隨著人工費上漲及人(rén)手不足問題越來越嚴重,各生產行業對機器人的需求也將日益增多,工業機器人將成(chéng)為(wéi)工廠自動化越來越重要的一部分。
(圖示:機械臂(bì)產品)
機械手臂(bì)是機器人技術領域實(shí)際應用最廣泛的自動化機械裝置,盡管它們的形態各有不同,但(dàn)它們都有一個共同的特點,即通過接受指令,精確地定位到三維(或二維)空間上(shàng)的某一點進行(háng)作(zuò)業。
機械手臂一般有伸縮、旋轉和升降(jiàng)這三種運動,其中旋轉、升降運(yùn)動是由橫(héng)臂和產柱去完成的,手(shǒu)臂的基本作用則是將手爪移動到所需位置以及(jí)承受抓取工件的最大重量和手臂自身的重(chóng)量等(děng)。
此(cǐ)外,管路、冷卻裝置、行程定(dìng)位裝(zhuāng)置和自動檢測裝置等,一般(bān)也都裝在手臂(bì)上(shàng)。因此(cǐ),手臂的結構、工作範圍、承載能力和動作精度都會(huì)直(zhí)接影響整個(gè)機(jī)械(xiè)的工作性能。
合金鋼、經(jīng)過熱處理(lǐ)的優質鋼、鋁合(hé)金等輕型合金都是製作機械手臂的原材料,但根據市場(chǎng)來看(kàn),以碳纖維複合材(cái)料為原材料的(de)機械手臂(bì)將成為未來幾年機械臂生產的一大趨勢。
以(yǐ)蘇州熟女av网址複合材料研發定製的某款碳纖維機械臂為例,機械手臂長930mm,寬150mm,壁厚5mm,總重量卻隻有3.5kg。據悉,雖然碳纖維機械臂在(zài)成型工藝上存在(zài)一定難度,不過,從比重、強度、蠕變性及(jí)成本價格等多方麵因素綜合比較,碳纖維機械臂取代傳統金屬(shǔ)材質機械臂的風頭正健。
作為一個運動性部件,機械手臂一般要完成各類已定或將定的運動,材質的(de)選擇決定了機械手臂的動態性能和靜態性能。
首先,輕型材料是製作機械臂的良(liáng)好選(xuǎn)擇。因為機(jī)械手臂的自(zì)重不僅影(yǐng)響它的運動便捷性,還直接影響到驅使運動(dòng)的能源消耗量。機械(xiè)手臂是運動的,需要(yào)有良好(hǎo)的受控性,因此不能(néng)過笨重,重量越輕轉動慣量(liàng)越小。
從這個角度(dù)上說,鋼類材料最(zuì)重,比鋁合金要(yào)重60%以(yǐ)上,高強度鋼達到7.8g/cm3,鋁也有2.7g/cm3,碳纖維比重最小(xiǎo),隻有1.75g/cm3,因而(ér)碳纖(xiān)維製成的機械臂是(shì)目前所有材質中最輕(qīng)的,能使(shǐ)機(jī)械臂(bì)操作更加(jiā)靈便準確。
機械臂的工作環境對材質也提出了相應的要求,比如一定的溫(wēn)差中,金屬會出現相應的蠕(rú)變情況,這種蠕變看似微乎其微,但是對機械臂操作準(zhǔn)確的影響還是比較明顯(xiǎn)的。碳纖維不同於一般的鋼和鋁合金,在零下幾十度到200℃之間都能保持(chí)最小的蠕變性,因此可以適用於不同的工作環境中,其應用前景十分廣闊。