Kāpēc Cobot robotu ieročos tēraudu aizstāj ar augstas stiprības līdz svara pārklājumu alumīnijs?

Sadarbības robotiem (kobotiem), kas izstrādāti, lai droši strādātu kopā ar cilvēkiem dinamiskās ražošanas vidēs, ir nepieciešama precīza kinētiskā vadība, augsts paātrinājuma līmenis un zemas savienojuma motora griezes momenta prasības. Tradicionālie smagie tērauda korpusi un strukturālie sviru segmenti rada nopietnus inerces sodus, ierobežojot lietderīgās slodzes un svara attiecību un paātrinot izpildmehānisma nogurumu.

Izmantošana augstas stiprības alumīnija sakausējumi ar pārklājumu (piemēram, 5052-H32 , 6061-T6 vai specializēti 7075-T6 sloksnes un loksnes ar aizsargājošiem/vadošiem pārklājumiem) ļauj robottehnikas ražotājiem samazināt rokas masu līdz pat 60%, vienlaikus nodrošinot izcilu izturību, efektīvu siltuma izkliedi un ilgstošu virsmas aizsardzību pret koroziju.

Strukturālā tērauda lieli inerces un kravnesības ierobežojumi

Tradicionālie kobot ieroči, kas izgatavoti no tērauda sastāvdaļām, cieš no pārmērīgas konstrukcijas masas:

Liela dinamiska savienojuma slodze: Smagie sviru savienojumi palielina nepārtrauktu savienojuma griezes momentu, liekot inženieriem noteikt lielākus, smagākus un dārgākus servomotorus un pārnesumkārbas.

Samazināta sadursmes jutība: Cobot drošība ir atkarīga no ātras jaudas un spēka ierobežošanas (PFL) sensoriem; augsta rokas inerce aizkavē apstāšanās laiku nejaušas saskares laikā ar cilvēku, radot drošības apdraudējumu.

Nepārklāta alumīnija un šķiedru kompozītmateriālu ierobežojumi

Lai gan viegli materiāli ir būtiski, neapstrādātiem alumīnija un polimēru kompozītmateriāliem ir darbības trūkumi:

Strukturālā tērauda vs. augstas stiprības alumīnija sviras segments ar pārklājumu

Virsmas nodilums un vides korozija: Nepārklāts alumīnijs viegli skrāpējas un pakļaujas oksidācijai, ja tiek pakļauts griešanas šķidrumiem, mazgāšanas līdzekļiem vai rūpnīcas mitrumam.

Oglekļa šķiedru atslāņošanās un EMI ievainojamība: Oglekļa šķiedras kompozītmateriāliem ir mazs svars, taču tie ir pakļauti trieciena mikroplaisāšanai, ir grūti iezemējami un nodrošina vāju elektromagnētisko traucējumu (EMI) ekranēšanu.

Tehnisko specifikāciju matrica: strukturālie materiāli Cobot ieročiem

Tālāk esošajā tabulā ir salīdzinātas galvenās inženiertehniskās īpašības starp konstrukciju tēraudu, oglekļa šķiedras kompozītmateriāliem un pārklātiem augstas stiprības alumīnija sakausējumiem.

Cobot Arm veiktspējas priekšrocības Pielietojumi

FAQ

1. jautājums: Kāpēc cobot sviras korpusa segmentos priekšroka tiek dota pārklātam alumīnijam, nevis oglekļa šķiedrai?

A: Kaut arī oglekļa šķiedra ir viegla, pārklāts alumīnijs nodrošina labāku siltumvadītspēju ( 130-170 W/m·K  pret <10 W/m·K ), zemākas ražošanas izmaksas, izcilu triecienizturību bez atslāņošanās un iebūvētu EMI ekranējumu bez metāla sieta ieliktņiem.

2. jautājums: Kā kobotas rokas masas samazināšana uzlabo drošību cilvēka un robota kontakta laikā?

A: Mazāka masa tieši samazina robota rokas inerces momentu ( I ). Zemāka kinētiskā enerģija ļauj kobota spēku ierobežojošajiem sensoriem daudz ātrāk noteikt sadursmes un apturēt roku, tādējādi samazinot iespējamo trieciena spēku uz cilvēku operatoriem.

Q3: Vai funkcionālais pārklājums nolobīsies vai neplaisās CNC apstrādes vai liekšanas laikā?

A: Nē. Augstas kvalitātes iepriekš pārklātas vai nepārtrauktas anodētas alumīnija loksnes izmanto elastīgas polimēru saistvielas vai cieši savienotas oksīda plēves, kas sacietē paaugstinātā temperatūrā, nodrošinot 0. šķiras saķeri, kas spēj izturēt locīšanas un presformēšanas darbības.

Q4: Kā alumīnija termiskās izplešanās koeficients ir salīdzināms ar tēraudu precīzijas robotu savienojumos?

A: Alumīnijam ir augstāks termiskās izplešanās koeficients ( ~ 23 × 10 ⁻⁶ K ) nekā tēraudam (~ 12 × 10⁻⁶ K ). Tomēr alumīnija izcilā siltumvadītspēja ātri izkliedē savienojuma siltumu, saglabājot ievērojami zemāku kopējo savienojuma darba temperatūru un samazinot termiskās izplešanās gradientus.

Q5: Kā aparatūras pircējiem jāiesniedz tehniskā novērtējuma pieprasījums?

A: Pircējiem ir jānosūta fiziskie etalona mērķa paraugi vai tehniskie rasējumi tieši uzņēmumam Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd. Mūsu inženieru laboratorija veiks sastāva pārbaudi, pārklājuma adhēzijas pārbaudi un izmēru pārbaudes, nosūtot detalizētu tehnisko ziņojumu un konkurētspējīgu piedāvājumu.

Secinājums

Pāreja no konstrukciju tērauda uz augstas stiprības pārklājuma alumīnijs dod iespēju robotikas projektēšanas komandām maksimāli palielināt cobot rokas lietderīgās slodzes un svara attiecību, uzlabot dinamiskās drošības rādītājus un nodrošināt locītavu ilgstošu izturību.

Lai optimizētu materiālu izvēli savam kobotas robotu rokas projektam:

Norādiet sakausējuma temperatūru pēc stresa prasībām: izmantojiet 6061-T6 vai 7075-T6 lielas slodzes galveno roku segmentiem un plaukstu locītavām; izmantojiet 5052-H32 viegliem ārējiem aizsargpārsegiem un korpusa vairogiem.

Izvēlieties pārklājuma veidu, pamatojoties uz darbības vidi: izmantojiet cieti anodētas vai smagas polimēru lakas rūpnieciskajām zonām, kas pakļautas šļakatām; izmantojiet vadošus keramikas pārklājumus iekšējiem šasijas nodalījumiem, kuriem nepieciešams EMI zemējums.

Sadarbojieties ar sertificētiem apstrādes speciālistiem: sadarbojieties ar pieredzējušiem alumīnija ražotājiem, piemēram, Changzhou Dingang Metal Material Co., Ltd., lai novērtētu fiziskos paraugus, nodrošinātu precīzas griešanas pielaides un optimizētu materiālu sagatavošanās laiku.