Tại sao sợi carbon là một lựa chọn tốt cho robot với kẹp nhẹ?

Các nhà sản xuất thường sử dụng thuật ngữ "grab" để mô tả một phần của cánh tay robot (cánh tay robot) để lấy đồ vật và di chuyển nó từ nơi này sang nơi khác. Fixture/Fixture được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau bao gồm hàng hóa đóng gói, sản phẩm gỗ, xây dựng và lắp ráp ô tô. Có một số loại kẹp, phổ biến nhất bao gồm:

Tay cầm tay: Những tay cầm này có thể có nhiều đầu kéo dài về phía trước, tương tự như tay người.

Sucker: Các kẹp này có sucker công suất cao có thể được gắn vào các mặt hàng để dễ dàng vận chuyển.

Các yếu tố chính cần xem xét trong sản xuất đồ gá

Bất kể đồ đạc trông như thế nào, đồ đạc robot đều có một điểm chung - chúng phải nhẹ và rất chắc chắn. Nếu kẹp được làm từ vật liệu nặng hơn, chẳng hạn như thép, nó có thể gây căng thẳng cho cánh tay robot. Theo thời gian, hiệu suất của cánh tay robot có thể bắt đầu giảm, điều này có thể làm trì hoãn toàn bộ quá trình lắp ráp. Một bộ lấy nặng cũng có thể làm quá tải cánh tay robot để không thể lấy các vật nặng hơn như mong đợi. Khi chế tạo đồ đạc cho robot, điều quan trọng là phải tìm vật liệu nhẹ và chắc chắn.

Tay cầm nhôm dường như là một lựa chọn tốt vì chúng nhẹ hơn gấp ba lần so với thép. Nhôm là một kim loại tương đối mềm, vì vậy nó dễ dàng hơn để gia công vào hình dạng kẹp bằng máy tính. Tuy nhiên, những tiến bộ trong công nghệ đã cho chúng ta những vật liệu tốt hơn, mạnh hơn và nhẹ hơn nhôm. Những vật liệu này là sợi carbon và composite sợi carbon.

Sợi carbon là một vật liệu rất mạnh nhưng rất nhẹ. Sợi carbon mạnh hơn thép gấp 5 lần và cứng hơn thép gấp đôi. Tuy nhiên, tỷ lệ trọng lượng và độ bền của sợi carbon rất thấp, có nghĩa là tấm sợi carbon rất nhẹ nhưng độ bền kéo rất cao. Thông thường, sợi carbon được kết hợp với các vật liệu khác và sản phẩm cuối cùng được gọi là polymer gia cố sợi carbon (CFRP). Sợi carbon có thể được sử dụng để sản xuất bất cứ thứ gì, bao gồm đồ thể thao, thiết bị y tế, phụ tùng ô tô và phụ tùng robot.

Tại sao sợi carbon có lợi thế trong sản xuất đồ gá robot

Nhôm dường như là vật liệu được lựa chọn cho đồ đạc robot, nhưng sự mềm mại của kim loại này có thể dẫn đến tuổi thọ ngắn hơn. Theo thống kê, vật liệu composite sợi carbon nhẹ hơn 42% so với nhôm và nhẹ hơn ba lần so với thép. Điều này làm cho nó trở thành sự lựa chọn tốt nhất cho cả hai vật liệu. Hiệu suất sợi carbon thích hợp cho kẹp sợi carbon robot như sau:

a. Độ bền kéo cao:

Độ bền kéo đề cập đến sức đề kháng của vật liệu để kéo dài. Các thành phần sợi carbon có sức đề kháng cao đối với thiệt hại này.

b. Chống ăn mòn:

Về lâu dài, môi trường nhà máy có thể gây ra sự ăn mòn vật liệu được sử dụng để chế tạo đồ gá robot. Vật liệu composite sợi carbon ổn định về mặt hóa học và sẽ không bị rỉ sét.

c. Các hình thức khác nhau:

Sợi carbon có thể được dệt, có nghĩa là sợi carbon có thể được kết nối với nhau trong các mẫu khác nhau. Các phương pháp dệt khác nhau dẫn đến sản phẩm cuối cùng hơi khác nhau, vì vậy đồ đạc robot có thể được tùy chỉnh theo nhiều cách để phù hợp nhất với nhiệm vụ và môi trường của nó.

d. Trọng lượng nhẹ:

Lợi thế lớn nhất của sợi carbon so với các đối thủ cạnh tranh là trọng lượng. Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng của sợi carbon rất thuận lợi. Bạn có thể có được một robot gripper gần như không thể phá hủy mà cũng không nghiền nát cánh tay.

e. Mở rộng nhiệt thấp:

Sợi carbon có khả năng chống lại sự thay đổi nhiệt độ cao, có nghĩa là kẹp sợi carbon không mở rộng hoặc co lại ở các nhiệt độ khác nhau. Vì vậy, nó là hoàn hảo cho các nhà máy hoặc dây chuyền lắp ráp vị trí.

Nhìn chung, lợi thế của kẹp robot sợi carbon bao gồm:

Giảm 42%

Độ cứng tăng 30%

Khả năng chịu tải của cánh tay robot lớn hơn

Cánh tay robot hoạt động nhanh hơn

Cải thiện độ bền/kéo dài tuổi thọ

Thời trang, công nghệ cao Matt đen xuất hiện

Tóm lại

Nhìn chung, sợi carbon đặt ra một thách thức lớn đối với các vật liệu truyền thống như nhôm và thép khi chế tạo kẹp cho cánh tay robot. Tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao của vật liệu composite sợi carbon, cũng như khả năng chịu đựng và độ bền của chúng đối với các nhiệt độ khác nhau, làm cho chúng trở thành lựa chọn tốt nhất cho cánh tay robot.

Các tấm sợi carbon tùy chỉnh có độ dày khác nhau có thể được chế tạo để tạo ra cánh tay robot hiệu quả hơn, và kết quả cuối cùng sẽ cho phép robot thực hiện nhanh hơn và hiệu quả hơn, và về lâu dài, nó cũng có khả năng chống hư hỏng cao hơn.