Varför är kolfiber ett bra val för robotar med lätta gripare?

Tillverkare använder ofta termen "gripare" (översatt på kinesiska: gripare eller gripare) för att beskriva den del av en robotarm (mekanisk arm) som används för att ta tag i föremål och flytta dem från en plats till en annan. Grippare/gripare används inom en mängd olika branscher, inklusive paketerade varor, träprodukter, bygg- och fordonsmontering. Det finns flera typer av gripare, de vanligaste är främst:

Mänskliga handgripare: Dessa gripare kan ha flera spetsiga spetsar som sträcker sig framåt, liknande en människohand.

Sugkoppar: Dessa gripare har högeffektiva sugkoppar som fästs på föremål för enkel transport.

Viktiga faktorer att tänka på vid griptillverkning

Oavsett hur gripmaskinen ser ut har robotgriparna en sak gemensamt - de måste vara lätta och mycket starka. Om griparen är tillverkad av ett tyngre material, t.ex. stål, kan det orsaka stress på robotarmen. Med tiden kan robotarmens prestanda börja försämras, vilket kan fördröja hela monteringsprocessen. Den tunga griparen kan också överbelasta robotarmen, så den kommer inte att kunna greppa tyngre föremål som avsett. När man bygger gripare för robotar är det viktigt att leta efter material som är lätta och starka.

Aluminiumhandtag verkar vara ett bra val, eftersom de är tre gånger lättare än stål. Aluminium är en relativt mjuk metall, så det är lättare att bearbeta in i gripformen genom datorbearbetning. Teknikens framsteg har dock gett oss bättre, starkare och lättare material än aluminium. Dessa material är kolfiber och kolfiberkompositer.

Kolfiber är ett mycket starkt men mycket lätt material. Kolfiber är 5 gånger starkare och dubbelt så hårt som stål. Kolfiber har dock ett mycket lågt vikt-styrka förhållande, vilket innebär att kolfiberplåtar är mycket lätta, men mycket hög draghållfasthet. Ofta kombineras kolfiber med andra material och slutprodukten kallas en kolfiberförstärkt polymer (CFRP). Kolfiber kan användas för att göra allt, inklusive sportartiklar, medicinsk utrustning, bildelar och robotdelar.

Varför kolfiber har fördelar vid tillverkning av robotgripare

Aluminium verkar vara det material som valts för robotgripare, men mjukheten hos denna metall kan leda till minskad livslängd på lång sikt. Enligt statistik är kolfiberkompositer 42% lättare än aluminium och tre gånger lättare än stål. Detta gör den till det bästa valet för båda materialen. Kolfiberegenskaper som lämpar sig för robotgripare av kolfiber är följande:

a. Hög draghållfasthet:

Draghållfasthet avser ett materials motstånd mot sträckning. Kolfiberdelar är mycket motståndskraftiga mot denna skada.

b. Korrosionsbeständighet:

På lång sikt kan fabriksmiljön orsaka korrosion av de material som används för att tillverka robotgripare. Kolfiberkompositmaterial är kemiskt stabila och rostar inte.

c. Olika former:

Kolfibrer kan vävas, vilket innebär att kolfibrer kan anslutas till varandra i olika mönster. Olika vävmetoder resulterar i något olika slutprodukter, så robotgripare kan anpassas på ett antal sätt för att bäst passa deras uppgift och miljö.

d. Lättvikt:

Den största fördelen med kolfiber jämfört med konkurrenterna är vikten. Styrka-till-vikt förhållandet av kolfiber är mycket gynnsam. Du kan få en nästan oförstörbar robotgripare som inte krossar armen heller.

e. Låg termisk expansion:

Kolfiber har ett högt motstånd mot temperaturförändringar, vilket innebär att kolfibergriparen inte expanderar eller drar ihop sig vid olika temperaturer. Därför är den idealisk för fabriks- eller monteringslinjeplacering.

Sammantaget är fördelarna med kolfiberrobotgripare bland annat:

42% lättare

Stivheten ökade med 30%

Bärkapaciteten hos robotarmen är större

Högre arbetshastighet för robotarmen

Ökad hållbarhet/längre livslängd

Elegant, högteknologisk matt svart look

Sammanfattningsvis

Sammantaget utgör kolfiber en stor utmaning för traditionella material som aluminium och stål när man tillverkar gripare för robotarmar. Kolfiberkompositernas höga styrka/vikt-förhållande, tillsammans med deras tolerans och hållbarhet mot olika temperaturer, gör dem till det bästa valet för robotarmar.

Anpassade kolfiberark av olika tjocklekar kan tillverkas för att skapa effektivare robotarmar, och slutresultatet bör få roboten att prestera snabbare, effektivare, och i det långa loppet kommer den också att vara mer motståndskraftig mot skador.