الروبوت الصناعي عبارة عن أجهزة آلية ذات مفاصل متعددة أو درجات من الحرية في المجال الصناعي. إنها مجموعة عالية التقنية تتكون من سلسلة من التخصصات مثل الآلات والمواد والإلكترونيات والتحكم وتكنولوجيا الكمبيوتر. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في التصنيع الميكانيكي ، والإنتاج الكيميائي ، وبناء الطرق والجسور ، والتعدين المعدني ، والدفاع الوطني والصناعة العسكرية ، واستكشاف الفضاء ، وغيرها من المجالات. تحل الروبوتات الصناعية محل البشر في المهام الثقيلة والمفردة ، والتي لها أهمية كبيرة في تقليل كثافة اليد العاملة البشرية ، وتحسين كفاءة الإنتاج ومستويات الإنتاجية.
من أجل إدراك دور الروبوتات الصناعية بشكل أفضل وتقليل وزن الذراع الآلية ، بدأ الباحثون في استخدام مواد مركبة من ألياف الكربون لصنع الذراع الآلية. تقلل المواد المركبة من ألياف الكربون من وزن الذراع الآلية ، وكذلك قوة المحرك ، وتوفر استهلاك الطاقة. تتميز الذراع الروبوتية المصنوعة من ألياف الكربون بخصائص القوة العالية ، والمعامل العالي ، والوزن الخفيف ، والتشوه الأقل ، والتصميم الجيد والقدرة على المعالجة.
Shandong Runfeng CFRP هي مؤسسة تركز على منتجات ألياف الكربون ، وتوفر ذراعًا آليًا من ألياف الكربون للعملاء. وفقًا للشخص المسؤول عن Runfeng CFRP ، بدءًا من روبوتات نظام الإحداثيات الديكارتية ثلاثية المحاور وأربعة محاور إلى الروبوتات متعددة المفاصل ، بدءًا من الوصلات الميكانيكية وأنابيب الذراع إلى المفاصل الميكانيكية ، ونسبة أجزاء الروبوت المصنوعة من مواد مركبة من ألياف الكربون بازدياد. إن الطلب على المواد عالية القوة وخفيفة الوزن في الروبوتات الصناعية قوي بنفس القدر كما هو الحال في صناعة السيارات.
بالنسبة للروبوتات الصناعية ، فإن تحسين نسبة الحمل إلى الوزن هو المهمة الرئيسية. تعد قدرة التحمل ، والوزن الذاتي ، والصلابة ، والقصور الذاتي للحركة ، ودقة الموقف ، وما إلى ذلك ، العديد من المؤشرات المهمة للروبوتات الصناعية لاختيار المواد. تبدو هذه المتطلبات متناقضة ، لأن الصلابة الجيدة والحمل الثقيل غالبًا ما يعنيان أن الهيكل سميك وهناك العديد من قضبان التوجيه ، والتي ستزيد حتمًا من وزن الذراع.
لا يحتاج الذراع الآلي إلى تحمل وزنه فحسب ، بل يحتاج أيضًا إلى تحمل الوزن الأقصى لقطعة العمل الممسكة ، الأمر الذي يتطلب عدم توتر الذراع الميكانيكية أو كسرها عندما تتحمل العبء. من منظور قوة الشد ، تبلغ قوة الشد للمواد المركبة من ألياف الكربون 2000 ميجا باسكال ، بينما تبلغ قوة الشد لسبائك الألومنيوم حوالي 800 ميجا باسكال. من حيث المتانة ، فإن صلابة سبائك الألومنيوم منخفضة نسبيًا وتفتقر إلى المرونة. ومع ذلك ، تتميز ألياف الكربون بنعومة ألياف النسيج وقابليتها للمعالجة ، لذا فإن صلابتها أعلى بكثير من صلابة سبائك الألومنيوم ، كما أن مواد ألياف الكربون أقل عرضة للكسر ..
سرعة حركة الذراع الميكانيكي من البدء حتى الكبح لها تأثير مباشر على ثبات عملها. فكلما كان وزن الذراع أخف ، كان قصر القصور الذاتي للحركة أصغر ، وكانت تعمل بشكل أسرع وأكثر ثباتًا ، مما ينتج عنه دقة أعلى في تحديد الموضع. على سبيل المثال ، يبلغ الطول الإجمالي للذراع الروبوتية المصنوعة من ألياف الكربون التي تنتجها شركتنا 1500 مم ، والعرض 150 مم ، وسماكة الجدار 5 مم. يبلغ الوزن الإجمالي للذراع الآلي بالكامل 5 كجم فقط ، مما يحسن بشكل كبير الدقة التشغيلية للروبوتات الصناعية.
مع التطوير المستمر لإنتاج ألياف الكربون وتكنولوجيا التصنيع ، أصبح تطبيق ألياف الكربون في الأذرع الروبوتية أكثر شيوعًا في تصنيع الروبوتات الصناعية. بالإضافة إلى بعض الأذرع الروبوتية الكبيرة المصنوعة من ألياف الكربون في مجال الطيران ، بدأت أيضًا مواد ألياف الكربون في الظهور على بعض الأذرع الروبوتية الصغيرة والمتوسطة الحجم في الحياة اليومية.