随着功能的不断完善，工业机器人在多种应用场景中都获得了“用武之地”。在过去的十年里，汽车制造、金属制品、电子、橡胶/塑料生产以及物流仓储等行业通过工业机器人的高效成就了更快的发展速度。从2013年到2020年，工业机器人的市场规模正以年均12%的速度持续增长，全球销售额以百亿美元计。在人力成本节节攀升的背景下，拥有更高灵活性、更强避障和快速配置能力的工业机器人成为智能化装备产业最重要的角色之一。

工业机器人不仅可以完成常见的点胶、焊接、喷涂、热处理、搬运、装配以及检测等作业，还可以进行钻孔、铆接、密封、修整、复合材料铺敷、无损伤探测等特种作业任务，对提高产品的产量和质量稳定性有显著的效果。

大型碳纤维机械臂

“工业4.0”对机器人的智能化提出了很高的要求，除了依托大数据、人工智能、5G等核心技术外，智能化的工业机器人对材料也有着同样高的要求。轻量化和低能耗是智能化工业机器人对原材料的基本诉求。碳纤维复合材料比重轻、强度高，用其制作工业机器人的机械臂、机械关节和外壳体能有效提高应用对象的刚度，对减轻整体重量有明显作用。材质的轻量化和高强度也大大提高了工业机器人的工作效率和节能效果。除此之外，碳纤维复合材料耐腐蚀、热膨胀系数极小，物理性能稳定，产品抗疲劳性能优良，不易变形，能降低维护频率，延长使用寿命。

碳纤维伸缩式机械臂

碳纤维机械臂是工业机器人应用碳纤维复合材料最为常见的案例，仅无锡智上新材一家在近几年之内就已为国内十余家机器人品牌商来图定制了上百款碳纤维机械臂，这些机械臂分别具有勘探、检测、分拣、运载等不同功能，在电力、隧道工程、智能化制造等不同领域中发挥着独特的作用。

据无锡智上新材相关人员介绍，这类碳纤维机械臂均采用先进模压成型工艺，产品精度能够得到高规格保证。有些机械臂管尺寸较大，如果采用传统金属材质来制作，例如采用不锈钢或铝合金来制作同尺寸的机械臂，虽然其强度在短时间内可以达到要求。但金属的性能缺陷随着机械臂尺寸的增加也会愈加明显，尺寸越大构件自重就越大，经过长时间的工作压力，其耐疲劳性就会因为过大的自重而减弱，容易产生局部累积性损伤，当损伤达到一定程度后就会发生断裂，进而可能造成设备故障，引发安全问题。而无锡智上新材采用的碳纤维复合材料制作机械臂，在降低30%-60%重量的同时，还能赋予传统金属机械臂无法实现的一些功能，例如一款可伸缩机械臂，因为其自重降低很多，强度很高，所以这款机械臂因为材质的变化可以设计得更为完善，既能够增加臂长，扩大工作范围，又能承载更多的检测及智控设备，增加工业机器人的应用价值。

碳纤维工业机器人关节

工业强国，材料先行。“工业4.0”时代，“它”力量不容忽视。碳纤维机械臂对实现工业机器人高速、高精度的运动控制，对提高我国工业机器人的应用水平，增强产业竞争力都具有重要的战略意义。