工業機器人由於自(zì)身的重量(liàng)較重,一(yī)些在重量上有限製場合受到了製約。工業機(jī)器人(rén)的輕量化在國際上已經越來越受到關注(zhù),一種重量輕、強度高、抗疲勞性好的新型材料(liào)-碳纖維複合材料滿足了工業(yè)機器人輕量化的要求,並且在製造中扮演著(zhe)越來越重要的角色。
(圖示:工業(yè)機械臂)
碳(tàn)纖維以優異的性能已經被運用到了各個領(lǐng)域,例如航空航天、汽車輕量化、體育用品等。工業機械上使用的是傳統(tǒng)的鑄鐵、不鏽鋼、鋁合金等材料。在保證不改(gǎi)變機器人基本性能和負(fù)荷量的情況(kuàng)下,在重量上碳纖維複(fù)合材料比傳(chuán)統材(cái)料要輕了(le)很多。
傳統機(jī)械臂采用的是(shì)鋁、鋼等金屬材(cái)料,工程師們最在意的就是機械臂定位(wèi)校準(zhǔn)是否準確(què);金(jīn)屬材料質量大,運動慣量增加,衝擊力自然就會增大;這時候就會降低機械手臂的位置精度。碳纖維複合材料的密度僅有1.7g/cm左右(yòu),相比於(yú)鋁、鋼等金屬材質要輕得多,是名副其實的輕量化材料(liào)。
以香蕉视频ios污污污複材為國內某廠商定(dìng)製的碳纖維機械臂(bì)產品為例,相較傳統金鑄鐵材料相比較,碳纖維複合材(cái)料的機(jī)械臂的(de)重量要比鑄鐵機(jī)械臂的重(chóng)量輕了65%,相比其它的金屬材料也要減(jiǎn)輕(qīng)了約40%。現在(zài)工業機器(qì)人都在朝著輕量化的方(fāng)向改進,機器人的重量輕了(le)機器的動力性能也就會大大提升,生(shēng)產(chǎn)效率也會提高,耗能上也會減少。
傳統材料的機械臂強度上,在短(duǎn)時間內是可以有保證的,但是由於(yú)機器本身的重量(liàng)就重,長期的工作後容(róng)易產生(shēng)一些小的毛病,出現了小的毛病(bìng)就延誤了工期。如果是超負荷的情況下工作,會造成斷(duàn)裂導致設(shè)備出現故障(zhàng),致使縮短了機器人的使用年限,在成本上就會高。
碳纖維複合材料(liào)的特性就是抗疲勞性較(jiào)強,在超負荷(hé)的(de)工作中減少(shǎo)了機器出故障率,延長了(le)機器的使用壽命(mìng),同時節約了成本。
機械手臂的剛性直接(jiē)影響到抓取工件時動作的平穩(wěn)性、運動的速度和定位的精度。材料自身的剛性不夠就會引起機械手臂在垂直(zhí)平麵內彎曲變形或是水平麵內側(cè)向的扭轉變形(xíng),手臂就會隨之產(chǎn)生振動,甚至是造成工件(jiàn)卡死。碳纖維機械手臂的抗拉強度約為(wéi)1400MPa,是金屬材質的7-9倍,在彈性模(mó)量和承載能力方麵都比傳統的金屬材料更(gèng)具優勢,對高強度的操作頻率有(yǒu)適應能力。
碳(tàn)纖維複合材質在機(jī)械臂上的使用(yòng)為機器(qì)人輕量化提供了良(liáng)好的思路。機械臂除了(le)在工業上的應用,在醫療設施和服(fú)務行業也開始(shǐ)逐步滲透,所以未來對其性能要求也越來越高,碳纖維機械臂將成為未來的發展趨勢。