مزایای فیبر کربن در کاربردهای ربات

مزایای فیبر کربن در کاربردهای ربات

بازوی رباتیک یکی از اجزای اصلی ربات برای انجام وظایف عملیاتی است. عملکرد اصلی آن دریافت دقیق دستورالعمل ها در هنگام تعامل با محیط و مکان یابی دقیق نقطه ای در فضای سه بعدی (یا دو بعدی) برای عملیات استاندارد شده است. بازوهای رباتیک به عنوان یکی از پرکاربردترین دستگاه های مکانیکی خودکار در زمینه رباتیک، نقش مهمی در تولید صنعتی، پزشکی، غیرنظامی، نظامی، لجستیک حمل و نقل و اکتشافات فضایی دارند. انواع جدیدی از بازوهای رباتیک در حال استفاده از مواد کامپوزیتی فیبر کربن هستند. مزایای این ماده جدید که چندین برابر مواد فلزی گرانتر است چیست؟ دلایلی که طراحان بازوی رباتیک مواد کامپوزیت فیبر کربن را انتخاب می کنند چیست؟

دلیل 1: وزن کم

وزن بازوی رباتیک باید تا حد امکان سبک باشد و هر چه بازوی رباتیک سبکتر باشد ممان اینرسی آن کمتر است. طراحی سبک می تواند نسبت قدرت به وزن بازوهای رباتیک را بهینه کند و انتخاب مواد سبک وزن نیز راه مهمی برای دستیابی به وزن سبک برای بازوهای رباتیک است. چگالی مواد کامپوزیتی فیبر کربن تنها یک سوم چگالی فولاد است و حدود 30 درصد سبک تر از آلیاژ آلومینیوم است. وزن سبک به این معنی است که مصرف انرژی در حین کار با بازوی رباتیک کمتر است و آن را سبک تر و کارآمدتر می کند. حتی اگر مصرف انرژی فقط اندکی کاهش یابد یا راندمان تولید کمی بهبود یابد، تأثیرات ناشی از این امر در کارهای طولانی مدت و دسته ای بسیار زیاد است.

دلیل 2: شدت بالا

بازوی رباتیک باید ضمن دستیابی به وزن سبک، از ظرفیت بار کافی اطمینان حاصل کند. وزن اولیه ای که یک بازوی رباتیک باید تحمل کند شامل وزن خود بازو به اضافه حداکثر وزن قطعه کاری است که می تواند با چنگال های خود بگیرد. مواد کامپوزیتی فیبر کربن دارای استحکام ویژه و مدول ویژه بالاتری نسبت به فولاد هستند و استحکام کششی آنها معمولاً بالای 3500 مگاپاسکال است که 7-9 برابر فولاد است. یک بازوی رباتیک فیبر کربن جمع شونده که توسط یک شرکت فیبر کربن خاص برای روبات‌های کاوش تونل پیکربندی شده است، تنها ضخامت 5 میلی‌متر و قطر 18 سانتی‌متر دارد. با این حال، می تواند ابزار و تجهیزاتی با وزن بیش از 100 کیلوگرم را حمل کند. این عملکرد باربری بالا به ربات امکان توسعه به سمت عملکردهای متنوع را می دهد.

دلیل 3: خزش کم

مواد کامپوزیتی فیبر کربن دارای ضریب انبساط حرارتی ناچیز، خزش کم هستند و می توانند با محیط های کاری با اختلاف دمای زیاد سازگار شوند. یک لوله بازوی رباتیک تلسکوپی مستطیل شکل که مخصوص ربات های بازرسی توان الکتریکی طراحی شده است، که نه تنها وزن خود و مصرف انرژی را کاهش می دهد، بلکه چرخه کار را به طور تصاعدی گسترش می دهد. عملکرد پایدار آن در محیط های آب و هوایی سخت مانند دماهای سرد و بالا می تواند دستورالعمل ها را با دقت و سرعت کامل کند و نقش بسیار زیادی در جایگزینی کار بازرسی دستی ایفا کند، این نیز دلیل مهمی برای انتخاب مواد کامپوزیت فیبر کربن برای طراحی ربات در بسیاری از محیط های کاری خاص است. .

www.superbheater.com