Материалы для промышленных роботов: полное руководство

Построение промышленного робота, как рука робота EVS, — не легкая задача, учитывая тип работы, который они выполняют ежедневно. Они должны быть сильными, надежными и долговечными для длительного использования. Материалы для их изготовления варьируются от самых распространенных металлов до самых твердых.

Мы исследуем типы материалов, используемых в строительстве промышленных роботов, как они влияют на функциональность и какие преимущества дают. Если вы всегда были любопытны, что происходит за кулисами — это для вас.

Сталь

Источник: Pinterest

Сталь — один из самых твердых и долговечных материалов, и нормально, что производители роботов рассматривают её для внешних скелетов промышленных роботов. Это очень крепкий металл, широко доступный и легкий ковку в любую форму. Сталь дает роботу способность выдерживать высокие температуры и другие суровые условия, которые уничтожали бы любой нормальный материал.

Сталь имеет много вариантов, каждый для конкретных ролей. Её можно превратить в углеродистую сталь добавлением углерода, что еще больше усиливает её. Есть другие типы: сверхизносостойкая сталь, выдерживающая тяжелые удары, подходит для роботов, занимающихся пробивкой и сверловкой в автопроме.

Преимущества роботов из стали включают высокую термостойкость: все деликатные детали хорошо изолированы от повреждений, как бы горячо ни было снаружи.

Алюминий

Источник: Pinterest

Алюминий — еще один распространенный металл, легкий и дешевый в производстве. Хотя не такой твердый, как сталь, он имеет преимущество: очень сильный, не будучи тяжелым. Это делает его идеальным материалом для гибких промышленных роботов вроде SCARA, полагающихся на скорость. Роботы из алюминия могут быстро перемещаться без ущерба структурной целостности.

Алюминий также имеет лучший блеск других металлов. Добавляет блеск роботам, позволяя эстетические модификации, что не плохо, хотя не влияет на функциональность. Алюминий иногда используют вместе со сталью для защиты деликатных частей, так как он имеет высокую термостойкость.

Резина

Источник: Pinterest

Недостаток использования металлов для всех частей — отсутствие способности быстро выполнять задачи. Для противодействия этому добавляют резину, в основном для соединения шарниров и других подвижных частей для гибкости.

Резина также дает промышленному роботу текстуру, особенно там, где задействованы манипуляторы. Это делает их более привлекательными и менее пугающими, облегчая совместную работу с людьми.

Единственный недостаток резины — уязвимость к теплу, и если не защищена защитным слоем, не может использоваться для задач вроде сварки. Но подходит для других роботов, вроде pick and place.

Кевлар

Источник: Pinterest

Это синтетический волокно, обычно используемое для бронежилетов — это говорит обо всем. Кевлар может быть хорошим защитным слоем для промышленных роботов, работающих в экстремальных условиях: жара, экстремальный холод, давление — они способны отталкивать повреждения очень долго. И поэтому они очень дороги.

Другое преимущество Кевлара — его можно проектировать в любом стиле и форме, чтобы соответствовать даже самым малым щелям, подверженным воздействию элементов. Они также очень гибки: можно покрыть всю поверхность манипулятора, и он сохранит все необходимые движения для операций без влияния на скорость.

Эстетически Кевлар бывает в разных текстурах и цветах, может быть модифицирован в индивидуальные узоры и даже гравирован логотипами и эмблемами. Поэтому, помимо защиты роботов, Кевлар добавляет красоты.

Биопластики

Источник: Pinterest

Мы движемся к устойчивой форме производства, и использование неразлагаемых материалов отвергается и сокращается крупными производителями по всему миру. Но для цели зеленой планеты нужны альтернативы — биопластики.

Хотя разработка и исследования все еще идут, то, что уже видно, указывает, что биопластик имеет потенциал для изготовления важных частей робота — особенно деликатных частей в подвижных шарнирах, которые должны быть сильными и гибкими одновременно.

В их разработку сейчас вкладывается больше денег, и лишь вопрос времени, когда все производственное сообщество примет этот новый материал для всех робототехнических приложений. Единственный недостаток — неспособность выдерживать тепло, поэтому биопластики не могут использоваться для высокоинтенсивных роботов вроде сварочных. Но они пригодятся для малых роботов, предназначенных для быстрых и простых задач.

Заключение

Существует бесчисленное множество других материалов для изготовления промышленных роботов. При выборе материалов производители роботов должны учитывать бюджет, доступность материала, долговечность и термостойкость. Всё это играет роль во множестве типов производственных роботов, позволяя вкладывать только лучшие качества в конечный продукт.