Kevyet hiilikuitukäsivarret teollisuus- ja yhteistyöroboteille

LIGHTWEIGHT CARBON FIBER ARM FOR INDUSTRY PALLETIZING ROBOTS

Käsivarren paino on keskeinen tekijä, joka vaikuttaa robotin toimintanopeuteen, käsivarren liikeradaan kuormituksen alaisena, robottikäsivarren laakereiden kestävyyteen ja käsivarren kuormituskykyyn. Sääntö on yksinkertainen: mitä painavampi käsivarsi, sitä huonompi suorituskyky. Siksi on ratkaisevan tärkeää löytää erittäin kevyitä ja jäykkiä materiaaleja.
Varret tai tarttujat/imukupit valmistetaan usein alumiinista, joka on kolme kertaa kevyempää kuin teräs ja jota voidaan suhteellisen helposti työstää CNC-prosesseilla , erityisesti pehmeiden metallien kohdalla. Nykyään on kuitenkin saatavilla materiaaleja, jotka ovat vieläkin kevyempiä ja jäykempiä kuin alumiini, kuten hiilikuitu .
Hiilikuitu on noin 43 % kevyempää kuin alumiini ja tarjoaa samalla poikkeuksellisen jäykkyyden. On tärkeää huomata, että hiilikuitukomponenttien jäykkyys riippuu käytetystä materiaalista.

Kevyt hiilikuidusta valmistettu varsi on 43 % kevyempi kuin alumiininen

Prepreg-tekniikalla ja 0/90-kudotuilla standardikankailla valmistetut hiilikuitukomposiitit saavuttavat 90 GPa:n jäykkyyden (Youngin moduuli), kun taas alumiinin jäykkyys on 69 GPa.
Tavalliset hiilikuitukomposiitit ovat noin 35 % jäykempiä ja 43 % kevyempiä kuin alumiini.
Ilmailu- ja avaruuskäyttöön tarkoitetut, korkean moduulin omaavat yksisuuntaiset (UD) hiilikuituosat voivat olla neljä kertaa jäykempiä kuin alumiini. Vaikka nämä kankaat ovat useita kertoja kalliimpia kuin tavalliset hiilikuidut, niillä on merkittävä potentiaali painon vähentämiseen ja jäykkyyden parantamiseen.

---

HOW IS CARBON FIBER USED FOR INDUSTRIAL ROBOTS ARMS?

Hiilikuitua käytetään yhä enemmän teollisuusrobottien käsivarsissa sen ainutlaatuisen keveyden, suuren lujuuden ja jäykkyyden yhdistelmän ansiosta. Näin sitä käytetään:

Kevyt hiilikuitukäsivarsi cobottien/robottien paletointiin. Hiilikuitukäsivarsien valmistaja – WISE CARBON FIBER.

1. Rakenneosat:

• Varren nivelet ja nivelet : Hiilikuitua käytetään teollisuusrobottien varren nivelten ja nivelten valmistukseen. Näiden komponenttien on oltava sekä vahvoja että kevyitä korkean suorituskyvyn ja tehokkuuden varmistamiseksi. Hiilikuidun alhainen tiheys vähentää robottikäsivarren kokonaispainoa, mikä parantaa nopeutta ja vähentää energiankulutusta.
• Päätetyöntekijät : Tarttuimet, kynnet tai muut esineiden kanssa vuorovaikutuksessa olevat päätetyöntekijät on usein valmistettu hiilikuidusta. Tämä vähentää robotin moottoreiden ja laakereiden kuormitusta, mikä mahdollistaa nopeamman ja tarkemman toiminnan.

2. Parannettu suorituskyky:

• Lisääntynyt nopeus : Pienemmän massan ansiosta moottorit voivat liikuttaa käsivarsia nopeammin, mikä parantaa robotin sykliaikaa ja tuottavuutta.
• Vähentynyt kuluminen : Kevyemmät komponentit vähentävät robotin nivelten ja laakereiden rasitusta, mikä pidentää käyttöikää ja harventaa huoltotarvetta.

3. Tarkkuus ja vakaus:

• Tärinänvaimennus : Hiilikuidun korkea jäykkyys ja erinomaiset tärinänvaimennusominaisuudet minimoivat taipumat nopeiden liikkeiden aikana, mikä parantaa robotin tarkkuutta ja vakautta.
• Lämpöstabiilius : Hiilikuidun alhainen lämpölaajeneminen varmistaa, että robottivarsi säilyttää muotonsa ja tarkkuutensa myös vaihtelevissa lämpötiloissa, mikä on kriittistä suurta tarkkuutta vaativissa prosesseissa.

4. Mukautettavuus:

• Räätälöidyt ominaisuudet : Käyttämällä erilaisia ​​hiilikuitujen kudoksia ja suuntia materiaalin ominaisuuksia voidaan räätälöidä vastaamaan tiettyjä vaatimuksia, kuten maksimoimaan lujuus tiettyihin suuntiin ja minimoimaan paino.

5. Kestävyys:

• Korroosionkestävyys : Toisin kuin metallit, hiilikuitu ei syövy, joten se sopii erinomaisesti vaativiin teollisuusympäristöihin, joissa altistuminen kemikaaleille tai kosteudelle on huolenaihe.
• Väsymyskestävyys : Hiilikuidun väsymiskestävyys varmistaa, että robotin käsivarret voivat toimia jatkuvasti suorituskyvyn heikkenemättä.

6. Kustannusnäkökohdat:

• Alkuinvestointi vs. pitkän aikavälin hyödyt : Vaikka hiilikuitukomponentit voivat olla alkuinvestoinneissa kalliimpia verrattuna perinteisiin materiaaleihin, kuten alumiiniin, pitkän aikavälin hyödyt suorituskyvyn, kestävyyden ja vähentyneen huollon suhteen oikeuttavat usein investoinnin korkean suorituskyvyn sovelluksiin.

Hiilikuitua käytetään teollisuusrobottien käsivarsissa kevyiden, vahvojen ja kestävien komponenttien luomiseen, jotka parantavat robotin suorituskykyä, tarkkuutta ja pitkäikäisyyttä.

---

TYPES OF CARBON FIBER ROBOTIC ARMS

Hiilikuiturobottikäsivarsia on saatavilla erityyppisinä niiden suunnittelun, käyttöalueiden ja toiminnallisten vaatimusten perusteella. Tässä on joitakin yleisiä tyyppejä:
1. Kuusiakselinen robottikäsivarsi

• Käyttö : Käytetään tyypillisesti teollisuusautomaatiossa esimerkiksi hitsauksessa, maalauksessa, kokoonpanossa ja pakkaamisessa.
• Ominaisuudet : Kuuden vapausasteen (6 DOF) ansiosta se voi liikkua joustavasti kolmiulotteisessa avaruudessa ja suorittaa monimutkaisia ​​tehtäviä. Hiilikuiturakenne vähentää käsivarren painoa, mikä parantaa nopeutta ja tarkkuutta.

2. Yhteistyörobottikäsi (Cobot)

• Käyttö : Suunniteltu turvalliseen yhteistyöhön ihmisten kanssa, käytetään laajalti teollisuudessa, kokoonpanolinjoilla ja terveydenhuollossa.
• Ominaisuudet : Hiilikuidun kevyt rakenne vähentää energiankulutusta ja parantaa robottikäsivarren turvallisuutta, mikä tekee siitä sopivan ympäristöihin, jotka vaativat ihmisen ja robotin yhteistyötä.

3. Nopea poiminta-ja-paikkausrobottivarsi

• Käyttö : Käytetään nopeissa ja tarkoissa tehtävissä, kuten elektronisten komponenttien poiminnassa ja asetteluun sekä elintarvikkeiden pakkaamiseen.
• Ominaisuudet : Hiilikuidun korkea jäykkyys ja tärinänvaimennusominaisuudet mahdollistavat vakaan ja tarkan toiminnan suurilla nopeuksilla, mikä on ihanteellista suurtaajuustehtäviin.

4. Tyhjiötarraimen robottivarsi

• Käyttö : Käytetään tyypillisesti käsittelyyn, lavaukseen ja muihin materiaalinkäsittelytehtäviin.
• Ominaisuudet : Imukupeilla tai tarttujilla varustettu hiilikuitu, jonka kevyet ja lujat ominaisuudet mahdollistavat raskaiden esineiden käsittelyn tinkimättä toiminnan joustavuudesta, joten se soveltuu raskaiden tavaroiden nostamiseen ja pakkaamiseen.

5. Lääketieteellinen robottikäsivarsi

• Käyttö : Käytetään pääasiassa kirurgisissa toimenpiteissä, kuntoutuksessa ja laboratorioautomaatiossa.
• Ominaisuudet : Hiilikuidun tarkkuus ja bioyhteensopivuus tekevät siitä ihanteellisen lääketieteellisiin ympäristöihin, erityisesti kirurgisiin robotteihin, jotka vaativat suurta tarkkuutta.

6. Modulaarinen robottikäsivarsi

• Sovellus : Käytetään koulutuksessa ja tutkimuksessa, jolloin käyttäjät voivat konfiguroida ja uudelleenkonfiguroida robottikäsivartta tarpeen mukaan.
• Ominaisuudet : Hiilikuidun keveys tekee näistä modulaarisista komponenteista helppoja asentaa ja siirtää säilyttäen samalla hyvän mekaanisen suorituskyvyn, mikä sopii sovelluksiin, jotka vaativat joustavia kokoonpanoja.

7. Ilmailu- ja avaruusrobottikäsi

• Käyttö : Käytetään satelliittien, avaruusasemien ja muiden ilmailu- ja avaruusalusten operaatioissa.
• Ominaisuudet : Hiilikuidun korkea lujuus ja keveys ovat erityisen tärkeitä avaruusympäristöissä, sillä ne auttavat vähentämään avaruusaluksen kokonaispainoa ja parantamaan toimintakykyä ankarissa olosuhteissa.

Tällaiset hiilikuiturobottikäsivarret, jotka on räätälöity erilaisiin sovellusskenaarioihin, osoittavat hiilikuitumateriaalien laajan käytön ja erinomaisen suorituskyvyn teollisuuden, lääketieteen ja ilmailualan aloilla.
Hiilikuitulevyjä käytetään useimmiten kevyiden tarttujien / pneumaattisten imulevyjen valmistuksessa.

Tarttujia ja imulevyjä on saatavana hiilikuidusta valmistettuina 4–60 mm:n paksuisina versioina, mukaan lukien 4, 5, 6, 7, 8, 10, 15, 20 ja 30 mm:n vaihtoehdot.
Pyynnöstä voimme toimittaa myös räätälöityjä tarttujien paksuuksia 1 mm - 60 mm 0,1 mm:n tarkkuudella, kuten 5,1 mm.
Meillä on yli 12 vuoden kokemus robottien ja teollisuuskoneiden varsien/tarrainten toimittamisesta. Tarjoamme myös kierteitys- ja ruuvinkantojen urituspalveluita hiilikuitutarraimiin ja imulevyihin.