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碳纤维并联机械手主臂

材质:T700 连续碳纤预浸料+环氧(纤维体积分数 55%–62%)

密度:1.5–1.6 g/cm³

管径:Φ16/20/25mm(壁厚 1.2–2.0mm)

单米重:45g(20×1.5mm 基准)

拉伸强度:纵向 ≥700 MPa

弯曲刚度 EI:≥68 N·m²(20×1.5mm)

工作加速度:适配 10–15g 高速工况

节拍:配合整机可达 100–200 picks/min

温度:-40~120℃(环氧体系)


一、工艺与结构

臂杆:T700 预浸料精密卷管+热压固化,中空薄壁(常规 Φ16/20/25mm,壁厚 1.2–2.0mm),无焊点、低惯量

主从构型:主动臂碳纤主梁+铝合金/不锈钢万向节,从动杆碳纤细杆或凯夫拉连杆

关节端:预埋金属嵌件,胶接+机械锁止双保险,防螺钉孔分层、防微动磨损

精度:CNC 修端 ±0.05mm,直线度 ≤0.1mm/m,内径公差 ±0.05mm,100% 超声/外观全检

表面:3K 斜纹哑光清漆,可选食品级防污、防静电、耐酒精擦拭涂层


二、铺层与动力学逻辑

铺层:70% 0° UD 主承弯 + 30% ±45°抗扭(典型 [0/±45/0]s),对称均衡防翘曲

低惯量:20×1.5mm 管仅约 45g/m,同规格比 6061 铝轻约 73%

高刚度:弯曲刚度 EI≈68 N·m²(铝管约 22),10N 端载挠度 <0.5mm

抑振:复材阻尼优于金属,高速启停残余振动小,末端稳定快、过冲低

热稳:近零热膨胀,长班运行无温漂,重复定位精度更稳

疲劳:>1000 万次循环无分层(ASTM D3479 逻辑)


三、产品形态

Delta 并联机器人主动臂(三臂/四臂套装)

标准圆管臂、加长臂、变壁厚臂、快换端头臂

混合结构:碳纤主梁+铝关节座,兼顾轻量与连接可靠

定制:管径、长度、嵌件规格、万向节接口、颜色、LOGO 按图定制

OEM/ODM:适配阿童木/勃肯特/发那科/ABB 等主流 Delta 构型


四、应用场景

食品饮料:饼干、巧克力、瓶装快消高速拾放(IP65 洁净线兼容)

医药:泡罩包装、试管/注射器分拣

3C 电子:小件装配、PCB 上下料

物流分拣:订单履约、小件理料

产线价值:提速 15%–25%、节能 15%–30%、电机可降规格、节拍更稳


裕同新材从“预浸料裁切—卷管固化—嵌件共固化—CNC 修端—无损检测—动平衡校准”全链路自控。并联主臂不是把铝管涂黑,而是把惯量、刚度、扭振、关节寿命、节拍稳定性一起算进高速并联系统里。

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