Работу промышленных роботов, медицинских роботов, логистических погрузочных роботов и т. д. в основном выполняютроботизированные руки. Манипулятор робота является одной из основных частей робота для выполнения эксплуатационных задач, и его основная функция заключается в точном принятии инструкций и точном расположении точки трехмерного (или двухмерного) пространства для регламентированных операций. при взаимодействии с окружающей средой. Производительность манипулятора робота определяет ценность применения робота, углепластик имеет легкий вес, высокую прочность, хорошую коррозионную стойкость, особенно в условиях перепада температур, ползучесть материала невелика, применение к манипулятору робота может помочь улучшить работу робота. точность и эффективность работы, чтобы продлить срок службы руки, ее можно широко использовать в роботах для проверки электросетей, роботах для исследования туннелей, хирургических роботах и других областях.
Теперь все больше и больше новых роботов-манипуляторов начинают использовать композитные материалы из углеродного волокна, главным образом потому, что они имеют следующие преимущества:
Преимущество 1: Легкий вес, низкое энергопотребление, высокая производительность.
Собственный вес руки должен быть как можно более легким: чем легче рука, тем меньше инерция ее движения. Благодаря облегченной конструкции можно оптимизировать соотношение веса рычага. Выбор легких производственных материалов также является важным способом достижения облегчения рычага. Композитный материал из углеродного волокна имеет плотность в три раза меньше стали и примерно на 30 % легче, чем алюминиевый сплав. Это означает, что рука потребляет меньше энергии во время работы и работает легче и быстрее. Даже небольшое снижение коэффициента энергопотребления или небольшое увеличение производительности окажут огромное влияние на длительный цикл и пакетную работу.
Преимущество 2: Надежные, отказоустойчивые и универсальные функции.
При достижении легкого веса роботизированная рука должна обеспечивать достаточную грузоподъемность. Механическая рука, выдерживающая основной вес, включая вес самой руки плюс максимальный вес ее захватывающей заготовки, композитный материал из углеродного волокна, прочность и модуль которого выше, чем у стали, а его прочность на растяжение обычно превышает 3500 МПа, составляет {{ В 1}} раз больше, чем у стали, эта высокая несущая способность дает роботу разнообразные функциональные возможности развития.
Преимущество 3: Низкая ползучесть, высокая точность, высокая адаптируемость.
Композиты из углеродного волокна имеют незначительный коэффициент теплового расширения, низкую ползучесть и способны адаптироваться к рабочим средам с большими перепадами температур. Это не только экспоненциально продлевает рабочий цикл за счет снижения собственного веса и энергопотребления, но также обеспечивает стабильную работу в суровых климатических условиях, таких как холод и высокие температуры, а также способность точно и быстро выполнять команды, что является важной причиной, почему углеродное волокно композиты предпочтительны для проектирования роботов во многих конкретных рабочих средах.
Преимущество 4: Усталостная устойчивость, длительный срок службы, низкая стоимость владения.
Композиты из углеродного волокна обладают хорошей усталостной прочностью, а детали, изготовленные из этого современного композитного материала, имеют длительный срок службы и требуют меньшего обслуживания или замены. Чтобы в полной мере использовать сопротивление усталости композитов из углеродного волокна, они должны быть изготовлены по самой простой конструкции, поскольку фактическое сопротивление усталости роботов-манипуляторов из композитных углеродных волокон часто ограничивается расчетным углом направления укладки композита и нагрузкой. направление. Поэтому при использовании композитов из углеродного волокна для производства манипулятора робота необходимо разработать специальный производственный план с учетом нагрузки и реальных условий работы, которым будет подвергаться манипулятор робота.
