이 빠른 방법은 레이저 커터와 열가소성 폴리우레탄을 사용하여 임의의 형상과 크기로 얇은 부드러운 액추에이터를 제작합니다. 이 기술의 주요 장점은 여러 개의 얇은 소프트 액추에이터와 로봇 프로토타입을 병렬로 신속하게 설계하고 제작할 수 있다는 것입니다. 열 프레스에 사용할 힘 센서를 보정하려면 먼저 힘 센서에 유리 슬라이드를 배치하고 무게를 넣습니다.
센서의 힘과 저항성을 적어 놓고 디지털 캘리퍼를 사용하여 센서 영역을 측정합니다. 그런 다음 압력 데이터를 얻고 스프레드시트를 사용하여 압력 대 저항 데이터에 선형 선을 맞추기 위해 힘 값을 측정된 영역으로 분할하여 센서를 보정합니다. 다음으로, 50~50~3mm 실리콘의 두 층 사이에 힘 센서를 끼워 놓고, 열프레스 내부에 층을 배치하고, 센서에서 약 200킬로미터의 압력을 판독할 때까지 압력 노브를 돌립니다.
TPU 필름을 가열하려면 장갑을 착용하고 재료의 30mm 레이어 4 개씩 잘라냅니다. 네 개의 모서리가 모두 정렬되도록 4 개의 시트를 배치하고 시트를 열 프레스 내부에 배치합니다. 열 프레스의 온도를 섭씨 약 93도로 설정하고 열 프레스를 완전히 닫습니다.
언론을 열고 적층 된 TPU 영화를 제거하기 전에 10 분 동안 언론 내부의 영화를 보관하십시오. 최적의 레이저 매개 변수를 확인하려면 컴퓨터 지원 설계 프로그램을 사용하여 20mm 측면과 사각형 풍선의 입구 역할을 하는 4 mm 8mm 직사각형이있는 사각형을 설계합니다. 레이저 절단 및 TPU 층에서 사각형 패턴을 용접하려면, 레이저 커터 소프트웨어에서, 속도와 전력을 설정 10%와 전력의 각 값에 대한 인치 당 펄스 500.
가위로 사각형 풍선의 입구의 끝을 잘라 사각형 풍선 입구 내부에 바늘을 삽입합니다. 입구 주위에 접착제를 바르고 PTFE 테이프로 입구와 바늘을 감쌉니다. 접착제가 5분 동안 건조하도록 허용한 후, 풍선을 정확한 유체 디스펜서로 팽창시켜 사각형 풍선의 평균 버스트 압력을 식별합니다.
액추에이터를 제작하려면 컴퓨터 지원 소프트웨어를 사용하여 원하는 액추에이터 패턴을 설계하고 디자인의 모든 세그먼트를 강조 표시합니다. 속성 섹션 아래의 작업 모음에서 선택한 디자인의 라인 가중치를 소프트웨어에서 0밀리미터로 변경하고 메뉴에서 프린터 이름을 VLS2.30으로 변경하는 인쇄를 선택합니다. 프린터 설정에서 용지 크기를 사용자 정의 가로수로 선택합니다.
플롯 축척 섹션에서는 용지 옵션에 맞게 선택 해제하고 이미지 크기를 한 단위길이에 대해 1밀리미터로 조정합니다. 인쇄 가능한 영역으로 설정된 플롯 오프셋 원점에서 플롯 옵션의 중심을 확인하고 전원 버튼을 눌러 에어 필터를 켭니다. 레이저 커터와 레이저 커터 소프트웨어를 켜고, 전력을 80%로 설정하고 인치당 펄스를 500으로 설정합니다.
그런 다음 초점 보기 도구를 사용하여 레이저 포인터를 패턴의 왼쪽 상단 모서리와 오른쪽 하단 모서리로 이동하여 전체 패턴이 준비된 적층 된 TPU 필름 내부에 맞는지 확인합니다. 레이저 기계에 초점을 맞추려면 렌즈 캐리지를 테이블 중앙으로 이동하고 초점 도구를 테이블에 놓습니다. 초점 도구의 상단이 렌즈 캐리지의 전면에 닿을 때까지 테이블을 위로 이동하고 렌즈 캐리지가 초점 도구의 노치에 부딪히고 공구를 앞으로 부딪칠 때까지 테이블을 천천히 위로 이동합니다.
TPU 시트의 위치를 변경하지 않고 레이저 커터 속도를 55%로 줄이고 인치당 펄스를 500으로 유지하고 레이저를 다시 실행합니다. 그런 다음 속도를 50%로 높이고 레이저의 세 번째 실행을 위해 인치당 펄스를 500으로 유지하여 액추에이터에 누출이 없도록 합니다. 스테인레스 스틸 디스펜싱 바늘을 Luer 잠금 연결과 결합하려면 풍선 액추에이터의 끝을 입구 가위로 자르고 풍선 액추에이터 입구 내부에 바늘을 삽입하십시오.
바늘과 액추에이터 주위에 접착제를 바르고 연결 주위에 PTFE 테이프를 감쌉니다. 접착제가 건조되면 액추에이터가 가압 및 압박되지 않은 상태에서 카메라를 완전히 볼 수 있도록 충분한 거리에서 액추에이터 위에 카메라를 장착하고 액추에이터를 방향으로 잡고 가압시 편향이 카메라에 직교되도록 합니다. 정확한 유체 디스펜서로 액추에이터의 압력을 증가시키고 파열없이 전체 범위로 반사됩니다.
그런 다음 전체 범위의 약 20 %에 도달하고 압력을 기록 할 때까지 액추에이터 압력을 증가시면 됩니다. 마지막으로 액추에이터의 사진을 찍고 이미지 처리 소프트웨어 프로그램을 사용하여 이미지의 액추에이터 끝의 X 및 Y 좌표를 측정합니다. 모든 범위의 액추에이터 편향에 도달할 때까지 가압 및 좌표 측정을 반복한 후 액추에이터의 편향과 인플레이션 압력의 XY 그래프를 플롯합니다.
적층 시트의 주름은 레이저 절단 단계 동안 결합에 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 재현 가능한 결과에 있어 완벽하게 매끄러운 표면을 확보하는 것이 중요합니다. 여기서, 컴퓨터 지원 설계 프로그램을 사용하여 그려진 공압 액추에이터의 2D 설계가 표시됩니다.
레이저 절단을 사용하여 적층 된 4 층 스택TPU는 입증 된 대로 2D 공압 액추에이터 설계에 맞게 절단 및 용접 할 수 있습니다. 액추에이터를 공기 공급 장치에 결합하기 위해, 스테인레스 스틸 바늘을 액추에이터에 삽입할 수 있고 액추에이터 및 스테인레스 스틸 바늘의 인터페이스는 누출을 방지하기 위해 PTFE 테이프로 단단히 감아질 수 있다. 마지막으로, 디지털 유체 디스펜서를 사용하여 공압 액추에이터는 라인 배열이 설계된 영역 내에서 편향을 관찰할 수 있도록 평방 인치당 5파운드의 압력으로 팽창할 수 있습니다.
이러한 설계를 반복할 수 있는 이 기술을 감안할 때, 이 기술은 많은 연구 분야에 얇은 소프트 액추에이터의 사용을 확장할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
