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輕型碳纖維抓手，適用于工業(yè)機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器

發(fā)布時間: 2023年04月12日

抓取器涉及并入機(jī)器人手臂中的特定零件，該機(jī)器人零件用于搬運(yùn)物體并將其放置在指定位置。

可以使用不同類型的抓取器，例如類似于人手指的抓取器或包含在機(jī)器人手臂固定板上的橡膠吸盤。

夾爪的設(shè)計(jì)目的是承載不同的物體，并且在按計(jì)劃將包裝好的貨物放置在托盤上時，經(jīng)常用在用吸盤進(jìn)行紙箱或紙板的堆垛或搬運(yùn)過程中。

夾爪通常用于很多行業(yè)和過程，包括：

輕便的工業(yè)級機(jī)器人用碳纖維抓手

抓取器的重量對于機(jī)器人的運(yùn)行速度，負(fù)載下的手臂操作范圍，機(jī)器人手臂軸承的使用壽命以及手臂的負(fù)載能力至關(guān)緊張。規(guī)則很簡單：抓爪重量越重，性能就越差。因此，探求同時具有高剛度的超輕材料至關(guān)緊張。

夾爪/吸盤通常由鋁制成。鋁的重量是鋼的3倍，可以輕松進(jìn)行CNC加工-適用于軟金屬。

但是，如今可以買到的材料比鋁（例如碳纖維）具有更輕的重量和更高的剛度。

碳纖維比鋁輕約42％，并具有很高的剛度。碳纖維組件的剛度取決于所用材料的類型。

用預(yù)浸料技術(shù)和0/90機(jī)織標(biāo)準(zhǔn)織物制成的碳纖維復(fù)合材料的剛度為90.5 GPa。剛度（楊氏模量），而鋁的剛度為69 GPa。

標(biāo)準(zhǔn)碳纖維復(fù)合材料的剛度比鋁高30％， 而重量輕42％。

高模量航空航天單向（UD）碳纖維零件的強(qiáng)度甚至是鋁的3-4倍。這種織物的價格是標(biāo)準(zhǔn)碳纖維的幾倍，但是卻為減輕重量和進(jìn)步剛度提供了很多可能性。

碳纖維薄板最常用于輕型抓手/氣動吸盤的制造。

碳纖維通常用于第二領(lǐng)域，涉及工業(yè)用途的機(jī)械臂，旨在確保超輕的結(jié)構(gòu)和出色的強(qiáng)度。

實(shí)施夾具“減輕重量”：

經(jīng)過修改后，抓手的重量在10kg以下。組裝并重新投入運(yùn)行后，性能顯明改善，但5軸活動不規(guī)則，從而無法正確收集和處理零件。

夾爪“減輕重量”的連續(xù)

但是，考慮到夾持器沒有效于同時從模具層收集零件的致動器，夾持器的重量仍然過大。操作過程中出現(xiàn)不規(guī)則和耽誤的性能是不可避免的。

進(jìn)一步的抓手“減輕重量”

因此，每張?zhí)祭w維板重約0.7千克。進(jìn)一步的改動使夾具的重量削減到7.5kg以下。但是，使用碳纖維部件可使抓爪的重心偏移188毫米，這使機(jī)器人的負(fù)載能力從8kg增長到了約10.5kg。

因?yàn)槭褂昧颂祭w維板，我們：

減輕了工具（夾具）的總重量；
獲得重心的位置，使機(jī)器人可以運(yùn)行；
配備機(jī)械手的機(jī)器人比原來的機(jī)械手輕（14公斤），操作速度更高，這意味著它無需使用實(shí)行器即可達(dá)到目標(biāo)目標(biāo)（機(jī)器周期時間）；
減輕了負(fù)載，削減了磨損，進(jìn)步了可靠性。

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