碳纤维牙叉材料的选择要复合哪些标准?

  碳纤维牙叉主要运用于高科技产业LCD、晶片组装制程设备,取代以往笨重的金属制机械手臂,大幅降低震幅并提高稳定度与生产效率。碳纤维牙叉具有强度高,寿命长、质量轻、低密度、尺寸稳定、热膨胀系数小、自润滑和吸能抗震等一系列优异性能。它高比模、耐疲劳、抗蠕变、耐高温、损,比起金属管材优点更甚。也能够更好地对LCD显示屏搬运过程中起到很好的保护作用。

碳纤维牙叉

  机器人的用途不同,组成部分也不同,不同的构件需要采用不同的材料。江苏博实碳纤维长期为工业/民用机器人提供碳纤维牙叉的定制服务,所有的碳纤维牙叉材料选择都符合以下几个标准:

  1. 牙叉材料轻量化

  机器人的牙叉需要不断重复性地完成设计好的各种动作。作为运动部件,还要有良好的受控性,所以,它必须是轻型材料。机器人牙叉如果太重,惯量就会随之增大,并直接影响到负载,降低牙叉的自重能有效降低惯量,提升操作速度。

  从这个角度上说,钢类材料最重,比铝合金要重60%以上,高强度钢达到7.8g/cm3,铝也有2.7g/cm3,碳纤维比重最小,只有1.75g/cm3,因而碳纤维制成的牙叉是目前所有材质中最轻的,能使牙叉操作更加灵便准确。

  2. 牙叉材料高强度

  从力学角度说,牙叉材料首先应是结构材料。无论是哪一种机器人手臂,都应该优先选择强度大的材料。如果牙叉的强度不够,手臂在承受载荷时就容易产生变形和断裂。因此,传统的牙叉材料往往会选择一些高强度材料,如钢、铸铁、合金钢等。

  铝合金的重量介于碳纤维和碳钢之间,强度次于碳纤维,高于碳钢,但韧性较低,缺乏弹性。碳纤维的特点不仅是质轻,强度更高。目前碳纤维复合材料强度约为1400MPa,而般的钢不过是600MPa,在比强度上,碳纤维复合材料要比钢高出许多。

  3.牙叉材料抗振性好

  除了重量、强度之外,振动也是牙叉选材需要特别重视的条件之一。牙叉在运动过程中往往会产生振动,这种振动不仅会导致牙叉的弯曲变形,还将大大降低它的运动精度。这对柔性牙叉来说最为明显,由于其质量轻,机械振动过大必然会影响其机械性能。

碳纤维牙叉

  随着工业机器人应用范围的不断扩大,尤其是为了满足一些特殊工作环境中的应用需求,牙叉性能正朝着高效、低耗、轻质、灵便的方向发展。在此情况下,碳纤维复合材料的应用为提高牙叉的操作性、灵活性以及更强大的功能性做出了突出贡献。