Miks on süsinikkiud hea valik kergete haardetega robotitele?

Tootjad kasutavad sageli terminit "haarats" (tõlgitud hiina keeles: haarats või haarats), et kirjeldada robotkäe osa (mehaaniline käsi), mida kasutatakse esemete haaramiseks ja nende liigutamiseks ühest kohast teise. Grippers / grippers kasutatakse erinevates tööstusharudes, sealhulgas pakendatud kaubad, puittooted, ehitus ja autotööstuse montaaž. On mitut tüüpi haaratseid, kõige levinumad hõlmavad peamiselt:

Inimkäe haardurid: nendel haarduritel võib olla mitu teravat otsa, mis ulatuvad edasi, sarnaselt inimkäega.

Imevad topsid: need haaratsid on varustatud suure võimsusega imevad topsid, mis kinnituvad esemete külge lihtsaks transportimiseks.

Põhitegurid, mida tuleb kaaluda grippide tootmisel

Ükskõik milline haarats välja näeb, on robothaaratsitel üks ühine asi - need peavad olema kerged ja väga tugevad. Kui haarats on valmistatud raskemast materjalist, näiteks terasest, võib see tekitada stressi roboti käele. Aja jooksul võib robotkäe jõudlus hakata halvenema, mis võib viivitada kogu monteerimisprotsessi. Tugev haarats võib ka robotkäepideme üle koormata, nii et see ei suuda raskemaid esemeid ettenähtud viisil haarata. Robotidele haardeid ehitades on oluline otsida kergeid ja tugevaid materjale.

Alumiiniumist käepidemed tunduvad hea valik, kuna need on kolm korda kergemad kui teras. Alumiinium on suhteliselt pehme metall, seega on arvutitöötluse abil lihtsam masinata haarduri kuju. Tehnoloogia areng on aga andnud meile paremad, tugevamad ja kergemad materjalid kui alumiinium. Need materjalid on süsinikkiud ja süsinikkiud komposiidid.

Süsinikkiud on väga tugev, kuid väga kerge materjal. Süsinikkiud on 5 korda tugevam ja kaks korda kõvem kui teras. Kuid süsinikkiul on väga madal kaalu ja tugevuse suhe, mis tähendab, et süsinikkiud lehed on väga kerged, kuid väga kõrge tõmbetugevus. Sageli kombineeritakse süsinikkiuda teiste materjalidega ja lõpptoodet nimetatakse süsinikkiudadega tugevdatud polümeeriks (CFRP). Süsinikkiuda saab kasutada kõike, sealhulgas spordikaupade, meditsiiniseadmete, autoosade ja robotosade valmistamiseks.

Miks on süsinikkiududel eelised robotkäepidemete tootmisel

Alumiinium tundub olevat robotkäepidemete jaoks valitud materjal, kuid selle metalli pehmus võib viia pikaajalise kasutusea lühenemiseni. Statistika kohaselt on süsinikkiudkomposiidid 42% kergem kui alumiinium ja kolm korda kergem kui teras. See muudab selle parimaks valikuks mõlema materjali jaoks. Süsinikkiudude omadused, mis sobivad robootsete süsinikkiudude haarduritele, on järgmised:

a. Kõrge tõmbetugevus:

Tõmbetugevus viitab materjali venituskindlusele. Süsinikkiust osad on selle kahjustuse suhtes väga vastupidavad.

b. Korrosioonikindlus:

Pikas perspektiivis võib tehasekeskkond põhjustada robotkäepidemete valmistamiseks kasutatavate materjalide korrosiooni. Süsinikkiust komposiitmaterjalid on keemiliselt stabiilsed ja ei roosteta.

c. Erinevad vormid:

Süsinikkiude saab koota, mis tähendab, et süsinikkiude saab omavahel ühendada erinevate mustritega. Erinevate kudumismeetodite tulemuseks on veidi erinevad lõpptooted, mistõttu saab robotkäepidemeid kohandada mitmel viisil, mis sobivad kõige paremini nende ülesande ja keskkonnaga.

d. Kerge:

Süsinikkiu suurim eelis konkurentsi ees on kaal. Süsinikkiu tugevuse ja kaalu suhe on väga soodne. Saad peaaegu hävimatu robotkäepideme, mis ei purusta ka kätt.

e. Madal soojuslaienemine:

Süsinikkiul on kõrge temperatuurimuutuste vastupidavus, mis tähendab, et süsinikkiudude haarur ei laiene ega tõmbu erinevatel temperatuuridel. Sel põhjusel sobib see ideaalselt tehase või monteerimisliini paigutamiseks.

Üldiselt hõlmavad süsinikkiudude robothaardurite eelised järgmist:

42% kergem

Jäivus suurenenud 30%

Robotskäe kandevõime on suurem

Robotskäe suurem töökiirus

Suurem vastupidavus/pikem eluiga

Elegantne, kõrgtehnoloogiline mattmust välimus

Kokkuvõttes

Üldiselt kujutab süsinikkiud robotkäepidemete valmistamisel suurt väljakutset traditsioonilistele materjalidele nagu alumiinium ja teras. Süsinikkiudkomposiitide kõrge tugevuse ja kaalu suhe koos nende taluvusega ja vastupidavusega erinevatele temperatuuridele muudavad need parimaks valikuks robotkäepidemetele.

Tõhusamate robotkäepidemete loomiseks saab valmistada erineva paksusega kohandatud süsinikkiudlehte ja lõpptulemus peaks muutma roboti kiiremaks, tõhusamaks ja pikas perspektiivis on see ka kahjustustele vastupidavam.