Cymhwyso Deunyddiau Alloy Magnesiwm Mewn Robotiaid Ysgafn

1. Statws datblygu a chymhwyso robotiaid

Wrth i ddatblygiad robotiaid barhau i aeddfedu, mae cymhwyso robotiaid wedi ehangu o'r meysydd diwydiannol cynharaf i feddygol ac iechyd, gwasanaethau bywyd, archwilio'r gofod a'r cefnfor, milwrol ac adloniant, ac ati. Bydd roboteg nid yn unig yn gwthio'r diwydiant gweithgynhyrchu i mewn i newydd. llwyfan, ond bydd hefyd yn arwain at ddatblygiad cyflym technoleg awtomeiddio heblaw gweithgynhyrchu.

Ar hyn o bryd, mae'r Unol Daleithiau, Japan, Ewrop, De Korea a phwerau diwydiannol eraill yn gosod datblygiadau arloesol mewn technoleg roboteg ac yn hyrwyddo datblygiad y diwydiant roboteg mewn sefyllfa strategol bwysig yn natblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg ym mhob gwlad. Yn "Made in China 2025", mae Tsieina hefyd yn ystyried "offer a robotiaid peiriannau CNC pen uchel" fel un o'r 10 maes datblygu allweddol, ac mae'n cynnig "canolbwyntio ar robotiaid diwydiannol, arbenigeddau, fel automobiles, peiriannau, electroneg, nwyddau peryglus diwydiannau gweithgynhyrchu, amddiffyn cenedlaethol, milwrol, cemegol a golau. 

Mae anghenion cymhwyso robotiaid, yn ogystal â robotiaid gwasanaeth fel meddygol ac iechyd, gwasanaethau cartref, addysg ac adloniant, yn mynd ati i ymchwilio a datblygu cynhyrchion newydd, a hyrwyddo safoni a datblygiad modiwlaidd robotiaid. "Y" Tymor Canolig a Hirdymor Cenedlaethol. Amlinelliad o'r Rhaglen Datblygu Gwyddoniaeth a Thechnoleg (2006-2020) "hefyd yn amlwg yn ystyried robotiaid gwasanaeth fel blaenoriaeth uwch-dechnoleg strategol ar gyfer datblygu yn y dyfodol, ac mae'n cynnig" canolbwyntio ar ofynion cymhwyso robotiaid gwasanaeth, dulliau dylunio ymchwil, prosesau gweithgynhyrchu, a rheolaeth ddeallus. Technolegau sylfaenol cyffredin fel integreiddio â systemau cymhwyso "[5]. 

Ar hyn o bryd, dwysedd cyfartalog y robotiaid diwydiannol a ddefnyddir yn niwydiant gweithgynhyrchu'r byd yw 55 uned i bob 10,000 o weithwyr, tra bod dwysedd robotiaid diwydiannol yn Tsieina yn ddim ond 36 uned i bob 10,000 o weithwyr. Yng ngoleuni'r cefndir uchod, mae "amnewid peiriant" wedi dod yn duedd gyffredinol. Yn Guangzhou, cynrychiolydd y diwydiant gweithgynhyrchu yn Pearl River Delta, mae'r llywodraeth wedi cynnig erbyn 2020, y dylai mwy nag 80% o'r mentrau gweithgynhyrchu yn y ddinas ddefnyddio robotiaid diwydiannol ac offer deallus.

Yn ogystal â chael ei ddefnyddio'n helaeth mewn prosesau fel stampio, weldio, a llinellau cydosod awtomataidd yn y diwydiant gweithgynhyrchu, gellir defnyddio robotiaid hefyd i ddisodli tasgau llaw traddodiadol fel malu, weldio cymhleth, a sgleinio. Mae Apple yn defnyddio dau robot electronig KUKA i loywi ymddangosiad y Mac Pro ddwywaith i gynhyrchu wyneb tebyg i ddrych. 

Ar ôl i'r sgleinio allanol gael ei gwblhau, bydd y robot hefyd yn sgleinio tu mewn y gragen Mac Pro, fel y dangosir yn Ffigur 1. Mae robotiaid weldio wedi chwarae rhan hynod bwysig mewn cynhyrchu weldio cragen effeithlon o ansawdd uchel, ac maent yn trawsnewid yn raddol i awtomeiddio . Mae De Korea wedi mabwysiadu Rail Runner robot weldio llongau symudol wedi'i seilio ar PDA, a all fynd i mewn i strwythur caeedig llong cragen ddwbl y mae angen ei weldio, a gweithio yn amgylchedd weldio llym nwy gwenwynig a thymheredd uchel, yn lle llawlyfr. weldio awtomatig. 

Mae PTJ yn fenter uwch-dechnoleg gynhwysfawr sy'n dibynnu ar gefndir technegol Academi Gwyddorau Tsieineaidd ac mae'n canolbwyntio ar optimeiddio dylunio rhannau robot deallus, gweithgynhyrchu, a gwerthiannau domestig a thramor. Sefydlwyd tîm y cwmni yn 2010 ac maent wedi ymrwymo ers amser maith i brosesu rhannau metel a phlastig manwl uchel, anhawster uchel, a hawdd eu dadffurfio, a chynhyrchu a gweithgynhyrchu bach a chanolig eu maint o aloi ysgafn a deunyddiau cyfansawdd (fel fel rhannau aloi magnesiwm-lithiwm, aloi magnesiwm-alwminiwm, ffibr carbon, ac ati). A gwasanaethau caffael ac addasu rhannau robot.

Mae cymhwyso robotiaid mewn diwydiannau heblaw gweithgynhyrchu hefyd yn dod yn fwy a mwy amrywiol. Mae Amazon wedi cyfarparu mwy na 15,000 o robotiaid olwyn Kiva yn ei ganolfan ddosbarthu i wireddu awtomeiddio warws, fel y dangosir yn Ffigur 3. Mae'r robotiaid hyn yn symud yn gyflym ac yn dawel. Ar ôl derbyn cyfarwyddiadau digidol a drosglwyddir yn ddi-wifr gan y cyfrifiadur canolog, maent yn sganio'r labeli cod bar ar lawr gwlad i gerdded trwyddynt, llithro o dan y silffoedd, ac yna eu hanfon at y codwyr. Mae gan y robot tanddwr R2D4 a ddatblygwyd gan Japan ddyfnder deifio uchaf o 4000m, gall gasglu data yn annibynnol, a gellir ei ddefnyddio ar gyfer llosgfynyddoedd tanfor, llongddrylliadau a dyddodion mwynau. 

Mae gan gyfres CR-01 a CR-02 o robotiaid tanddwr wedi'u rhaglennu a'u rheoli ymlaen llaw, gan gydweithredu â Rwsia gan Sefydliad Awtomeiddio Shenyang, Academi Gwyddorau Tsieineaidd, ddyfnder plymio uchaf o 6000m, ac maent wedi cwblhau'r arolwg o'r Cefnfor Tawel. . O ran robotiaid gofod, bydd Robonaut, robot a ddatblygwyd gan NASA yn yr Unol Daleithiau, yn disodli gofodwyr mewn gwaith allfydol, ac mae ei gyflymder ymateb yn gyflymach na chyflymder bodau dynol, gan addasu i argyfyngau annisgwyl.

Ar hyn o bryd, mae Tsieina wedi mynd i mewn i gymdeithas sy'n heneiddio, ac mae problemau gofal meddygol, adsefydlu a chymorth i'r anabl a achosir gan strwythur y boblogaeth sy'n heneiddio hefyd wedi dod â phwysau economaidd ac adnoddau enfawr i'r gymdeithas gyfan. Mae robotiaid llawfeddygol a gynrychiolir gan robotiaid da Vinci yn cynrychioli'r lefel uchaf o robotiaid meddygol cyfredol, ac maent hefyd yn dangos rhagolygon cais eang robotiaid meddygol. 

Mae robotiaid Exoskeleton hefyd wedi dangos eu manteision wrth gynorthwyo'r henoed a'r anabl i gerdded. Potensial ymgeisio. O ran robotiaid meddygol, mae llawer o ysbytai fel Ysbyty Southwest yn fy ngwlad yn defnyddio robotiaid endosgopi capsiwl yn lle gastrosgopau traddodiadol ar gyfer archwiliadau gastroberfeddol. Dim ond maint capsiwl yw'r robot. Ar ôl i'r claf gael ei gymryd ar lafar, gall y meddyg arsylwi y tu mewn i'r llwybr treulio 360 ° trwy'r sgrin arddangos, a gellir cwblhau'r archwiliad mewn tua 15 munud, sydd nid yn unig yn gwneud y claf yn fwy cyfforddus, ond mae'r capsiwl tafladwy hefyd yn atal traws-heintio ac mae'n fwy hylan a diogel. . 

O ran robotiaid i'r henoed, gall y Robot Suit HAL, robot exoskeleton o Cyberdyne o Japan, gynorthwyo cleifion ag anawsterau cerdded i adferiad, ac mae hefyd yn addas ar gyfer cynorthwyo'r henoed i gerdded. Gall y robot helpu'r gwisgwr i sefyll, cerdded, gafael a chodi gwrthrychau trwm, ac ati. Gall gweithredu, a'r amser gweithio parhaus gyrraedd 280 munud.

2. Deunyddiau robot a'u tueddiadau ysgafn

Ar hyn o bryd, gwahanol raddau o ddeunyddiau metel yw'r dewis cyntaf o ddeunyddiau ar gyfer gwahanol rannau strwythurol robot, fel haearn bwrw, dur aloi, dur gwrthstaen, aloi alwminiwm, ac aloi titaniwm. Yr ystyriaeth gyntaf wrth ddylunio a defnyddio robotiaid proffesiynol a gynrychiolir gan robotiaid diwydiannol traddodiadol yw bod angen iddynt fod â digon o gryfder. Felly, mae'r rhan fwyaf o'u rhannau strwythurol wedi'u gwneud o wahanol fathau o haearn bwrw, dur aloi a deunyddiau eraill, ac mae rhai rhannau wedi'u gwneud o aloi alwminiwm a deunyddiau cyfansawdd. Arhoswch.

Gan ystyried gofynion uchel y robot canfod ac achub ar gyfer lleihau ei bwysau ei hun, symudiad cyflym a sefydlog, ac ati, ar ôl disodli'r dur 45 # â matrics resin thermoplastig wedi'i atgyfnerthu â ffibr naturiol ffibr llin neu ddeunydd cyfansawdd resin thermosetio i wneud y prif corff y robot canfod, mae màs y prif gorff yn cael ei ostwng i 45 kg, sydd 190.5 kg yn llai na màs gwreiddiol corff y car, ac mae'r gyfradd lleihau pwysau mor uchel ag 80.9%. Mae gan robotiaid gwasanaeth cartref ofynion ychydig yn is ar gyfer cryfder deunydd, ond mae ganddynt fwy o ofynion ar gyfer pwysau robot neu gludadwyedd. Felly, mae strwythur sylfaenol robotiaid gwasanaeth yn defnyddio deunyddiau aloi alwminiwm yn bennaf. Er enghraifft, mae strwythur braich robot gwasanaeth ar gyfer yr henoed wedi'i wneud o aloi alwminiwm 7075. 

Gwireddir dyluniad ysgafn y fraich trwy optimeiddio'r strwythur, a gwarantir ei ofynion perfformiad. Fel cynrychiolydd robotiaid dan anfantais, mae gan robotiaid exoskeleton ofynion uwch ar gyfer lleihau pwysau a hygludedd. Er enghraifft, mae robot exoskeleton EKSO (Ffigur 5) yn defnyddio aloi alwminiwm a thitaniwm fel ei strwythur mecanyddol, a dim ond tua 23kg yw cyfanswm ei bwysau. Mae robot aelod isaf exoskeleton lleihau pwysau ymreolaethol PRMI Prifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Electronig fy ngwlad hefyd wedi'i wneud o aloi alwminiwm.

Yn fyr, er mwyn diwallu anghenion robotiaid yn fwy ysgafn, effeithlonrwydd uchel a chyfleus, robotiaid ysgafn yw'r duedd ddatblygu yn y dyfodol. Yn ogystal â dyluniad strwythurol ysgafn, mae deunyddiau ysgafn yn bwysicach. O'i gymharu â'r strwythur ysgafn, mae'r deunydd ysgafn yn gwneud i'r robot fod â mwy o botensial i leihau pwysau ac ystod ehangach o gymwysiadau.

3.Mae manteision defnyddio deunyddiau magnesiwm ysgafn ar robotiaid

Mae'r deunyddiau metel y gall y robot eu dewis yn bennaf yn cynnwys dur, aloi alwminiwm, aloi magnesiwm, aloi titaniwm, ac ati. Gan fod dwysedd deunyddiau dur mor uchel â 7.8g / cm3, er bod nifer fach o rannau symudol o'r robot yn defnyddio titaniwm deunyddiau aloi (4.5g / cm3) neu ddeunyddiau aloi alwminiwm (2.7g / cm3) yn lle deunyddiau dur, mae dwysedd aloion titaniwm yn dal yn gymharol uchel. Yn uchel ac yn ddrud, mae dwysedd aloi alwminiwm hefyd yn uwch na dwysedd aloi magnesiwm.

Fel y deunydd strwythurol metel ysgafnaf, mae gan magnesiwm neu aloi magnesiwm ddwysedd 2/3 o alwminiwm, sy'n llai nag 1/4 o ddur. Ar gyfer cyfansoddion polycarbonad sy'n cynnwys ffibr gwydr 30%, nid yw dwysedd magnesiwm yn fwy na'i 10%. Yn ogystal, dim ond am 18.7% a 2.3% o gyfrannau'r byd y mae cronfeydd haearn ac alwminiwm adnoddau fy ngwlad yn cyfrif, ond adnoddau mwyn magnesiwm fy ngwlad yw'r cyfoethocaf yn y byd, ac mae gan ddefnyddio deunyddiau magnesiwm fanteision adnoddau unigryw. Felly, mae gan ddeunyddiau aloi magnesiwm a magnesiwm fanteision sylweddol o ran lleihau pwysau, gwella manwldeb robot, a dygnwch oherwydd eu pwysau ysgafn a'u cryfder penodol uchel. Maent yn un o'r deunyddiau mwyaf delfrydol ar gyfer gweithgynhyrchu robotiaid.

Gall pwysau ysgafn deunyddiau robot wella ei allu i symud yn fawr a chynyddu ei effeithlonrwydd gwaith, gan dynnu sylw at fanteision robotiaid wrth leihau syrthni mudiant, gwella cyflymder gweithredu a chywirdeb mudiant. Mae ASIMO y drydedd genhedlaeth (Ffigur 6) o Gwmni Honda Japan wedi'i wneud o aloi ysgafn, ac mae ei gragen wedi'i gwneud o aloi magnesiwm. Mae hyn yn lleihau hunan-bwysau'r robot yn fawr, ac mae ei gyflymder cerdded yn cael ei gynyddu o 1.6km / h i 2.5. km / h, cyrhaeddodd y cyflymder rhedeg uchaf 3km / h.

Er bod deunyddiau aloi magnesiwm wedi'u cymhwyso mewn robotiaid i ddechrau, un o'r tagfeydd pwysig sy'n cyfyngu ar gymhwyso deunyddiau aloi magnesiwm ym maes rhannau robot yw bod cryfder a chaledwch y graddau presennol o aloion magnesiwm yn is na dur a alwminiwm. aloion. Mae yna fwlch o hyd yng ngofynion perfformiad deunyddiau robot, ac mae'n amhosibl disodli dur, aloi alwminiwm a deunyddiau eraill yn llwyr. Felly, mae datblygu aloion magnesiwm perfformiad uchel a'u technolegau ffurfio a phrosesu ar gyfer gweithgynhyrchu rhannau robot yn hynod arwyddocaol ar gyfer lleihau ansawdd rhannau symudol robot, gwella cywirdeb mudiant, a sicrhau arbed ynni.

Ym mis Hydref 2015, lansiodd Prifysgol Technoleg Beijing y "Robot Deallus Rhaglen Hyrwyddo Ymchwil Wyddonol Fawr" mewn ymateb i'r statws ymchwil a'r rhagolygon datblygu cyfredol ym maes roboteg. Yn ychwanegol at y prif dechnolegau allweddol cyffredin, cydrannau allweddol, Ymchwil a Datblygu peiriant cyflawn, a chymwysiadau integredig robotiaid deallus, mae'r rhaglen yn canolbwyntio ar yr ymchwil. Nodwedd nodedig yw ei fod yn tynnu sylw at y “deunyddiau ysgafn ar gyfer robotiaid” a gynrychiolir gan ddeunyddiau aloi magnesiwm. ymchwil technoleg allweddol ". 

Mae'r "cynllun hyrwyddo ymchwil mawr" yn dibynnu ar fanteision tîm Ymchwil a Datblygu a llwyfan Ymchwil a Datblygu Ysgol Gwyddoniaeth Deunyddiau a Thechnoleg Prifysgol Technoleg Beijing ym maes deunyddiau aloi magnesiwm ysgafn am fwy na deng mlynedd, ac mae'n defnyddio magnesiwm perfformiad uchel o'r fath fel Mg-Zn-Er, Mg-Gd-Er-Zr, ac ati. Yn seiliedig ar ganlyniadau ymchwil dylunio deunydd aloi, rheoli strwythur cain, mecanwaith ffurfio plastig, ac ati, gan anelu at anghenion robotiaid meddygol â gwerth uchel a mae robotiaid domestig o ran ysgafnhau deunydd, a datblygu deunyddiau aloi magnesiwm cryfder uchel a chaledwch uchel fel y nod i ddatblygu rhannau aloi Magnesiwm perfformiad uchel a ddefnyddir mewn robotiaid gwasanaeth domestig fel meddygol / cadw tŷ, ac ati, yn canolbwyntio ar yr ysgafn. o'r fath freichiau robot a rhannau symudol eraill, ac yn raddol gwireddu'r gostyngiad pwysau cyffredinol mewn robotiaid gwasanaeth cartref.

Yng nghyd-destun diwydiant gweithgynhyrchu fy ngwlad sy'n wynebu uwchraddio diwydiannol a thrawsnewid cymdeithas sy'n heneiddio, yn ystod y deg neu ddegawdau nesaf, bydd y galw am robotiaid diwydiannol traddodiadol a robotiaid gwasanaeth domestig newydd yn parhau i gynyddu, ac mae potensial cymhwysiad y farchnad robotiaid yn sylweddol iawn. Mae gan gymhwyso deunyddiau aloi ysgafn a gynrychiolir gan aloion magnesiwm mewn robotiaid y manteision o wella manwldeb robotiaid yn sylweddol, lleihau'r defnydd o ynni, a chynyddu'r amser wrth gefn. Mae'n un o gyfeiriadau pwysig ymchwil a datblygu robotiaid.

Dolen i'r erthygl hon ： Cymhwyso Deunyddiau Alloy Magnesiwm Mewn Robotiaid Ysgafn

Datganiad Ailargraffu: Os nad oes cyfarwyddiadau arbennig, mae'r holl erthyglau ar y wefan hon yn wreiddiol. Nodwch y ffynhonnell ar gyfer ailargraffu: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Mae PTJ® yn darparu ystod lawn o Custom Precision llestri peiriannu cnc gwasanaethau.ISO 9001: 2015 & AS-9100 ardystiedig. Cywirdeb cyflym 3, 4 a 5-echel Peiriannu CNC gwasanaethau gan gynnwys melino, troi at fanylebau cwsmeriaid, Yn gallu rhannau wedi'u peiriannu metel a phlastig gyda goddefgarwch +/- 0.005 mm. Mae'r gwasanaethau ychwanegol yn cynnwys CNC a llifanu confensiynol, drilio,castio marw,metel metel a stampio.Pro prototeipiau sy'n darparu, rhediadau cynhyrchu llawn, cefnogaeth dechnegol ac archwiliad llawn. Yn cadw'r modurol, awyrofod, llwydni a gosodiad, goleuadau dan arweiniad,ganolfan meddygol, beic, a defnyddiwr electroneg diwydiannau. Cyflenwi ar amser. Dywedwch ychydig wrthym am gyllideb eich prosiect a'r amser cyflawni disgwyliedig. Byddwn yn strategol gyda chi i ddarparu'r gwasanaethau mwyaf cost-effeithiol i'ch helpu i gyrraedd eich targed. Croeso i Gysylltu â ni ( sales@pintejin.com ) yn uniongyrchol ar gyfer eich prosiect newydd.