機器人作為產業先驅,隨著基礎工業、製造工藝的進步,碳纖維生產材料的輕質性且能耗低等特(tè)性,以及與傳感技術、智能技術、虛擬現實(shí)技術、網絡技術等的深度融合。
(圖示:碳纖維機械臂)
並且碳纖維具備(bèi)優異的力學(xué)性(xìng)能(néng),是目前已大量生產的高性(xìng)能纖維中具有高(gāo)比模量和高比強(qiáng)度(dù)的纖維(wéi),除此之外,碳纖維還具有耐腐蝕(shí)、抗疲勞、熱膨脹係數低等優勢(shì),目前,越來(lái)越多的碳纖維(wéi)機械臂開始應用到實際應用中。
在機械(xiè)臂的輕量化中(zhōng),碳纖維扮演了重要的角色。傳統的機械臂多是采用金屬材質,例如鋁合金(jīn)、鋼(gāng),此(cǐ)外,一些自動檢測裝置、管路、冷卻裝置等也都會安裝在機(jī)械臂上,由於機械臂是一(yī)個典型的懸臂梁結(jié)構,自身(shēn)的質量對機械臂(bì)本身會產(chǎn)生很大的影響,所以(yǐ)如果想要實現在滿足靜、動(dòng)態性能的同時,還(hái)減小(xiǎo)機械臂質(zhì)量,可以通過選擇合適的結構和選(xuǎn)擇密度(dù)輕的材(cái)料來實現機械臂的輕量化。
工業機(jī)器人在實(shí)際使用(yòng)的過程中,不同結(jié)構(gòu)、不同位置、不同工種對機械臂的材質要(yào)求並不相同。碳纖維材料雖然(rán)優勢突出,但是並不是適用於機器人的每個部位,在設(shè)計中應該與其他種(zhǒng)類的材(cái)料協調使用,以達到(dào)良好效果。
比如,機器人關節處需(xū)要承受高運轉的工作負(fù)荷,並且磨損大、應力大,使(shǐ)用(yòng)碳纖維複合材料可以實現輕量化,從而(ér)減少因自重產生的磨損,並且可以滿足應用需求。在承重要求(qiú)不高的部件可以采用蜂窩或者是中空(kōng)結構,同時可以實現輕量化和強度需求。
碳纖維複合材料強度很大,但其(qí)軸向抗拉強度大,縱向上卻較容易撕(sī)裂,所以必須通過相應的應力計算才能使其具有更好的(de)可靠性和安全性。
另外,科學的計算有利於提高碳纖維複合(hé)材料在機器人應用中的價(jià)值。在定製設計中,蘇(sū)州熟女av网址複(fù)材會針對碳纖維機械臂強度等方麵的需求進行有(yǒu)限元分析,不僅能夠滿足(zú)客戶的(de)特殊需求,並且可以(yǐ)提升碳(tàn)纖維複合材料零件的市場競爭力和占(zhàn)有率。
熟女av网址複材(cái)認為,不同的成型工藝(yì)對碳纖維製品的影響是直接體(tǐ)現的,所以在製(zhì)造的過(guò)程中,對碳纖維預浸料的鋪層設計進行優化,可以達到近似“0”的熱(rè)變形效果(guǒ),可以(yǐ)顯著降低碳纖(xiān)維機械臂的變形率,提高整體的性能。
根據權威機構提供的實驗數據,同(tóng)是100cm長度的鋁合金機械臂(bì)零件與碳纖維機械臂零件,在室溫12℃中(zhōng)放置相同時間,最終鋁合金機械臂零件(jiàn)變化0.13mm,而碳纖維則無變化,這對操作要求十分嚴(yán)格的機械臂(bì)來說尤為重要。
碳纖維複合材料(liào)在機器人的投入使用,不僅為解決了工業機器人輕量化和強(qiáng)度需求的平衡難題,也為(wéi)碳纖維複合材料(liào)在智能化機械中的應用提供了新的思路。碳纖維複合材料的在其他領域應用也將愈(yù)加(jiā)廣(guǎng)泛。