औद्योगिक रोबोट एक मशीन उपकरण है जिसमें औद्योगिक क्षेत्र में कई जोड़ या स्वतंत्रता की डिग्री होती है। यह मशीनरी, सामग्री, इलेक्ट्रॉनिक्स, नियंत्रण और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी जैसे विषयों की एक श्रृंखला द्वारा गठित एक उच्च तकनीक संग्रह है। इसका व्यापक रूप से यांत्रिक विनिर्माण, रासायनिक उत्पादन, सड़क और पुल निर्माण, खनिज खनन, राष्ट्रीय रक्षा और सैन्य उद्योग, अंतरिक्ष अन्वेषण और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया गया है। औद्योगिक रोबोट भारी और एकल कार्यों में मनुष्यों की जगह लेते हैं, जो मानव श्रम तीव्रता को कम करने, उत्पादन दक्षता और उत्पादकता के स्तर में सुधार करने में बहुत महत्वपूर्ण है।
औद्योगिक रोबोटों की भूमिका को बेहतर ढंग से समझने और रोबोटिक बांह के वजन को कम करने के लिए, शोधकर्ताओं ने रोबोटिक बांह बनाने के लिए कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री का उपयोग करना शुरू कर दिया है। कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री रोबोटिक बांह के वजन को कम करती है, मोटर शक्ति को भी कम करती है और ऊर्जा की खपत बचाती है। कार्बन फाइबर रोबोटिक भुजा में उच्च शक्ति, उच्च मापांक, हल्के वजन, कम विरूपण, अच्छी डिजाइन क्षमता और प्रक्रियात्मकता की विशेषताएं हैं।
शेडोंग रनफेंग सीएफआरपी कार्बन फाइबर उत्पादों पर ध्यान केंद्रित करने वाला एक उद्यम है, जो ग्राहकों के लिए अनुकूलित कार्बन फाइबर रोबोटिक आर्म प्रदान करता है। रनफेंग सीएफआरपी के प्रभारी व्यक्ति के अनुसार, सामान्य तीन-अक्ष, चार-अक्ष, कार्टेशियन समन्वय प्रणाली रोबोट से लेकर बहु-संयुक्त रोबोट तक, यांत्रिक लिंक, आर्म ट्यूब से लेकर यांत्रिक जोड़ों तक, कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री से बने रोबोट भागों का अनुपात यह बढ़ रहा है। औद्योगिक रोबोटों में उच्च शक्ति और हल्के पदार्थों की मांग ऑटोमोटिव विनिर्माण उद्योग की तरह ही मजबूत है।
औद्योगिक रोबोटों के लिए भार-से-भार अनुपात में सुधार करना मुख्य कार्य है। औद्योगिक रोबोटों के लिए सामग्री चुनने के लिए वहन क्षमता, स्व-वजन, कठोरता, गति जड़ता, स्थिति सटीकता आदि कई महत्वपूर्ण संकेतक हैं। ये आवश्यकताएं विरोधाभासी प्रतीत होती हैं, क्योंकि अच्छी कठोरता और भारी भार का मतलब अक्सर यह होता है कि संरचना मोटी है और कई गाइड छड़ें हैं, जो अनिवार्य रूप से हाथ के वजन में वृद्धि करेंगी।
रोबोटिक भुजा को न केवल अपना वजन वहन करने की आवश्यकता होती है, बल्कि ग्रासिंग वर्कपीस का अधिकतम भार भी वहन करने की आवश्यकता होती है, जिसके लिए आवश्यक है कि भार सहन करते समय यांत्रिक भुजा तनावग्रस्त या टूटे नहीं। तन्य शक्ति के दृष्टिकोण से, कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री की तन्य शक्ति 2000MPa है, जबकि एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तन्य शक्ति लगभग 800MPa है। कठोरता के संदर्भ में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु की कठोरता अपेक्षाकृत कम है और इसमें लोच का अभाव है। हालाँकि, कार्बन फाइबर में कपड़ा फाइबर की कोमलता और प्रक्रियात्मकता होती है, इसलिए इसकी कठोरता एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में बहुत अधिक होती है, और कार्बन फाइबर सामग्री में फ्रैक्चर का खतरा भी कम होता है।
शुरू से लेकर ब्रेक लगाने तक यांत्रिक भुजा की गति की गति उसके काम की स्थिरता पर सीधा प्रभाव डालती है। बांह का वजन जितना हल्का होगा, गति की जड़ता उतनी ही कम होगी, और यह उतनी ही तेज और अधिक स्थिर रूप से काम करेगा, जिसके परिणामस्वरूप उच्च स्थिति सटीकता होगी। उदाहरण के लिए, हमारी कंपनी द्वारा निर्मित कार्बन फाइबर रोबोटिक आर्म की कुल लंबाई 1500 मिमी, चौड़ाई 150 मिमी और दीवार की मोटाई 5 मिमी है। संपूर्ण रोबोटिक भुजा का कुल वजन केवल 5 किलोग्राम है, जो औद्योगिक रोबोटों की परिचालन सटीकता में काफी सुधार करता है।
कार्बन फाइबर उत्पादन और विनिर्माण प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, रोबोटिक हथियारों में कार्बन फाइबर का अनुप्रयोग औद्योगिक रोबोट निर्माण में अधिक से अधिक लोकप्रिय हो रहा है। विमानन क्षेत्र में कुछ बड़े कार्बन फाइबर रोबोटिक हथियारों के अलावा, दैनिक जीवन में कुछ छोटे और मध्यम आकार के रोबोटिक हथियारों पर भी कार्बन फाइबर सामग्री दिखाई देने लगी है।