کار روبات های صنعتی ، روبات های پزشکی ، روبات های بارگیری لجستیک و غیره عمدتا توسطبازوهای ربات. بازوی ربات یک ربات یکی از بخش های اصلی ربات برای انجام وظایف عملیاتی است و وظیفه اصلی آن پذیرش دقیق دستورالعمل ها و مکان یابی دقیق نقطه ای در فضای سه بعدی (یا دو بعدی) برای عملیات تنظیم شده است. در حین تعامل با محیط عملکرد بازوی ربات ارزش کاربرد ربات را تعیین می کند، CFRP وزن سبک، استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی خوب است، به خصوص در محیط اختلاف دما، خزش مواد کوچک است، اعمال شده روی بازوی ربات می تواند به بهبود ربات کمک کند. دقت و کارایی عملیاتی، برای افزایش طول عمر بازو، می توان آن را به طور گسترده در ربات های بازرسی شبکه برق، روبات های بررسی تونل، ربات های جراحی و سایر زمینه ها استفاده کرد.
اکنون، بازوهای ربات های جدید بیشتری شروع به استفاده از مواد کامپوزیت فیبر کربن می کنند، عمدتاً به این دلیل که مزایای زیر را دارد:
مزیت 1: وزن سبک ، مصرف کم مصرف ، بهره وری بالا
وزن خود بازو باید تا حد امکان سبک باشد، هر چه بازو سبکتر باشد، اینرسی حرکتی آن کمتر است. از طریق طراحی سبک وزن، عملکرد نسبت وزن بازو را می توان بهینه کرد، انتخاب مواد تولید سبک وزن نیز راه مهمی برای دستیابی به بازوی سبک وزن است. مواد کامپوزیت فیبر کربن یک سوم چگالی فولاد و حدود 30 درصد سبک تر از آلیاژ آلومینیوم است، به این معنی که بازو در حین کار انرژی کمتری مصرف می کند و راحت تر و سریع تر کار می کند. حتی یک کاهش اندک در نسبت مصرف انرژی، یا افزایش اندک در بهره وری، تاثیر زیادی بر چرخه طولانی و کار دسته ای خواهد داشت.
مزیت 2: توابع قوی ، انعطاف پذیر ، همه کاره
در حین دستیابی به وزن سبک ، بازوی رباتیک باید از ظرفیت بار کافی برخوردار باشد. بازوی مکانیکی برای مقاومت در برابر وزن اساسی ، از جمله وزن خود بازو به علاوه حداکثر وزن قطعه کار آن ، مواد کامپوزیت فیبر کربن نسبت به استحکام و مدول بالاتر از فولاد است و استحکام کششی آن به طور کلی بالاتر از 3500mpa است ، {{ 1}} بار از فولاد ، این ظرفیت بارگذاری زیاد ، ربات را به جهت کاربردی متنوع توسعه امکان می دهد.
مزیت 3: خزش کم، دقت بالا، سازگاری قوی
کامپوزیت های فیبر کربن دارای ضریب انبساط حرارتی ناچیز، خزش کم هستند و قادر به سازگاری با محیط های کاری با اختلاف دمای زیاد هستند. این نه تنها با کاهش وزن مرده و مصرف انرژی چرخه کار را به طور تصاعدی افزایش می دهد، بلکه عملکرد پایدار آن در محیط های آب و هوایی سخت مانند دماهای سرد و بالا و توانایی آن در اجرای دقیق و سریع دستورات، دلیل مهمی است که فیبر کربن را نشان می دهد. کامپوزیت ها برای طراحی ربات در بسیاری از محیط های کاری خاص ترجیح داده می شوند.
مزیت 4: مقاومت در برابر خستگی، عمر طولانی، هزینه کم مالکیت
کامپوزیت های فیبر کربن از مقاومت خستگی خوبی برخوردار هستند و قطعات ساخته شده از این ماده کامپوزیت پیشرفته دارای عمر طولانی مدت هستند و نیاز به نگهداری یا تعویض کمتری دارند. برای استفاده کامل از مقاومت خستگی کامپوزیت های فیبر کربن ، آنها باید از ساده ترین طراحی تولید شوند ، زیرا مقاومت خستگی واقعی بازوهای ربات کامپوزیت فیبر کربن اغلب با طراحی زاویه ای از جهت گیری کامپوزیت و بار محدود می شود جهت بنابراین ، هنگام استفاده از کامپوزیت های فیبر کربن برای تولید بازوی ربات ، لازم است یک برنامه تولید ویژه برای بار و شرایط کار واقعی که بازوی ربات در معرض آن قرار خواهد گرفت ، طراحی کنید.
