ar izoliacinis lakas įtrūksta arba pleiskanoja, kai sulenkiamas aplink sandarius pirštų sąnarius?

A: Ne, jei nurodytos gamykloje pritaikytos modifikuoto poliuretano arba poliamido-imido lako sistemos. Šios dangos elastingai tempiasi kartu su apatiniu aliuminio pagrindu, atlaikydamos 0T stiprius lenkimus ir milijonus dinaminių lankstymo ciklų, nesukeldamos mikro įtrūkimų, pleiskanodamos ar neprarasdamos dielektrinio sukibimo.

4 klausimas: kaip elektros jungtys su lakuota aliuminio folija?

A: Sujungimai paprastai atliekami naudojant automatinį ultragarsinį metalo suvirinimą, suvirinimą mikrolazeriu arba izoliacijos poslinkio mikro presavimo gnybtus. Ultragarsinis suvirinimas švariai prasiskverbia per ploną lako sluoksnį per milisekundes ir sukuria kietojo kūno metalurginį ryšį tarp aliuminio folijos ir gnybtų trinkelių, nereikalaujant rankinio nuvalymo ar cheminio srauto.

5 klausimas: kaip perėjimas prie plokščios aliuminio folijos sumažina humanoidinių rankų gamybos sąnaudas?

A: Rankiniu būdu nutiesti palaidus apvalius laidus užtrunka valandų valandas varginančio rankinio darbo švarioje patalpoje, o dėl suspaustos izoliacijos laužo daugėja. Iš anksto perpjautas lakuotas folijos juosteles galima uždėti ir suvirinti naudojant automatines robotizuotas surinkimo linijas, todėl rankinio surinkimo darbo sąnaudos sumažinamos daugiau nei 70%, o nereikalaujama brangių poliimido FPC įrankių.

Išvada

Norėdami sėkmingai integruoti 0,2 mm tikslumo plyšio lakuotą aliuminio foliją į humanoidinės pirštinės pavaros konstrukcijas:

Nurodykite 1085-O arba 8011-O visiškai atkaitintą žaliavą: Venkite darbe užgrūdinto temperamento; įpareigoti sertifikuotas malūno bandymų ataskaitas, patvirtinančias tempimo stipris nuo 75 MPa iki 105 MPa ir pailgėjimas ≥ 18 %, kad būtų užtikrintas ilgas lenkimo nuovargio eksploatavimo laikas esant siauriems lenkimo spinduliams.

Užfiksuokite sukamojo karbido briaunas be įpjovų Specifikacijos: Užtikrinkite, kad pirkimo sutartyse būtų reikalaujama tiksliai sukamojo šlyties pjovimo, kai kraštų šlyties aukštis turi būti griežtai mažesnis nei 3 % folijos gabarito (< 6 µm), kad būtų pašalintos mikroskopinės plyšimo įpjovos, galinčios sukelti lenkimo įtrūkimus.

Įpareigoti 100 % linijinės kibirkšties bandymo sertifikatą: reikalauti, kad tiekėjai patikrintų nuolatinį neardomąjį kibirkšties bandymą esant 1 000 V nuolatinei įtampai kiekviename tiesiniame plyšinės ritės metre, kad būtų užtikrintas visiškas dielektrinės izoliacijos vientisumas prieš automatizuojant apviją ar krovimą.