碳纤维工业机械臂性能高于金属机器臂
机械手臂在工业制造领域已经得到了非常不错的运用,配合变成软件,可以实现多种动作和模式,提升了产能,像汽车制造行业里就很常见。传统的机械手臂多由金属材质加工而成,现在又多了一种新型材料——碳纤维,碳纤维机械臂从性能上更加突出。
碳纤维复合材料经常会在航空航天领域里见到,重量轻、强度高、模量高,是它性能的突出优势,这样的优势自然也会在机械臂上有所体现。传统机械臂用材多为铝、钢等,对于机械臂的要求在于定位是否精准?承载力有多少?抓取物体的平稳性、速度是否恰到好处?另外还要考研它的使用寿命等。针对这些问题,碳纤维复合材料加工而成碳纤维机械臂都有了不错的表现。
1、定位精准:定位是否精准,与材料自身重量和运动速度,还有程序等都有关系,其中重量就是不可忽视的一个因素。金属材质的机械臂,因其重量大,惯性大,运动时的冲击力也就越大,想要精准定位难度较大。碳纤维复合材料密度只有1.7g/cm3左右,是钢的1/4,惯性带来的冲击小很大,想要精准定位,难度降低了好几个层次。
2、承载力大:机械臂是用来抓取物体的,抓力和承载力都需要达到一定的水平才行,其中承载力不够,往往会出现断裂的问题,严重影响了产能和安全。碳纤维复合材料的抗拉强度和模量远超金属,大约是金属的8-10倍,这样的强度带来的承载力也远远大于金属,可以满足更多场景下的使用。
3、稳定性高:机械臂抓取物体后,还会进行移动和传输,除了定位精准外,还要考虑到平稳性和移动速度的问题,平稳性低,那后续的对接就会出现偏差,速度太慢影响效率,速度太快,降低精准度。需要机械臂的材料可以经受住这些考验,如果自身刚度不够,容易发生变形,甚至设备无法运作。碳纤维机械臂因为剪切、抗拉伸强度和模量的优势,在这些问题上可以更好摆脱束缚。
4、使用寿命长:机械臂工作繁复,使用环境的要求较高,想要让它具备更长的使用寿命,除了提高使用环境的要求,还需要从材料本身入手。碳纤维复合材料的耐腐蚀性、抗氧化性、耐高温性都非常出色,面对繁重的生产任务,综合表现堪称完美,极大的延长了使用寿命。
碳纤维机械臂目前在很多中小型工业制造中起到了非常重要的作用,比如排爆机器人、小型工业设备制造、医疗机械手、果蔬采摘机等。相信随着碳纤维材料的价格走低,会有更多的行业会见识到它的厉害。
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