Uvod v material PEEKRobotski senzorji
PEEK (polieter eter keton) je visokozmogljiva specialna inženirska plastika z lastnostmi, kot so visoka temperaturna odpornost (dolgotrajna delovna temperatura okoli 240 °C), kemična odpornost proti koroziji, visoka trdnost, lahka teža, nizek koeficient trenja in odlična električna izolacija. Zaradi teh prednosti je idealen material za ključne komponente robotskih senzorjev, saj odpravlja pomanjkljivosti tradicionalnih kovinskih ali navadnih plastičnih senzorjev v smislu natančnosti, stabilnosti in prilagodljivosti okolju.
I. Vrste in značilnosti osnovnih aplikacij
Material PEEK deluje predvsem pri izdelavi osrednjih strukturnih komponent ali funkcionalnih substratov senzorjev. Pogoste uporabe so naslednje:
1. Šestdimenzionalni senzorji sile/navora
Del uporabe: Helastično telo (osrednja komponenta za zaznavanje signala sile) senzorja.
Osnovna vrednost: Tradicionalna elastična telesa so večinoma izdelana iz aluminijeve zlitine, medtem ko ima PEEK boljše razmerje med elastičnim modulom in gostoto – kar zagotavlja strukturno trdnost, hkrati pa znatno zmanjšuje maso elastičnega telesa, zmanjšuje inercialne motnje med gibanjem robota ter izboljšuje natančnost merjenja sile (do ±0,1 % FS) in dinamično hitrost odziva (odzivni čas < 1 ms).
Tipični scenariji: Sestavljanje industrijskih robotov (kot je natančen nadzor sile zategovanja vijakov), interakcija med človekom in strojem med sodelovalnim robotom (kot je zaznavanje sile trka), povratne informacije o sili medicinskih robotov pri operacijah (kot je spremljanje sile brušenja kostne površine pri ortopedskih robotih).
2. Taktilni/senzorji napetosti
Del uporabe: Fleksibilen substrat ali nosilec elektrode senzorja.
Osnovna vrednost: PEEK ima določeno prožnost in odpornost proti utrujenosti, kar omogoča obdelavo v tanke ali nepravilne oblike, primerne za ukrivljene ali prožne kontaktne scenarije, kot so robotski prsti in prijemala; hkrati lahko njegova električna izolacija prepreči motnje signalov in zagotovi stabilnost taktilnih (kot so pritisk, prepoznavanje teksture) ali deformacijskih (kot je deformacija sklepov) podatkov.
Tipični scenariji: Zaznavanje tlaka v servisnih robotih pri prijemanju krhkih predmetov (kot so steklo, sadje), spremljanje napetosti za prileganje v fleksibilni sestavi industrijskega robota.
3. Specializirani senzorji za korozivna okolja
Del uporabe: Ohišje, zaščitni tulec sonde ali kontaktne komponente senzorja.
Osnovna vrednost: PEEK ima izjemno močno odpornost na kisline, alkalije, organska topila in visokotemperaturno paro (kot je čiščenje CIP v živilski industriji), kar je veliko boljše od nerjavečega jekla ali navadne plastike, saj ščiti notranje komponente senzorja pred korozijo in podaljšuje njegovo življenjsko dobo.
Tipični scenariji: Senzorji nivoja/koncentracije tekočine v robotih za hrano/medicino (kot je spremljanje nivoja tekočine v posodah za omako), senzorji okoljskih parametrov v robotih za kemijo (kot je zaščita sond za zaznavanje korozivnih plinov).
II. Ključne prednosti pred tradicionalnimi materiali
III. Tipična področja uporabe
Industrijski roboti: nadzor sile montaže, povratna informacija o sili brušenja, spremljanje pritiska prijema;
Medicinski roboti: zaznavanje sile kirurških instrumentov (kot je povratna zanka za silo pri laparoskopskih operacijah), spremljanje obremenitev sklepov pri rehabilitacijskih robotih;
Posebni roboti: senzorji okolja, odporni proti koroziji, v živilski/kemični industriji, senzorji temperature/sile v pogojih visokih temperatur (kot je avtomobilsko varjenje).
