संरचना, घटक, इलेक्ट्रॉनिक्स वायरिंग, रखरखाव।

मैकेनिकल, इलेक्ट्रिकल, प्रोग्रामिंग और कंट्रोल इंजीनियरिंग को एक साथ लाना आसान नहीं है। लेकिन प्रौद्योगिकी प्रगति को एकीकृत करना, और इन पांच क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करना, प्रक्रिया को सरल बना सकता है और यह सुनिश्चित कर सकता है कि मेक्ट्रोनिक्स आसान बना दिया गया है।

आज के तेज गति वाले उत्पाद विकास चक्र और प्रौद्योगिकी में तेजी से प्रगति ने अधिक क्रॉस-अनुशासित इंजीनियरिंग की आवश्यकता को बढ़ा दिया है। जहां एक बार मैकेनिकल इंजीनियर केवल हार्डवेयर पर ध्यान केंद्रित कर सकता था, इलेक्ट्रिकल इंजीनियर वायरिंग और सर्किट बोर्ड पर, और नियंत्रण इंजीनियर सॉफ्टवेयर और एल्गोरिदम प्रोग्रामिंग पर, मेक्ट्रोनिक्स का क्षेत्र इन क्षेत्रों को एक साथ लाता है और पूर्ण गति समाधान के लिए फोकस बनाता है। तीनों क्षेत्रों में प्रगति और एक साथ एकीकरण, मेक्ट्रोनिक्स डिज़ाइन को सुव्यवस्थित करता है।

यह सरलीकरण ही है जो औद्योगिक उपयोग और विनिर्माण के लिए रोबोटिक्स और मल्टी-एक्सिस कार्टेशियन सिस्टम, कियोस्क और डिलीवरी सिस्टम में उपभोक्ता बाजारों के लिए स्वचालन के साथ-साथ मुख्यधारा की संस्कृति में 3डी प्रिंटर की तेजी से स्वीकृति को बढ़ावा दे रहा है।

यहां पांच प्रमुख कारक दिए गए हैं, जिन्हें एक साथ रखने पर मेक्ट्रोनिक्स डिज़ाइन आसान हो जाता है।

1. एकीकृत रैखिक गाइड और संरचना

मशीन डिज़ाइन में, बेयरिंग और लीनियर गाइड असेंबलियाँ इतने लंबे समय से मौजूद हैं कि अक्सर गति प्रणाली के यांत्रिकी को बाद के विचार के रूप में माना जाता है। हालाँकि, सामग्री, डिज़ाइन, सुविधाओं और निर्माण विधियों में प्रगति, नए विकल्पों पर विचार करना सार्थक बनाती है

उदाहरण के लिए, विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान समानांतर रेलों में निर्मित पूर्व-इंजीनियरिंग संरेखण का मतलब कम घटकों, अधिक सटीकता और रेल की लंबाई में कम चर के कारण कम लागत है। ऐसी समानांतर रेलें स्थापना में भी सुधार करती हैं क्योंकि कई फास्टनरों और मैन्युअल संरेखण को समाप्त कर दिया जाता है।

अतीत में यह लगभग एक गारंटी थी कि एक इंजीनियर जो भी रैखिक गाइड प्रणाली का चयन करता था, उसे आवश्यक कठोरता के लिए बढ़ते प्लेटों, समर्थन रेल, या अन्य संरचनाओं पर भी विचार करना होगा। नए घटक समर्थन संरचनाओं को रैखिक रेल में ही एकीकृत करते हैं। व्यक्तिगत घटक डिज़ाइन से इंजीनियर्ड वन-पीस डिज़ाइन या एकीकृत उप-असेंबली में यह बदलाव घटकों की संख्या को कम करता है, जबकि लागत और श्रम में भी कटौती करता है।

2. पावर ट्रांसमिशन घटक

सही ड्राइव तंत्र या पावर ट्रांसमिशन घटकों का चयन करना भी एक कारक है। चयन प्रक्रिया, जिसमें मोटर और इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ सही गति, टॉर्क और सटीक प्रदर्शन को संतुलित करना शामिल है, यह समझने से शुरू होती है कि प्रत्येक प्रकार की ड्राइव क्या परिणाम दे सकती है।

चौथे गियर में चलने वाली कार में ट्रांसमिशन की तरह, बेल्ट ड्राइव उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां विस्तारित लंबाई के स्ट्रोक पर शीर्ष गति की आवश्यकता होती है। प्रदर्शन स्पेक्ट्रम के विपरीत छोर पर बॉल और लीड स्क्रू हैं जो एक शक्तिशाली प्रतिक्रियाशील पहले और दूसरे गियर वाली कार की तरह हैं। वे त्वरित शुरुआत, रुकने और दिशा बदलने पर उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हुए अच्छा टॉर्क प्रदान करते हैं। चार्ट बेल्ट की गति और स्क्रू के टॉर्क के बीच अंतर दिखाता है।

रैखिक रेल प्रगति के समान, पूर्व-इंजीनियर संरेखण एक अन्य क्षेत्र है जहां गतिशील अनुप्रयोगों में अधिक दोहराव प्रदान करने के लिए लीड स्क्रू डिज़ाइन उन्नत हुआ है। कपलर का उपयोग करते समय, "डगमगाहट" को खत्म करने के लिए मोटर और स्क्रू संरेखण पर ध्यान दें जो सटीकता और जीवन को कम करता है। कुछ मामलों में, युग्मक को पूरी तरह से समाप्त किया जा सकता है और स्क्रू को सीधे मोटर से चिपका दिया जाता है, यांत्रिक और विद्युत को सीधे विलय कर दिया जाता है, घटकों को हटा दिया जाता है, लागत में कटौती करते हुए कठोरता और परिशुद्धता को बढ़ाया जाता है।

3. इलेक्ट्रॉनिक्स और वायरिंग

गति नियंत्रण अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए पारंपरिक कॉन्फ़िगरेशन में जटिल वायरिंग व्यवस्था के साथ-साथ सभी घटकों को इकट्ठा करने और रखने के लिए कैबिनेट और माउंटिंग हार्डवेयर शामिल हैं। परिणाम अक्सर एक ऐसी प्रणाली होती है जिसे समायोजित करना और बनाए रखना मुश्किल होने के साथ-साथ अनुकूलित नहीं किया जाता है।

उभरती प्रौद्योगिकियाँ ड्राइवर, नियंत्रक और एम्पलीफायर को सीधे "स्मार्ट" मोटर पर रखकर सिस्टम लाभ प्रदान करती हैं। न केवल अतिरिक्त घटकों को रखने के लिए आवश्यक स्थान को समाप्त कर दिया गया है, बल्कि समग्र घटकों की संख्या में कटौती की गई है और कनेक्टर्स और वायरिंग की संख्या को सरल बनाया गया है, जिससे लागत और श्रम की बचत करते हुए त्रुटि की संभावना कम हो गई है।

4. विनिर्माण के लिए डिज़ाइन किया गया (डीएफएम)

• ब्रैकेटाइजेशन

एकीकृत डिज़ाइनों की आसान रेल असेंबली के साथ-साथ, अनुभव और 3डी प्रिंटिंग जैसी उभरती प्रौद्योगिकियाँ डीएफएम मानकों के लिए प्रोटोटाइप मेक्ट्रोनिक और रोबोटिक असेंबली बनाने की आपकी क्षमता को बढ़ाती हैं। उदाहरण के लिए, मोशन सिस्टम के लिए कस्टम कनेक्टर ब्रैकेट अक्सर टूल रूम या फैब्रिकेशन शॉप के माध्यम से संसाधित करने के लिए महंगे और समय लेने वाले होते हैं। आज, 3डी प्रिंटिंग आपको एक सीएडी मॉडल बनाने, उसे 3डी प्रिंटर पर भेजने और कम समय में और बहुत ही कम लागत में उपयोग करने योग्य मॉडल भाग प्राप्त करने की सुविधा देती है।

• संयोजकीकरण

डीएफएम का एक अन्य क्षेत्र जो पहले ही कवर किया जा चुका है वह स्मार्ट मोटर्स का उपयोग है जो इलेक्ट्रॉनिक्स को सीधे मोटर पर रखता है, जिससे असेंबली आसान हो जाती है। इसके अलावा, नई प्रौद्योगिकियां जो कनेक्टर्स, केबलिंग और केबल प्रबंधन को एक पैकेज में एकीकृत करती हैं, असेंबली को सरल बनाती हैं और पारंपरिक, भारी, प्लास्टिक श्रृंखला प्रकार के केबल वाहक की आवश्यकता को समाप्त करती हैं।

5. दीर्घकालिक रखरखाव

नई प्रौद्योगिकियां और डिजाइन में प्रगति न केवल अग्रिम विनिर्माण क्षमता को प्रभावित करती है, बल्कि सिस्टम की चल रही रखरखाव को भी प्रभावित कर सकती है। उदाहरण के लिए, नियंत्रक और ड्राइव को मोटर पर ले जाने से किसी भी आवश्यक समस्या निवारण को सरल बनाया जा सकता है। मोटर और इलेक्ट्रॉनिक्स तक पहुंच सुव्यवस्थित और सीधी है। इसके अतिरिक्त, कई प्रणालियों को अब दूरस्थ निदान करने के लिए वस्तुतः किसी भी स्थान से पहुंच की अनुमति देकर नेटवर्क बनाया जा सकता है।