Utilisez SW pour dessiner un didacticiel de servo afin de résoudre le problème de l'inadéquation de la taille et du couple du robot DIY

De nombreuses personnes auront mal à la tête lorsqu'elles innoveront en matière de robots, de matériel intelligent ou de jouets : le produit est conçu, mais l'appareil à gouverner approprié ne peut pas être trouvé. LeservomoteurLes modèles disponibles sur le marché ne correspondent pas à la taille, n'ont pas assez de couple ou la précision du contrôle ne répond pas aux exigences. C'est comme aller au marché pour trouver un bouton particulier pour un vêtement, et découvrir qu'il est soit trop grand, soit trop petit, et que la couleur n'est pas la bonne. À l’heure actuelle, concevoir soi-même un appareil à gouverner « adapté » devient une solution envisageable. Utiliser un logiciel de conception 3D (SW en abrégé) pour dessiner l'appareil à gouverner est un bon moyen de résoudre le problème à la source.

Pourquoi avez-vous besoin de concevoir votre propre appareil à gouverner ?

Vous vous demanderez peut-être, il y en a tellementservomoteurIl existe différents modèles sur le marché, pourquoi devriez-vous vous donner la peine de les dessiner vous-même ? La raison est simple : les produits standards ne peuvent pas répondre aux besoins individuels. La structure de votre produit peut être très compacte et l'espace laissé pour leservomoteurpeut avoir une forme inhabituelle ; ou votre scénario d'application peut avoir des exigences particulières en matière de vitesse de réponse et de couple de maintien du servo, ce qui rend difficile pour un servo à usage général de répondre aux exigences.

Concevoir le servo vous-même signifie que vous pouvez contrôler entièrement tous ses paramètres tels que les dimensions, la position de l'arbre de sortie et l'espacement des trous de montage. Cela permet au servo d'être connecté de manière transparente à la structure de votre produit et évite la modification de la conception globale en raison de problèmes d'adaptation. Il ne s'agit pas seulement de dessiner une coque, mais aussi de la personnaliser en profondeur du point de vue de l'intégration du système de produits, résolvant fondamentalement le problème de correspondance.

Quels sont les avantages d’utiliser SW pour concevoir un appareil à gouverner ?

Le plus grand avantage de l’utilisation de la conception de gouvernail est qu’elle est intuitive et précise. Vous pouvez d'abord créer un modèle tridimensionnel de l'ensemble du produit dans le logiciel, puis « réserver » la position et la forme les plus raisonnables pour le servo dans cet espace virtuel. Cette approche « ce que vous voyez est ce que vous obtenez » vous permet de détecter à l'avance les problèmes potentiels tels que les interférences et les difficultés d'assemblage.

Un autre avantage important est la facilité de modification et de conceptions dérivées. Une fois que vous avez établi un modèle de servo de base, vous pouvez rapidement générer une série de variantes avec des spécifications différentes en modifiant quelques paramètres dimensionnels clés. Par exemple, ajustez le module de la boîte de vitesses pour changer le couple, ou modifiez la longueur du boîtier pour l'adapter aux différents espaces. C'est beaucoup plus efficace que de repartir de zéro à chaque fois, et cela pose également les bases de vos futures itérations de produits.

Quels paramètres de base doivent être préparés avant la conception ?

Avant de commencer à dessiner, vous devez d’abord réfléchir à ce que va faire le servo. La première chose à déterminer est le couple et la vitesse, qui déterminent directement si le servo peut entraîner votre mécanisme. Vous pouvez estimer le couple requis en fonction du poids de la charge et de la longueur du bras de moment, puis calculer la vitesse de rotation en fonction des exigences de vitesse de mouvement.

Vient ensuite une gamme de facteurs de forme et de tailles d’interface. Y compris la longueur totale, la largeur et la hauteur du servo, la position et la forme de l'arbre de sortie (est-ce un arbre rond ou un disque transversal ?), ainsi que la position et le diamètre du trou des pattes de montage sur le boîtier. N'oubliez pas l'interface électrique, s'agit-il d'une interface traditionnelle à trois fils (alimentation, masse, signal) ou d'une interface bus plus complexe ? Organisez ces paramètres dans une liste afin d'avoir une cible claire lors du dessin.

Comment construire un modèle 3D de l'appareil à gouverner dans SW

Lorsque l’on commence à modéliser, il est recommandé de commencer de l’intérieur vers l’extérieur. Dessinez d’abord les composants principaux : le moteur et l’engrenage. Vous pouvez appeler un modèle de moteur à courant continu miniature à partir de la bibliothèque de pièces standard ou dessiner un cylindre simplifié en fonction des dimensions. Le train d’engrenages est la clé de la transmission de puissance. Il existe une bibliothèque d'équipements standard dans le plug-in SW. Vous pouvez directement appeler et définir le nombre de dents, le module et d'autres paramètres pour l'assemblage.

Vient ensuite la conception de la coque et des pièces structurelles. En vous basant sur les dimensions hors tout déterminées précédemment, dessinez une coque contenant toutes les pièces internes. Une attention particulière doit être accordée ici à la conception de l'épaisseur des parois et des nervures de renfort afin de garantir que la coque ait une résistance suffisante sans être trop volumineuse. Les sièges de roulement et les pattes de montage de l'arbre de sortie et d'autres pièces soumises à des contraintes doivent être partiellement renforcés.

À quels détails clés devez-vous prêter attention lors de la conception ?

Le jeu d’engrènement des engrenages est le premier détail auquel il faut prêter attention. Lors de l'assemblage virtuel, vous devez vérifier s'il existe un écart approprié entre chaque engrenage. Il ne peut ni rester coincé ni provoquer un écart trop important qui pourrait provoquer de graves réactions négatives. La fonction de vérification des collisions de SW peut vous aider à détecter les problèmes d'interférence.

La dissipation thermique et le routage sont deux autres points facilement négligés. Le moteur génère de la chaleur lorsqu'il fonctionne, vous devez donc concevoir des trous de ventilation ou des ailettes de refroidissement sur le boîtier. Comment sont disposés le tableau de commande interne et les câbles du moteur ? Y a-t-il des goulottes ou des boucles de fixation réservées ? Ces détails sont liés à la question de savoir si l'appareil à gouverner peut fonctionner de manière stable et fiable à l'avenir.

Comment vérifier et sortir le modèle une fois qu'il est terminé

Une fois le modèle dessiné, cela ne signifie pas que la conception est terminée. Ensuite, nous devons utiliser la fonction de simulation de SW pour effectuer une vérification simple. Par exemple, vous pouvez utiliser l'outil « Propriétés de masse » pour afficher le centre de gravité du servo, ce qui est important pour les applications de swing à grande vitesse. Vous pouvez également effectuer un exemple simple de calcul de mouvement pour voir si la plage de mouvement de l'arbre de sortie répond aux attentes.

Après vérification, les données techniques nécessaires à la production peuvent être éditées. SW peut générer automatiquement des dessins techniques 2D détaillés avec toutes les dimensions et tolérances marquées. Vous pouvez également exporter le modèle vers des formats courants tels que STP ou IGS pour faciliter son envoi aux usines de traitement pour le développement de moules ou la production d'essais d'impression 3D. Un servo qui correspond parfaitement à vos souhaits passera progressivement du modèle à l'écran à la réalité.

Avez-vous déjà été bloqué dans l'avancement de l'ensemble d'un projet par une pièce standard inappropriée ? Si vous aviez la possibilité de personnaliser entièrement un composant principal, quel aspect de celui-ci souhaiteriez-vous le plus optimiser ? N'hésitez pas à partager vos réflexions dans la zone de commentaires, et n'oubliez pas de les aimer et de les partager avec des amis susceptibles de rencontrer le même problème.