碳纤维复合材料重量轻、强度高,在国外一些新型的工业机械臂和底座中应用广泛。与常规金属材料不同的是它设计自由度较大;利用这一特性,我们可以对碳纤维机械臂设计不断地创新和结构优化,从而提高碳纤维机械臂的性能。
碳纤维复合材料强度和刚度都很高,机械臂在工作使用过程中有着较好的承载能力,不用担心出现断裂等损伤情况,也大大减少了机械臂的维护需求。由于碳纤维机械臂重量非常轻整体强度高,要比钢的强度还优秀,使用的时候可以发挥出更好的稳定性和功能性,在各种不同工业环境下都能够达到很好的效果,满足各种不同工作环境的使用要求,环境适应性很好。
工业机械手臂的刚性直接影响到抓取工件时动作的平稳性、运动的速度和定位的精度。材料自身的刚性不够就会引起机械手臂在垂直平面内弯曲变形或是水平面内侧向的扭转变形,手臂就会随之产生振动,甚至是造成工件卡死。碳纤维机械手臂的抗拉强度约为1400MPa,是金属材质的7-9倍,在弹性模量和承载能力方面都比传统的金属材料更具优势,对高强度的操作频率有适应能力。
碳纤维复合材质在工业机械臂上的使用为机器人轻量化提供了良好的思路。工业机械臂除了在工业上的应用,在医疗设施和服务行业也开始逐步渗透,所以未来对其性能要求也越来越高,碳纤维机械臂将成为未来的发展趋势。