碳纖維機械手臂和外殼的優(yōu)點 ??????????2016-12-04

機械手臂是機器人技術(shù)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用*廣泛的自動化機械裝置，盡管它們的形態(tài)各有不同，但它們都有一個共同的特點，即通過接受指令，**地定位到三維（或二維）空間上的某一點進行作業(yè)。機械手臂一般有伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降這三種運動，其中旋轉(zhuǎn)、升降運動是由橫臂和產(chǎn)柱去完成的，手臂的基本作用則是將手爪移動到所需位置以及承受抓取工件的**重量和手臂自身的重量等。此外，管路、冷卻裝置、行程定位裝置和自動檢測裝置等，一般也都裝在手臂上。因此，手臂的結(jié)構(gòu)、工作范圍、承載能力和動作精度都會直接影響整個機械的工作性能。質(zhì)輕，高強度的碳纖件就成為**。

合金鋼、經(jīng)過熱處理的**鋼、鋁合金等輕型合金都是制作機械手臂的原材料，但碳纖維復(fù)合材料為原材料的機械手臂將成為未來幾年機械臂生產(chǎn)的一大趨勢。鋼類材料*重，比鋁合金要重60%以上，高強度鋼達到7.8g/cm3，鋁也有2.9g/cm3，碳纖維比重*小，只有1.75g/cm3如：有一款機械手臂長930mm，寬150mm，壁厚５mm，總重量卻只有3千克。現(xiàn)在我們在碳纖維機械臂成型和外殼件加工的工藝已越來越成熟：拉擠成型，模壓成型，纏繞成型，混合成型，真空導(dǎo)入成型等，從比重、強度、蠕變性及成本價格等多方面因素綜合比較，復(fù)合材料碳纖維機械臂必將部分取代傳統(tǒng)金屬材質(zhì)機械臂和外殼。

碳纖維的特點不僅是質(zhì)輕，強度更高。目前碳纖維復(fù)合材料強度約為1400MPa，而鋼呢？一般的鋼不過是600MPa，在比強度上碳纖維要比鋼高出許多。

?機械臂的工作環(huán)境對材質(zhì)也提出了相應(yīng)的要求，比如一定的溫差中，金屬會出現(xiàn)相應(yīng)的蠕變情況，這種蠕變看似微乎其微，但是對機械臂操作**的影響還是比較明顯的。碳纖維不同于一般的鋼和鋁合金，在零下幾十度到200℃之間都能保持*小的蠕變性，因此可以適用于不同的工作環(huán)境中。

從經(jīng)濟的角度方面來取舍的話，看似碳纖維原材料比鋁合金要貴很多，但是在具體應(yīng)用中，鋁從原材料到成型，這其中的加工成本所占的成本比例更大。同樣型號的鋁合金機械臂與碳纖維機械臂的成本價格所差無幾，碳纖維制品可設(shè)計性好，借助于模具，可實現(xiàn)各種異型成型，流線型漸變厚度等零件的批量生產(chǎn)，有效提高加工速度和產(chǎn)品一致性，因此，在性價比綜合因素上看，碳纖維材質(zhì)的機械臂將有非常廣闊的應(yīng)用前景。

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