碳纤维机械臂的性能提升方法分析

  随着智能化装备逐步席卷至多个领域,工业机器人也迎来了新一轮的生长期。作为工业机器人的末端传动部件,机器人手臂的作用非常重要,其对工业机器人的工作效率、操作准确性以及能耗比都有着直接的影响。碳纤维复合材料具有优异的力学性能,不仅比强度高、比模量大,抗疲劳性能好,而且蠕变小、耐化学腐蚀性强,是替代传统金属材料的理想选择。

  矩形臂和圆管臂是最为常见的工业机械臂应用形式,但是,现有的碳纤维复合材料机械手臂用空心管,大多采用缠绕工艺,通过这种工艺制作出的机械臂,存在着制品内部孔隙率高、树脂分布不均匀且树脂含量不可控等缺点,影响到机械臂的整体性能表现。

  以江苏博实为客户定制的矩形空心管碳纤维复合材料机械手臂为例,该手臂选用碳纤维复合材料单向及织物预浸料为原材料,采用模压成型方法制成矩形薄壁空心管。与之前的铝合金和钢材料的机械臂相比,这种碳纤维机械臂表现出承载能力大、刚性好、自重轻,工作状态更加平稳,启动、移动和停止更为迅捷,碳纤维复合材料的自带振动阻尼特性使得手臂能更加快速的定位,几接近于零的热膨胀系数更加适用于精密设备,可明显提升机械臂的操作精确性。

  与之前的金属材质机械臂比,这种碳纤维机械臂因为更轻的自重耗能更少,从而实现了同样的电能更长的工作时间,并有了更大的承载能力和工作灵敏性,帮助机器人完成多样化的工作任务。其耐腐蚀、耐疲劳等材料优势赋予了机器人能够在恶劣的工作环境中长期服役的能力,有效提升了机器人的实际应用价值。

  除了上述的矩形臂管外,江苏博实已经为电力巡检、隧道勘测、工业生产等多个领域提供了多样化的碳纤维机械臂制作服务。一个个成功的应用案例都在证明,高性能先进复合材料技术正在为工业现代化作出新的贡献。