Miks asendab Coboti robotrelvades terast ülitugevast kaaluni kaetud alumiinium?

Koostöörobotid (kobotid), mis on loodud töötama ohutult koos inimestega dünaamilistes tootmiskeskkondades, nõuavad täpset kineetilist juhtimist, kõrgeid kiirendusi ja madalaid ühendusmootori pöördemomendi nõudeid. Traditsioonilised rasked teraskorpused ja konstruktsioonihoobade segmendid kehtestavad tõsised inertsitahvid, piirates kasuliku koormuse ja kaalu suhet ning kiirendades täiturmehhanismi väsimist.

Kasutades Kõrgtugevad kaetud alumiiniumsulamid (nt 5052-H32, 6061-T6 või spetsiaalsed 7075-T6 ribad ja lehtmaterjalid kaitsvate/juhtivate katetega) võimaldavad robootikatootjatel vähendada käe massi kuni 60%, pakkudes samal ajal ülimat tugevust, tõhusat soojuse hajumist ja pikaajalist pinnakorrosioonikaitset.

Konstruktsiooniterase kõrge inertsi ja kasuliku koormuse piirangud

Traditsioonilised teraskomponentidest valmistatud kobotvarred kannatavad liigse konstruktsioonimassi tõttu:

Suur dünaamiline liigeste koormus: rasked õlahoovad suurendavad pidevat liigendi pöördemomenti, sundides insenere määrama suuremad, raskemad ja kulukamad servomootorid ja käigukastid.

Halvenenud kokkupõrketundlikkus: Coboti ohutus sõltub kiiretest võimsuse ja jõu piiramise (PFL) anduritest; Käe kõrge inerts lükkab juhusliku inimkontakti korral peatumisaega edasi, tekitades sellega ohtusid.

Katmata alumiinium- ja kiudkomposiitide piirangud

Kuigi kerged materjalid on olulised, on tooralumiiniumist ja polümeeridest komposiitidel talitluslikud puudused:

Konstruktsiooniterasest vs. kaetud ülitugevast alumiiniumist õlavarre segment

Pinna kulumine ja keskkonnamõju korrosioon: katmata alumiinium kriimustub ja oksüdeerub kergesti, kui puutub kokku lõikevedelike, puhastusvahendite või tehase niiskusega.

Süsinikkiu kihistumise ja EMI haavatavus: Süsinikkiust komposiidid on kerged, kuid võivad tekitada löögi mikropragusid, neid on raske maandada ja neil on nõrk elektromagnetiliste häirete (EMI) varjestus.

Tehniliste spetsifikatsioonide maatriks: Cobot relvade konstruktsioonimaterjalid

Allolevas tabelis võrreldakse konstruktsiooniterase, süsinikkiust komposiitide ja kaetud ülitugevate alumiiniumsulamite peamisi tehnilisi omadusi.

Cobot Arm rakenduste jõudluse eelised

KKK

1. küsimus: miks eelistatakse coboti käe korpuse segmentides kaetud alumiiniumi süsinikkiule?

V: Kuigi süsinikkiud on kerge, tagab kaetud alumiinium parema soojusjuhtivuse ( 130–170 W/m·K  vs. <10 W/m·K ), madalama tootmishinna, suurepärase löögikindluse ilma delaminatsioonita ja sisseehitatud EMI-varjestuse, ilma et oleks vaja metallvõrku.

Q2: Kuidas parandab koboti käe massi vähendamine inimese ja roboti kontakti ajal ohutust?

V: Väiksem mass vähendab otseselt robotkäe inertsmomenti ( I ). Madalam kineetiline energia võimaldab koboti jõudu piiravatel anduritel tuvastada kokkupõrkeid ja peatada käe palju kiiremini, vähendades seeläbi potentsiaalseid löögijõude inimkäijatele.

Q3: Kas funktsionaalne kate koorub või tekib mikropragusid CNC-töötluse või painutamise ajal?

V: Ei. Kvaliteetsed eelkaetud või pidevad anodeeritud alumiiniumlehed kasutavad painduvaid polümeersideaineid või tihedalt seotud oksiidkilesid, mida kõveneb kõrgel temperatuuril, saavutades 0. astme ristluugi adhesiooni, mis suudab taluda painutus- ja stantsimisoperatsioone.

Q4: Kuidas on alumiiniumi soojuspaisumistegur võrreldes terasega roboti täppisliidetes?

V: Alumiiniumil on kõrgem soojuspaisumise koefitsient ( ~ 23 × 10⁻⁶ K ) kui terasel (~ 12 × 10⁻⁶ K ). Kuid alumiiniumi suurepärane soojusjuhtivus hajutab vuugisoojuse kiiresti, hoides vuugi üldist töötemperatuuri oluliselt madalamal ja minimeerides soojuspaisumise gradiente.

K5: Kuidas peaksid riistvaraostjad esitama tehnilise hindamise taotluse?

V: Ostjad peaksid saatma füüsilise võrdlusaluse näidised või tehnilised joonised otse ettevõttele Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd. Meie insenerilabor teostab koostise kontrolli, katte nakkuvuse ja mõõtmete kontrolli, tagastades üksikasjaliku tehnilise aruande ja konkurentsivõimelise pakkumise.

Järeldus

Konstruktsiooniteraselt üleminek ülitugeva kattega alumiinium annab robootikadisaini meeskondadele võimaluse maksimeerida koboti käe kasuliku koormuse ja kaalu suhet, parandada dünaamilisi ohutusmõõdikuid ja tagada liigeste pikaajaline vastupidavus.

Materjalivaliku optimeerimiseks oma koboti robotkäe projekti jaoks tehke järgmist.

Täpsustage sulami temper stressinõuete järgi: kasutage 6061-T6 või 7075-T6 suure koormusega käsivarre segmentide ja randmeliigeste jaoks; kasutage 5052-H32 kergete väliste kaitsekatete ja korpuse kilpide jaoks.

Valige katte tüüp vastavalt töökeskkonnale: kasutage pritsmetele avatud tööstuspiirkondade jaoks kõva anodeeritud või raskeid polümeerlakke; kasutage elektrit juhtivaid keraamilisi katteid šassii sisemiste sektsioonide jaoks, mis vajavad EMI-maandust.

Partner sertifitseeritud töötlemisspetsialistidega: tehke koostööd kogenud alumiiniumitootjatega, nagu Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd., et hinnata füüsilisi proove, tagada täpsed lõiketolerantsid ja optimeerida materjali tarneaegu.