De voordelen van koolstofvezel in robottoepassingen
Laat een bericht achter
De voordelen van koolstofvezel in robottoepassingen
Een robotarm is een van de belangrijkste componenten van een robot om operationele taken uit te voeren. De belangrijkste functie is het nauwkeurig ontvangen van instructies tijdens interactie met de omgeving en het nauwkeurig lokaliseren van een punt in de driedimensionale (of tweedimensionale) ruimte voor gestandaardiseerde operaties. Als een van de meest gebruikte geautomatiseerde mechanische apparaten op het gebied van robotica spelen robotarmen een belangrijke rol in de industriële productie, medische, civiele, militaire, transportlogistiek en ruimteverkenning. Steeds meer nieuwe soorten robotarmen maken gebruik van koolstofvezelcomposietmaterialen. Wat zijn de voordelen van dit nieuwe materiaal, dat vele malen duurder is dan metalen materialen? Wat zijn de redenen waarom ontwerpers van robotarmen kiezen voor koolstofvezelcomposietmaterialen?
Reden 1: Licht eigengewicht
Het gewicht van de robotarm moet zo licht mogelijk zijn, en hoe lichter de robotarm, hoe kleiner het traagheidsmoment. Lichtgewicht ontwerp kan de verhouding tussen vermogen en gewicht van robotarmen optimaliseren, en het selecteren van lichtgewicht materialen is ook een belangrijke manier voor robotarmen om lichtgewicht te bereiken. De dichtheid van koolstofvezelcomposietmaterialen is slechts een derde van die van staal en is ongeveer 30% lichter dan een aluminiumlegering. Lichtgewicht betekent dat het energieverbruik tijdens de bediening van de robotarm lager is, waardoor deze lichter en efficiënter is. Zelfs als het energieverbruik maar een klein beetje wordt verlaagd of de productie-efficiëntie iets wordt verbeterd, zijn de effecten die dit met zich meebrengt bij langdurig en batchwerk enorm.
Reden 2: Hoge intensiteit
De robotarm moet zorgen voor voldoende draagvermogen en toch een laag gewicht hebben. Het basisgewicht dat een robotarm moet dragen omvat het gewicht van de arm zelf plus het maximale gewicht van het werkstuk dat hij met zijn klauwen kan vastpakken. Koolstofvezelcomposietmaterialen hebben een hogere specifieke sterkte en specifieke modulus dan staal, en hun treksterkte ligt over het algemeen boven 3500 MPa, wat 7-9 maal die van staal is. Een intrekbare robotarm van koolstofvezel, geconfigureerd door een bepaalde koolstofvezelonderneming voor robots voor tunnelonderzoek, heeft een dikte van slechts 5 mm en een diameter van 18 cm. Het kan echter instrumenten en apparatuur vervoeren die meer dan 100 kilogram wegen. Deze hoge belastbaarheid geeft de robot de mogelijkheid zich te ontwikkelen naar gediversifieerde functies.
Reden 3: Lage kruip
Koolstofvezelcomposietmaterialen hebben een verwaarloosbare thermische uitzettingscoëfficiënt, lage kruip en kunnen zich aanpassen aan werkomgevingen met grote temperatuurverschillen. Een rechthoekige telescopische robotarmbuis, speciaal ontworpen voor inspectierobots voor elektrische energie, die niet alleen het eigen gewicht en het energieverbruik vermindert, maar ook de werkcyclus exponentieel verlengt. De stabiele prestaties in barre weersomstandigheden zoals koude en hoge temperaturen kunnen instructies nauwkeurig en snel voltooien, wat een grote rol speelt bij het vervangen van handmatige inspectiewerkzaamheden. Dit is ook een belangrijke reden om koolstofvezelcomposietmaterialen te selecteren voor robotontwerp in veel specifieke werkomgevingen .
www.superbheater.com
