なぜ炭素繊維は、軽量のグリッパーを持つロボットに適しているのでしょうか?

Manufacturers often use the term "gripper" (translated in Chinese: gripper or gripper) to describe the part of a robotic arm (mechanical arm) that is used to grab items and move them from one place to another . Grippers/grippers are used in a variety of industries including packaged goods, wood products, construction and automotive assembly. There are several types of grippers, the most common mainly include:

人間の手のグリッパー:これらのグリッパーは、人間の手のように、前方に複数の尖った先端を持つことがあります。

サクションカップ:このグリッパーには高出力のサクションカップが搭載されており、簡単に運搬できます。

グリッパー製造で考慮すべき主な要因

グリッパーがどのようなものであっても、ロボットグリッパーには1つの共通点があります。グリッパーが鋼鉄などの重い素材で作られている場合、ロボットアームに応力がかかる可能性があります。時間が経つにつれて、ロボットアームの性能が低下し始め、アセンブリプロセス全体が遅れる可能性があります。頑丈なグリッパーは、ロボットアームに過負荷をかける可能性があるため、意図したように重いアイテムをつかむことができません。ロボット用のグリッパーを作る際には、軽くて丈夫な素材を探すことが重要です。

アルミ製のグリップは、スチールの3倍軽いので、良い選択のように思えます。アルミニウムは比較的柔らかい金属であるため、コンピュータ加工によりグリッパー形状に加工することが容易です。しかし、技術の進歩により、アルミニウムよりも優れた素材、強度、軽量化が実現しています。これらの材料は、炭素繊維と炭素繊維複合材料です。

炭素繊維は非常に強いが、非常に軽い素材です。炭素繊維は鋼鉄の5倍の強度と2倍の強度を持つ。しかし、炭素繊維は重量対強度比が非常に低いため、炭素繊維シートは非常に軽く、非常に高い引張強度を持っています。多くの場合、炭素繊維は他の材料と結合され、最終製品は炭素繊維強化ポリマー(cfrp)と呼ばれます。炭素繊維は、スポーツ用品、医療機器、自動車部品、ロボット部品など、何でも作ることができます。

なぜカーボンファイバーロボットグリッパーの製造に利点があるのか

ロボット用グリッパーにはアルミニウムが選ばれているようですが、この金属の柔らかさは長期の耐用年数を短くする可能性があります。統計によると、炭素繊維複合材はアルミニウムより42%軽く、鋼より3倍軽い。これにより、両方の材料に最適な選択となります。ロボット用カーボンファイバーグリッパーに適した炭素繊維特性は以下の通りです。