На волне быстрого развития промышленного интеллектуального производства робототехника развивается и совершенствуется с беспрецедентной скоростью. Среди них концевой эффектор (например, захваты, присоски, манипуляторы и т. д.), являющийся ключевым компонентом «руки» робота, развивается в направлении «высокой производительности, высокой точности и легкости». Эта тенденция особенно заметна в сценариях с большими пролетами и высокоскоростными-операциями, такими как автоматическая обработка, погрузка и разгрузка, а также быстрая сборка.
Однако, хотя традиционные металлические захваты (например, из алюминиевых сплавов и нержавеющей стали) обладают надежной прочностью, они тяжелые, медленно реагируют и потребляют много энергии. Они не могут удовлетворить требования к высокой-скорости и точному управлению и стали важным узким местом, ограничивающим повышение производительности всей машины.
Углеродное волокно, обладающее высокой прочностью, низкой плотностью, устойчивостью к коррозии и усталостной прочностью, — это материал, широко используемый в-высокотехнологичных областях, таких как аэрокосмическая, гоночная и военная промышленность. Углеродное волокно предпочитают из-за его «высокой прочности, низкой плотности, коррозионной стойкости и усталостной стойкости». Сегодня этот передовой композитный материал был инновационно внедрен в производство концевых захватов для роботов, что постепенно меняет технический ландшафт отрасли. Он широко используется в аэрокосмической отрасли,-высокотехнологичном производстве и других областях. Этот инновационный материал применяется для значительного снижения веса захвата при одновременном обеспечении прочности конструкции. По сравнению с традиционными материалами из алюминиевых сплавов давление нагрузки на конце робота значительно уменьшено, тем самым улучшая скорость реакции и точность движения всей машины. По сравнению с алюминиевым сплавом плотность углеродного волокна составляет около 1/3 плотности алюминиевого сплава. При сохранении той же прочности конструкции вес корпуса захвата может быть значительно уменьшен. После уменьшения веса захвата общая инерция движения робота уменьшается, ускорение увеличивается, скорость реакции увеличивается, работа становится более плавной, а точность выше. Углеродное волокно обладает более высокой устойчивостью к влажности, химической коррозии, усталости и т. д. и особенно подходит для высокочастотных работ и операций в сложных условиях.
Благодаря всестороннему-развитию Индустрии 4.0 и интеллектуальному производству тенденцией развития конечных исполнительных механизмов стали легкий вес, высокая производительность и интеллект. Благодаря технологическому прорыву в области материалов из углеродного волокна границы применения захватов с длинным-ходом были пересмотрены, что позволило обеспечить более эффективные и гибкие решения для манипулирования роботами, загрузки и разгрузки, а также сборки заготовок.
При использовании захватов с длинным-ходом конструкция из углеродного волокна эффективно предотвращает деформацию и нестабильность, вызванные увеличенным пролетом; в сценариях высокоскоростной-сортировки/укладки на поддоны/погрузочно-разгрузочных работ материалы из углеродного волокна могут обеспечить более высокую рабочую частоту и более короткие циклы.
Применение углеродного волокна в концевом захвате робота представляет собой модель интеграции материаловедения и интеллектуального оборудования. Оно не только преодолевает ограничения традиционных производственных процессов, но и предоставляет производителям роботов и интеграторам систем автоматизации более перспективные-конструкторские идеи и пути создания продуктов.
