در موج تکامل سریع تولید هوشمند صنعتی، فناوری ربات با سرعت بیسابقهای در حال تکامل و ارتقا است. در میان آنها، عامل پایانی (مانند گیرهها، فنجانهای مکنده، دستکاریکنندهها و غیره)، به عنوان اجزای کلیدی «دست» روبات، به سمت «عملکرد بالا، دقت بالا و سبک وزن» در حال تکامل است. این روند بهویژه در سناریوهایی با دهانههای بزرگ و عملیاتهای{3} با سرعت بالا، مانند جابجایی خودکار، بارگیری و تخلیه و مونتاژ سریع، قابل توجه است.
با این حال، اگرچه گیره های فلزی سنتی (مانند آلیاژهای آلومینیوم و فولاد ضد زنگ) دارای استحکام قابل اعتمادی هستند، اما سنگین هستند، دیر پاسخ می دهند و مصرف انرژی بالایی دارند. آنها قادر به مقابله با تقاضا برای سرعت بالا و کنترل دقیق نیستند و به گلوگاه مهمی تبدیل شده اند که بهبود عملکرد کل دستگاه را محدود می کند.
فیبر کربن با استحکام بالا، چگالی کم، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر خستگی، مادهای است که به طور گسترده در زمینههای{0}بالا مانند هوافضا، مسابقه و صنایع نظامی استفاده میشود. فیبر کربن به دلیل "استحکام بالا، چگالی کم، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر خستگی" مورد علاقه است. امروزه، این ماده کامپوزیتی پیشرفته به صورت نوآورانه ای در ساخت گیره های انتهایی ربات معرفی شده است که به تدریج چشم انداز فنی صنعت را تغییر می دهد. این به طور گسترده در هوافضا،{4}}تولید پیشرفته و سایر زمینه ها استفاده می شود. این ماده پیشرفته به طور خلاقانه ای برای کاهش قابل توجه وزن گیره و در عین حال اطمینان از استحکام ساختاری استفاده می شود. در مقایسه با مواد آلیاژ آلومینیوم سنتی، فشار بار در انتهای ربات به طور قابل توجهی کاهش می یابد، در نتیجه سرعت پاسخ و دقت حرکت کل دستگاه بهبود می یابد. در مقایسه با آلیاژ آلومینیوم، چگالی فیبر کربن حدود 1/3 از آلیاژ آلومینیوم است. با فرض حفظ استحکام ساختاری یکسان، وزن بدنه دستگیره را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد. پس از کاهش وزن گیره، اینرسی حرکت کلی ربات کاهش مییابد، شتاب افزایش مییابد، سرعت پاسخ سریعتر میشود، عملکرد نرمتر میشود و دقت بالاتر میرود. فیبر کربن در برابر رطوبت، خوردگی شیمیایی، خستگی و غیره مقاومت قویتری دارد و بهویژه برای کارهای با فرکانس بالا و عملیات در محیطهای پیچیده مناسب است.
با پیشرفت عمیق صنعت 4.0 و تولید هوشمند، سبک وزن، کارایی بالا و هوشمندی به روند توسعه عوامل نهایی تبدیل شده است. با پیشرفت تکنولوژیکی مواد فیبر کربن، مرزهای کاربرد گیرههای ضربهای بلند مجدداً تعریف شدهاند و راهحلهای کارآمدتر و انعطافپذیرتری برای جابجایی ربات، بارگیری و تخلیه، و مونتاژ قطعات ارائه میدهند.
در استفاده از گیرههای بلند{0}، ساختار فیبر کربن به طور موثری از تغییر شکل و ناپایداری ناشی از افزایش دهانه جلوگیری میکند. در سناریوهای-مرتبسازی/پالتسازی/حرکت با سرعت بالا، مواد فیبر کربنی میتوانند فرکانسهای عملیاتی بالاتر و چرخههای کوتاهتری داشته باشند.
استفاده از فیبر کربن در دستگیره انتهایی ربات مدلی از ادغام علم مواد و تجهیزات هوشمند است. نه تنها محدودیتهای فرآیندهای تولید سنتی را از بین میبرد، بلکه به تولیدکنندگان ربات و ادغامکنندگان سیستمهای اتوماسیون ایدههای طراحی و مسیرهای محصول رو به جلوتر{1}}تر ارائه میدهد.
