廈門非標(biāo)機(jī)械臂，工業(yè)機(jī)器人用碳纖維復(fù)合材料機(jī)械臂的成本分析

廈門非標(biāo)機(jī)械臂，工業(yè)機(jī)器人用碳纖維復(fù)合材料機(jī)械臂的成本分析

來(lái)源網(wǎng)絡(luò)發(fā)布時(shí)間:2019-09-10 01:05:02

工業(yè)機(jī)器人是匯集電子、控制、機(jī)械、計(jì)算機(jī)技術(shù)等一系列學(xué)科形成的高新技術(shù)集合體，已經(jīng)廣泛用于機(jī)械制造、礦物開(kāi)采、化工生產(chǎn)、太空航天等領(lǐng)域。近些年來(lái)，工業(yè)機(jī)器人的輕量化技術(shù)已經(jīng)在國(guó)際上受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。在滿足工業(yè)機(jī)器人高精度、高速度等基本性能要求的基礎(chǔ)上，通過(guò)輕量化設(shè)計(jì)，不僅可以減小工業(yè)機(jī)器人自重，提升機(jī)器人整體動(dòng)力學(xué)性能，而且還可以降低能耗減少環(huán)污染。

上臂是工業(yè)機(jī)器人主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一，也是機(jī)器人的主承力構(gòu)件，對(duì)機(jī)器人整體性能有顯著影響。在當(dāng)下機(jī)械臂輕量化的背景下，很多人都選擇碳纖維復(fù)合材料替代傳統(tǒng)金屬材料，并且碳纖維復(fù)合材料機(jī)械臂能夠滿足工業(yè)機(jī)器人在焊接、噴涂等工作場(chǎng)景下的使用。

眾所周知，碳纖維作為一種高性能纖維，其成本也是一個(gè)需要考量的重點(diǎn)。所謂成本分析，就是一種評(píng)估評(píng)估復(fù)合材料產(chǎn)品性價(jià)比的重要方法，是復(fù)合材料產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要組成部分，下面就來(lái)為大家詳細(xì)介紹一下碳纖維復(fù)合材料上臂的成本分析。

在碳纖維復(fù)合材料上臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以通過(guò)制造成本分析技術(shù)評(píng)價(jià)上臂性價(jià)比。復(fù)合材料制件的制造成本模型包括兩大類：制造工藝成本模型和參數(shù)成本模型；碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的制造成本主要包括固定成本與可變成本，固定成本包括機(jī)器設(shè)備、不動(dòng)產(chǎn)、資本成本、銷售、管理費(fèi)用等，可變成本包括材料成本、能源成本以及人工成本。

采用早期鑫招展復(fù)材生產(chǎn)的某款碳纖維復(fù)合材料機(jī)械上臂作為樣品，基于以上要素計(jì)算其成本，得出最終碳纖維機(jī)械上臂其成本要高于傳統(tǒng)鑄鐵上臂約3倍左右，質(zhì)量比傳統(tǒng)鑄鐵上臂輕30kg，重量減輕約60%；后鑫招展復(fù)材針對(duì)碳纖維復(fù)合材料機(jī)械臂產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，新款碳纖維機(jī)械上臂產(chǎn)品最終成本僅為傳統(tǒng)鑄鐵機(jī)械上臂的0.8倍，質(zhì)量比傳統(tǒng)鑄鐵上臂輕44.3kg，重量減輕約74%。

優(yōu)化后的機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)性能得到顯著提高，同時(shí)其使用能耗也明顯降低，綜合各項(xiàng)因素，碳纖維機(jī)械上臂的成本幾乎可以與傳統(tǒng)鑄鐵上臂持平；從提升工業(yè)生產(chǎn)效率、節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境等方面長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，研制碳纖維復(fù)合材料工業(yè)機(jī)器人的意義重大。