एक एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग में आमतौर पर कई मुख्य भाग होते हैं: मुख्य हाउसिंग शेल, बेयरिंग सीट, एक्चुएटर और मोटर माउंट, सेंसर ब्रैकेट, सीलिंग और रिटेंशन कंपोनेंट, और फास्टनर इंटरफेस। यह बाहरी फ्रेम एक्चुएटर, मोटर और ट्रांसमिशन सिस्टम को सहारा देता है, और लोड ट्रांसफर और मोशन कंट्रोल का काम संभालता है। वैश्विक एक्सोस्केलेटन बाजार के 2025 में 850 मिलियन डॉलर से बढ़कर 2030 तक 2.2 बिलियन डॉलर होने की उम्मीद है, इसलिए इन भागों की सटीकता और सामग्री सीधे तौर पर प्रदर्शन को प्रभावित करती है। आधुनिक एक्सोस्केलेटन में आवश्यक विश्वसनीयता और स्थायित्व प्राप्त करने के लिए प्रत्येक घटक की निर्माण प्रक्रिया, सटीकता की आवश्यकताएं और सामग्री का चुनाव महत्वपूर्ण हैं। प्रभावी जॉइंट बनाने के लिए इन कारकों को समझना आवश्यक है।
बाह्य कंकाल संयुक्त आवास में मुख्य आवास खोल
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग का मुख्य भार वहन करने वाला ढांचा उसका बाहरी आवरण होता है। यह एक्चुएटर, मोटर और ट्रांसमिशन सिस्टम को चारों ओर से घेरे रहता है, इसलिए जॉइंट पर पड़ने वाले हर भार का भार इसी पर पड़ता है। इसे कंकाल का कंकाल समझें। यदि यह आवरण मुड़ता है या विकृत हो जाता है, तो पूरा जॉइंट अपनी स्थिति खो देता है और अंदर के घिसने वाले पुर्जे इसका खामियाजा भुगतते हैं।
मुख्य खोल के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएँ
बिलेट से सीएनसी मशीनिंग
बिलेट से सीएनसी मशीनिंग उच्च परिशुद्धता वाले शेल के लिए सर्वोपरि विकल्प है। AL6061-T6 एल्युमीनियम के एक ठोस ब्लॉक को अंतिम आकार में ढाला जाता है। यह मिश्र धातु अक्सर एक्सोस्केलेटन हाउसिंग के निर्माण में उपयोग की जाती है क्योंकि इसकी मशीनिंग साफ-सुथरी होती है और इसमें सटीक टॉलरेंस बनाए रखा जा सकता है। कार्यप्रवाह आमतौर पर एक निर्धारित क्रम का पालन करता है:
- सामग्री का चयन करें — AL6061-T6 एल्युमीनियम एक्सोस्केलेटन हाउसिंग अनुप्रयोगों के लिए एक सामान्य प्रारंभिक बिंदु है।
- मशीनिंग के दौरान आयामी सहनशीलता को नियंत्रित करें, विशेष रूप से अटैचमेंट बिंदुओं और अन्य मॉड्यूल के साथ इंटरफेस पर, ताकि असेंबली के दौरान सब कुछ सही ढंग से संरेखित हो।
- पतली दीवारों वाले क्षेत्रों और जटिल संरचनाओं के आसपास संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखें ताकि विरूपण या कमजोरी को रोका जा सके।
- सतह को अंतिम रूप दें — पहले भाग को साफ करें, फिर सैंडब्लास्टिंग और एनोडाइजिंग करें। सैंडब्लास्टिंग से औजारों के निशान और चलने के निशान हट जाते हैं, जिससे एक समान और मैट सतह मिलती है। एनोडाइजिंग से जंग प्रतिरोध, खरोंच-रोधी और मजबूत सतह मिलती है, साथ ही बेहतर दिखावट भी मिलती है।
डाई कास्टिंग और इन्वेस्टमेंट कास्टिंग
मुख्य खोल के लिए डाई कास्टिंग और इन्वेस्टमेंट कास्टिंग का भी उपयोग किया जाता है। डाई कास्टिंग उन उत्पादन मात्राओं के लिए उपयुक्त है जहाँ प्रति भाग लागत मायने रखती है। इन्वेस्टमेंट कास्टिंग जटिल आंतरिक ज्यामिति को संभालती है। दोनों ही विधियाँ मशीनिंग समय को कम करती हैं, लेकिन बिलेट कास्टिंग की तुलना में इनमें सटीकता कुछ कम हो जाती है।
प्रोटोटाइपों के लिए एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग, या 3डी प्रिंटिंग, प्रोटोटाइपिंग के दौरान बेहतरीन साबित होती है। प्रिंटिंग से इंजीनियर टूलिंग को अंतिम रूप देने से पहले उसकी फिटिंग और आकार की जांच कर सकते हैं। आप एक शेल को रात भर में प्रिंट कर सकते हैं, उसे टेस्ट रिग पर बोल्ट कर सकते हैं और सुबह तक उससे कुछ सीख सकते हैं। लेकिन इसका नुकसान स्पष्ट है: प्रिंटिंग गति और ज्यामिति की स्वतंत्रता प्रदान करती है, लेकिन प्रिंट किए गए पुर्जों के यांत्रिक गुण आमतौर पर गढ़े हुए धातु के पुर्जों से कमतर होते हैं।
मुख्य खोल के लिए परिशुद्धता आवश्यकताएँ
आयामी और ज्यामितीय सहनशीलता
सटीकता इंटरफ़ेस बिंदुओं से शुरू होती है। बोल्ट छेद, बेयरिंग बोर और मॉड्यूल मिलान सतहों पर कड़ा नियंत्रण आवश्यक है। एक इंटरफ़ेस पर थोड़ी सी भी चूक पूरे असेंबली में गड़बड़ी पैदा कर सकती है। ज्यामितीय सहनशीलता में समतलता, लंबवतता और स्थिति शामिल होती है, और ये सीमाएँ शेल को विकृत होने से बचाती हैं।
सतह परिष्करण विनिर्देश
सतह की फिनिशिंग से थकान प्रतिरोध और सील के प्रदर्शन पर असर पड़ता है। खुरदरी सतहों पर तनाव बढ़ने से दरारें पड़नी शुरू हो जाती हैं। ये ओ-रिंग और गैस्केट को भी खराब कर देती हैं। सैंडब्लास्टिंग और एनोडाइजिंग से सतह में सुधार होता है, लेकिन मूल सतह की मशीनिंग ही सबसे सटीक मानक होती है।
मुख्य खोल के लिए सामग्री
सामग्री का चुनाव वजन, लागत और टिकाऊपन को निर्धारित करता है। सामान्य विकल्पों की तुलना इस प्रकार है:
| सामग्री | मुख्य गुण | विशिष्ट आवेदन पत्र |
| एल्यूमीनियम मिश्र धातु | किफायती, मशीनिंग में आसान, अच्छी सतह फिनिशिंग, अधिक मात्रा में उत्पादन के लिए उपयुक्त | बड़े पैमाने पर उत्पादित आवरण, लागत के प्रति संवेदनशील पुर्जे |
| टाइटेनियम मिश्र धातु | उच्च तापमान प्रतिरोधक, जैव अनुकूल, संक्षारण प्रतिरोधी | संक्षारक या उच्च तापमान वाले वातावरण |
| कार्बन फाइबर-प्रबलित पॉलिमर | सर्वोत्तम शक्ति-से-भार अनुपात, लगभग शून्य तापीय विस्तार, उच्च कठोरता | सटीक उपकरण आवरण, प्रदर्शन फ्रेम |
एल्युमिनियम मिश्र धातु 6061 और 7075
अधिकांश कवच संरचनाओं के लिए एल्युमीनियम मिश्रधातु के रूप में 6061 और 7075 का उपयोग किया जाता है। 6061 ग्रेड की वेल्डिंग और मशीनिंग अच्छी होती है। 7075 ग्रेड अधिक मजबूत होता है, लेकिन इसकी कीमत अधिक होती है और इसे काटना मुश्किल होता है। लागत के लिहाज से बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एल्युमीनियम बेहतर विकल्प है।
टाइटेनियम मिश्र धातु Ti-6Al-4V
Ti-6Al-4V ऊष्मा और संक्षारण को सहन कर सकता है, जो एल्युमीनियम नहीं कर सकता। यह जैव-अनुकूल भी है, जो चिकित्सा संबंधी बाह्य कंकालों के लिए महत्वपूर्ण है। इसकी कमियां इसकी कीमत और निर्माण में कठिनाई हैं।
कार्बन-फाइबर-प्रबलित पॉलिमर
CFRP इस समूह में सबसे अच्छा मजबूती-से-वजन अनुपात प्रदान करता है। इसमें लगभग शून्य तापीय विस्तार और उच्च कठोरता भी होती है। इन्हीं कारणों से सटीक ऑप्टिकल और माप उपकरणों के आवरणों में इसका उपयोग किया जाता है। इसकी शुरुआती कीमत सबसे अधिक है, हालांकि रखरखाव लागत कम रहती है।
कोई भी एक सामग्री हर जगह बेहतर नहीं होती। सही चुनाव परिचालन स्थितियों, मात्रा और बजट पर निर्भर करता है। इंजीनियर अक्सर विभिन्न डिज़ाइनों में तनाव पथों की तुलना करने के लिए FEM विश्लेषण करते हैं, और FEM विश्लेषण यह भी सत्यापित करता है कि धातु काटने से पहले शेल अपने मजबूती लक्ष्यों को पूरा करता है या नहीं। ABS जैसी हल्की सामग्री का उपयोग लोड-बेयरिंग शेल की तुलना में प्रोटोटाइप ब्रैकेट में अधिक होता है, क्योंकि उनकी मजबूती धातु के बराबर नहीं होती। व्यावहारिक दृष्टिकोण से, निर्माण प्रक्रिया और सामग्री का चुनाव एक दूसरे से जुड़े हुए हैं - इन्हें अलग नहीं किया जा सकता।
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग में बेयरिंग सीट और बोर
प्रत्येक एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के केंद्र में बेयरिंग सीट और बोर होते हैं। ये उन बेयरिंग को पकड़ते हैं जो जॉइंट को सुचारू रूप से घूमने देते हैं। यदि ये सीट सही नहीं हैं, तो जॉइंट ऊर्जा बर्बाद करता है और जल्दी घिस जाता है। बोर और बेयरिंग के बीच का फिट जॉइंट की कार्यक्षमता और घिसाव प्रतिरोध को प्रभावित करता है। ढीला बोर बेयरिंग को अपनी जगह पर घूमने देता है। कसा हुआ बोर बेयरिंग रेस को कुचल देता है। दोनों ही स्थितियों में, जॉइंट खराब हो जाता है।
बेयरिंग सीटों के निर्माण की प्रक्रियाएँ
परिशुद्ध बोरिंग और रीमिंग
प्रिसिजन बोरिंग से छेद को एकदम सटीक आकार में काटा जाता है। एक सिंगल-पॉइंट टूल छेद के अंदर घूमता है और मटेरियल को छीलकर हटाता है। ऑपरेटर कट को छोटे-छोटे चरणों में एडजस्ट कर सकता है। यह कंट्रोल बोरिंग को टाइट-टॉलरेंस वाले काम के लिए एकदम सही बनाता है। बोरिंग के बाद रीमिंग की जाती है जब छेद को और चिकना फिनिश देना होता है। एक मल्टी-एज रीमर मटेरियल की एक पतली परत को हटाता है और एक साफ, गोल छेद छोड़ता है। ये दोनों चरण मिलकर एक सही बेयरिंग सीट की नींव बनाते हैं।
पीसना और होनिंग
जब बोर को और भी बारीक फिनिश की आवश्यकता होती है, तो ग्राइंडिंग प्रक्रिया अपनाई जाती है। एक अपघर्षक पहिया बोर की सतह पर घूमता है और थोड़ी मात्रा में सामग्री हटाता है। इसके परिणामस्वरूप एक अत्यंत चिकनी सतह प्राप्त होती है, जिसमें आयामी नियंत्रण एकदम सटीक होता है। होनिंग एक कदम आगे की प्रक्रिया है। होनिंग उपकरण अपघर्षक पत्थरों का उपयोग करके बोर को पॉलिश करता है और आकार की छोटी-मोटी त्रुटियों को ठीक करता है। यह प्रक्रिया गोलाई और सीधापन में सुधार करती है। एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के लिए, जो लगातार गतिमान रहता है, ये चरण महत्वपूर्ण हैं। ये घर्षण को कम करते हैं और बेयरिंग का जीवनकाल बढ़ाते हैं।
बेयरिंग सीटों के लिए परिशुद्धता आवश्यकताएँ
बोर का व्यास और गोलाई
बोर व्यास की सहनशीलता यह निर्धारित करती है कि बेयरिंग कैसे फिट होगी। बहुत अधिक क्लीयरेंस होने पर बेयरिंग खड़खड़ाहट करती है। बहुत कम होने पर यह जाम हो जाती है। गोलाई लोड पड़ने पर बेयरिंग रेस को विकृत होने से बचाती है। एक असमान बोर कुछ बिंदुओं पर बेयरिंग को दबाता है। यह असमान दबाव जल्दी खराबी का कारण बनता है। यहाँ जिस परिशुद्धता की आवश्यकता होती है, वह पूरे हाउसिंग में सबसे अधिक होती है।
समाक्षीयता और लंबवतता
कोएक्सियलिटी यह सुनिश्चित करती है कि दो या दो से अधिक बोर एक ही सेंटरलाइन साझा करें। दोनों तरफ बियरिंग वाले जोड़ में, मिसअलाइनमेंट के कारण शाफ्ट मुड़ जाता है। यह झुकाव बियरिंग पर असमान रूप से भार डालता है। परपेंडिक्युलैरिटी बोर को माउंटिंग फेस के साथ सीधा रखती है। यदि बोर झुक जाता है, तो बियरिंग पर ऐसा अक्षीय भार पड़ता है जिसके लिए उसे डिज़ाइन नहीं किया गया था। ये दोनों कॉलआउट बियरिंग और शाफ्ट की सुरक्षा करते हैं। साथ ही, ये जोड़ को हजारों चक्रों तक सुचारू रूप से चलने में सक्षम बनाते हैं।
बेयरिंग सीटों के लिए सामग्री
बेयरिंग सीट के लिए सामग्री का चयन भार, गति और स्नेहन पर निर्भर करता है। सामान्य विकल्पों की तुलना इस प्रकार है:
| सामग्री | विशेषताएं | अधिकतम सेवा तापमान |
| वर्जिन पीटीएफई | उच्च रासायनिक प्रतिरोध और परिचालन दक्षता | 200 ℃ |
| हाइपैटाइट® पीटीएफई | अन्य पीटीएफई सामग्रियों की तुलना में कम मोनोमर पारगम्यता और संपीड़न और रेंगने के प्रति उच्च प्रतिरोध। | 260 ℃ / 270 ℃ |
| कार्बन से भरा PTFE | उत्कृष्ट ताप और घर्षण प्रतिरोध | 260 ℃ / 270 ℃ |
| फिलटाइट® | पीटीएफई आधारित सामग्रियों में उच्चतम ताप प्रतिरोध | 300 ℃ |
| सीसा | उच्च तापमान पर उपयोग के लिए उत्कृष्ट। | 500 ℃ |
| धातु | उच्च तापमान और घर्षण वाले वातावरण में उपयोग के लिए उत्कृष्ट। | 500 ℃ / 525 ℃ |
| तिरछी | उच्च ताप प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति | 270 ℃ |
| MoS2 युक्त ग्लास फाइबर से भरा PTFE | उच्च घर्षण प्रतिरोध और परिचालन दक्षता | 230 ℃ |
| MoS2 युक्त नायलॉन | उच्च यांत्रिक शक्ति | 140 ℃ |
कठोर स्टील आवेषण
कठोर स्टील के इंसर्ट सबसे भारी भार सहन कर सकते हैं। ये घिसाव प्रतिरोधी होते हैं और दबाव में भी अपना आकार बनाए रखते हैं। जब आप कठोर स्टील से बेयरिंग सीट बनाते हैं, तो लाखों चक्रों के बाद भी बोर अपनी मूल स्थिति में बना रहता है। ये इंसर्ट हाउसिंग में दबाकर फिट किए जाते हैं या बोल्ट से कसे जाते हैं। इससे हाउसिंग की सामग्री हल्की और सस्ती हो सकती है। यह दोहरी डिज़ाइन मजबूती से समझौता किए बिना वजन कम करती है।
कांस्य और पीतल मिश्र धातु
कांस्य और पीतल की मिश्र धातुएँ बेहतर भार वहन क्षमता प्रदान करती हैं। ये गतिशील संपर्क के लिए उपयुक्त हैं। बुशिंग, स्लीव, वियर प्लेट और स्लाइडिंग पार्ट्स में अक्सर इन्हीं ग्रेड का उपयोग किया जाता है। C93200 कांस्य इस प्रकार के कार्यों के लिए एक आम विकल्प है। इसकी भार वहन क्षमता अच्छी है और यह गतिशील संपर्क को सुचारू रूप से संभालता है। कुछ वातावरणों में ये मिश्र धातुएँ स्टील की तुलना में जंग का बेहतर प्रतिरोध करती हैं। ये कठोर स्टील से सस्ती होती हैं और इन्हें आसानी से मशीन किया जा सकता है।
इंजीनियरिंग प्लास्टिक पीईईके और पीटीएफई
पीईईके और इसके फिलर यौगिक, विशेष रूप से पीटीएफई, कार्बन फाइबर या कांस्य फिलर वाले, कम घर्षण और बेहतर घिसाव प्रतिरोध क्षमता रखते हैं। धातु-से-धातु संपर्क के लिए आवश्यक स्नेहन की इन्हें आवश्यकता नहीं होती है। यही कारण है कि पीईईके बुशिंग, बियरिंग, गियर और वियर प्लेट में कांस्य, पीतल और कठोर स्टील का एक सामान्य विकल्प है। यह उन स्थानों पर बेहतर काम करता है जहां स्नेहन अव्यावहारिक, निषिद्ध या संदूषण का जोखिम पैदा करता है। पीटीएफई और ग्रेफाइट या कार्बन फाइबर से भरे बियरिंग-ग्रेड पीईईके यौगिक धातु शाफ्ट के विरुद्ध शुष्क रूप से चलते हैं। इनका घर्षण और घिसाव प्रदर्शन कांस्य बुशिंग के समान है। ये धुलाई या रासायनिक संपर्क वाले वातावरण में कांस्य के संक्षारण और स्नेहक-धारण संबंधी समस्याओं से भी बचाते हैं। स्वच्छ कक्षों या चिकित्सा सेटिंग्स में उपयोग किए जाने वाले एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है। पीईईके के यांत्रिक गुण बार-बार गति करने पर भी अच्छी तरह से बने रहते हैं। पीटीएफई में घर्षण और भी कम होता है लेकिन मजबूती कम होती है। इंजीनियर अक्सर प्रदर्शन को संतुलित करने के लिए इन दोनों का संयोजन करते हैं।
व्यवहारिक दृष्टि से, बेयरिंग सीट जोड़ की विशेषताओं को निर्धारित करती है। सही सामग्री से बनी एक अच्छी सीट एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग को वर्षों तक सुचारू रूप से चलने में सक्षम रखती है। एक खराब सीट जल्दी खराब हो जाती है और बेयरिंग को भी नुकसान पहुंचाती है। अंदर स्थित बेयरिंग संरेखण और समर्थन के लिए इस सीट पर निर्भर करती है। बोर सही हो तो बेयरिंग अपना काम बखूबी करती हैं। अगर यह गलत हो जाए, तो अन्य किसी भी चीज़ में कितनी भी सटीकता क्यों न हो, जोड़ को नहीं बचाया जा सकता। यही तर्क असेंबली में प्रत्येक बेयरिंग पर लागू होता है। प्रत्येक बेयरिंग को एक ऐसी सीट की आवश्यकता होती है जो उसकी सहनशीलता और भार प्रोफ़ाइल के अनुरूप हो। इसीलिए बेयरिंग सीट के काम पर उतना ही ध्यान देना चाहिए जितना कि मुख्य शेल पर।
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग में एक्चुएटर और मोटर माउंट
निचले अंगों के एक्सोस्केलेटन जोड़ों में विभिन्न प्रकार की मोटरें लगाई जा सकती हैं। कोहनी, घुटने और कलाई के जोड़ों में फ्रेमलेस BLDC मोटरें पाई जाती हैं। इंजीनियर गियर रिड्यूसर वाली मोटरें, बॉडेन केबल वाली मोटरें, न्यूमेटिक एक्चुएटर और सीरीज इलास्टिक एक्चुएटर का भी उपयोग करते हैं। हाई-टॉर्क प्लेनेटरी गियर मोटरें, क्वासी-डायरेक्ट ड्राइव और हार्मोनिक गियर वाली हाई-रेशियो ड्राइव इस सूची को पूरा करती हैं। प्रत्येक प्रकार के एक्चुएटर को एक माउंट की आवश्यकता होती है जो रोटर को ड्राइवट्रेन के साथ सटीक रूप से संरेखित करे। गलत संरेखित माउंट से बिजली की बर्बादी होती है और पुर्जे जल्दी खराब हो जाते हैं।
एक्चुएटर माउंट के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएँ
सीएनसी मिलिंग और ड्रिलिंग
एक्ट्यूएटर प्लेटों का निर्माण सीएनसी मशीनिंग द्वारा किया जाता है। सीएनसी पर चार अलग-अलग प्लेटों की मशीनिंग की जाती है। स्टील मोटर-गियरबॉक्स कपलर को लेथ पर टर्न और फेस किया जाता है, फिर मिलिंग मशीन पर ड्रिल और काउंटर-बोर किया जाता है। एनकोडर शाफ्ट भी इन्हीं चरणों से गुजरता है - लेथ पर टर्न डाउन किया जाता है और मिलिंग मशीन पर ड्रिल किया जाता है। एक्ट्यूएटर-लेग-लिंकेज कपलर एल्युमीनियम से बने होते हैं, जिन्हें लेथ पर टर्न किया जाता है और मिलिंग मशीन पर ड्रिल किया जाता है। ये प्रक्रियाएं नियंत्रित करती हैं कि बोल्ट के छेद बोर सेंटर के साथ कैसे संरेखित होते हैं।
शीट मेटल फैब्रिकेशन और वेल्डिंग
कम भार उठाने वाले फ्रेम के हिस्सों के लिए शीट मेटल से लागत कम हो जाती है। अधिकांश हिस्से पतली एल्युमीनियम शीट के बने होते हैं। काम बस शीट को काटना या उसमें छेद करना होता है। महत्वपूर्ण एनकोडर शाफ्ट के लिए लेथ मशीन सबसे उपयुक्त रहती है। प्रोटोटाइप बनाने के लिए हाई-रिज़ॉल्यूशन 3D प्रिंटिंग भी काम आती है। अंत में, वेल्डिंग द्वारा इन हिस्सों को जोड़कर एक सब-फ्रेम बनाया जाता है जिसे बोल्ट से हाउसिंग से जोड़ा जाता है।
एक्चुएटर माउंट के लिए परिशुद्धता आवश्यकताएँ
छेद स्थिति सहिष्णुता
मोटर माउंट के लिए बोल्ट पैटर्न में छेदों की नियंत्रित स्थिति आवश्यक है। सही स्थिति सहनशीलता बोल्ट को मोटर को केंद्र से हटाने से रोकती है। एक CMM या पिन चेक यह सुनिश्चित करता है कि छेद सही ढंग से संरेखित हों। असेंबली की सफलता इन विशेषताओं पर लागू GD&T पर निर्भर करती है। एक्चुएटर माउंट ड्राइंग पर हमेशा समतलता, लंबवतता और सही स्थिति अंकित करें। इन चिह्नों के बिना, माउंट पहले दिन से ही कंपन उत्पन्न करेगा।
समतलता और कोणीय संरेखण
माउंटिंग सतह की समतलता मोटर को झुकने से रोकती है। पायलट बोर और बोल्ट पैटर्न की जाँच एक ही आधार सतह के आधार पर की जाती है। यह जाँच मोटर को कसने से पहले ही झुकाव को पकड़ लेती है।
केवल छेद की स्थिति से कोणीय संरेखण की गारंटी नहीं मिलती। माउंट के आधार पर लंबवतता में थोड़ी सी त्रुटि मोटर की कार्यशील ऊँचाई पर बड़े विचलन का कारण बन जाती है। कार्यात्मक आधारों से जुड़ी लंबवतता और वास्तविक स्थिति सहनशीलताएँ इस संरेखण को बारीकी से नियंत्रित करती हैं। डॉवेल पिन या मशीनीकृत पायलट आवश्यक उच्च परिशुद्धता प्रदान करते हैं। क्लीयरेंस छेद चलती मोटर से उत्पन्न गतिशील भार को सहन नहीं कर सकते।
एक्चुएटर माउंट के लिए सामग्री
सामग्री चुनना भार, वजन और वातावरण पर निर्भर करता है।
स्टेनलेस स्टील
स्टेनलेस स्टील जंग प्रतिरोधक क्षमता और मजबूती प्रदान करता है। यह शक्तिशाली एक्चुएटर्स से उत्पन्न उच्च भार को सहन कर सकता है। हालांकि, इसका नुकसान इसका वजन है। निचले अंगों के जोड़ों के लिए, जहां मजबूती वजन से अधिक महत्वपूर्ण है, स्टेनलेस स्टील एक अच्छा विकल्प है।
एल्यूमिनियम मिश्र धातु
एल्युमिनियम मिश्र धातुएं मजबूती और वजन का अच्छा संतुलन प्रदान करती हैं। इनकी मशीनिंग तेजी से होती है और ये स्टेनलेस स्टील की तुलना में सस्ती होती हैं। मध्यम भार वहन करने वाले माउंट्स के लिए एल्युमिनियम ही मानक विकल्प है। मुख्य शेल में प्रयुक्त मिश्र धातुएं - 6061 और 7075 - यहां भी उपयुक्त हैं। इनके गुण भार वहन क्षमता के अनुरूप हैं।
ग्लास-भरा नायलॉन
ग्लास-फिल्ड नायलॉन धातु की तुलना में कम वजन में बेहतर यांत्रिक गुण प्रदान करता है। यह मध्यम भार सहन कर सकता है और बार-बार तनाव पड़ने पर भी रेंगने से बचाता है। यह सामग्री हल्के जोड़ों के लिए उपयुक्त है जहाँ वजन का हर ग्राम मायने रखता है। इंजेक्शन मोल्डिंग से उत्पादन तेज़ होता है।
सटीक संरेखण पूरे माउंट को मजबूती प्रदान करता है। एक ऑफ-सेंटर मोटर कंपन करती है, बेयरिंग को खराब करती है और बिजली की खपत बढ़ाती है। माउंट को मुख्य शेल के समान ही चुनौतियों का सामना करना पड़ता है: अपनी स्थिति बनाए रखना, भार सहन करना और हजारों चक्रों तक टिके रहना। कुछ उन्नत डिज़ाइनों में ड्राइवट्रेन से जुड़ने वाली प्लेटें जोड़ी जाती हैं, जिससे माउंट का संरेखण और भी महत्वपूर्ण हो जाता है। माउंट को मोटर और ड्राइवट्रेन अक्षों को संरेखित रखना आवश्यक है। इंजीनियर तनाव पथों की जांच और कठोरता की पुष्टि करने के लिए माउंट डिज़ाइन पर FEM विश्लेषण करते हैं। माउंट की मजबूती सामग्री, ज्यामिति और वेल्ड या फास्टनर के बाकी असेंबली से जुड़ने के तरीके पर निर्भर करती है। यही क्षमता निर्धारित करती है कि माउंट चरम स्थितियों और हजारों चक्रों तक टिक पाएगा या नहीं।
बाह्य कंकाल संयुक्त आवास में सेंसर ब्रैकेट
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के अंदर सेंसर ब्रैकेट और एनकोडर माउंट के लिए उच्च पुनरावृत्ति क्षमता और ऊष्मीय स्थिरता आवश्यक है। क्यों? माउंटिंग टॉलरेंस यह निर्धारित करता है कि इंस्टॉलेशन के बाद एनकोडर के निर्दिष्ट रिज़ॉल्यूशन का कितना हिस्सा उपयोग योग्य रहता है। यदि माउंटिंग पुनरावृत्ति योग्य नहीं है, तो कम रिज़ॉल्यूशन वाले बिट्स अस्थिर हो सकते हैं। इंजीनियर तब शिमिंग, माइक्रो-अलाइनमेंट, रीकैलिब्रेशन या फ़िल्टरिंग द्वारा इसे ठीक करते हैं। ऊष्मीय स्थिरता भी उतनी ही महत्वपूर्ण है। विभिन्न पदार्थ अलग-अलग दरों पर फैलते हैं, इसलिए सेंसिंग टारगेट, स्टेटर, हाउसिंग या शाफ्ट एक दूसरे के सापेक्ष खिसक सकते हैं। यहां तक कि थोड़ी सी हलचल भी सिग्नल की गुणवत्ता को प्रभावित करती है। यह समस्या खोखले शाफ्ट, लो-प्रोफाइल या फ्रेमलेस एनकोडर डिज़ाइन में सबसे खराब होती है, जहां रोटर-स्टेटर संबंध मैकेनिकल स्टैक पर निर्भर करता है। कमरे के तापमान पर संरेखित सिस्टम ऊष्मीय विस्तार, बेयरिंग प्रीलोड परिवर्तन या संरचनात्मक विक्षेपण के बाद उचित सिग्नल ज्यामिति खो सकता है।
सेंसर ब्रैकेट के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएँ
छोटे आकार के लिए सीएनसी मशीनिंग
सीएनसी मशीनिंग से सेंसर ब्रैकेट के लिए आवश्यक सूक्ष्म विशेषताओं को आसानी से संभाला जा सकता है। छोटे पॉकेट, स्लॉट और माउंटिंग होल के लिए तेज औजार और हल्के कट की आवश्यकता होती है। एक मशीनिस्ट विशेष टूलिंग के बिना भी इन विशेषताओं पर सटीक नियंत्रण बनाए रख सकता है। कम और मध्यम मात्रा के उत्पादन के लिए, यह विधि सर्वोत्तम परिशुद्धता प्रदान करती है। तनाव मुक्त एल्यूमीनियम एक सामान्य प्रारंभिक सामग्री है क्योंकि मशीनिंग के बाद यह स्थिर रहता है।
उच्च मात्रा के लिए इंजेक्शन मोल्डिंग
उत्पादन बढ़ने पर इंजेक्शन मोल्डिंग का उपयोग किया जाता है। एक स्टील मोल्ड से ब्रैकेट एक ही बार में बन जाता है, और उत्पादन प्रक्रिया का समय घटकर कुछ सेकंड तक रह जाता है। हालांकि, इसमें शुरुआती टूलिंग लागत अधिक होती है। प्रिंटिंग प्रोटोटाइप के लिए भी उपयुक्त है, जिससे इंजीनियर मोल्ड को अंतिम रूप देने से पहले फिटिंग की जांच कर सकते हैं। अधिक मात्रा में उत्पादन के लिए, मोल्डिंग प्रति पार्ट लागत के मामले में बेहतर विकल्प है।
सेंसर ब्रैकेट के लिए परिशुद्धता आवश्यकताएँ
सटीकता सुनिश्चित करने के लिए माउंटिंग होल की स्थिति एकदम सटीक होनी चाहिए। सिग्नल की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए सेंसर का ओरिएंटेशन और सतह की समतलता को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए। आयामों की सटीकता से यह सुनिश्चित होता है कि हटाने और दोबारा लगाने के बाद भी माउंटिंग एक समान बनी रहे। तापीय स्थिरता से जोड़ के गर्म होने पर भी सेंसर अपनी जगह पर स्थिर रहता है। तापमान बढ़ने या मुड़ने वाला ब्रैकेट रीडिंग को प्रभावित कर सकता है। सामग्री का चुनाव और ज्यामिति दोनों ही इसमें महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
सेंसर ब्रैकेट के लिए सामग्री
सामग्री का चयन करते समय वजन, मजबूती और लागत का संतुलन बनाए रखना आवश्यक है। सामान्य विकल्पों में सटीकता और स्थिरता के लिए तनाव-मुक्त एल्यूमीनियम, साथ ही वजन-अनुकूलित अनुप्रयोगों के लिए अन्य धातुएँ और पॉलिमर शामिल हैं। एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम मिश्रधातु जैसी डाई कास्टिंग सामग्री का उपयोग हल्के धातु के पुर्जों के लिए किया जाता है। इंजेक्शन मोल्डिंग सामग्री में इंजीनियरिंग प्लास्टिक शामिल हैं।
एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम मिश्र
एल्युमीनियम और मैग्नीशियम मिश्र धातु कम वजन के साथ-साथ अच्छे यांत्रिक गुण प्रदान करते हैं। मैग्नीशियम हल्का होता है, लेकिन इसमें जंग लगने की संभावना अधिक होती है। अधिकांश ब्रैकेट के लिए एल्युमीनियम बेहतर संतुलन प्रदान करता है।
ABS और पॉलीकार्बोनेट
मोल्डेड ब्रैकेट के लिए ABS और पॉलीकार्बोनेट दोनों ही उपयुक्त हैं। ABS कम लागत में अच्छा प्रभाव प्रतिरोध प्रदान करता है। पॉलीकार्बोनेट मजबूती और स्पष्टता प्रदान करता है। दोनों ही मध्यम भार के लिए उपयुक्त हैं।
उच्च तापमान के लिए पीक
अन्य प्लास्टिक की तुलना में पीक उच्च तापमान को बेहतर ढंग से सहन कर सकता है। जोड़ के गर्म होने पर भी यह अपनी मजबूती और कठोरता बनाए रखता है। इसकी कीमत अधिक है, इसलिए यह चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग में सीलिंग और रिटेंशन
सील और रिटेनर किसी बाहरी कंकाल के जोड़ के प्रतिरक्षा तंत्र की तरह काम करते हैं। ये धूल, पानी और गंदगी को अंदर जाने से रोकते हैं। इनके बिना, बियरिंग में जंग लग जाती है, सेंसर की सटीकता कम हो जाती है और एक्चुएटर जल्दी खराब हो जाते हैं। एक अच्छी सील लुब्रिकेंट को भी अपनी जगह पर बनाए रखती है। रिटेनर पुर्जे सभी हिस्सों को मजबूती से पकड़े रखते हैं। ये सील को निकलने से और बियरिंग को अपनी जगह से खिसकने से रोकते हैं।
सील और रिटेनर के निर्माण की प्रक्रियाएँ
सील और रिटेनर का उत्पादन सामग्री और मात्रा के आधार पर मोल्डिंग या मशीनिंग प्रक्रियाओं द्वारा किया जाता है। इलास्टोमेरिक सील के लिए संपीड़न मोल्डिंग आम है, जबकि रिटेनिंग रिंग के लिए सीएनसी टर्निंग का उपयोग किया जाता है।
इलास्टोमेरिक सील के लिए कम्प्रेशन मोल्डिंग
संपीड़न मोल्डिंग में गर्मी और दबाव का उपयोग करके रबर सील को आकार दिया जाता है। रबर के एक टुकड़े को गर्म सांचे में रखा जाता है। सांचा बंद हो जाता है और रबर फैलकर सांचे को भर देता है। सख्त होने के बाद, सील सही आकार ले लेती है। यह प्रक्रिया ओ-रिंग, गैस्केट और कस्टम लिप सील के लिए कारगर है। यह बड़ी मात्रा में उत्पादन को आसानी से संभालती है और उपकरण लागत को किफायती रखती है।
रिटेनिंग रिंग्स के लिए सीएनसी टर्निंग
सीएनसी टर्निंग से धातु या प्लास्टिक से रिटेनिंग रिंग बनाई जाती हैं। लेथ मशीन एक ही चरण में रिंग का आकार, खांचे और किनारे काट देती है। स्नैप रिंग और स्पाइरल रिंग के लिए, टर्निंग से मूल आकार बनता है। अतिरिक्त चरणों में गैप या स्लॉट काटा जाता है। टर्निंग से रिंग की मोटाई और व्यास पर सटीक नियंत्रण मिलता है। यह नियंत्रण तब महत्वपूर्ण होता है जब रिंग सही बल के साथ खांचे में फिट हो जाती है।
सील और रिटेनर के लिए परिशुद्धता आवश्यकताएँ
खांचे के आयाम और सतह की फिनिश
खांचे के आयाम यह निर्धारित करते हैं कि सील कितनी अच्छी तरह काम करती है। बहुत गहरा खांचा सील को हिलने-डुलने देता है। बहुत उथला खांचा सील को बहुत कसकर दबाता है। दोनों ही समस्याएं रिसाव का कारण बनती हैं। खांचे के अंदर की सतह की फिनिशिंग भी मायने रखती है। खुरदरा खांचा लगाने के दौरान सील के किनारे को नुकसान पहुंचाता है। चिकना खांचा सील को बिना किसी नुकसान के आसानी से अपनी जगह पर फिट होने देता है। यही बात रिटेनिंग रिंग के खांचों पर भी लागू होती है। खुरदरा खांचा तनाव पैदा कर सकता है जिससे रिंग में दरार आ सकती है।
हस्तक्षेप फिट सहनशीलता
इंटरफेरेंस फिट स्क्रू या बोल्ट के बिना रिटेनर और सील को अपनी जगह पर टिकाए रखते हैं। इसका बाहरी हिस्सा भीतरी हिस्से से थोड़ा बड़ा होता है। इन्हें आपस में दबाने से मज़बूत पकड़ बनती है। बहुत ज़्यादा इंटरफेरेंस से हाउसिंग में दरार आ सकती है। बहुत कम इंटरफेरेंस से पार्ट गिर सकता है। इंजीनियर सामग्री और भार के आधार पर सही मात्रा की गणना करते हैं। एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के लिए, कंपन के कारण यह फिट और भी महत्वपूर्ण हो जाता है। ढीला रिटेनर चलते समय हिलकर गिर सकता है।
सील और रिटेनर के लिए सामग्री
सामग्री का चयन लचीलापन, रासायनिक प्रतिरोध और मजबूती के बीच संतुलन बनाकर किया जाता है। सील के लिए आमतौर पर इलास्टोमर का उपयोग किया जाता है; रिटेनर में अक्सर धातु या प्लास्टिक का उपयोग होता है।
नाइट्राइल रबर और विटन
नाइट्राइल रबर तेल और ग्रीस के साथ अच्छी तरह काम करता है। यह विटन से सस्ता है। विटन अधिक गर्मी और तेज़ रसायनों को सहन कर सकता है। क्लीनर या बहुत गर्म परिस्थितियों के संपर्क में आने वाले जोड़ों के लिए विटन अधिक सुरक्षित है। हालांकि, इसकी कीमत थोड़ी ज़्यादा है।
स्टेनलेस स्टील रिटेनिंग रिंग
स्टेनलेस स्टील के छल्ले बेहद मजबूत होते हैं और जंग प्रतिरोधी होते हैं। ये कंपन और बार-बार असेंबली के दौरान भी खराब नहीं होते। प्लास्टिक के छल्लों की तुलना में स्टेनलेस स्टील अपना आकार बेहतर बनाए रखता है। भारी भार के लिए स्टेनलेस स्टील ही सबसे अच्छा विकल्प है।
PTFE और UHMWPE
PTFE में घर्षण कम होता है और यह रसायनों का प्रतिरोध करता है। UHMWPE में घिसाव प्रतिरोध अधिक होता है। ये दोनों ही बैकअप रिंग या घिसाव वाले पुर्जों के रूप में अच्छी तरह काम करते हैं। ये मुख्य सील को बाहर निकलने या क्षतिग्रस्त होने से बचाते हैं। एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग में, ये सामग्रियां जॉइंट को अधिक टिकाऊ बनाती हैं। इंजीनियर अक्सर लोड के तहत सील और रिटेनर के व्यवहार की जांच करने के लिए FEM विश्लेषण करते हैं। रिटेंशन सिस्टम की मजबूती सामग्री, आकार और फिट पर निर्भर करती है। एक कमजोर रिटेनर सील से पहले खराब हो जाता है। इस खराबी से गंदगी अंदर चली जाती है और बियरिंग भी खराब हो जाती है। यही बात असेंबली में मौजूद हर बियरिंग पर लागू होती है। हर बियरिंग को एक ऐसी सील और रिटेनर की आवश्यकता होती है जो उसकी सहनशीलता और लोड प्रोफाइल से मेल खाती हो। व्यवहार में, सीलिंग और रिटेंशन पर उतना ही ध्यान देना चाहिए जितना कि मुख्य शेल पर। एक घटिया सील एक महंगे जॉइंट को बर्बाद कर सकती है।
बाह्य कंकाल संयुक्त आवरण के लिए मशीनिंग
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग बनाने के कई तरीके हैं। आप रेगुलर सीएनसी मशीनिंग और इंजेक्शन मोल्डिंग का इस्तेमाल कर सकते हैं। आप एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का भी उपयोग कर सकते हैं। हर तरीका आपको अलग-अलग स्तर की सटीकता और आकार के विकल्प देता है। सबसे अच्छा विकल्प इस बात पर निर्भर करता है कि आपको कितने यूनिट्स की ज़रूरत है, आपका बजट क्या है और आप कैसा प्रदर्शन चाहते हैं। चीन की अग्रणी मैन्युफैक्चरिंग कंपनी नोबल जैसी कंपनियां ये सभी विकल्प एक ही जगह पर उपलब्ध कराती हैं। उनकी मशीनिंग विशेषज्ञता ग्राहकों को सप्लायर बदले बिना प्रोटोटाइप से लेकर पूर्ण उत्पादन तक पहुंचने में मदद करती है।
घटाव प्रक्रियाएँ
3-अक्ष और 5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग
तीन-अक्षीय सीएनसी मशीनिंग से बुनियादी आकृतियाँ बनाई जा सकती हैं। उपकरण X, Y और Z दिशाओं में चलता है जबकि भाग स्थिर रहता है। यह सरल ब्रैकेट और सपाट सतहों के लिए उपयुक्त है। पाँच-अक्षीय मशीनिंग में दो अतिरिक्त घूर्णन अक्ष होते हैं। उपकरण एक ही सेटअप में अंडरकट और कोणीय सतहों तक पहुँच सकता है। जटिल वक्रों वाले एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के लिए यह बहुत सहायक होता है। कम सेटअप का अर्थ है बेहतर सटीकता। कस्टम एल्यूमीनियम जॉइंट हाउसिंग के लिए पाँच-अक्षीय मिलिंग एक आम विकल्प है। डायनामिक मिलिंग प्लान पतले भागों को काटने के दौरान हिलने से रोककर पतली दीवारों की मशीनिंग में मदद करते हैं।
टर्निंग और टर्न-मिल संचालन
लेथ मशीन पर टर्निंग से गोल आकृतियाँ बनाई जाती हैं। बेयरिंग सीट, शाफ्ट बोर और रिटेनिंग रिंग ग्रूव जैसी सभी आकृतियाँ टर्निंग पर निर्भर करती हैं। पार्ट घूमता है जबकि टूल उसकी लंबाई के साथ-साथ चलता है। टर्न-मिल ऑपरेशन में टर्निंग और मिलिंग को एक ही मशीन में मिलाया जाता है। इससे काम में लगने वाला समय कम हो जाता है और गोल और सपाट आकृतियाँ बेहतर ढंग से संरेखित होती हैं। सटीक टर्निंग से बेयरिंग सीटों के लिए आवश्यक गोलाई मिलती है।
एडिटिव और 3डी प्रिंटिंग तकनीक
धातु योजक विनिर्माण
मेटल एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में धातु के पाउडर से पुर्जे बनाए जाते हैं। लेजर की मदद से प्रत्येक परत को पिघलाकर नीचे वाली परत से जोड़ दिया जाता है। परिणामस्वरूप, पूरी तरह से सघन धातु का पुर्जा तैयार होता है। यह तकनीक उन जटिल आंतरिक चैनलों के लिए कारगर है जिन्हें मशीनिंग द्वारा नहीं बनाया जा सकता। हालांकि, इसमें सतह की फिनिशिंग में कुछ कमी रह जाती है। प्रिंट की गई सतहों को बेयरिंग सीट और सील ग्रूव के लिए मशीनिंग के बाद तैयार करना पड़ता है।
निर्देशित ऊर्जा निक्षेपण
डायरेक्टेड एनर्जी डिपोजिशन (DED) तकनीक में धातु के पाउडर या तार को लेजर बीम में डाला जाता है। पार्ट के संपर्क में आते ही पदार्थ पिघल जाता है। DED तकनीक का उपयोग अतिरिक्त विशेषताएं जोड़ने या घिसे हुए हिस्सों की मरम्मत के लिए सबसे उपयुक्त है। संपूर्ण हाउसिंग के निर्माण में इसका उपयोग कम होता है, लेकिन हाइब्रिड निर्माण में यह उपयोगी है। इसमें एक बेसिक शेल को मशीनिंग द्वारा तैयार किया जाता है और उसके ऊपर प्रिंटेड विशेषताएं जोड़ी जाती हैं।
फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (FDM) भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, खासकर विकास के शुरुआती चरणों में। FDM पिघले हुए फिलामेंट से परतों में पुर्जे बनाती है। ये 3D-मुद्रित तत्व प्रोटोटाइप और कम तनाव वाले पुर्जों के लिए उपयुक्त होते हैं। FDM इंजीनियरों को फिट और आकार की जांच करने का एक त्वरित तरीका प्रदान करती है। FDM से निर्मित ये भार वहन करने वाले 3D-मुद्रित तत्व कार्यात्मक परीक्षण नमूनों के रूप में कार्य करते हैं। ये धातु काटने से पहले क्लीयरेंस और असेंबली की जांच करने की सुविधा देते हैं। फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग टूलिंग की प्रतीक्षा किए बिना डिजाइन को आजमाने का एक विश्वसनीय तरीका प्रदान करती है।
गठन और मोल्डिंग प्रक्रियाएं
निवेश कास्टिंग
निवेश ढलाई प्रक्रिया मोम के सांचे से शुरू होती है। सांचे पर सिरेमिक की परत चढ़ाई जाती है। सिरेमिक के सख्त होने के बाद, मोम पिघल जाता है। धातु खाली जगह को भर देती है। यह प्रक्रिया उन जटिल आंतरिक आकृतियों को भी आकार दे सकती है जिन्हें मशीनिंग द्वारा नहीं बनाया जा सकता। सतह की फिनिश और सटीकता प्रिंटिंग और ढलाई के बीच की श्रेणी में आती है।
इंजेक्शन मोल्डिंग
इंजेक्शन मोल्डिंग में पिघले हुए प्लास्टिक को स्टील के सांचे में डाला जाता है। यह प्रक्रिया तेज़ है, जिसका चक्र समय एक मिनट से भी कम है। शुरुआती टूलिंग लागत अधिक होती है, लेकिन उत्पादन मात्रा बढ़ने के साथ प्रति भाग लागत कम हो जाती है। अधिक मात्रा में एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के लिए, मोल्डिंग सबसे बेहतर है। यह प्रक्रिया हजारों भागों में एकसमान आयाम प्रदान करती है। NOBLE इन सभी विधियों को एक ही आपूर्तिकर्ता के माध्यम से उपलब्ध कराता है। इसका मतलब है कि आप प्रिंटिंग से प्रोटोटाइप बना सकते हैं, कास्टिंग से सत्यापन कर सकते हैं और मोल्डिंग या मशीनिंग से उत्पादन बढ़ा सकते हैं।
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के लिए डिजाइन संबंधी विचार
एक एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग को बिना झुके भार वहन करना होता है। साथ ही, इसका हल्का होना भी जरूरी है। हर एक ग्राम अतिरिक्त वजन का मतलब है कि मोटरों को अधिक मेहनत करनी पड़ेगी। इंजीनियर हर कदम पर इन दोनों मांगों के बीच संतुलन बनाए रखते हैं।
संरचनात्मक अखंडता और भार अनुकूलन
टोपोलॉजी ऑप्टिमाइजेशन और रिबिंग
टोपोलॉजी ऑप्टिमाइजेशन से पता चलता है कि सामग्री की सबसे अधिक आवश्यकता कहाँ है। सॉफ्टवेयर सामग्री के एक ब्लॉक से शुरू होता है। यह उन सभी चीजों को हटा देता है जिन पर तनाव नहीं पड़ता। जो बचता है वह एक प्राकृतिक संरचना की तरह दिखता है, पतला और कुशल। रिबिंग पतली दीवारों को मजबूती प्रदान करती है। भार पथों के साथ लगाई गई रिब्स दीवारों को झुकने से रोकती हैं। एक अच्छा रिब पैटर्न शेल की मजबूती को काफी हद तक बढ़ा सकता है। पूरे हाउसिंग की मजबूती इस बात पर निर्भर करती है कि रिब्स बेयरिंग सीटों और माउंट पैड से कैसे जुड़ती हैं।
परिमित तत्व विश्लेषण सत्यापन
धातु काटने से पहले परिमित तत्व विश्लेषण (FEM) डिज़ाइन की जाँच करता है। इंजीनियर पुर्जे पर छोटे तत्वों का जाल बनाते हैं। वे भार और अवरोध लगाते हैं। सॉफ़्टवेयर प्रत्येक बिंदु पर तनाव और विक्षेपण की गणना करता है। यह कमजोर क्षेत्रों को जल्दी पहचान लेता है। कार्बन-फाइबर पुर्जों के लिए, इंजीनियर एक ऑर्थोट्रोपिक सामग्री मॉडल का उपयोग करते हैं जो विभिन्न दिशाओं में अलग-अलग कठोरता मानों को ध्यान में रखता है। परिमित तत्व विधि विकल्पों की तुलना करने में मदद करती है। एल्युमीनियम, टाइटेनियम और कार्बन फाइबर पर समान विश्लेषण करने से पता चलता है कि कौन सी सामग्री भार को सबसे अच्छी तरह से संभालती है। परिमित तत्व विधि रिब प्लेसमेंट को भी मान्य करती है। FEM विश्लेषण के परिणाम अंतिम आकार और सामग्री के चयन में मार्गदर्शन करते हैं।
तापीय प्रबंधन और घिसाव प्रतिरोध
ऊष्मा अपव्यय पथ
बाहरी आवरण के भीतर कई स्रोतों से ऊष्मा उत्पन्न होती है। उपयोग के दौरान एक्चुएटर और मोटर ऊष्मा उत्पन्न करते हैं। अंदर लगे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और भी अधिक गर्मी पैदा करते हैं। उपयोगकर्ता के शरीर की ऊष्मा स्थिति को और भी बदतर बना देती है। घर्षण और तनाव के कारण जोड़ के संपर्क बिंदु गर्म हो जाते हैं। जोड़ के आसपास सीमित वेंटिलेशन उस ऊष्मा को अंदर ही फंसा लेता है। पैडिंग में इन्सुलेटिंग परतें ऊष्मा के निकास को अवरुद्ध करती हैं। पसीने से उत्पन्न नमी शीतलन को कम करती है और त्वचा में जलन पैदा करती है। गतिशील संचालन से ऊष्मीय भार में उतार-चढ़ाव होता है। इंजीनियर ऊष्मा के निकास के लिए मार्ग डिजाइन करते हैं। वे संवेदनशील भागों से ऊष्मा को दूर करने के लिए फिन्स, प्रवाहकीय पैड और वायु प्रवाह चैनलों का उपयोग करते हैं।
भूतल उपचार और कोटिंग्स
बाहरी आवरण में ABS प्लास्टिक, कार्बन फाइबर या एल्युमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक सामग्री ऊष्मा का संचालन और इन्सुलेशन अलग-अलग तरीके से करती है। भीतरी संपर्क परतों में मेमोरी फोम और जाली का उपयोग किया जाता है। ये सामग्रियां उपयोगकर्ता की सुरक्षा करती हैं, लेकिन साथ ही ऊष्मा को भी रोकती हैं। कपड़ों के साथ कार्बनिक पॉलिमर तापीय इन्सुलेशन को बढ़ाते हैं। यह बढ़ा हुआ इन्सुलेशन पूरे जोड़ की तापीय प्रतिक्रिया को बदल देता है। एल्युमीनियम पर हार्ड एनोडाइजिंग जैसी कोटिंग्स घिसाव-रोधी परत प्रदान करती हैं। ये चिकित्सीय या बाहरी उपयोग के लिए संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाती हैं।
संयोजन और रखरखाव की पहुंच
फील्ड रिप्लेसमेंट के लिए मॉड्यूलर डिज़ाइन
मॉड्यूलर डिज़ाइन की मदद से तकनीशियन क्षतिग्रस्त शेल को तुरंत बदल सकता है। मानक फास्टनर और कनेक्टर डाउनटाइम को कम करते हैं। मॉड्यूलर जोड़ की मजबूती मूल डिज़ाइन के समान होनी चाहिए। परीक्षणों से साबित होता है कि यह कनेक्शन बार-बार लोड पड़ने पर भी टिका रहता है। यह तकनीक अपग्रेड को भी सपोर्ट करती है। एक नया एक्चुएटर उसी हाउसिंग में फिट हो सकता है।
टॉलरेंस स्टैक-अप प्रबंधन
असेंबली में टॉलरेंस का अंतर बढ़ता जाता है। शाफ्ट बोर को उसकी उच्चतम सीमा पर और बेयरिंग को उसकी निम्नतम सीमा पर रखने से ढीला फिट बनता है। इस ढीले फिट के कारण कंपन और शोर होता है। टॉलरेंस स्टैक-अप विश्लेषण से सबसे खराब अंतर का अनुमान लगाया जा सकता है। इंजीनियर अंतिम असेंबली को विनिर्देशों के अनुरूप रखने के लिए प्रत्येक टॉलरेंस को समायोजित करते हैं। अंतिम जोड़ की सटीकता इन स्टैक्स के प्रबंधन पर निर्भर करती है। बोल्टेड जोड़ों की मजबूती सही प्रीलोड पर निर्भर करती है। ढीला बोल्ट कनेक्शन की मजबूती को कम कर देता है। कसा हुआ बोल्ट थ्रेड्स को खराब कर देता है। अच्छे स्टैक प्रबंधन से प्रत्येक फास्टनर सही ढंग से काम करता है।
बाह्य कंकाल जोड़ आवरण के लिए आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सामग्रियां
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग में इस्तेमाल होने वाली सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला है। इनमें उच्च शक्ति-से-भार अनुपात और थकान प्रतिरोध के कारण एल्यूमीनियम मिश्र धातु और स्टील को आमतौर पर चुना जाता है। एबीएस जैसे पॉलिमर भी उपयोग में आते हैं, मुख्यतः 3डी-प्रिंटेड प्रोटोटाइप के लिए। प्रत्येक सामग्री के अपने फायदे और नुकसान होते हैं।
मेटल्स
एल्युमिनियम 6061-T6 और 7075-T6
एल्युमिनियम 6061-T6 और 7075-T6 जॉइंट हाउसिंग के लिए सबसे आम मिश्र धातुओं में से दो हैं। इनकी मशीनिंग अच्छी होती है और ये अच्छी मजबूती प्रदान करते हैं। लेकिन इनमें कुछ मुख्य अंतर हैं। यहाँ इनकी तुलना दी गई है:
| संपत्ति | 6061‑टी6 | 7075‑T6 / 7075‑T651 |
| तनन पराभव सामर्थ्य | 276 एमपीए | 503 एमपीए |
| थकान शक्ति | 96 एमपीए | 160 एमपीए |
| लोचदार मापांक | 71.0 GPa | 71.7 GPa |
| संक्षारण प्रतिरोध | स्व-निष्क्रिय एल₂ओ₃ ऑक्साइड फिल्म (स्थिर) | इसमें 1.2–2.0% तांबा होता है; कोटिंग की आवश्यकता होती है। |
| कोटिंग की आवश्यकता | कठोर वातावरण के लिए कोई विकल्प नहीं। | निष्क्रिय या लेपित होना आवश्यक है |
समान तन्यता भार के लिए 6061 से 7075 में बदलने से अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल लगभग 45% कम हो जाता है। हालांकि कठोरता लगभग समान रहती है। यदि डिज़ाइन में बकलिंग को प्राथमिकता दी जाती है, तो 7075 का कोई लाभ नहीं है। उच्च चक्रीय उपयोग के लिए, 7075 या कार्बन फाइबर बेहतर विकल्प हैं। उन्नत थर्मोसेट या एनोडाइज्ड मल्टी-लेयर कोटिंग्स 7075-T6 पर सूक्ष्म छिद्रों को सील कर देती हैं। ये कोटिंग्स 10 मिलियन चक्रों से अधिक उच्च आवृत्ति चक्रीय लोडिंग के तहत नमी से प्रेरित तनाव संक्षारण दरारों को रोकती हैं। सीलबंद हार्ड-एनोडाइज्ड सतहें बिना किसी गड्ढे के 2,000 घंटे से अधिक नमक स्प्रे परीक्षण का सामना भी कर सकती हैं।
टाइटेनियम Ti-6Al-4V
टाइटेनियम Ti-6Al-4V एल्युमीनियम मिश्र धातुओं से अधिक मजबूत और स्टील से हल्का होता है। यह गर्मी और जंग को अच्छी तरह सहन करता है। चिकित्सा में उपयोग होने वाले बाह्य कंकालों में इसका अक्सर उपयोग किया जाता है क्योंकि यह मानव शरीर के अनुकूल होता है। हालांकि, इसकी कीमत अधिक होती है और इसकी मशीनिंग में कठिनाई होती है। टाइटेनियम कटर से आसानी से नहीं कटता और प्रति पाउंड इसकी कीमत अधिक होती है। लेकिन जिन अनुप्रयोगों में वजन और जंग प्रतिरोध सबसे अधिक मायने रखते हैं, वहां यह एल्युमीनियम की कमी को पूरा करता है।
स्टेनलेस स्टील 17-4 पीएच
स्टेनलेस स्टील 17-4 पीएच का उपयोग उच्च घिसाव वाले जॉइंट हाउसिंग पार्ट्स में किया जाता है। बेयरिंग हाउसिंग, जॉइंट पिन और पिवट पॉइंट्स सभी में इसका उपयोग होता है। यह भारी होने के बावजूद मजबूत और सस्ता है। कुछ पैसिव एक्सोस्केलेटन में लोचदार ऊर्जा भंडारण के लिए स्प्रिंग स्टील का उपयोग किया जाता है। विशेष मिश्र धातुएं अत्यधिक चक्रीय भार को सहन करती हैं। वजन की दृष्टि से महत्वपूर्ण डिजाइनों के लिए स्टील पहली पसंद नहीं है, लेकिन स्थायित्व के मामले में यह अपनी जगह बनाए रखता है।
पॉलिमर और कंपोजिट
पीईईके और पीईआई
पीईके और पीईआई (अल्टेम के नाम से बेचा जाता है) इंजीनियरिंग प्लास्टिक हैं जिनका उपयोग जॉइंट बुशिंग और बेयरिंग सतहों के लिए किया जाता है। ये बिना ग्रीस के भी घिसाव प्रतिरोधी होते हैं। इससे वजन और लागत कम हो जाती है। इन्हें ऐसे आकार में भी ढाला जा सकता है जिन्हें एल्यूमीनियम से मशीनिंग करके बनाना महंगा पड़ता है। एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के लिए, ये प्लास्टिक उन जगहों पर उपयुक्त हैं जहां लुब्रिकेशन व्यावहारिक नहीं है।
कार्बन-फाइबर और ग्लास-फाइबर कंपोजिट
कार्बन फाइबर प्रबलित पॉलिमर का भार-सामग्री अनुपात उत्कृष्ट होता है। लेकिन ये भंगुर होते हैं और आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। पराबैंगनी प्रकाश, तापमान परिवर्तन और नमी के कारण इनमें मौजूद मैट्रिक्स सामग्री टूट जाती है। इससे परतें अलग हो जाती हैं और इनकी मजबूती कम हो जाती है। ग्लास फाइबर कंपोजिट की लागत कम होती है लेकिन इनका भार अधिक होता है। दोनों को ही अचानक विफलता से बचाने के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन की आवश्यकता होती है।
3डी-प्रिंटेड प्रोटोटाइप के लिए पीएलए और एबीएस
शुरुआती प्रोटोटाइप के लिए ABS और PLA आम हैं। इंजीनियर इन पुर्जों को तेजी से प्रिंट करने के लिए फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (FDM) तकनीक का इस्तेमाल करते हैं। पॉलीमर फिलामेंट एक गर्म नोजल से होकर गुजरता है और परतों में बनता जाता है। ये भार वहन करने वाले 3D प्रिंटेड तत्व फिट और क्लीयरेंस की जांच के लिए अच्छे होते हैं। ये अंतिम उत्पादन के लिए नहीं बने होते हैं। लेकिन फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग आकृतियों का परीक्षण करने का एक त्वरित तरीका प्रदान करती है। इंजीनियर गति और कम लागत के लिए प्रिंटिंग पर निर्भर रहते हैं। इन प्रिंटेड पुर्जों के मटेरियल गुण प्रोटोटाइपिंग के लिए पर्याप्त अच्छे होते हैं। यही कारण है कि शुरुआती दौर में ABS से प्रिंटिंग इतनी आम है।
चयन मानदंड और शक्ति संबंधी समझौते
ताकत-से-वजन अनुपात
मजबूती, वजन और टिकाऊपन के बीच एक बुनियादी संतुलन मौजूद है। एल्युमीनियम मिश्र धातुएं हल्की होती हैं, लेकिन बार-बार भार पड़ने पर इनमें खराबी आने की संभावना रहती है। स्टील बेहतर मजबूती प्रदान करता है, लेकिन इसका वजन बढ़ जाता है जिससे बैटरी की लाइफ और उपयोग में आसानी कम हो जाती है। कार्बन फाइबर कंपोजिट में मजबूती और वजन का अनुपात बहुत अच्छा होता है, लेकिन इनके खराब होने के तरीके का अनुमान लगाना मुश्किल होता है।
लागत और मशीनक्षमता
लागत और उत्पादन मात्रा सामग्री के चुनाव को प्रभावित करती हैं। 6061 सस्ता और आसानी से उपलब्ध है। कार्बन फाइबर महंगा है और इसके उत्पादन में समय लगता है। कम मात्रा में उत्पादन के लिए मशीनीकृत धातु उपयुक्त होती है। अधिक मात्रा में उत्पादन के लिए इंजेक्शन मोल्डिंग से बने प्लास्टिक का उपयोग उचित है। मशीनिंग की क्षमता भी मायने रखती है। एल्युमीनियम जल्दी कटता है। टाइटेनियम से औजार जल्दी घिस जाते हैं।
संक्षारण और थकान प्रतिरोध
संक्षारण प्रतिरोध कठोर परिस्थितियों में भी जोड़ को सुचारू रूप से काम करने में सक्षम रखता है। एल्युमीनियम 6061 स्वयं ही एक स्थिर ऑक्साइड परत बना लेता है। 7075 में तांबे की मात्रा होने के कारण इसे कोटिंग की आवश्यकता होती है। थकान प्रतिरोध भी उतना ही महत्वपूर्ण है। एल्युमीनियम 6061-T6 की थकान सामर्थ्य 96 MPa है, जबकि 7075-T6 की यह सामर्थ्य 160 MPa तक पहुँच जाती है। उच्च-चक्र उपयोग के लिए 7075 या कार्बन फाइबर बेहतर विकल्प हैं। जोड़ तंत्र स्वयं ही अक्सर विफलता का कारण बनते हैं। सामान्य बॉल बेयरिंग और बुशिंग उच्च-आवृत्ति भार के तहत जल्दी घिस जाते हैं। हाउसिंग के अंदर स्थित बेयरिंग को भी ऐसी ही चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। बेयरिंग को बिना घिसे बार-बार चक्रों को सहन करना होता है। प्रभावी स्व-स्नेहन सामग्री की कमी रखरखाव की आवश्यकता को बढ़ाती है। इंजीनियर सामग्री का चयन करते समय थकान सामर्थ्य जैसे यांत्रिक गुणों पर ध्यान देते हैं। संपूर्ण असेंबली की मजबूती सही चयन पर निर्भर करती है। वे भार के तहत व्यवहार की जाँच के लिए परिमित तत्व विधि विश्लेषण भी करते हैं। सामग्री के गुण प्रत्येक निर्णय का मार्गदर्शन करते हैं। सही चयन ही यह तय करता है कि जोड़ टिकाऊ होगा या जल्दी विफल हो जाएगा।
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग में नोबल की विशेषज्ञता
NOBLE एक विनिर्माण भागीदार है जो धातु और प्लास्टिक के साथ काम करता है। हम उन टीमों के लिए एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग पार्ट्स बनाते हैं जिन्हें सटीक माप और स्थिर गुणवत्ता की आवश्यकता होती है। हमारी कार्यशाला धातु और प्लास्टिक दोनों प्रकार के काम करती है। यह मिश्रण महत्वपूर्ण है, क्योंकि जॉइंट हाउसिंग में शायद ही कभी केवल एक ही सामग्री का उपयोग होता है।
धातु और प्लास्टिक प्रसंस्करण क्षमताएं
सीएनसी मशीनिंग, कास्टिंग और इंजेक्शन मोल्डिंग
हम एक ही स्थान पर सीएनसी मशीनिंग, कास्टिंग और इंजेक्शन मोल्डिंग करते हैं। इसका मतलब है कि मशीनीकृत एल्यूमीनियम शेल, कास्ट एक्चुएटर माउंट और मोल्डेड सेंसर ब्रैकेट, ये सभी हमसे प्राप्त किए जा सकते हैं। इससे तीन विक्रेताओं के बीच होने वाले आपसी दोषारोपण से बचा जा सकता है। प्लास्टिक के पुर्जों के लिए, हम एबीएस और अन्य इंजीनियरिंग ग्रेड की मोल्डिंग करते हैं। हम अर्ली फिट्स और फिक्सचर के लिए प्रिंटिंग की सुविधा भी प्रदान करते हैं। यदि आपको टूलिंग से पहले एक त्वरित प्रोटोटाइप की आवश्यकता है, तो प्रिंटिंग से आपको तुरंत एक पुर्जा मिल जाएगा।
डिजाइन, प्रोटोटाइपिंग और असेंबली सेवाएं
हमारी टीम डिज़ाइन, प्रोटोटाइपिंग और असेंबली में मदद करती है। हम आपके ड्रॉइंग्स की समीक्षा करते हैं, उन विशेषताओं को इंगित करते हैं जिन्हें मशीनिंग करना मुश्किल है, और लागत कम करने वाले बदलावों का सुझाव देते हैं। इसके बाद प्रोटोटाइप तैयार किए जाते हैं, फिर पूरी असेंबली की जाती है। हम बेयरिंग सीट्स को प्रेस करते हैं, रिटेनिंग रिंग्स लगाते हैं, और शिपिंग से पहले फिटिंग की जाँच करते हैं। अंतिम यूनिट की मजबूती इन चरणों पर निर्भर करती है, इसलिए हम असेंबली को उत्पादन का एक हिस्सा मानते हैं, न कि कोई ऐसी चीज़ जिसे बाद में जोड़ा जाए।
प्रमाणपत्र और गुणवत्ता आश्वासन
हमारे पास गुणवत्ता प्रबंधन से संबंधित सभी आवश्यक प्रमाणपत्र हैं, जिनमें चिकित्सा उपकरणों से संबंधित प्रमाणपत्र भी शामिल हैं। ये प्रमाणपत्र केवल दिखावे के लिए नहीं हैं। इनसे हमारे काम का दस्तावेज़ीकरण, कर्मचारियों का प्रशिक्षण और परिवर्तन संबंधी आदेशों को संभालने का तरीका निर्धारित होता है।
पूर्ण पता लगाने की क्षमता और निरीक्षण प्रोटोकॉल
प्रत्येक लॉट को उसके मटेरियल सर्टिफ़िकेट और मशीन लॉग के माध्यम से ट्रैक किया जा सकता है। हम आने वाले स्टॉक, प्रक्रियाधीन विशेषताओं और तैयार पुर्जों का निरीक्षण करते हैं। सीएमएम जांच से बोर व्यास, छेद की स्थिति और समतलता की पुष्टि होती है। यदि किसी माप में कोई विचलन होता है, तो हम उसे समस्या उत्पन्न होने से पहले ही पकड़ लेते हैं। यह अनुशासन प्रत्येक जोड़ की मजबूती और आपके शेड्यूल की सफलता सुनिश्चित करता है।
डिजाइन से लेकर असेंबली तक
सहयोगात्मक इंजीनियरिंग सहायता
हम आपकी इंजीनियरिंग टीम के विस्तार के रूप में काम करते हैं। हमें एक मॉडल भेजें, और हम आपको बताएंगे कि यह किन मशीनों के लिए उपयुक्त है, इसकी लागत कितनी है, और इसमें संभावित कमियां क्या हैं। इस तरह के निरंतर संवाद से संशोधन चक्रों की बचत होती है।
संपूर्ण उत्पादन और परीक्षण
पहले उत्पाद से लेकर पूर्ण उत्पादन तक, हम मशीनिंग, मोल्डिंग, फिनिशिंग और टेस्टिंग का काम संभालते हैं। आपको एक ही सहयोगी, एक ही गुणवत्ता प्रणाली और एक ही संपर्क सूत्र मिलता है। यही NOBLE के पीछे का मूल विचार है।
प्रत्येक एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग में कुछ मूलभूत भाग होते हैं: मुख्य खोल, बेयरिंग सीट, एक्चुएटर और मोटर माउंट, सेंसर ब्रैकेट और सीलिंग एवं रिटेंशन घटक। प्रत्येक की अपनी निर्माण प्रक्रिया, सटीक मापदंड और सामग्री विकल्प होते हैं। ये विकल्प जॉइंट पर पड़ने वाले भार, वजन और वातावरण के अनुरूप होने चाहिए।
मशीनिंग, ढलाई, मोल्डिंग और 3डी प्रिंटिंग, ये सभी तकनीकें यहाँ महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। सामग्री का चयन भी उतना ही महत्वपूर्ण है, जिसमें मजबूती, वजन, लागत और जंग प्रतिरोध के बीच संतुलन बनाए रखना आवश्यक है। यदि आवरण सही हो, तो जोड़ सुचारू रूप से कार्य करता है।
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग के अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग किस चीज से बना होता है?
एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग अक्सर 6061-T6 जैसे एल्युमीनियम मिश्र धातुओं से बने होते हैं। टाइटेनियम Ti-6Al-4V का उपयोग चिकित्सा या संक्षारक वातावरण में किया जाता है। कार्बन-फाइबर-प्रबलित पॉलिमर सर्वोत्तम शक्ति-से-भार अनुपात प्रदान करते हैं। PEEK का उपयोग बुशिंग और बेयरिंग सतहों के लिए किया जाता है। चुनाव भार, वजन और आसपास के वातावरण पर निर्भर करता है।
बेयरिंग सीट की सटीकता इतनी महत्वपूर्ण क्यों होती है?
यदि बोर ढीला है, तो बेयरिंग अपनी जगह पर घूम सकती है। यदि यह बहुत कसा हुआ है, तो रेस कुचल जाती है। दोनों ही मामलों में, जोड़ ऊर्जा बर्बाद करता है और जल्दी घिस जाता है। बोर का व्यास, गोलाई, समाक्षता और लंबवतता बेयरिंग की सुरक्षा करते हैं। यदि ये सही हों, तो जोड़ हजारों चक्रों तक सुचारू रूप से चलता है।
क्या आप एक्सोस्केलेटन जॉइंट हाउसिंग को 3डी प्रिंट कर सकते हैं?
आप प्रोटोटाइप प्रिंट कर सकते हैं, लेकिन प्रिंट किए गए पुर्जे गढ़े हुए धातु के पुर्जों जितने मजबूत नहीं होते। फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (FDM) फिट और क्लीयरेंस की शुरुआती जांच के लिए बेहतरीन है। मेटल एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग से जटिल आंतरिक चैनलों वाले सघन धातु के पुर्जे बनते हैं। इन पुर्जों को प्रिंटिंग के बाद भी बेयरिंग सीट और सील ग्रूव के लिए मशीनिंग की आवश्यकता होती है।
सेंसर ब्रैकेट के लिए कितनी सहनशीलता की आवश्यकता होती है?
माउंटिंग होल की स्थिति, सेंसर का अभिविन्यास, सतह की समतलता और दोहराव को कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए। थर्मल स्थिरता भी महत्वपूर्ण है क्योंकि सामग्री अलग-अलग दरों पर फैलती हैं।
सील और रिटेनर जोड़ की सुरक्षा कैसे करते हैं?
सील धूल, पानी और गंदगी को अंदर जाने से रोकती हैं। साथ ही, ये लुब्रिकेंट को भी अंदर बनाए रखती हैं। रिटेनर सील को बाहर निकलने और बेयरिंग को हिलने से रोकते हैं। सील की सामग्री का चुनाव वातावरण के अनुसार किया जाता है; धातु के छल्ले कंपन और बार-बार असेंबली के दौरान अच्छी तरह टिके रहते हैं।
आवास डिजाइन में टोपोलॉजी ऑप्टिमाइजेशन क्या है?
टोपोलॉजी ऑप्टिमाइजेशन की शुरुआत एक ठोस पदार्थ के ब्लॉक से होती है। सॉफ्टवेयर तनाव को सहन न करने वाले सभी पदार्थों को हटा देता है। परिणामस्वरूप एक पतला, कुशल आकार बनता है जो प्राकृतिक दिखता है। रिबिंग पतली दीवारों को अधिक मजबूत बनाती है। एक अच्छा रिब पैटर्न शेल की मजबूती को काफी हद तक बढ़ा सकता है।
7075 एल्युमिनियम को कोटिंग की आवश्यकता क्यों होती है?
एल्युमिनियम 7075 में तांबा होता है, जो प्राकृतिक ऑक्साइड परत को बनने से रोकता है। इस परत के अभाव में, नमी के कारण तनाव संक्षारण दरारें पड़ सकती हैं। पैसिवेटेड या एनोडाइज्ड कोटिंग सतह को सील कर देती है। सीलबंद हार्ड-एनोडाइज्ड सतहें बिना किसी खराबी के 2,000 घंटे से अधिक नमक स्प्रे परीक्षण झेल सकती हैं।
आपको एल्युमिनियम के बजाय टाइटेनियम कब चुनना चाहिए?
टाइटेनियम Ti-6Al-4V ऊष्मा और संक्षारण को सहन कर सकता है, जबकि एल्युमीनियम ऐसा नहीं कर सकता। यह जैव-अनुकूल भी है, जो चिकित्सा संबंधी बाह्य कंकालों के लिए महत्वपूर्ण है। इसकी कमियां इसकी लागत और मशीनिंग में कठिनाई हैं। कठोर या चिकित्सा परिवेश में वजन के लिहाज से महत्वपूर्ण जोड़ों के लिए, टाइटेनियम वहां काम करता है जहां एल्युमीनियम काम नहीं करता।
