Η μηχανική κατεργασία εξωσκελετού με CNC κατασκευάζει εξαρτήματα για φορετά ρομποτικά συστήματα. Αυτή η διαδικασία παρέχει την ακρίβεια και την επαναληψιμότητα που χρειάζονται αυτά τα συστήματα ανθρώπινης ενίσχυσης. Οι ιατρικοί εξωσκελετοί βοηθούν στην αποκατάσταση και την κινητικότητα, ενώ οι βιομηχανικές εκδόσεις μειώνουν τους τραυματισμούς. Η επίτευξη υψηλής αναλογίας αντοχής προς βάρος είναι το κλειδί. Πώς χειρίζεται η διαδικασία τις ειδικές απαιτήσεις αυτών των συστημάτων; Η απάντηση βρίσκεται στην επιλογή υλικών και στις στρατηγικές σχεδιασμού που εξισορροπούν την απόδοση με το κόστος. Τα σύνθετα σχήματα μειώνουν το βάρος διατηρώντας παράλληλα τη δομική ακεραιότητα, και οι αυστηρές ανοχές διασφαλίζουν την ομαλή κίνηση.
Τι είναι η μηχανική κατεργασία με εξωσκελετό CNC;
Ορισμός και Βασική Ροή Εργασίας
Αφαιρετική Κατασκευή για Φορετή Ρομποτική
Η μηχανική κατεργασία CNC με εξωσκελετό αφαιρεί υλικό από ένα συμπαγές μπλοκ για να δημιουργήσει τελικά σχήματα. Αυτή η αφαιρετική μέθοδος επιτρέπει στους μηχανικούς να ελέγχουν κάθε διάσταση και επιφάνεια. Η προσέγγιση λειτουργεί καλά για φορετά ρομποτικά συστήματα επειδή η εφαρμογή επηρεάζει την άνεση και τη λειτουργία. Η διαδικασία ξεκινά με ένα μπλοκ από μέταλλο ή πλαστικό. Το μηχάνημα αφαιρεί οτιδήποτε δεν ταιριάζει με το τρισδιάστατο μοντέλο. Αυτό που απομένει είναι ένα ακριβές εξάρτημα έτοιμο για συναρμολόγηση. Οι μηχανικοί επιλέγουν αφαιρετικές μεθόδους επειδή τα συμπαγή μπλοκ δεν έχουν εσωτερικά ελαττώματα ή γραμμές στρώσεων. Η δομή του υλικού παραμένει η ίδια σε όλο το εξάρτημα.
Αυτοματοποιημένη κοπή, διάτρηση και λείανση
Ο εξοπλισμός CNC ακολουθεί ψηφιακά προγράμματα για να κόβει, να τρυπάει και να λειανίζει μόνος του. Το μηχάνημα διαβάζει τις διαδρομές των εργαλείων και μετακινεί τα εργαλεία κοπής κατά μήκος τους. Δεν πραγματοποιούνται χειροκίνητες αλλαγές κατά τη διάρκεια του κύκλου. Αυτός ο αυτοματισμός διατηρεί τη συνέπεια από το ένα εξάρτημα στο επόμενο. Οι χειριστές φορτώνουν το υλικό και ξεκινούν το πρόγραμμα. Το μηχάνημα κάνει τα υπόλοιπα χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Κάθε εξάρτημα ταιριάζει ακριβώς με το σχέδιο. Το πρόγραμμα ελέγχει την ταχύτητα του άξονα, τον ρυθμό τροφοδοσίας και το βάθος κοπής για κάθε λειτουργία. Διαφορετικά εργαλεία χειρίζονται πρόχειρες εργασίες, περάσματα φινιρίσματος και λεπτομέρειες.
Το έργο της Σχολής Μηχανικών HEI Junia δίνει ένα πραγματικό παράδειγμα. Η ομάδα τους κατασκεύασε έναν εξωσκελετό κίνησης αλουμινίου χρησιμοποιώντας μια ροή εργασίας CNC. Η αυτοματοποιημένη διαδικασία τους επέτρεψε να κατασκευάσουν αξιόπιστα εξαρτήματα με ακριβείς διαστάσεις. Το έργο έδειξε πώς οι αφαιρετικές μέθοδοι δημιουργούν ελαφριές κατασκευές για ανθρώπινη αύξηση.
CNC κατεργασία για ρομποτικούς εξωσκελετούς
Τραχύτητα 3 αξόνων και φινίρισμα 5 αξόνων
Οι κατασκευαστές χωρίζουν την εργασία σε δύο στάδια. Πρώτα έρχεται η χοντρή κατεργασία 3 αξόνων. Αυτό το βήμα αφαιρεί γρήγορα το ογκώδες υλικό. Τα μεγαλύτερα εργαλεία κόβουν παχιά περάσματα για να φτάσουν γρήγορα στο τελικό σχήμα. Τα μικρότερα μήκη εργαλείων κάνουν την εγκατάσταση πιο άκαμπτη στη συνέχεια. Στη συνέχεια, η τελική επεξεργασία 5 αξόνων βελτιώνει κάθε επιφάνεια ώστε να πληροί τις προδιαγραφές σχεδιασμού.
Το στάδιο 5 αξόνων προσφέρει σαφή οφέλη. Το εργαλείο προσεγγίζει από οποιαδήποτε γωνία. Το εξάρτημα παραμένει στερεωμένο σε μία θέση. Αυτό αποτρέπει σφάλματα από τη μετακίνησή του μεταξύ των ρυθμίσεων. Η τυπική εργασία 5 αξόνων διατηρεί ανοχές περίπου ±0.01 mm για τα εξαρτήματα σύνδεσης. Οι σύνθετες κατασκευές μπορεί να χρειάζονται ένα εύρος από ±0.005 mm έως ±0.05 mm. Αυτοί οι σφιχτοί αριθμοί διατηρούν το συγκρότημα σε ομαλή κίνηση κατά τη χρήση.
Δυνατότητες 5 αξόνων για ανατομικά σχήματα
Η ταυτόχρονη κατεργασία 5 αξόνων δημιουργεί σχήματα που ταιριάζουν με την ανθρώπινη ανατομία. Το εργαλείο κινείται κατά μήκος πέντε αξόνων ταυτόχρονα. Παράγει καμπύλες σκελετικές δομές, κοίλα εσωτερικά κανάλια και ασύμμετρα μηχανικά περιβλήματα. Αυτά τα μέρη θα ήταν αδύνατα με απλούστερες διατάξεις. Το μηχάνημα μπορεί να φτάσει σε υποκοπές και πολύπλοκα περιγράμματα με μία μόνο λειτουργία. Το εργαλείο γέρνει και περιστρέφεται για πρόσβαση σε κρυφές επιφάνειες χωρίς να συγκρουστεί με το τεμάχιο εργασίας. Αυτή η δυνατότητα καθιστά το 5 αξόνων την κορυφαία επιλογή για φορετή ρομποτική.
Τύποι και Διαμορφώσεις Μηχανών
Κάθετα και Οριζόντια Μηχανικά Κέντρα
Τα κάθετα κέντρα χειρίζονται μικρότερα τεμάχια εργασίας. Είναι εύκολα στη φόρτωση και τη λειτουργία τους. Τα οριζόντια κέντρα είναι κατάλληλα για μεγαλύτερα τμήματα πλαισίου. Η βαρύτητα απομακρύνει τα θραύσματα από τις βαθιές τσέπες. Και οι δύο τύποι έχουν τη θέση τους ανάλογα με το μέγεθος και τη γεωμετρία του εξαρτήματος.
| Τύπος μηχανής | Ρόλος στην κατασκευή εξωσκελετικών εξαρτημάτων με ανατομικές γεωμετρίες | Υποστηρικτικές λεπτομέρειες |
| Μηχανική κατεργασία 5 αξόνων | Πρωτεύουσα ραχοκοκαλιά για ανατομικές γεωμετρίες | Επιτρέπει την προσέγγιση του εργαλείου από οποιαδήποτε γωνία, εξαλείφει τις πολλαπλές ρυθμίσεις, διατηρεί το εξάρτημα στερεωμένο έτσι ώστε οι γεωμετρικές σχέσεις να είναι σταθερές. |
| Μηχάνημα 3 αξόνων | Δεν συνιστάται για ανατομικές γεωμετρίες | Πολλαπλές ρυθμίσεις εισάγουν σφάλματα στοίβαξης που μπορούν να ωθήσουν μια κρίσιμη οπή εκτός του εύρους ανοχής της· δεν μπορούν να φτάσουν σε υποσκαφές |
| Τόρνοι / Μηχανές ελβετικού τύπου | Δευτερεύον, για εξαρτήματα ενεργοποιητή | Τόρνευση ακριβείας ελβετικού τύπου, απαραίτητη για μικρά, μακριά, λεπτά εξαρτήματα όπως άξονες ενεργοποιητή, πείρους περιστροφής και ένθετα με σπείρωμα |
| Κέντρα ακριβείας τόρνευσης με κινούμενα εργαλεία | Για εξαρτήματα αρμονικής κίνησης | Επιτρέπει το φρεζάρισμα επίπεδων τμημάτων, το τρύπημα εγκάρσιων οπών και την κοπή σπειρωμάτων στην ίδια διάταξη |
Πολυαξονικά συστήματα και τόρνοι ελβετικού τύπου
Το κέντρο 5 αξόνων είναι το κύριο εργαλείο για ανατομικές εργασίες. Διατηρεί τα χαρακτηριστικά ευθυγραμμισμένα επειδή το εξάρτημα δεν μετακινείται ποτέ σε άλλη διάταξη. Τα τυπικά μηχανήματα 3 αξόνων είναι μια κακή επιλογή σε αυτή την περίπτωση. Οι πολλαπλές διατάξεις δημιουργούν σφάλματα στοίβαξης που μπορούν να ωθήσουν μια κρίσιμη οπή εκτός της ζώνης ανοχής της. Το σύστημα 5 αξόνων εξαλείφει εντελώς αυτόν τον κίνδυνο. Το μηχάνημα συγκρατεί το εξάρτημα σε ένα ανακλινόμενο περιστροφικό τραπέζι. Αυτό επιτρέπει στο εργαλείο να φτάσει στις πέντε πλευρές του εξαρτήματος με μία διάταξη. Δεν απαιτούνται ειδικά εξαρτήματα για σύνθετες γωνίες.
Οι τόρνοι ελβετικού τύπου χειρίζονται μικρές περιστροφικές διατομές. Κατασκευάζουν περιβλήματα κινητήρων, δακτυλίους ρουλεμάν και πείρους περιστροφής. Αυτά απαιτούν σφιχτή ομοκεντρικότητα. Η μέθοδος ελβετικού τύπου υποστηρίζει το υλικό κοντά στο εργαλείο κοπής. Αυτό αποτρέπει την παραμόρφωση κατά την κοπή.
Τα κέντρα τόρνευσης με κινούμενα εργαλεία προσθέτουν ευελιξία. Φρέζουν επίπεδες γωνίες, ανοίγουν εγκάρσιες οπές και κόβουν σπειρώματα στην ίδια διάταξη. Αυτό μειώνει τον χρόνο κύκλου και βελτιώνει την ακρίβεια. Η μέθοδος 5 αξόνων χειρίζεται σύνθετα ρομποτικά σχήματα σε μία μόνο διάταξη. Ο συνδυασμός αυτών των τύπων μηχανών παρέχει στους κατασκευαστές την πλήρη γκάμα που απαιτείται για την παραγωγή φορετών ρομποτικών εξαρτημάτων.
Υλικά για μηχανική κατεργασία CNC με εξωσκελετό
Κράματα τιτανίου
Β' τάξη και 5η τάξη
Το τιτάνιο είναι μια εξαιρετική επιλογή για εξαρτήματα εξωσκελετού που αντέχουν βάρος. Ο τύπος βαθμού 5 είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος. Είναι ανθεκτικός και αντιστέκεται καλά στη σκουριά. Ο τύπος βαθμού 23 είναι πιο μαλακός και ασφαλέστερος για το σώμα. Είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσει αλλεργίες όταν αγγίζει το δέρμα. Και οι δύο τύποι παραμένουν ισχυροί ακόμα και μετά από πολλές χρήσεις.
Φέρουσες αρθρώσεις και πλαίσια
Αυτά τα κράματα λειτουργούν εξαιρετικά σε αρθρώσεις και πλαίσια. Έχουν εξαιρετική αναλογία αντοχής προς βάρος. Έτσι, τα εξαρτήματα είναι ανθεκτικά αλλά όχι βαριά. Το τιτάνιο είναι επίσης ανθεκτικό στις ζημιές από τον ιδρώτα και την υγρασία. Αυτό το καθιστά ασφαλές στη φθορά. Το μειονέκτημα είναι το κόστος και η δυσκολία κοπής του. Είναι πιο δύσκολο να κοπεί από το αλουμίνιο. Τα εργαλεία φθείρονται πιο γρήγορα και η κοπή πρέπει να είναι πιο αργή.
Κράματα αλουμινίου
6061 και 7075 για Πλαίσια
Το αλουμίνιο είναι ένα αξιόπιστο υλικό για σκελετούς εξωσκελετών. Το έργο της Σχολής Μηχανικών HEI Junia χρησιμοποίησε αλουμίνιο για τον εξωσκελετό κίνησης. Ο βαθμός 6061 είναι εύκολος στην κοπή και τη συγκόλληση. Ο βαθμός 7075 είναι ισχυρότερος αλλά πιο δύσκολος στη διαμόρφωση. Και οι δύο είναι ελαφριοί, κάτι που είναι σημαντικό για τις φορητές συσκευές.
Ανοδίωση και Επεξεργασία Επιφανειών
Η ανοδίωση τοποθετεί ένα προστατευτικό στρώμα στο αλουμίνιο. Αυτό ενισχύει την αντοχή στη φθορά και σας επιτρέπει να προσθέσετε χρώμα. Βοηθά επίσης στην πρόληψη της σκουριάς. Μια λεία επιφάνεια είναι σημαντική για την άνεση και την καθαριότητα. Επιπλέον βήματα, όπως η αμμοβολή ή το γυάλισμα με χάντρες, μπορούν να την κάνουν να φαίνεται καλύτερα.
Ίνες άνθρακα και μηχανικά πλαστικά
Προκλήσεις κατεργασίας CFRP
Τα σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα είναι πολύ ισχυρά και άκαμπτα. Είναι πολύ ελαφριά. Αυτά τα χαρακτηριστικά λειτουργούν καλά για στηρίγματα άκρων και πλαίσια. Αλλά το CFRP είναι δύσκολο στην κατεργασία. Οι ίνες ξεφτίζουν και θαμπώνουν γρήγορα τα εργαλεία. Η σκόνη κοπής πρέπει να χειρίζεται με προσοχή. Μπορεί να συμβεί αποκόλληση κατά το τρύπημα.
Διεπαφές PEEK, Delrin και Nylon
Τα πλαστικά μηχανικής κάνουν διαφορετικές εργασίες. Το PEEK είναι κατάλληλο για θερμές ή αποστειρωμένες συνθήκες. Το Delrin διατηρεί το σχήμα του και κόβεται εύκολα. Το νάιλον απορροφά τους κραδασμούς και τις δονήσεις. Αυτά τα υλικά συχνά παρεμβάλλονται μεταξύ των μεταλλικών μερών και του σώματος. Μειώνουν το βάρος και προσθέτουν άνεση. Η επιλογή του σωστού υλικού επηρεάζει το κόστος, το πόσο εύκολο είναι να κοπεί και το φινίρισμα που χρειάζεται. Κάθε τύπος έχει τους δικούς του συμβιβασμούς.
Κρίσιμα Εξαρτήματα Εξωσκελετού Κατασκευασμένα με Μηχανική Κατεργασία CNC Εξωσκελετού
Η μηχανική κατεργασία CNC με εξωσκελετό κατασκευάζει τα κύρια μέρη του ρομπότ που επιτρέπουν τη λειτουργία των φορετών συστημάτων. Οι αρθρώσεις, οι βάσεις, τα περιβλήματα και τα δομικά μέρη προέρχονται όλα από αυτή τη διαδικασία. Κάθε κομμάτι πρέπει να πληροί τις ακριβείς προδιαγραφές. Το έργο Indego το δείχνει αυτό περίτρανα. Οι μηχανικοί χρησιμοποίησαν την μηχανική κατεργασία CNC και την τρισδιάστατη εκτύπωση της Protolabs κατά την ανάπτυξη. Χρησιμοποίησαν υπηρεσίες CNC για την κατεργασία εξαρτημάτων που συγκρατούσαν εξαρτήματα για υπερηχητική συγκόλληση. Αυτό το βήμα ήταν το κλειδί για την κατασκευή του ρομποτικού εξωσκελετού. Η ίδια ακρίβεια εφαρμόζεται σε κάθε μέρος μιας τελικής μονάδας.
Αρθρώσεις και μηχανισμοί άρθρωσης
Συγκροτήματα μεντεσέδων και περιστροφικές αρθρώσεις
Τα συγκροτήματα αρθρώσεων και οι περιστροφικές αρθρώσεις σχηματίζουν τον κινούμενο πυρήνα οποιουδήποτε εξωσκελετού. Αυτά τα μέρη χειρίζονται συνεχή κίνηση και φορτίο. Η διεπαφή σφαιρικής άρθρωσης του ισχίου πρέπει να υποστηρίζει την κάμψη, την έκταση, την απαγωγή και την προσαγωγή. Επίσης, φέρει το βάρος του σώματος. Αυτό απαιτεί υψηλή δομική σταθερότητα και πολύ μικρό τζόγο. Η κατεργασία CNC σε συνδυασμό με τη μοντελοποίηση CAD επιτρέπει στους μηχανικούς να σχεδιάσουν και να κόψουν την υποδοχή για την καλύτερη εφαρμογή. Το σφαιρικό εξάρτημα μπορεί να κατασκευαστεί με ανοχές μόλις μερικών μικρομέτρων. Η υποδοχή κατεργάζεται μηχανικά ώστε να ταιριάζει με αυτές τις ανοχές. Η προκύπτουσα άνετη εφαρμογή ελαχιστοποιεί το τζόγο στην άρθρωση. Ακολουθεί ομαλή άρθρωση. Στη συνέχεια έρχεται η αξιόπιστη βιομηχανική απόδοση.
Απαιτήσεις ανοχής για ομαλή κίνηση
Ο έλεγχος ανοχής διαχωρίζει τις καλές αρθρώσεις από τις εξαιρετικές. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τι χρειάζονται τα διάφορα εξαρτήματα.
| Συστατικό | Απαίτηση Ακρίβειας | Λεπτομέρειες κατασκευής |
| Αρμονικοί μειωτές | Ελλειπτικότητα ≤0.005 mm σε επιφάνειες έκκεντρου | Έλεγχος παραμόρφωσης εξαιρετικά λεπτών τοιχωμάτων flexsplines (πάχος τοιχώματος 0.2–0.8 mm) μέσω ακριβούς λείανσης |
| Μειωτήρες τροχόσπιτων | Ακρίβεια θέσης ≤±0.01 mm | Κυκλοειδή προφίλ δοντιών και οπές περιβλήματος πείρων σύνθετης ανοχής· κρίσιμα για βάσεις ρομπότ βαρέως φορτίου |
| Διασταυρωμένα ρουλεμάν κυλίνδρων | στρογγυλότητα ≤0.003 mm· τραχύτητα Ra ≤0.2 μm | Διατηρήστε την ακρίβεια του αγωγού ακόμα και με κατασκευές με λεπτά τοιχώματα |
| Κοινή στέγαση | Ακρίβεια τοποθέτησης πολλαπλών οπών ≤0.02 mm | Ισορροπημένος σχεδιασμός ελαφρού αλουμινίου 6061/7075 με δομική ακαμψία |
| Έλεγχοι διαδικασίας | CPK > 1.33 για παραγωγή μεγάλου όγκου | Εξειδικευμένα εξαρτήματα για έλεγχο παραμόρφωσης με λεπτά τοιχώματα, μέτρηση εντός μηχανής και αντιστάθμιση φθοράς, SPC και μετεπεξεργασία όπως ανοδίωση και λείανση ακριβείας |
Η κατεργασία ακριβείας CNC κατασκευάζει επίσης ακριβή περιβλήματα και σύνθετες διαδρομές για αισθητήρες και καλωδιώσεις ελέγχου. Αυτό επιτρέπει την ομοιόμορφη κατανομή των αισθητήρων πίεσης, όπως αυτών κάτω από τα πόδια. Οι μικρές κινήσεις εντοπίζονται και η απόκριση βελτιώνεται. Η κατεργασία ακριβείας πολλαπλών αξόνων δημιουργεί προστατευτικά στρώματα από αλουμίνιο και κράματα πολυμερών. Αυτά τα στρώματα διαμορφώνονται ώστε να ταιριάζουν σε συγκεκριμένες γεωμετρίες αρμών. Προστατεύουν τους ευαίσθητους αισθητήρες και τις μονάδες ελέγχου από την υγρασία και τις περιβαλλοντικές ζημιές. Για τις αρθρώσεις με σφαιρίδια και πείρους υπό φορτίο, οι μέθοδοι φινιρίσματος όπως η φυσική εναπόθεση ατμών, η χημική εναπόθεση ατμών, η στίλβωση και η κατεργασία ακριβείας μειώνουν τη φθορά και την τριβή. Η στίλβωση με φινίρισμα καθρέφτη μέσω κατεργασίας ακριβείας και διαδικασιών λείανσης μειώνει τις επιφανειακές ατέλειες. Αυτό βοηθά στη διατήρηση της ομαλής κίνησης των αρμών με την πάροδο του χρόνου.
Δομικά Πλαίσια και Συνδέσεις
Βελτιστοποίηση Τοπολογίας για Μείωση Βάρους
Το βάρος έχει σημασία στα φορετά συστήματα. Κάθε γραμμάριο επηρεάζει το πόσο άνετα αισθάνεται ο χρήστης και το πόσο κουρασμένος είναι. Η βελτιστοποίηση τοπολογίας αφαιρεί υλικό όπου δεν χρειάζεται. Το αποτέλεσμα είναι ένα πλαίσιο που διατηρεί την αντοχή του αλλά χάνει επιπλέον μάζα. Αυτή η βελτιστοποίηση λειτουργεί σε συνδυασμό με την κατεργασία. Οι μηχανικοί προσομοιώνουν πρώτα τις διαδρομές φορτίου. Στη συνέχεια, κόβουν οτιδήποτε δεν φέρει τάση. Το τελικό σχήμα συχνά φαίνεται οργανικό. Ακολουθεί γραμμές δύναμης αντί για απλές γεωμετρικές μορφές.
Λεπτοτοιχωματικές και σύνθετες γεωμετρίες
Τα λεπτά τοιχώματα και οι σύνθετες γεωμετρίες ωθούν την κατεργασία στα όριά της. Αυτά τα χαρακτηριστικά εξοικονομούν βάρος χωρίς να θυσιάζουν την ακαμψία. Αλλά κάμπτονται επίσης κατά την κοπή. Εξειδικευμένα εξαρτήματα συγκρατούν τα λεπτά τοιχώματα στη θέση τους. Η μέτρηση εντός της μηχανής εντοπίζει αμέσως οποιαδήποτε απόκλιση. Η αντιστάθμιση φθοράς διατηρεί τα εργαλεία αιχμηρά και ακριβή. Τα μονοκόμματα πλαίσια CNC απαλλάσσονται από τις ενώσεις και τα συνδετικά στοιχεία. Αυτό μειώνει περαιτέρω το βάρος και ενισχύει τη συνολική ακαμψία. Τα φορετά δομικά πλαίσια επωφελούνται από αυτήν την προσέγγιση. Ο σχεδιασμός είναι ελαφρύτερος στο σώμα. Επίσης, διαρκεί περισσότερο υπό επαναλαμβανόμενη καταπόνηση.
Βάσεις, περιβλήματα και σύνδεσμοι
Προσαρμοσμένες διεπαφές προσαρμογής για την ανθρώπινη ανατομία
Οι βάσεις και οι σύνδεσμοι πρέπει να ταιριάζουν στο ανθρώπινο σώμα. Κάθε χρήστης έχει διαφορετικό σχήμα. Οι διεπαφές προσαρμοσμένης εφαρμογής λύνουν αυτό το πρόβλημα. Η κατεργασία CNC κόβει κάθε βάσεις ώστε να ταιριάζει με τον χρήστη. Αυτό βελτιώνει την εργονομία και μειώνει τα σημεία πίεσης. Τα περιβλήματα αρθρωτών αρθρώσεων ακολουθούν την ίδια λογική. Τυλίγονται γύρω από τις αρθρώσεις και προστατεύουν τους εσωτερικούς μηχανισμούς. Τα περιβλήματα αρθρώσεων ισχίου/γόνατος χρειάζονται ένα ακριβές περίγραμμα. Η κακή εφαρμογή προκαλεί δυσφορία και περιορίζει την κίνηση. Η καλή εφαρμογή δίνει μια φυσική αίσθηση. Ο χρήστης ξεχνά ότι η συσκευή είναι εκεί.
Ένθετα με σπείρωμα και χαρακτηριστικά στερέωσης
Τα ένθετα με σπείρωμα και τα χαρακτηριστικά στερέωσης συγκρατούν τα πάντα ενωμένα. Αυτές οι μικρές λεπτομέρειες καθορίζουν αν μια συσκευή παραμένει σφιχτή ή χαλαρή. Η κατεργασία CNC κόβει σπειρώματα με ακριβές βήμα και βάθος. Επίσης, τρυπά εγκάρσιες οπές και φρέζα σε επίπεδες επιφάνειες στην ίδια διάταξη. Αυτό διατηρεί κάθε χαρακτηριστικό ευθυγραμμισμένο. Οι βάσεις ενεργοποιητή χρειάζονται αυτό το επίπεδο φροντίδας. Ένα σπείρωμα που δεν είναι ευθυγραμμισμένο μπορεί να αποκολληθεί υπό φορτίο. Ένα καλά κομμένο σπείρωμα διαρκεί για χιλιάδες κύκλους. Ο ενεργοποιητής παραμένει ασφαλής. Ολόκληρο το σύστημα παραμένει αξιόπιστο.
Πλεονεκτήματα της μηχανικής κατεργασίας με εξωσκελετό CNC
Ακριβής κατεργασία CNC και επαναληψιμότητα
Επίτευξη αυστηρών ανοχών
Οι αυστηρές ανοχές καθορίζουν εάν μια φορητή συσκευή κινείται ομαλά ή κολλάει. Η κατεργασία ακριβείας CNC φτάνει σε αριθμούς που άλλες μέθοδοι δεν μπορούν να φτάσουν. Η λείανση φτάνει σε τυπικό επίπεδο ±0.005 mm και στο καλύτερο δυνατό επίπεδο ±0.001 mm. Η φρεζάρισμα CNC διατηρεί το τυπικό επίπεδο ±0.025 mm και το καλύτερο δυνατό επίπεδο ±0.005 mm. Η ηλεκτροδιαβρωτική επεξεργασία με σύρμα σφίγγει ακόμη περισσότερο σε ±0.0001 ίντσες (0.0025 mm) ή καλύτερα. Αυτοί οι αριθμοί έχουν σημασία για τις διεπαφές των αρθρώσεων και τις βάσεις των ενεργοποιητών. Μια ατημέλητη οπή καταστρέφει την ευθυγράμμιση. Μια ακριβής οπή διατηρεί τα πάντα σε σωστή λειτουργία.
Συνέπεια σε όλες τις φάσεις παραγωγής
Η επαναληψιμότητα είναι αυτό που διαχωρίζει τις κατασκευές από τα πραγματικά προϊόντα. Κάθε μονάδα πρέπει να ταιριάζει με την πρώτη. Ο αυτοματισμός CNC το προσφέρει αυτό. Το μηχάνημα ακολουθεί το ίδιο πρόγραμμα σε κάθε κύκλο. Δεν υπάρχει ανθρώπινη παραλλαγή. Αυτή η συνέπεια βοηθά την κλιμάκωση της εξωσκελετικής κατεργασίας CNC από ένα πρωτότυπο σε πλήρη παραγωγή. Οι αγοραστές λαμβάνουν πανομοιότυπη γεωμετρία και εφαρμογή σε κάθε παρτίδα.
Σύνθετες Γεωμετρίες και Ελευθερία Σχεδιασμού
Υπογραμμίσεις, περιγράμματα και οργανικά σχήματα
Η πλήρης ταυτόχρονη κατεργασία 5 αξόνων κινεί και τους πέντε άξονες ταυτόχρονα. Αυτό ανοίγει υποσκαφές και σμιλεμένες επιφάνειες. Ένας Ιταλός μηχανικός συνεργάστηκε με την Lewei Precision για να κατασκευάσει έναν παθητικό εξωσκελετό ολόκληρου του σώματος χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο. Το εργαλείο προσεγγίζει από πολλές γωνίες σε μία διάταξη. Τα σωρευτικά σφάλματα από την επανατοποθέτηση εξαφανίζονται. Τα οργανικά σχήματα που ακολουθούν την ανθρώπινη ανατομία καθίστανται δυνατά.
Ταχεία Πρωτοτυποποίηση και Επανάληψη
Η εκτύπωση CNC και η τρισδιάστατη εκτύπωση συχνά συνεργάζονται. Το έργο Indego χρησιμοποίησε και τα δύο κατά την ανάπτυξη. Οι μηχανικοί βασίστηκαν στην κατεργασία CNC για εξαρτήματα και ακριβή εξαρτήματα. Η προσθετική κατασκευή χειρίστηκε πολύπλοκες γεωμετρίες και προσαρμογή. Αυτός ο συνδυασμός επιταχύνει την επανάληψη. Οι σχεδιαστές δοκιμάζουν πραγματικά μεταλλικά εξαρτήματα νωρίς. Εντοπίζουν προβλήματα πριν κοπούν τα εργαλεία.
Ευελιξία Υλικού και Φινίρισμα Επιφάνειας
Μέταλλα, Πλαστικά και Σύνθετα Υλικά
Το CNC χειρίζεται ένα ευρύ φάσμα υλικών. Το αλουμίνιο, ο ανοξείδωτος χάλυβας, το τιτάνιο, ο ορείχαλκος, ο χαλκός και οι σκληρυμένοι χάλυβες κατεργάζονται καλά. Κάθε ένα από αυτά προσφέρει διαφορετικούς συμβιβασμούς βάρους και αντοχής. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει πώς συγκρίνεται το CNC με την προσθετική κατασκευή.
| Κατηγορία | CNC μηχανική κατεργασία | Παραγωγή προσθέτων |
| Μηχανική δύναμη | Ισχυρά, πυκνά εξαρτήματα από συμπαγές υλικό | Η σύνδεση στρώσεων δημιουργεί αδύνατα σημεία. |
| Ανοχές | Πολύ σφιχτό και συνεπές | Μέτριο· ποικίλλει ανάλογα με την τεχνολογία |
| Η επιφάνεια τελειώνει | Ομαλό, συχνά έτοιμο για συναρμολόγηση | Πιο τραχύ· μπορεί να χρειαστεί μετεπεξεργασία |
| Απεριόριστες δυνατότητες | Κλιμακώνεται ομαλά σε πλήρη παραγωγή | Ιδανικό για διαδρομές χαμηλού όγκου |
| Επιλογές υλικού | Ευρεία γκάμα που περιλαμβάνει τιτάνιο | Περιορισμένο σε ορισμένα μέταλλα |
| Δομική ακεραιότητα | Πλήρως πυκνό· χωρίς δομές στήριξης | Μπορεί να χρειαστεί θερμική επεξεργασία |
| Μέγεθος ανταλλακτικού | Δεν περιορίζεται από τον θάλαμο κατασκευής | Όρια μεγέθους θαλάμου κατασκευής |
| Θερμική Αντίσταση | Σταθερό σε υψηλές θερμοκρασίες | Κίνδυνοι θερμικής παραμόρφωσης |
Φινιρίσματα όπως κατεργάζονται έναντι γυαλισμένων φινιρισμάτων
Το φινίρισμα της επιφάνειας επηρεάζει την άνεση και την υγιεινή. Οι κατεργασμένες επιφάνειες είναι ιδανικές για εσωτερικές βάσεις και περιβλήματα. Τα γυαλισμένα φινιρίσματα ταιριάζουν στα σημεία επαφής με το δέρμα. Η ηλεκτροδιαβρωτική επεξεργασία καθρέφτη φτάνει τα ±0.00005 ίντσες (0.0013 mm) ή καλύτερα. Αυτό το επίπεδο απαλότητας μειώνει την τριβή και τη φθορά. Επίσης, διευκολύνει τον καθαρισμό για ιατρική χρήση.
Σκέψεις σχεδιασμού για εξωσκελετική κατεργασία CNC
Εξισορρόπηση Ακρίβειας και Κόστους
Οι ανοχές επηρεάζουν τον τρόπο που εφαρμόζει και αισθάνεται μια φορητή συσκευή. Μια χαλαρή άρθρωση ταλαντεύεται και προκαλεί ενόχληση. Μια σφιχτή κινείται ομαλά και έχει φυσική αίσθηση. Αλλά οι πιο σφιχτές ανοχές κοστίζουν περισσότερο επειδή το μηχάνημα λειτουργεί πιο αργά, τα εργαλεία φθείρονται πιο γρήγορα και η επιθεώρηση διαρκεί περισσότερο. Οι μηχανικοί πρέπει να βρουν το ιδανικό σημείο. Οι κρίσιμες διεπαφές, όπως οι οπές των αρθρώσεων, χρειάζονται τις πιο σφιχτές προδιαγραφές. Οι μη κρίσιμες βάσεις στήριξης μπορεί να είναι πιο χαλαρές. Αυτή η ισορροπία διατηρεί τη συσκευή ασφαλή χωρίς να υπερβαίνει τον προϋπολογισμό.
Βέλτιστες πρακτικές GD&T
Το GD&T λέει στον μηχανικό τι πραγματικά έχει σημασία. Ορίζει τα σημεία αναφοράς, τα στοιχεία ελέγχου χαρακτηριστικών και την επιτρεπόμενη διακύμανση. Το καλό GD&T ξεκινά με σαφείς αναφορές σημείων αναφοράς επιλέγοντας σταθερές επιφάνειες. Χρησιμοποιήστε ανοχές θέσης για τα μοτίβα οπών και στοιχεία ελέγχου προφίλ για καμπύλες επιφάνειες. Αποφύγετε την υπερβολική ανοχή σε χαρακτηριστικά που δεν επηρεάζουν τη λειτουργία. Αυτό διατηρεί την επιθεώρηση απλή και μειώνει τα απορρίμματα. Στόχος είναι η επικοινωνία της πρόθεσης σχεδιασμού χωρίς την προσθήκη περιττού κόστους.
Αξίες Ra για άνεση και υγιεινή
Το φινίρισμα της επιφάνειας επηρεάζει την αίσθηση της συσκευής στο δέρμα. Οι τραχιές επιφάνειες ερεθίζουν το δέρμα και παγιδεύουν βακτήρια, ενώ οι λείες επιφάνειες δίνουν καλύτερη αίσθηση και καθαρίζονται ευκολότερα. Το Ra μετρά τη μέση τραχύτητα της επιφάνειας. Το χαμηλότερο Ra σημαίνει πιο λείο φινίρισμα. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις τυπικές απαιτήσεις.
| Εφαρμογή | Εύρος Ra | Σημειώσεις |
| Σημεία επαφής με το δέρμα | Χαμηλή Ra | Λεία αίσθηση, εύκολο καθάρισμα |
| Εσωτερικές αγκύλες | Μέτριο Ra | Λειτουργικό, χωρίς επαφή |
| Διεπαφές αρθρώσεων | Χαμηλή Ra | Μειώνει την τριβή και τη φθορά |
Μετα-επεξεργασία για ιατρική και βιομηχανική χρήση
Οι ιατρικοί εξωσκελετοί χρειάζονται επιπλέον φροντίδα. Η στίλβωση αφαιρεί τα σημάδια από τα εργαλεία και δημιουργεί μια υγιεινή επιφάνεια. Η ανοδίωση προσθέτει ένα προστατευτικό στρώμα στο αλουμίνιο. Η αμμοβολή με χάντρες δίνει μια ομοιόμορφη ματ εμφάνιση. Οι βιομηχανικές μονάδες ενδέχεται να παραλείψουν τα αισθητικά βήματα και να επικεντρωθούν στην αντοχή στη φθορά. Η σωστή μετεπεξεργασία εξαρτάται από το πού θα χρησιμοποιηθεί η συσκευή.
Ώρα εγκατάστασης και αλλαγές εργαλείων
Κάθε εγκατάσταση προσθέτει κόστος επειδή το μηχάνημα σταματά, ο χειριστής επανατοποθετεί το εξάρτημα και η ακρίβεια μπορεί να αποκλίνει. Η κατεργασία πέντε αξόνων μειώνει τις εγκαταστάσεις, καθώς το εξάρτημα παραμένει στερεωμένο. Λιγότερες αλλαγές εργαλείων εξοικονομούν επίσης χρόνο. Ένα καλά σχεδιασμένο εξάρτημα χρειάζεται λιγότερες λειτουργίες, μειώνοντας την εργασία και τις ώρες λειτουργίας του μηχανήματος. Σχεδιασμός με γνώμονα την κατασκευασιμότητα σημαίνει ότι πρέπει να το σκεφτείτε αυτό νωρίς.
Επιπτώσεις Επιλογής Υλικού στο Κόστος
Η επιλογή υλικού καθορίζει το κόστος με δύο τρόπους. Η τιμή της ακατέργαστης μετοχής ποικίλλει σημαντικά. Το τιτάνιο κοστίζει περισσότερο από το αλουμίνιο. Η μηχανική κατεργασία έχει επίσης σημασία. Τα σκληρά υλικά φθείρουν τα εργαλεία πιο γρήγορα και κόβονται πιο αργά. Ένα μοντέλο εκτίμησης κόστους για χειροκίνητα εξαρτήματα εξωσκελετού χρησιμοποιεί τον τύπο υλικού ως εισροή. Αθροίζει το κόστος υλικού, την εργασία, τη συντήρηση του μηχανήματος, την απόσβεση και τον χρόνο επεξεργασίας. Η επιλογή του σωστού υλικού εξισορροπεί την αντοχή, το βάρος και τον προϋπολογισμό. Ο στόχος είναι η ανθεκτικότητα χωρίς υπερβολικές δαπάνες.
Επιλέγοντας NOBLE για μηχανική κατεργασία με εξωσκελετό CNC
Πλήρης υπηρεσία σχεδιασμού έως συναρμολόγησης
Η NOBLE εργάζεται με μέταλλο και πλαστικό. Αλλά κάνουμε περισσότερα από το να κόβουμε απλώς εξαρτήματα. Φροντίζουμε για το σχεδιασμό, τη δημιουργία πρωτοτύπων, την παραγωγή και τη συναρμολόγηση. Μία ομάδα χειρίζεται τα πάντα από την αρχή μέχρι το τέλος. Αυτό εξοικονομεί χρόνο και μειώνει τα λάθη. Η επικοινωνία παραμένει σαφής από το πρώτο σκίτσο μέχρι το τελικό προϊόν.
Ένα φορετό σύστημα χρειάζεται βάσεις, βάσεις ενεργοποιητών και ηλεκτρονικά περιβλήματα που να ταιριάζουν μεταξύ τους. Η NOBLE κατασκευάζει όλα αυτά τα κομμάτια στο δικό της συνεργείο. Σφιχτές ανοχές διαπερνούν ολόκληρο το σύστημα. Η τελική συσκευή κινείται ομαλά. Κάθε εξάρτημα ταιριάζει με τον αρχικό σχεδιασμό. Η συναρμολόγηση γίνεται με την πρώτη προσπάθεια.
ISO 9001:2015 και ISO 13485:2016
Οι πιστοποιήσεις έχουν σημασία για τα εξαρτήματα που φοριούνται στο σώμα. Η NOBLE κατέχει το πρότυπο ISO 9001:2015 για τη γενική διαχείριση ποιότητας. Διαθέτουμε επίσης το πρότυπο ISO 13485:2016 για ιατρικές συσκευές. Αυτό το πρότυπο είναι το κλειδί για τα φορετά ρομποτικά συστήματα. Καλύπτει τον έλεγχο σχεδιασμού, την παραγωγή και την τελική επιθεώρηση.
Το ISO 13485 δεν αποτελεί νομική απαίτηση για κάθε προμηθευτή, αλλά είναι το παγκόσμιο βιομηχανικό πρότυπο που αναμένουν οι κατασκευαστές ιατρικών ρομπότ. Δείχνει ότι ένας συνεργάτης εφαρμόζει ένα σύστημα ποιότητας με ελεγχόμενη, ιχνηλάσιμη και επικυρωμένη κατασκευή.
Διαφορετικές περιοχές έχουν διαφορετικούς κανόνες. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τι χρειάζονται οι συνεργάτες για ιατρική εργασία.
| Πιστοποίηση / Πρότυπο | Περιοχή | Απαιτούμενα πρότυπα |
| ISO 13485 | Παγκόσμιο | Πιστοποιημένο QMS, επικυρωμένες παράμετροι, αρχεία ιστορικού συσκευών |
| FDA 21 CFR Μέρος 820 | United States | Ιχνηλασιμότητα σχεδιασμού, επικύρωση διεργασίας (IQ/OQ/PQ), ιχνηλασιμότητα παρτίδας |
| MDR ΕΕ 2017/745 | Ευρώπη | Τεχνικά έγγραφα, πιστοποιητικά υλικών, διαχείριση κινδύνου (ISO 14971) |
| PMDA / MHLW | Ιαπωνία | Εγγραφή κατασκευαστή, πιστοποιητικά συμβατά με JIS |
| TGA | Australia | Βασικές Αρχές, περιλήψεις βιοσυμβατότητας |
Η NOBLE πληροί αυτά τα πρότυπα. Τα ανταλλακτικά σας περνούν τους ελέγχους πιο γρήγορα.
Βιομηχανίες Που Εξυπηρετούμε
Ιατρικές εφαρμογές
Οι ιατρικοί εξωσκελετοί βοηθούν τους ασθενείς να ανακτήσουν την κινητικότητα μετά από τραυματισμό ή ασθένεια. Αυτές οι συσκευές χρειάζονται ακριβείς αρθρώσεις και άνετα σημεία επαφής. Εξαρτήματα μηχανημάτων NOBLE και για τους δύο σκοπούς. Τα λεία επιφανειακά φινιρίσματα αποτρέπουν τον ερεθισμό του δέρματος μετά από μεγάλες περιόδους χρήσης. Οι αυστηρές ανοχές διατηρούν την κίνηση των αρθρώσεων σταθερή και φυσική. Το αποτέλεσμα είναι μια ασφαλής, αξιόπιστη συσκευή που υποστηρίζει την ανάρρωση.
Οι κλινικοί εξωσκελετοί αντιμετωπίζουν τις ίδιες απαιτήσεις. Υποβάλλονται σε αποστείρωση και επαναλαμβανόμενη χρήση. Βασιζόμαστε σε έναν πιστοποιημένο συνεργάτη με αποδεδειγμένες διαδικασίες για να διασφαλίσουμε ότι κάθε μονάδα πληροί τις προδιαγραφές.
Βιομηχανικές και Στρατιωτικές Εφαρμογές
Οι βιομηχανικοί εξωσκελετοί μειώνουν τον κίνδυνο τραυματισμού στα εργοστάσια. Οι εργαζόμενοι τους φορούν για να σηκώνουν βαριά φορτία χωρίς καταπόνηση. Οι στρατιωτικές εκδόσεις βοηθούν τους στρατιώτες να μεταφέρουν εξοπλισμό σε μεγάλες αποστάσεις. Και οι δύο χρειάζονται ανθεκτικά, ελαφριά εξαρτήματα που αντέχουν σε βαριά χρήση. Η NOBLE χρησιμοποιεί αλουμίνιο και τιτάνιο για αυτές τις εργασίες. Οι σύνθετες γεωμετρίες από τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού δεν αποτελούν πρόβλημα. Το αποτέλεσμα είναι ένα ισχυρό πλαίσιο που δεν επιβαρύνει τον χρήστη.
Η ολοκληρωμένη μας προσέγγιση
Υποστήριξη Σχεδιασμού και Πρωτοτυποποίηση
Ο καλός σχεδιασμός μειώνει το κόστος αργότερα. Η NOBLE βοηθά τους μηχανικούς να επιλέξουν υλικά και χαρακτηριστικά για κοπή. Εξετάζουμε νωρίς τις ανοχές, τις ανάγκες φινιρίσματος και τους παράγοντες κόστους. Η δημιουργία πρωτοτύπων πραγματοποιείται γρήγορα. Λαμβάνετε πραγματικά εξαρτήματα για να δοκιμάσετε την εφαρμογή και τη λειτουργία τους πριν από την πλήρη παραγωγή. Αυτό εντοπίζει προβλήματα όταν οι αλλαγές είναι φθηνές και γρήγορες.
Παραγωγή, Συναρμολόγηση και Διασφάλιση Ποιότητας
Μετά την έγκριση του σχεδιασμού, ξεκινάμε την παραγωγή. Τα μηχανήματά μας εκτελούν το ίδιο πρόγραμμα σε κάθε κύκλο. Κάθε εξάρτημα ταιριάζει με το πρώτο. Ελέγχουμε κάθε κομμάτι πριν από τη συναρμολόγηση. Στη συνέχεια, συναρμολογούμε τα πάντα και ελέγχουμε την τελική μονάδα. Τα αρχεία ποιότητας διατηρούνται με κάθε παραγγελία. Αυτό σας παρέχει πλήρη ιχνηλασιμότητα από το ακατέργαστο απόθεμα έως το τελικό προϊόν.
Η μηχανική κατεργασία CNC με εξωσκελετό παρέχει τα ακριβή, ανθεκτικά, ελαφριά εξαρτήματα που απαιτούν οι ιατρικοί και βιομηχανικοί εξωσκελετοί. Η επιλογή υλικών, οι αποφάσεις σχεδιασμού και η επιλογή διεργασίας διαμορφώνουν όλα την απόδοση και το κόστος. Καμία άλλη μέθοδος δεν συγκρίνεται με την ακρίβεια, την επαναληψιμότητα και την ελευθερία σχεδιασμού της εργασίας CNC. Γι' αυτό η επιλογή ενός συνεργάτη που κατανοεί τόσο τις ανάγκες της μηχανικής κατεργασίας όσο και των ρομποτικών εφαρμογών έχει τόσο μεγάλη σημασία. Κοιτάζοντας μπροστά, η υβριδική κατασκευή, η βελτιστοποίηση της διαδρομής εργαλείων με βάση την τεχνητή νοημοσύνη και τα προηγμένα υλικά θα μειώσουν το βάρος και θα βελτιώσουν την ποιότητα της επιφάνειας. Είστε έτοιμοι να κατασκευάσετε τον επόμενο εξωσκελετό σας; Μιλήστε με την NOBLE για τις ανάγκες σας σε μηχανική κατεργασία CNC σήμερα.
Συχνές ερωτήσεις για την κατεργασία με εξωσκελετό CNC
Σε τι χρησιμοποιείται η εξωσκελετική κατεργασία CNC;
Κατασκευάζει τα ακριβή εξαρτήματα που χρειάζονται τα φορετά ρομπότ. Οι αρθρώσεις, τα πλαίσια, οι βάσεις και τα περιβλήματα προέρχονται όλα από αυτή τη διαδικασία. Οι ιατρικές συσκευές το χρησιμοποιούν για να βοηθήσουν τους ανθρώπους να αναρρώσουν και να κινηθούν. Τα βιομηχανικά και στρατιωτικά συστήματα το χρησιμοποιούν για τη μεταφορά φορτίων και την πρόληψη τραυματισμών. Η μέθοδος προσφέρει αυστηρές ανοχές και αποτελέσματα που παραμένουν τα ίδια κάθε φορά.
Ποια υλικά λειτουργούν καλύτερα για εξαρτήματα εξωσκελετού;
Εξαρτάται από την εργασία. Τα τιτάνια κατηγορίας 5 και 23 είναι κατάλληλα για φέρουσες αρθρώσεις. Τα αλουμίνια 6061 και 7075 είναι κατάλληλα για πλαίσια. Οι ίνες άνθρακα εξοικονομούν βάρος, αλλά είναι δύσκολο να κοπούν. Πλαστικά όπως τα PEEK και Delrin διαχειρίζονται τις διεπαφές και απορροφούν τους κραδασμούς. Κάθε επιλογή επηρεάζει το κόστος, την ευκολία κοπής και τις ανάγκες φινιρίσματος.
Γιατί η κατεργασία 5 αξόνων είναι καλύτερη από την κατεργασία 3 αξόνων για εξωσκελετούς;
Τα μηχανήματα πέντε αξόνων κόβουν εξαρτήματα σε σχήμα αμαξώματος με μία μόνο διάταξη. Το εξάρτημα παραμένει στερεωμένο, επομένως τα σφάλματα από τη μετακίνησή του εξαφανίζονται. Η εργασία τριών αξόνων απαιτεί πολλές διατάξεις και τα σφάλματα στοίβαξης μπορούν να ωθήσουν μια οπή εκτός ανοχής. Το πεντααξονικό φτάνει επίσης σε υποκοπές και κοίλα κανάλια που τα απλούστερα μηχανήματα δεν μπορούν να αγγίξουν.
Πόσο μικρές μπορούν να γίνουν οι ανοχές με την εξωσκελετική κατεργασία CNC;
Η λείανση φτάνει τα ±0.005 mm τυπικά και ±0.001 mm στο καλύτερο δυνατό επίπεδο. Η φρεζάρισμα CNC διατηρεί τα ±0.025 mm τυπικά και ±0.005 mm στο καλύτερο δυνατό επίπεδο. Η ηλεκτροδιαβρωτική επεξεργασία με σύρμα σφίγγει περισσότερο στις ±0.0001 ίντσες ή και περισσότερο. Οι διεπαφές αρθρώσεων και οι βάσεις ενεργοποιητή χρειάζονται αυτούς τους αριθμούς για να διατηρούν την κίνηση ομαλή και την ευθυγράμμιση σωστή.
Μπορούν η κατεργασία CNC και η τρισδιάστατη εκτύπωση να λειτουργήσουν μαζί;
Ναι, και συχνά το κάνουν. Το έργο Indego χρησιμοποίησε και τα δύο κατά την ανάπτυξη. Κατασκεύασε εξαρτήματα και ακριβή μεταλλικά μέρη με CNC. Η προσθετική κατασκευή χειρίστηκε πολύπλοκα σχήματα και προσαρμοσμένες εργασίες. Αυτός ο συνδυασμός επιταχύνει τις δοκιμές και επιτρέπει στους σχεδιαστές να δοκιμάσουν πραγματικά εξαρτήματα πριν ξεκινήσει η πλήρης παραγωγή.
Τι φινίρισμα επιφάνειας χρειάζονται οι ιατρικοί εξωσκελετοί;
Τα σημεία επαφής με το δέρμα χρειάζονται χαμηλό Ra για άνεση και εύκολο καθάρισμα. Οι εσωτερικές αγκύλες μπορούν να έχουν μέτριο φινίρισμα, καθώς κανείς δεν τις αγγίζει. Οι διεπαφές των αρθρώσεων χρειάζονται επίσης χαμηλό Ra για τη μείωση της τριβής και της φθοράς. Η στίλβωση, η ανοδίωση και η αμμοβολή με χάντρες είναι συνηθισμένα βήματα μετεπεξεργασίας για ιατρικές μονάδες.
Ποιες πιστοποιήσεις πρέπει να κατέχει ένας συνεργάτης κατεργασίας;
Αναζητήστε το πρότυπο ISO 9001:2015 για τη γενική διαχείριση ποιότητας. Το ISO 13485:2016 έχει τη μεγαλύτερη σημασία για τα ιατροτεχνολογικά προϊόντα. Καλύπτει τον έλεγχο σχεδιασμού, την παραγωγή και την επιθεώρηση. Ενδέχεται επίσης να ισχύουν περιφερειακοί κανόνες όπως το FDA 21 CFR Part 820 και το EU MDR 2017/745. Αυτά τα πρότυπα δείχνουν ότι ένας συνεργάτης διαχειρίζεται ένα ελεγχόμενο, ιχνηλάσιμο κατάστημα.
Πώς μπορώ να μειώσω το κόστος της εξωσκελετικής κατεργασίας CNC;
Μειώστε τον αριθμό των ρυθμίσεων και των αλλαγών εργαλείων. Η κατεργασία πέντε αξόνων διατηρεί το εξάρτημα στερεωμένο, γεγονός που εξοικονομεί χρόνο και εργασία. Επιλέξτε υλικά που εξισορροπούν την αντοχή, το βάρος και την κατεργασιμότητα. Χαλαρώστε τις ανοχές σε μη κρίσιμα στηρίγματα. Ο καλός σχεδιασμός για κατασκευασιμότητα μειώνει το κόστος χωρίς να θυσιάζει την ακρίβεια όπου μετράει.
