專利名稱：機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人手臂用矩形薄壁空心管及其制造方法，尤其是涉及一種碳
纖維纏繞模壓組合成型機(jī)器人手臂用矩形薄壁空心管及其制造方法。
背景技術(shù)：
世界第一臺(tái)工廠機(jī)器人誕生于20世紀(jì)60年代，但這種機(jī)器人僅能從事一些簡(jiǎn)單、單調(diào)和乏味的工作，例如，把物體從一條生產(chǎn)線上搬到另外一條生產(chǎn)線上，在當(dāng)時(shí)，他們充當(dāng)?shù)闹皇强嗔Φ慕巧?。到?20世紀(jì)90年代，工廠機(jī)器人可以熟練地從事與切削、碾磨、焊接和倉庫搬運(yùn)有關(guān)的工作，其主要工作在建筑行業(yè)、鑄造行業(yè)、玻璃行業(yè)和汽車行業(yè)。尤其在汽車行業(yè)中機(jī)器人的應(yīng)用更加廣泛，德國機(jī)器人制造商K區(qū)A公司制造了一臺(tái)負(fù)荷量為IOOO公斤的重型機(jī)器人，手臂伸長(zhǎng)后能與長(zhǎng)頸鹿的高度相媲美，它能用一條手臂舉起一輛寶馬車，在空中轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后再原封不動(dòng)地把它放回到原來的位置。但是這種機(jī)器人重量重，剛度和強(qiáng)度等機(jī)械性能較差，另外這種機(jī)械人的工作部位主要在手臂上，的現(xiàn)有的機(jī)器人手臂重量中，靈活度不高，生產(chǎn)效率低，而且成本高，投資大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種重量輕、剛度和強(qiáng)度等機(jī)械性能良好，尺寸可以靈活制取、生產(chǎn)效率較高，設(shè)備投資少、成本低、性價(jià)比高的機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法。 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法，其特征在于，該方法是以碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂為原材料，采用纏繞和模壓組合成型法制成矩形薄壁空心管。 所述的碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂由熱固性樹脂、碳纖維、固化劑、促進(jìn)劑、脫模劑和添加劑組成。 所述的熱固性樹脂選自不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂中的一種；所述的碳纖維為連續(xù)長(zhǎng)纖維；所述的固化劑為改性甲基四氫苯酐(JS-62)，所述的促進(jìn)劑為2-甲基-4_乙基-咪唑(EMI)，所述的脫模劑為通用脫模劑，選自錳丹蠟、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種。 所述的碳纖維為高強(qiáng)度高模量纖維。 所述的碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂的成份組成按重量份為熱固性樹脂90 120固化劑80 100，促進(jìn)劑0. 8 1. 2，脫模劑0. 8 1. 2。 所述的碳纖維占碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂的體積百分含量為65 80%。 所述的纏繞和模壓組合成型法為采用高強(qiáng)度碳纖維在精密芯模上纏繞，然后進(jìn)
行吸膠處理，再用上下模具合模加壓，放入加溫設(shè)備進(jìn)行固化成型，脫模，最后由切割裝置
按照所需長(zhǎng)度進(jìn)行切割即可得到所需制品。所述的矩形薄壁空心管的管壁規(guī)格為1 3mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種碳纖維復(fù)合材料纏繞模壓組合成型矩形薄壁空心管及其制造方法，它具有具有重量輕、剛度和強(qiáng)度等機(jī)械性能良好，尺寸可以靈活制取、生產(chǎn)效率較高，設(shè)備投資少、成本低、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明機(jī)器人手臂用矩形薄壁空心管示意 圖2為圖1的A-A剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。 本發(fā)明的矩形薄壁空心管的形狀見圖l，制品長(zhǎng)度及截面尺寸可以根據(jù)需要調(diào)整。
以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1 某汽車廠原進(jìn)口機(jī)器人手臂的替代產(chǎn)品 按廠家要求尺寸制備碳纖維纏繞模壓組合成型矩形薄壁空心管。其復(fù)合材料碳纖
維體積含量75%。 基體配方 環(huán)氧樹脂 100 固化劑(JS-62) 90 促進(jìn)劑(EMI) 1. 2 脫模劑(錳丹蠟) 2 制造方法 采用高強(qiáng)度碳纖維在精密芯模上纏繞，然后進(jìn)行吸膠處理，到關(guān)鍵的時(shí)候用上下模具合模加壓，放入加溫設(shè)備進(jìn)行固化成型，脫摸，再按照需要長(zhǎng)度由切割裝置進(jìn)行切割即可得到所需制品。
實(shí)施例2 機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法，該方法是以纖維增強(qiáng)熱固性樹脂為原材料，該原材料主要成份組成按重量份為乙烯基樹脂90份，過氧化甲乙酮1. 5份，辛酸鈷(濃度9% )0. 2，脫模劑硬脂酸鈣0. 8 ;碳纖維為高強(qiáng)度高模量纖維，其纖維體積百分含量為70% ，將高強(qiáng)度碳纖維在精密芯模上纏繞，然后進(jìn)行吸膠處理，再用上下模具合模加壓，放入加溫設(shè)備進(jìn)行固化成型，脫摸，最后由切割裝置按照所需長(zhǎng)度進(jìn)行切割即可得到所需制品。所得矩形薄壁空心管的管壁尺寸為lmm。
實(shí)施例3 機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法，該方法是以纖維增強(qiáng)熱固性樹脂為原材料，該原材料主要成份組成按重量份為不飽和聚酯樹脂120，過氧化甲乙酮1. 5份，辛酸鈷(濃度9% )0. 1-0. 3，脫模劑硬脂酸鋅1. 2 ;碳纖維為高強(qiáng)度高模量纖維，其纖維體積百分含量為65% ，將高強(qiáng)度碳纖維在精密芯模上纏繞，然后進(jìn)行吸膠處理，再用上下模具合模加壓，放入加溫設(shè)備進(jìn)行固化成型，脫摸，最后由切割裝置按照所需長(zhǎng)度進(jìn)行切割即可得到所需制品。所得矩形薄壁空心管的管壁尺寸為3mm。
權(quán)利要求
機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法，其特征在于，該方法是以碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂為原材料，采用纏繞和模壓組合成型法制成矩形薄壁空心管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法， 其特征在于，所述的碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂由熱固性樹脂、碳纖維、固化齊U、促進(jìn)齊U、脫模劑 和添加劑組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法， 其特征在于，所述的熱固性樹脂選自不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂中的一種；所 述的碳纖維為連續(xù)長(zhǎng)纖維；所述的固化劑為改性甲基四氫苯酐(JS-62)，所述的促進(jìn)劑為 2-甲基-4-乙基-咪唑(EMI)，所述的脫模劑為通用脫模劑，選自錳丹蠟、硬脂酸鋅、硬脂酸 鈣中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法， 其特征在于，所述的碳纖維為高強(qiáng)度高模量纖維。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方 法，其特征在于，所述的碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂的成份組成按重量份為熱固性樹脂90 120，固化劑80 100，促進(jìn)劑0. 8 1. 2，脫模劑0. 8 1. 2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方 法，其特征在于，所述的碳纖維占碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂的體積百分含量為65 80%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法， 其特征在于，所述的纏繞和模壓組合成型法為采用高強(qiáng)度碳纖維在精密芯模上纏繞，然后 進(jìn)行吸膠處理，再用上下模具合模加壓，放入加溫設(shè)備進(jìn)行固化成型，脫模，最后由切割裝 置按照所需長(zhǎng)度進(jìn)行切割即可得到所需制品。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法， 其特征在于，所述的矩形薄壁空心管的管壁規(guī)格為1 3mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)器人手臂用碳纖維復(fù)合材料矩形薄壁空心管的制造方法，該方法是以碳纖維增強(qiáng)熱固性樹脂為原材料，采用纏繞和模壓組合成型法制成矩形薄壁空心管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有重量輕、剛度和強(qiáng)度等機(jī)械性能良好，尺寸可以靈活制取、生產(chǎn)效率較高，設(shè)備投資少、成本低、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29K105/08GK101733936SQ20081020281
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者陸宏光, 高建軍 申請(qǐng)人:核工業(yè)第八研究所