Magnija sakausējumu materiālu pielietošana vieglajos robotos

1. Robotu izstrādes un pielietošanas statuss

Robotu attīstībai turpinot attīstīties, robotu pielietojums ir paplašinājies no senākajām rūpniecības jomām līdz medicīnai un veselības aprūpei, dzīvības pakalpojumiem, kosmosa un okeāna izpētē, militārajā jomā un izklaidē utt. Robotika ne tikai virzīs ražošanas nozari jaunā virzienā. posmā, bet arī ievadīs ar ražošanu nesaistītu automatizācijas tehnoloģiju strauju attīstību.

Šobrīd ASV, Japāna, Eiropa, Dienvidkoreja un citas industriālās lielvaras veic sasniegumus robotikas tehnoloģijās un veicina robotikas nozares attīstību, ieņemot svarīgu stratēģisku vietu zinātnes un tehnoloģiju attīstībā visās valstīs. Programmā "Made in China 2025" Ķīna arī uzskata "augstākās klases CNC darbgaldus un robotus" par vienu no 10 galvenajām attīstības jomām un ierosina "koncentrēties uz rūpnieciskajiem robotiem, specialitātēm, piemēram, automašīnām, mašīnām, elektroniku, bīstamām precēm ražošana, valsts aizsardzība, militārā, ķīmiskā un vieglā rūpniecība. 

Robotu, kā arī pakalpojumu robotu, piemēram, medicīnas un veselības aprūpes, mājas pakalpojumu, izglītības un izklaides, lietojumprogrammu vajadzības aktīvi pēta un izstrādā jaunus produktus, kā arī veicina robotu standartizāciju un modulāru attīstību. Zinātnes un tehnoloģiju attīstības programmas izklāsts (2006-2020)" arī skaidri uzskata pakalpojumu robotus par stratēģisku augsto tehnoloģiju prioritāti turpmākajā attīstībā un ierosina "koncentrēties uz pakalpojumu robotu lietojumprogrammu prasībām, pētniecības projektēšanas metodēm, ražošanas procesiem un inteliģentu vadību. Kopīgas pamattehnoloģijas, piemēram, integrācija ar lietojumprogrammu sistēmām" [5]. 

Šobrīd pasaules apstrādes rūpniecībā izmantoto rūpniecisko robotu vidējais blīvums ir 55 vienības uz 10,000 36 darbinieku, savukārt industriālo robotu blīvums Ķīnā ir tikai 10,000 vienības uz 2020 80 darbinieku. Ņemot vērā iepriekš minēto, "mašīnu aizstāšana" ir kļuvusi par vispārēju tendenci. Guandžou, kas ir Pērļu upes deltas apstrādes rūpniecības pārstāvis, valdība ir ierosinājusi, ka līdz XNUMX. gadam vairāk nekā XNUMX% pilsētas ražošanas uzņēmumu vajadzētu izmantot rūpnieciskos robotus un viedās iekārtas.

Papildus tam, ka to plaši izmanto tādos procesos kā štancēšana, metināšana un automatizētās montāžas līnijas apstrādes rūpniecībā, robotus var izmantot arī, lai aizstātu tradicionālos manuālos uzdevumus, piemēram, slīpēšanu, sarežģītu metināšanu un pulēšanu. Apple izmanto divus KUKA elektroniskos robotus, lai divreiz pulētu Mac Pro izskatu, lai izveidotu spoguļam līdzīgu virsmu. 

Pēc ārējās pulēšanas pabeigšanas robots pulēs arī Mac Pro korpusa iekšpusi, kā parādīts 1. attēlā. Metināšanas robotiem ir bijusi ārkārtīgi svarīga loma kvalitatīvā un efektīvā korpusa metināšanas ražošanā, un tie pakāpeniski pārvēršas par automatizāciju. . Dienvidkoreja ir pieņēmusi uz PDA balstītu mobilo kuģu metināšanas robotu Rail Runner, kas var iekļūt dubultkorpusa kuģa slēgtajā konstrukcijā, kas ir jāmetina, un strādāt skarbā metināšanas vidē ar toksisku gāzi un augstu temperatūru, nevis manuāli. automātiskā metināšana. 

PTJ ir visaptverošs augsto tehnoloģiju uzņēmums, kas balstās uz Ķīnas Zinātņu akadēmijas tehnisko pamatu un koncentrējas uz viedo robotu detaļu dizaina optimizāciju, ražošanu un pārdošanu vietējā un ārvalstu tirgū. Uzņēmuma komanda dibināta 2010. gadā un jau sen ir apņēmusies augstas precizitātes, augstas grūtības un viegli deformējamu metāla un plastmasas detaļu apstrādi, kā arī vieglo sakausējumu un kompozītmateriālu (tādi) mazo un vidējo ražošanu un ražošanu. kā magnija-litija sakausējums, magnija-alumīnija sakausējums, oglekļa šķiedra utt.) daļas. Un robotu detaļu iepirkuma un pielāgošanas pakalpojumi.

Arvien daudzveidīgāks kļūst arī robotu pielietojums ar ražošanu nesaistītās nozarēs. Amazon savā izplatīšanas centrā ir aprīkojis vairāk nekā 15,000 3 Kiva riteņu robotu, lai realizētu noliktavas automatizāciju, kā parādīts 2. attēlā. Šie roboti pārvietojas ātri un klusi. Saņemot digitālās instrukcijas, ko bezvadu režīmā pārraida centrālais dators, viņi skenē svītrkoda uzlīmes uz zemes, lai tās izietu, paslīd zem plauktiem un pēc tam nosūta tos savācējiem. Japānas izstrādātā zemūdens robota R4D4000 maksimālais niršanas dziļums ir XNUMX m, tas var savākt datus autonomi, un to var izmantot zemūdens vulkāniem, kuģu vrakiem un derīgo izrakteņu atradnēm. 

Iepriekš ieprogrammētu un kontrolētu zemūdens robotu sēriju CR-01 un CR-02, kuras sadarbojas ar Krieviju Ķīnas Zinātņu akadēmijas Šeņjanas Automatizācijas institūts, maksimālais niršanas dziļums ir 6000 m, un tie ir pabeiguši Klusā okeāna izpēti. . Runājot par kosmosa robotiem, ASV NASA izstrādātais robots Robonauts aizstās astronautus ārpus transportlīdzekļa, un tā reakcijas ātrums ir ātrāks nekā cilvēkiem, pielāgojoties neparedzētām ārkārtas situācijām.

Šobrīd Ķīna ir iegājusi novecojošā sabiedrībā, un novecojošās sabiedrības struktūras radītās medicīniskās aprūpes, rehabilitācijas un palīdzības sniegšanas invalīdiem problēmas ir radījušas arī milzīgu ekonomisko un resursu spiedienu uz visu sabiedrību. Ķirurģiskie roboti, ko pārstāv da Vinci roboti, ir augstākais pašreizējo medicīnas robotu līmenis, kā arī parāda plašās medicīnas robotu pielietojuma iespējas. 

Eksoskeleta roboti ir arī parādījuši savas priekšrocības, palīdzot vecāka gadagājuma cilvēkiem un invalīdiem staigāt. Pielietojuma potenciāls. Runājot par medicīnas robotiem, daudzas slimnīcas, piemēram, Dienvidrietumu slimnīca manā valstī izmanto kapsulas endoskopijas robotus, nevis tradicionālos gastroskopus kuņģa-zarnu trakta izmeklējumiem. Robots ir tikai kapsulas lielumā. Pēc pacienta iekšķīgas lietošanas ārsts caur displeja ekrānu var novērot gremošanas trakta iekšpusi 360°, un izmeklējumu var veikt aptuveni 15 minūšu laikā, kas ne tikai padara pacientam ērtāku, bet vienreizējās lietošanas kapsula arī novērš krusteniskā infekcija un ir higiēniskāka un drošāka. . 

Runājot par gados vecākiem cilvēkiem paredzētiem robotiem, Robot Suit HAL, eksoskeleta robots no Japānas Cyberdyne, var palīdzēt pacientiem ar staigāšanas grūtībām sasniegt rehabilitāciju, kā arī ir piemērots, lai palīdzētu gados vecākiem cilvēkiem staigāt. Robots var palīdzēt lietotājam pabeigt stāvēšanu, staigāšanu, satveršanu un smagu priekšmetu celšanu utt. Darbība, un nepārtrauktais darba laiks var sasniegt 280 minūtes.

2. Robotu materiāli un to vieglās tendences

Pašlaik dažādu šķirņu metāla materiāli ir pirmā materiālu izvēle dažādām robotu konstrukciju daļām, piemēram, čugunam, leģētajam tēraudam, nerūsējošajam tēraudam, alumīnija sakausējumam un titāna sakausējumam. Pirmais apsvērums, izstrādājot un izmantojot profesionālus robotus, ko pārstāv tradicionālie industriālie roboti, ir tas, ka tiem ir jābūt pietiekami stipriem. Tāpēc lielākā daļa to konstrukcijas daļu ir izgatavotas no dažāda veida čuguna, leģētā tērauda un citiem materiāliem, un dažas daļas ir izgatavotas no alumīnija sakausējuma un kompozītmateriāliem. Pagaidiet.

Ņemot vērā noteikšanas un glābšanas robota augstās prasības sava svara samazināšanai, ātrai un stabilai kustībai utt., pēc 45# tērauda nomaiņas ar linšķiedru pastiprinātu termoplastisko sveķu matricu vai termoreaktīvo sveķu kompozītmateriālu, lai izveidotu galveno detektora robota korpuss, galvenā korpusa masa ir samazināta līdz 45 kg, kas ir par 190.5 kg mazāka nekā sākotnējā automašīnas virsbūves masa, un svara samazināšanas koeficients ir pat 80.9%. Mājas apkalpošanas robotiem ir nedaudz zemākas prasības attiecībā uz materiāla izturību, bet lielākas prasības attiecībā uz robota svaru vai pārnesamību. Tāpēc servisa robotu pamatstruktūrā pārsvarā tiek izmantoti alumīnija sakausējuma materiāli. Piemēram, vecāka gadagājuma ļaužu dienesta robota roku konstrukcija ir izgatavota no 7075 alumīnija sakausējuma. 

Rokas vieglā konstrukcija tiek realizēta, optimizējot konstrukciju, un tiek garantētas tās veiktspējas prasības. Kā robotu invalīdu pārstāvjiem eksoskeleta robotiem ir augstākas prasības svara samazināšanai un pārnesamībai. Piemēram, EKSO (5. attēls) eksoskeleta robots kā mehānisko struktūru izmanto alumīnija un titāna sakausējumu, un tā kopējais svars ir tikai aptuveni 23 kg. Arī manas valsts Elektronikas zinātnes un tehnoloģijas universitātes PRMI autonomais svaru samazinošais eksoskeleta apakšējo ekstremitāšu robots ir izgatavots no alumīnija sakausējuma.

Īsāk sakot, lai apmierinātu vajadzības pēc vieglāka, augstas efektivitātes un ērtākas robotu darbības, vieglie roboti ir nākotnes attīstības tendence. Papildus vieglai konstrukcijai svarīgāki ir vieglie materiāli. Salīdzinot ar vieglo konstrukciju, vieglais materiāls nodrošina robotam lielāku svara samazināšanas potenciālu un plašāku pielietojumu klāstu.

3. Vieglu magnija materiālu izmantošanas priekšrocības robotos

Metāla materiāli, kurus robots var izvēlēties, galvenokārt ir tērauds, alumīnija sakausējums, magnija sakausējums, titāna sakausējums utt. Tā kā tērauda materiālu blīvums ir pat 7.8 g/cm3, lai gan nelielā skaitā robota kustīgo daļu tiek izmantots titāns. sakausējuma materiāli (4.5g/cm3) vai alumīnija sakausējuma materiāli (2.7g/cm3) tērauda materiālu vietā, titāna sakausējumu blīvums joprojām ir salīdzinoši augsts. Augsts un dārgs alumīnija sakausējuma blīvums ir arī augstāks nekā magnija sakausējuma blīvums.

Magnija vai magnija sakausējuma kā vieglākā metāla konstrukcijas materiāla blīvums ir 2/3 no alumīnija blīvuma, kas ir mazāks par 1/4 no tērauda blīvuma. Polikarbonāta kompozītmateriāliem, kas satur 30% stikla šķiedras, magnija blīvums nepārsniedz 10%. Turklāt manas valsts dzelzs un alumīnija resursu rezerves veido tikai 18.7% un 2.3% no pasaules proporcijām, bet manas valsts magnija rūdas resursi ir bagātākie pasaulē, un magnija materiālu izmantošanai ir unikālas resursu priekšrocības. Tāpēc magnija un magnija sakausējuma materiāliem ir ievērojamas priekšrocības, samazinot svaru, uzlabojot robota manevrēšanas spēju un izturību, pateicoties to vieglajam svaram un augstajai īpatnējai izturībai. Tie ir viens no ideālākajiem materiāliem robotu ražošanai.

Robota materiālu vieglais svars var ievērojami uzlabot tā manevrētspēju un palielināt darba efektivitāti, izceļot robotu priekšrocības kustības inerces samazināšanā, darbības ātruma un kustības precizitātes uzlabošanā. Japānas Honda Company trešās paaudzes ASIMO (6. attēls) ir izgatavots no viegla sakausējuma, un tā apvalks ir izgatavots no magnija sakausējuma. Tas ievērojami samazina robota pašsvaru, un tā iešanas ātrums tiek palielināts no 1.6 km/h līdz 2.5. km/h, maksimālais braukšanas ātrums sasniedza 3km/h.

Lai gan sākotnēji magnija sakausējuma materiāli tika izmantoti robotos, viens no svarīgākajiem šķēršļiem, kas ierobežo magnija sakausējuma materiālu izmantošanu robotu detaļu jomā, joprojām ir tas, ka esošo magnija sakausējumu stiprums un stingrība ir zemāka nekā tērauda un alumīnija sakausējumu stiprība un stingrība. sakausējumi. Joprojām ir nepilnības robotu materiālu veiktspējas prasībās, un nav iespējams pilnībā aizstāt tēraudu, alumīnija sakausējumu un citus materiālus. Tāpēc augstas veiktspējas magnija sakausējumu un to formēšanas un apstrādes tehnoloģiju izstrādei robotu detaļu izgatavošanai ir liela nozīme, lai samazinātu robotu kustīgo daļu kvalitāti, uzlabotu kustības precizitāti un panāktu enerģijas taupīšanu.

2015. gada oktobrī Pekinas Tehnoloģiju universitāte uzsāka “Lielo zinātniskās pētniecības attīstības programmu — inteliģenti roboti”, reaģējot uz pašreizējo pētniecības statusu un attīstības perspektīvām robotikas jomā. Papildus galvenajām izplatītākajām galvenajām tehnoloģijām, galvenajām sastāvdaļām, pilnīgai mašīnu pētniecībai un izstrādei un integrētām viedo robotu lietojumprogrammām programma koncentrējas uz pētniecību. Ievērojama iezīme ir tā, ka tas izceļ "vieglus materiālus robotiem", ko pārstāv magnija sakausējuma materiāli. galvenie tehnoloģiju pētījumi”. 

"Lielais pētniecības attīstības plāns" vairāk nekā desmit gadus balstās uz Pekinas Tehnoloģiju universitātes Materiālu zinātnes un tehnoloģijas skolas pētniecības un attīstības komandas un pētniecības un attīstības platformas priekšrocībām vieglo magnija sakausējumu materiālu jomā, un tajā tiek izmantots augstas veiktspējas magnijs, piemēram, kā Mg-Zn-Er, Mg-Gd-Er-Zr uc Pamatojoties uz pētījumu rezultātiem sakausējuma materiālu projektēšanas, smalkas struktūras kontroles, plastmasas formēšanas mehānisma u.c., mērķis ir augstas pievienotās vērtības medicīnas robotu un mājas roboti attiecībā uz materiālu vieglo svaru un jaunu augstas stiprības un augstas izturības magnija sakausējuma materiālu izstrādi, lai izstrādātu augstas veiktspējas magnija sakausējuma daļas, ko izmanto sadzīves robotos, piemēram, medicīnā/mājas uzkopšanā utt., koncentrējoties uz vieglo svaru. šādu robotu rokām un citām kustīgām daļām, un pakāpeniski realizēt mājas pakalpojumu robotu kopējo svara samazinājumu.

Saistībā ar manas valsts ražošanas nozari, kas saskaras ar rūpniecības modernizāciju un sabiedrības novecošanos, nākamajās desmit vai pat desmitgadēs pieprasījums pēc tradicionālajiem industriālajiem robotiem un jauniem sadzīves pakalpojumu robotiem turpinās pieaugt, un robotu tirgus pielietojuma potenciāls ir ļoti ievērojams. Vieglsvara sakausējumu materiālu, ko attēlo magnija sakausējumi, izmantošanai robotos ir tādas priekšrocības kā ievērojami uzlabota robotu manevrēšanas spēja, samazināts enerģijas patēriņš un palielināts gaidīšanas laiks. Tas ir viens no svarīgākajiem robotu pētniecības un attīstības virzieniem.

Saite uz šo rakstu ： Magnija sakausējumu materiālu pielietošana vieglajos robotos

Paziņojuma atkārtota izdrukāšana: ja nav īpašu norādījumu, visi šīs vietnes raksti ir oriģināli. Lūdzu, norādiet atkārtotas drukāšanas avotu: https: //www.cncmachiningptj.com/，paldies！

PTJ® nodrošina pilnu Custom Precision diapazonu cnc machining porcelāns pakalpojumi. ISO 9001: 2015 un AS-9100 sertificēts. 3, 4 un 5 asu ātra precizitāte CNC apstrāde pakalpojumi, tostarp frēzēšana, pievēršanās klienta specifikācijām, metāla un plastmasas detaļu apstrāde ar +/- 0.005 mm pielaidi. Sekundārie pakalpojumi ietver CNC un parasto slīpēšanu, urbšanu,mētāšana,lokšņu metāla un štancēšana. Nodrošinot prototipus, pilnu ražošanas ciklu, tehnisko atbalstu un pilnīgu pārbaudi. Apkalpo automobiļu, aerokosmisko, veidne un armatūra, led apgaismojums,ārsta, velosipēdu un patērētāju elektronika nozarēs. Piegāde laikā. Pastāstiet mums nedaudz par sava projekta budžetu un paredzamo piegādes laiku. Mēs stratēģēsim kopā ar jums, lai sniegtu visrentablākos pakalpojumus, lai palīdzētu sasniegt jūsu mērķi. Laipni lūdzam sazināties ar mums ( sales@pintejin.com ) tieši jūsu jaunajam projektam.