從目前情況來(lái)看,隨著人工費(fèi)的上漲以及人手不足的問(wèn)題,各行各業(yè)對(duì)于機(jī)器人的需求在逐步增長(zhǎng)。工業(yè)機(jī)器人將成為工業(yè)自動(dòng)化越來(lái)越重要的一部分。機(jī)械手臂是機(jī)器人領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用最廣泛的裝置,那么采用碳纖維復(fù)合材料制作有何優(yōu)勢(shì)呢?下面我們一起來(lái)了解一下。
(圖示:碳纖維機(jī)械臂)
作為一個(gè)運(yùn)動(dòng)性部件,機(jī)械手臂一般要完成各類已定的運(yùn)動(dòng),材質(zhì)的選擇決定了機(jī)械手臂的動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能。首先,減重材料是制作機(jī)械手臂的良好選擇,機(jī)械手臂的自重不僅影響它的運(yùn)動(dòng)便捷性,還直接影響到驅(qū)使運(yùn)動(dòng)的消耗量,機(jī)械手臂需要運(yùn)動(dòng),需要良好的受控性,不能過(guò)于笨重,重量越輕轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性也越小,高強(qiáng)度鋼的密度為7.8g/cm3,鋁的密度為2.7g/cm3,而碳纖維復(fù)合材料的密度僅有1.7g/cm3,所以碳纖維復(fù)合材料制成的機(jī)械臂是目前材質(zhì)中最輕的一種,使得機(jī)械手臂操作更加便捷。
機(jī)械手臂在承載重力的過(guò)程中,不能有斷裂,也就是說(shuō)制作機(jī)械臂的材料要具有優(yōu)秀的力學(xué)性能,碳纖維復(fù)合材料的特點(diǎn)不僅是質(zhì)量輕,其強(qiáng)度更加優(yōu)秀,比鋼的強(qiáng)度更加優(yōu)秀,并且碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量綜合指標(biāo)在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最突出的。在一定的溫差中,金屬材料會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的蠕變,雖然蠕變小,但是對(duì)于機(jī)械手臂的操作精度仍有影響,碳纖維不同于金屬材料,其熱膨脹系數(shù)小,在零下幾十度到200℃都能夠保持最小的蠕變性,保證了精度。