Tubo per asta in fibra di carbonio

Attraverso la progettazione, il rapporto peso/potenza del braccio robotico può essere ottimizzato. Anche la scelta di materiali di produzione leggeri è un modo importante per ottenere bracci robotici leggeri. La densità dei materiali compositi in fibra di carbonio è solo un terzo di quella dell’acciaio ed è circa il 30% più leggera della lega di alluminio, il che significa che il braccio robotico consuma meno energia durante il funzionamento e funziona in modo più leggero e veloce. Anche se il rapporto di consumo energetico viene ridotto solo leggermente o l’efficienza produttiva viene leggermente migliorata, l’effetto ottenuto nel lavoro a lungo termine e in batch è enorme.

Il peso base che il braccio del robot deve sopportare comprende il peso del braccio stesso più il peso massimo del pezzo afferrato. Il rapporto di resistenza e il rapporto modulo dei materiali compositi in fibra di carbonio sono molto più elevati di quelli dell'acciaio. La resistenza alla trazione è generalmente superiore a 3500 MPa, ovvero 7-9 volte quella dell'acciaio. Queste elevate prestazioni di carico forniscono supporto tecnico per lo sviluppo diversificato dei robot.

Riducendo il proprio peso e il consumo energetico, il ciclo di lavoro si allunga in modo esponenziale. Le prestazioni di lavoro sono stabili in climi rigidi come il freddo intenso e le alte temperature e possono completare le istruzioni in modo accurato e rapido. Questo è anche un motivo importante per cui i materiali compositi in fibra di carbonio sono preferiti nella progettazione di robot in molti ambienti di lavoro specifici.

Per sfruttare appieno la resistenza alla fatica dei materiali compositi in fibra di carbonio, dovremmo iniziare dalla progettazione e dalla produzione più elementari, poiché l'effettiva resistenza alla fatica dei bracci robotici compositi in fibra di carbonio è spesso soggetta alla progettazione dell'angolo della direzione degli strati del materiale composito e la direzione del carico. Pertanto, quando si utilizzano materiali compositi in fibra di carbonio per realizzare bracci robotici, è necessario progettare un piano di produzione speciale per il carico e le effettive condizioni di lavoro sopportate dal braccio robotico.