Công việc của robot công nghiệp, robot y tế, robot tải hậu cần, v.v. chủ yếu được thực hiện bởicánh tay robot. Cánh tay robot của robot là một trong những bộ phận chính của robot thực hiện các nhiệm vụ vận hành, chức năng chính của nó là tiếp nhận chính xác các hướng dẫn và định vị chính xác đến một điểm trên không gian ba chiều (hoặc hai chiều) để thực hiện các hoạt động được điều chỉnh. khi tương tác với môi trường. Hiệu suất của cánh tay robot quyết định giá trị ứng dụng của robot, CFRP có trọng lượng nhẹ, độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt, đặc biệt trong môi trường chênh lệch nhiệt độ, độ rão của vật liệu nhỏ, áp dụng cho cánh tay robot có thể giúp cải thiện khả năng hoạt động của robot. vận hành chính xác và hiệu quả, để kéo dài tuổi thọ của cánh tay, nó có thể được sử dụng rộng rãi trong robot kiểm tra lưới điện, robot khảo sát đường hầm, robot phẫu thuật và các lĩnh vực khác.
Hiện nay, ngày càng có nhiều cánh tay robot mới bắt đầu sử dụng vật liệu composite sợi carbon, chủ yếu là do nó có những ưu điểm sau:
Ưu điểm 1: Trọng lượng nhẹ, tiêu thụ điện năng thấp, năng suất cao
Trọng lượng bản thân của cánh tay phải càng nhẹ càng tốt, cánh tay càng nhẹ thì quán tính chuyển động của nó càng nhỏ. Thông qua thiết kế gọn nhẹ, hiệu suất của tỷ lệ trọng lượng cánh tay có thể được tối ưu hóa, việc lựa chọn vật liệu sản xuất nhẹ cũng là một cách quan trọng để đạt được cánh tay nhẹ. Vật liệu composite sợi carbon có mật độ bằng 1/3 thép và nhẹ hơn khoảng 30% so với hợp kim nhôm, nghĩa là cánh tay tiêu thụ ít năng lượng hơn trong quá trình vận hành và chạy dễ dàng, nhanh chóng hơn. Ngay cả việc giảm một chút tỷ lệ tiêu thụ năng lượng hoặc tăng năng suất một chút cũng sẽ có tác động rất lớn đến công việc theo chu kỳ dài và theo đợt.
Ưu điểm 2: Mạnh mẽ, kiên cường, đa năng
Trong khi đạt được trọng lượng nhẹ, cánh tay robot phải đảm bảo có đủ khả năng chịu tải. Cánh tay cơ khí chịu được trọng lượng cơ bản, bao gồm trọng lượng của chính cánh tay cộng với trọng lượng tối đa của phôi nắm, vật liệu composite sợi carbon có cường độ và mô đun cao hơn thép và độ bền kéo của nó thường trên 3500Mpa, là {{ Gấp 1}} lần so với thép, khả năng chịu tải cao này mang lại cho robot khả năng phát triển theo hướng chức năng đa dạng.
Ưu điểm 3: Độ leo thấp, độ chính xác cao, khả năng thích ứng mạnh
Vật liệu tổng hợp sợi carbon có hệ số giãn nở nhiệt không đáng kể, độ rão thấp và có khả năng thích ứng với môi trường làm việc có chênh lệch nhiệt độ lớn. Điều này không chỉ kéo dài chu kỳ làm việc theo cấp số nhân bằng cách giảm trọng lượng chết và mức tiêu thụ năng lượng, mà hiệu suất ổn định của nó trong môi trường khí hậu khắc nghiệt như nhiệt độ cao và lạnh, cũng như khả năng thực hiện lệnh chính xác và nhanh chóng, là lý do quan trọng tại sao sợi carbon vật liệu tổng hợp được ưu tiên cho thiết kế robot trong nhiều môi trường làm việc cụ thể.
Ưu điểm 4: Chống mỏi, tuổi thọ cao, chi phí sở hữu thấp
Vật liệu tổng hợp sợi carbon có khả năng chống mỏi tốt và các bộ phận được làm từ vật liệu composite tiên tiến này có tuổi thọ lâu dài và ít cần bảo trì hoặc thay thế hơn. Để tận dụng tối đa khả năng chống mỏi của vật liệu composite sợi carbon, chúng phải được chế tạo theo thiết kế đơn giản nhất, vì khả năng chống mỏi thực tế của cánh tay robot bằng vật liệu composite sợi carbon thường bị hạn chế bởi thiết kế góc của hướng bố trí composite và tải trọng. phương hướng. Vì vậy, khi sử dụng vật liệu composite sợi carbon để sản xuất cánh tay robot cần thiết kế kế hoạch sản xuất đặc biệt phù hợp với tải trọng và điều kiện làm việc thực tế mà cánh tay robot sẽ phải chịu.
