El robot industrial es un dispositivo de máquina con múltiples articulaciones o grados de libertad en el campo industrial. Es una colección de alta tecnología formada por una serie de disciplinas como maquinaria, materiales, electrónica, control e informática. Ha sido ampliamente utilizado en la fabricación mecánica, la producción química, la construcción de carreteras y puentes, la minería de minerales, la defensa nacional y la industria militar, la exploración espacial y otros campos. Los robots industriales reemplazan a los humanos en tareas pesadas y únicas, lo que es de gran importancia para reducir la intensidad del trabajo humano, mejorar la eficiencia de la producción y los niveles de productividad.
Con el fin de realizar mejor el papel de los robots industriales y reducir el peso del brazo robótico, los investigadores han comenzado a utilizar materiales compuestos de fibra de carbono para fabricar el brazo robótico. El material compuesto de fibra de carbono reduce el peso del brazo robótico, también la potencia del motor y ahorra consumo de energía. El brazo robótico de fibra de carbono tiene las características de alta resistencia, alto módulo, peso propio ligero, menos deformación, buena capacidad de diseño y procesabilidad.
Shandong Runfeng CFRP es una empresa que se enfoca en los productos de fibra de carbono y proporciona un brazo robótico de fibra de carbono personalizado para los clientes. Según la persona a cargo de Runfeng CFRP, desde robots generales de sistema de coordenadas cartesianas de tres ejes, cuatro ejes hasta robots de múltiples articulaciones, desde enlaces mecánicos, tubos de brazo hasta articulaciones mecánicas, la proporción de piezas de robot hechas de materiales compuestos de fibra de carbono esta incrementando. La demanda de materiales ligeros y de alta resistencia en robots industriales es tan fuerte como en la industria de fabricación de automóviles.
Para los robots industriales, la tarea principal es mejorar la relación carga-peso. La capacidad de carga, el peso propio, la rigidez, la inercia de movimiento, la precisión de posición, etc. son varios indicadores importantes para que los robots industriales elijan materiales. Estos requisitos parecen ser contradictorios, porque la buena rigidez y la carga pesada a menudo significan que la estructura es gruesa y hay muchas varillas de guía, lo que inevitablemente aumentará el peso del brazo.
El brazo robótico no solo debe soportar su propio peso, sino que también debe soportar el peso máximo de la pieza de trabajo que se sujeta, lo que requiere que el brazo mecánico no se deforme ni se rompa cuando soporta la carga. Desde la perspectiva de la resistencia a la tracción, la resistencia a la tracción de los materiales compuestos de fibra de carbono es de 2000 MPa, mientras que la resistencia a la tracción de las aleaciones de aluminio es de aproximadamente 800 MPa. En términos de tenacidad, la tenacidad de la aleación de aluminio es relativamente baja y carece de elasticidad. Sin embargo, la fibra de carbono tiene la suavidad y procesabilidad de las fibras textiles, por lo que su dureza es mucho mayor que la de la aleación de aluminio, y los materiales de fibra de carbono también son menos propensos a fracturarse.
La velocidad de movimiento del brazo mecánico desde el arranque hasta el frenado tiene un impacto directo en la estabilidad de su trabajo. Cuanto más ligero sea el peso del brazo, menor será la inercia del movimiento y más rápido y estable funcionará, lo que dará como resultado una mayor precisión posicional. Por ejemplo, un brazo robótico de fibra de carbono producido por nuestra empresa tiene una longitud total de 1500 mm, un ancho de 150 mm y un espesor de pared de 5 mm. El peso total de todo el brazo robótico es de solo 5 kg, lo que mejora significativamente la precisión operativa de los robots industriales.
Con el desarrollo continuo de la tecnología de fabricación y producción de fibra de carbono, la aplicación de fibra de carbono en brazos robóticos es cada vez más popular en la fabricación de robots industriales. Además de algunos brazos robóticos de fibra de carbono grandes en el campo de la aviación, los materiales de fibra de carbono también están comenzando a aparecer en algunos brazos robóticos de tamaño pequeño y mediano en la vida diaria.