一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种碳纤维复合材料框架，具体涉及一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架。
【背景技术】
[0002]工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。现有的工业机器人端拾器、机器人手臂、结构连接件等构件制品，均采用高强度铝合金材料制作的，自重较大，使用中需要的动力输出大，能耗高，运动载荷磨损大，导致机器人有效载荷和使用寿命降低的问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为解决现有的工业机器人端拾器、机器人手臂、结构连接件等构件制品，均采用高强度铝合金材料制作的，自重较大，使用中需要的动力输出大，能耗高，运动载荷磨损大，导致机器人有效载荷和使用寿命降低的问题，进而提出一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架。
[0004]本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是:一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架包括外框架、内框架和瓦楞板，外框架和内框架均是由多层预浸料依次包覆在制作芯模上固化后形成的中空的长方体，内框架嵌装在外框架的空腔内，内框架的外侧壁与外框架的内侧壁之间填充有瓦楞板，瓦楞板通过树脂固定在内框架的外侧壁与外框架的内侧壁之间。
[0005]本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单，内框架和外框架均是由多层预浸料依次包覆在制作芯模上并固化后形成的中空的长方体，并且内框架和外框架之间填充有瓦楞板，使用本实用新型制作的工业机器人端拾器、机器人手臂、结构连接件等构件制品，相比于现有的利用高强度铝合金材料制作的工业机器人端拾器、机器人手臂、结构连接件等构件制品，本实用新型具有轻、薄，比强度和比刚度高的特点，使用中需要的动力输出小，能耗低，运动载荷磨损小，延长机器人使用寿命。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的主视图，图2是图1的右视图，图3是图1的左视图，图4是本实用新型的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0007]【具体实施方式】一:结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架包括外框架1、内框架2和瓦楞板3，外框架1和内框架2均是由多层预浸料4依次包覆在制作芯模上固化后形成的中空的长方体，内框架2嵌装在外框架1的空腔内，内框架2的外侧壁与外框架1的内侧壁之间填充有瓦楞板3，瓦楞板3通过树脂固定在内框架2的外侧壁与外框架1的内侧壁之间。
[0008]本实用新型中，内框架2和外框架1的制作均需借助于制作芯模完成，制作芯模为泡沫芯模，制作成本低，制作简便，根据内框架2和外框架1的尺寸来选择制作各自的制作芯模，将多层预浸料4依次包覆在各自的芯模上，待预浸料4固化后，将各自的制作芯模取出。
[0009]【具体实施方式】二:结合图4说明本实施方式，本实施方式所述多层预浸料4中，每三层相邻的预浸料4的纤维方向分别呈0°、45°、90°交错设置。如此设置，保证了制品在各个方向的机械强度，使得它们在运动的过程中能够承受各个方向的力。其他组成与连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0010]【具体实施方式】三:结合图4说明本实施方式，本实施方式所述多层预浸料4的层数为10?20层，且每层预浸料4的厚度为0.1?0.2mm。其中，优选的多层预浸料4的层数为15层，且每层预浸料4的厚度为0.15mm，如此设置，保证了制品的比刚度和比强度，使得其重量足够轻，运动的灵活度好。其他组成与连接关系与【具体实施方式】一或二相同。
[0011]【具体实施方式】四:结合图3说明本实施方式，本实施方式所述瓦楞板3也是由多层预浸料4逐层粘贴在瓦楞形模具上并固化后形成的，多层预浸料4的层数为8?12层，且每层预浸料4的厚度为0.1?0.2mm。其中，优选的多层预浸料4的层数为10层，且每层预浸料4的厚度为0.15_。其他组成与连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0012]【具体实施方式】五:结合图3说明本实施方式，本实施方式所述瓦楞板3的瓦楞的倾斜角度为45°。其他组成与连接关系与【具体实施方式】四相同。
[0013]工作原理
[0014]根据外框架1和内框架2的尺寸首先制作各自的制作芯模，将多层预浸料4依次包覆在各自的制作芯模上，待预浸料4固化后，将各自的制作芯模取出。将内框架2嵌装在外框架1内，内框架2的外侧壁与外框架1的内侧壁之间填充设置有瓦楞板3，并在内框架2和外框架1之间灌入环氧树脂，然后固化，使瓦楞板与内框架2和外框架1相连接。
【主权项】
1.一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架，其特征在于:一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架包括外框架(1)、内框架(2)和瓦楞板(3)，外框架(1)和内框架(2)均是由多层预浸料(4)依次包覆在制作芯模上固化后形成的中空的长方体，内框架(2)嵌装在外框架(1)的空腔内，内框架(2)的外侧壁与外框架(1)的内侧壁之间填充有瓦楞板(3)，瓦楞板(3)通过树脂固定在内框架⑵的外侧壁与外框架(1)的内侦_之间。2.根据权利要求1所述的一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架，其特征在于:多层预浸料(4)中，每三层相邻的预浸料(4)的纤维方向分别呈0°、45°、90°交错设置。3.根据权利要求1或2所述的一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架，其特征在于:多层预浸料(4)的层数为10?20层，且每层预浸料(4)的厚度为0.1?0.2mm。4.根据权利要求1所述的一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架，其特征在于:瓦楞板(3)也是由多层预浸料(4)逐层粘贴在瓦楞形模具上并固化后形成的，多层预浸料(4)的层数为8?12层，且每层预浸料⑷的厚度为0.1?0.2mm。5.根据权利要求4所述的一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架，其特征在于:瓦楞板(3)的瓦楞的倾斜角度为45°。
【专利摘要】一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架，涉及一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架。本实用新型为解决现有的工业机器人端拾器、机器人手臂、结构连接件等构件制品，均采用高强度铝合金材料制作的，自重较大，使用中需要的动力输出大，能耗高，运动载荷磨损大，导致机器人有效载荷和使用寿命降低的问题。一种瓦楞夹芯碳纤维复合材料框架包括外框架、内框架和瓦楞板，外框架和内框架均是由多层预浸料依次包覆在制作芯模上固化后形成的中空的长方体，内框架嵌装在外框架的空腔内，内框架的外侧壁与外框架的内侧壁之间填充有瓦楞板，瓦楞板通过树脂固定在内框架的外侧壁与外框架的内侧壁之间。本实用新型用于机器人构件制品的工业生产。
【IPC分类】F16S3/00
【公开号】CN205090181
【申请号】CN201520912458
【发明人】侯治国, 成夙, 许家忠, 张海军, 吴哲
【申请人】哈尔滨泓鑫数控机电工程有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月16日