งานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม หุ่นยนต์ทางการแพทย์ หุ่นยนต์ขนถ่ายโลจิสติกส์ ฯลฯ ดำเนินการโดยหลักแขนหุ่นยนต์- แขนหุ่นยนต์ของหุ่นยนต์เป็นหนึ่งในส่วนหลักของหุ่นยนต์ในการปฏิบัติงาน และหน้าที่หลักของมันคือการยอมรับคำสั่งอย่างแม่นยำและระบุตำแหน่งไปยังจุดบนพื้นที่สามมิติ (หรือสองมิติ) ได้อย่างแม่นยำสำหรับการดำเนินการที่ได้รับการควบคุม ในขณะที่มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม ประสิทธิภาพของแขนหุ่นยนต์เป็นตัวกำหนดมูลค่าการใช้งานของหุ่นยนต์ CFRP มีน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันของอุณหภูมิ การคืบของวัสดุมีขนาดเล็ก การนำไปใช้กับแขนหุ่นยนต์สามารถช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ได้ ความแม่นยำและประสิทธิภาพในการทำงาน เพื่อยืดอายุการใช้งานของแขน จึงสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหุ่นยนต์ตรวจสอบโครงข่ายไฟฟ้า หุ่นยนต์สำรวจอุโมงค์ หุ่นยนต์ผ่าตัด และสาขาอื่นๆ
ปัจจุบัน แขนหุ่นยนต์ใหม่ๆ เริ่มใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีข้อดีดังต่อไปนี้:
ข้อได้เปรียบ 1: น้ำหนักเบา ใช้พลังงานต่ำ ให้ผลผลิตสูง
น้ำหนักของตัวเองของแขนควรเบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ยิ่งแขนเบาเท่าไร ความเฉื่อยในการเคลื่อนที่ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ด้วยการออกแบบน้ำหนักเบา ประสิทธิภาพของอัตราส่วนน้ำหนักแขนสามารถปรับให้เหมาะสมได้ การเลือกใช้วัสดุในการผลิตน้ำหนักเบาก็เป็นวิธีสำคัญในการทำให้แขนมีน้ำหนักเบาเช่นกัน วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีความหนาแน่นหนึ่งในสามของเหล็ก และเบากว่าอลูมิเนียมอัลลอยด์ประมาณ 30% ซึ่งหมายความว่าแขนจะใช้พลังงานน้อยลงระหว่างการทำงานและทำงานได้สะดวกและรวดเร็วยิ่งขึ้น แม้แต่การลดอัตราส่วนการใช้พลังงานลงเล็กน้อย หรือเพิ่มผลผลิตเล็กน้อย ก็จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อวงจรระยะยาวและงานเป็นชุด
ข้อได้เปรียบ 2: ฟังก์ชันที่แข็งแกร่ง ยืดหยุ่น และอเนกประสงค์
แม้ว่าแขนหุ่นยนต์จะมีน้ำหนักเบา แต่ก็ต้องแน่ใจว่าแขนหุ่นยนต์มีความสามารถในการรับน้ำหนักที่เพียงพอ แขนกลที่ทนต่อน้ำหนักพื้นฐาน รวมถึงน้ำหนักของแขนบวกกับน้ำหนักสูงสุดของชิ้นงานที่จับ วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มากกว่าความแข็งแรงและโมดูลัสจะสูงกว่าเหล็ก และความต้านทานแรงดึงโดยทั่วไปสูงกว่า 3500Mpa คือ {{ 1}} เท่าของเหล็ก ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงนี้ช่วยให้หุ่นยนต์มีทิศทางการทำงานที่หลากหลายเพื่อการพัฒนาความเป็นไปได้
ข้อได้เปรียบ 3: การคืบต่ำ ความแม่นยำสูง ความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่ง
คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเล็กน้อย มีการคืบต่ำ และสามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันมาก สิ่งนี้ไม่เพียงขยายวงจรการทำงานแบบทวีคูณโดยการลดน้ำหนักและการใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประสิทธิภาพที่เสถียรในสภาพแวดล้อมภูมิอากาศที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิที่เย็นและสูง และความสามารถในการดำเนินการคำสั่งได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว เป็นเหตุผลสำคัญว่าทำไมคาร์บอนไฟเบอร์ วัสดุคอมโพสิตเป็นที่ต้องการสำหรับการออกแบบหุ่นยนต์ในสภาพแวดล้อมการทำงานเฉพาะจำนวนมาก
ข้อได้เปรียบ 4: ทนต่อความเมื่อยล้า อายุการใช้งานยาวนาน ต้นทุนการเป็นเจ้าของต่ำ
คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีความทนทานต่อความล้าได้ดี และชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตขั้นสูงนี้มีอายุการใช้งานยาวนาน และต้องการการบำรุงรักษาหรือเปลี่ยนทดแทนน้อยลง เพื่อใช้ประโยชน์จากความต้านทานความล้าของคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์อย่างเต็มที่ ควรผลิตจากการออกแบบที่เรียบง่ายที่สุด เนื่องจากความต้านทานความล้าที่แท้จริงของแขนหุ่นยนต์คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มักจะถูกจำกัดด้วยการออกแบบมุมของทิศทางการวางคอมโพสิตและน้ำหนักบรรทุก ทิศทาง. ดังนั้น เมื่อใช้คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ในการผลิตแขนหุ่นยนต์ จำเป็นต้องออกแบบแผนการผลิตพิเศษสำหรับโหลดและสภาพการทำงานจริงที่แขนหุ่นยนต์จะต้องเผชิญ
