Чаму алюміній з пакрыццём высокай трываласці і вагі замяняе сталь у рабатызаванай зброі Cobot?

Сумесныя робаты (кобаты), прызначаныя для бяспечнай працы разам з чалавекам-аператарам у дынамічных вытворчых умовах, патрабуюць дакладнага кінэтычнага кантролю, высокіх хуткасцей паскарэння і нізкага крутоўнага моманту рухавіка. Традыцыйныя цяжкія сталёвыя карпусы і структурныя сегменты рычагоў сур'ёзна зніжаюць інэрцыю, абмяжоўваючы суадносіны карыснай нагрузкі і вагі і паскараючы стомленасць прывада.

Выкарыстанне высокатрывалыя алюмініевыя сплавы з пакрыццём (такія як 5052-H32 , 6061-T6 або спецыялізаваныя паласы і лісты 7075-T6 з ахоўнымі/праводнымі пакрыццямі) дазваляюць вытворцам робататэхнікі паменшыць масу рукі да 60%, забяспечваючы пры гэтым найвышэйшую трываласць, эфектыўнае рассейванне цяпла і доўгатэрміновую абарону паверхні ад карозіі.

Высокая інэрцыя і абмежаванні карыснай нагрузкі канструкцыйнай сталі

Традыцыйная зброя cobot, вырабленая са сталёвых кампанентаў, пакутуе ад празмернай масы канструкцыі:

Высокая дынамічная нагрузка на злучэнне: цяжкія рычагі злучэння павялічваюць бесперапынны крутоўны момант злучэння, прымушаючы інжынераў вызначаць больш буйныя, цяжкія і даражэйшыя серварухавікі і каробкі перадач.

Паніжаная адчувальнасць да сутыкнення: бяспека Cobot залежыць ад хуткіх датчыкаў абмежавання магутнасці і сілы (PFL); высокая інэрцыя рукі затрымлівае час прыпынку падчас выпадковага кантакту з чалавекам, ствараючы небяспеку для бяспекі.

Абмежаванні алюмініевых і валакністых кампазітаў без пакрыцця

У той час як лёгкія матэрыялы неабходныя, неапрацаваны алюміній і палімерныя кампазіты маюць недахопы ў працы:

Канструкцыйная сталь у параўнанні з высокатрывалым алюмініевым сегментам рычага

Знос паверхні і карозія ў навакольным асяроддзі: алюміній без пакрыцця лёгка драпаецца і паддаецца акісленню пры ўздзеянні рэзка-рэжучых вадкасцей, мыйных сродкаў або заводскай вільгаці.

Адслойванне вугляроднага валакна і ўразлівасць да электрамагнітных перашкод: Кампазіты з вугляроднага валакна маюць невялікі вага, але схільныя да мікратрэшчын, іх цяжка зазямліць і забяспечваюць слабую абарону ад электрамагнітных перашкод (EMI).

Матрыца тэхнічных спецыфікацый: канструкцыйныя матэрыялы для зброі Cobot

У табліцы ніжэй параўноўваюцца асноўныя інжынерныя ўласцівасці канструкцыйнай сталі, кампазітных матэрыялаў з вугляроднага валакна і высокатрывалых алюмініевых сплаваў з пакрыццём:

Перавагі прадукцыйнасці ў Cobot Arm Сферы прымянення

FAQ

Пытанне 1: Чаму алюміній з пакрыццём для сегментаў карпусоў рычагоў кобота аддаюць перавагу перад вугляродным валакном?

A: Нягледзячы на ​​тое, што вугляроднае валакно лёгкае, алюміній з пакрыццём забяспечвае лепшую цеплаправоднасць ( 130-170 Вт/м·K  супраць <10 Вт/м·K ), больш нізкі кошт вытворчасці, выдатную ўдаратрываласць без расслаення і ўбудаваную абарону ад электрамагнітных перашкод, не патрабуючы ўставак з металічнай сеткі.

Q2: Як памяншэнне масы рукі кобата павышае бяспеку падчас кантакту чалавека і робата?

A: меншая маса непасрэдна памяншае момант інэрцыі робата ( I ). Больш нізкая кінетычная энергія дазваляе датчыкам абмежавання сілы кобата выяўляць сутыкненні і спыняць руку нашмат хутчэй, памяншаючы патэнцыйныя сілы ўздзеяння на чалавека-аператара.

Q3: Ці будзе функцыянальнае пакрыццё адслойвацца або з'яўляцца мікратрэшчыны падчас апрацоўкі з ЧПУ або гібкі?

A: Не. Высакаякасныя алюмініевыя лісты з папярэднім пакрыццём або бесперапынным анадаваным алюмініем выкарыстоўваюць гнуткія палімерныя злучныя рэчывы або шчыльна злучаныя аксідныя плёнкі, якія отверждаются пры павышаных тэмпературах, дасягаючы крыжаванай адгезіі 0 ступені, здольнай вытрымліваць аперацыі згінання і фармавання штампа.

Q4: Які каэфіцыент цеплавога пашырэння алюмінія ў параўнанні са сталлю ў дакладных злучэннях робатаў?

A: Алюміній мае больш высокі каэфіцыент цеплавога пашырэння ( ~ 23 × 10 ⁻⁶ K ), чым сталь (~ 12 × 10⁻⁶ K ). Тым не менш, найвышэйшая цеплаправоднасць алюмінія хутка рассейвае цяпло злучэння, падтрымліваючы агульную працоўную тэмпературу злучэння значна ніжэй і мінімізуючы градыент цеплавога пашырэння.

Q5: Як пакупнікі апаратнага забеспячэння павінны падаць запыт на тэхнічную ацэнку?

A: Пакупнікі павінны дасылаць мэтавыя ўзоры фізічных эталонаў або тэхнічныя чарцяжы непасрэдна ў Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd. Наша інжынерная лабараторыя правядзе праверку складу, тэставанне адгезіі пакрыцця і праверку памераў, вяртаючы падрабязную тэхнічную справаздачу і канкурэнтную прапанову.

Заключэнне

Пераход ад канструкцыйнай сталі да высокатрывалы алюміній з пакрыццём дазваляе групам дызайнераў робататэхнікі максымізаваць суадносіны карыснай нагрузкі і вагі рычага кобата, паляпшаць дынамічныя паказчыкі бяспекі і забяспечваць доўгатэрміновую трываласць суставаў.

Каб аптымізаваць выбар матэрыялу для вашага праекта рабатызаванай рукі cobot:

Вызначце загартоўку сплаву ў залежнасці ад патрабаванняў нагрузкі: выкарыстоўвайце 6061-T6 або 7075-T6 для асноўных сегментаў рукі і запясцевых суставаў з высокай нагрузкай; выкарыстоўвайце 5052-H32 для лёгкіх знешніх ахоўных чахлоў і экранаў корпуса.

Выбірайце тып пакрыцця ў залежнасці ад умоў працы: для прамысловых зон, якія падвяргаюцца ўздзеянню пырскаў, неабходна наносіць цвёрда анадаваныя або цяжкія палімерныя лакі; выкарыстоўвайце токаправодныя керамічныя пакрыцці для ўнутраных адсекаў шасі, якія патрабуюць зазямлення ад электрамагнітных перашкод.

Супрацоўнічайце з сертыфікаванымі спецыялістамі па апрацоўцы: супрацоўнічайце з вопытнымі вытворцамі алюмінію, такімі як Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd., каб ацаніць фізічныя ўзоры, забяспечыць дакладныя допускі на рэзку і аптымізаваць час пастаўкі матэрыялу.