Mar 05, 2022伝言を残す

炭素繊維の応用知識:ロボットは軽量グリッパーを使用します。なぜ炭素繊維は良い選択ですか?

製造業者は、アイテムをつかんで別の場所に移動するために使用されるロボットアーム(マニピュレータ)の一部を説明するために、「グリッパー」という用語をしばしば使用します。

グリッパー/グリッパーは、包装品、木材製品、建設および自動車組立を含む様々な産業で使用されている。グリッパーにはいくつかの種類がありますが、最も一般的なのは手動グリッパーです:これらのグリッパーは、人間の手のように前方に伸びる複数の先端を有することがあります。吸引カップ:これらのグラブカップには、輸送用のアイテムに接続できる高出力サクションカップがあります。


-グリッパー製造で考慮すべき重要な要素

グリッパーがどのようなものであっても、ロボットグリッパーには1つの共通点があります - 彼らは軽くて非常に強くなければなりません。グリッパがスチールなどの重い材料でできている場合、ロボットアームが圧縮される可能性があります。時間が経つにつれて、マニピュレータの性能が低下し始め、組み立てプロセス全体が遅れる可能性があります。重いグリッパーもマニピュレーターに過負荷をかける可能性があるため、重いものを思うように把握することはできません。ロボットのグリッパーを作るときは、軽量で丈夫な素材を見つけることが重要です。

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アルミグリッパーはスチールの3倍軽いので良い選択のようです。アルミニウムは比較的柔らかい金属なので、コンピュータ加工によってグリッパーの形に加工する方が簡単です。しかし、技術の進歩により、アルミニウムよりも優れた、より強く、軽い材料が提供されました。これらの材料は、炭素繊維および炭素繊維複合材料である。炭素繊維は非常に強いが、非常に軽い材料です。炭素繊維の強度は鋼鉄の5倍、硬度は鋼鉄の2倍です。しかし、炭素繊維の重量強度比は非常に低く、炭素繊維ボードは非常に軽いが、引張強度は非常に高いことを意味する。通常、炭素繊維は他の材料と組み合わせて使用され、最終製品は炭素繊維強化ポリマー(CFRP)と呼ばれます。炭素繊維は、スポーツ用品、医療機器、自動車部品、ロボット部品など、あらゆるものを作ることができます。

 

-炭素繊維がロボットクロー製造に利点を持つ理由ロボットグリッパーにはアルミニウムが好まれる素材のようですが、この金属の柔らかさは長期的な耐用年数の低下につながります。統計によると、炭素繊維複合材料はアルミニウムよりも42%軽く、鋼よりも3倍軽量です。これにより、両方の材料に最適です。ロボット用炭素繊維グリッパーに適した炭素繊維の特徴は、以下のとおりです。

ある。高引張強度:引張強度は、引張に対する材料の耐性を指す。炭素繊維部品は、このような損傷に対して高い耐性を有する。

b.耐食性:長期的には、工場環境はロボットグリッパーの製造に使用される材料の腐食につながる可能性があります。炭素繊維複合材料は安定した化学的性質を有し、錆びない。

様々な形態:炭素繊維を織ることができ、炭素繊維を様々なパターンで接続することができることを意味する。製織方法が異なれば最終製品も若干異なるため、ロボットグリッパーは、その作業や環境に合わせてさまざまな方法でカスタマイズできます。

d.軽量:競合他社に対する炭素繊維の最大の利点は重量です。炭素繊維の強度重量比は非常に良好である。腕をつぶすことなく、ほとんど破壊できないロボットグリップを手に入れることができます。

e.低熱膨張:炭素繊維は温度変化に対する高い耐性を有し、これは炭素繊維グリッパが異なる温度で膨張または収縮しないことを意味する。このため、工場や組立ラインの配置に非常に適しています。


一般に、炭素繊維ロボットグリッパの利点は次のとおりです。

1.42%の軽量化

2.剛性が30%向上

3.マニピュレータの運搬能力が大きい

4.より高いマニピュレータ動作速度

5.耐久性の向上/長寿命化

6.ファッショナブル、ハイテクマットブラックの外観


一般に、炭素繊維は、ロボットアームのグリッパを製造する際に、アルミニウムやスチールなどの従来の材料に大きな課題をもたらします。炭素繊維複合材料の高強度対重量比、および異なる温度に対する耐性と耐久性により、ロボットアームに最適です。異なる厚さのカスタマイズされた炭素繊維ボードを製造して、より効果的なロボットアームを作成することができ、最終結果はロボットをより速く、より効果的にし、長期的には損傷に対してより耐性があるはずです。


(主な参考:ナイクデイリー)


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