[實用新型]一種仿生凹槽結構沖壓鋁合金機械臂

有效

• 申請號: 201520602964.3
• 申請日: 2015-08-11
• 公開（公告）號: CN204935673U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 湯勇;余鵬;萬珍平;李宗濤;袁偉;陳家曉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B25J18/00
• 分類號: B25J18/00;B21D22/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術領域

本實用新型涉及鋁合金機械臂沖壓領域，尤其涉及一種仿生凹槽結構沖壓鋁合金機械臂。

背景技術

機械臂在工業機器人，機械傳動領域有著不可替代的作用，而如何研制更加輕便，穩定的機械臂是目前各個學術機構和公司的重要研究方向。它是在機械化，自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。在現代生產過程中，機械臂被廣泛的運用于自動生產線中，機械人的研制和生產已成為高技術鄰域內，迅速發展起來的一門新興的技術，它更加促進了機械臂的發展，使得機械臂能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。機械臂雖然還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應用。

隨著高新科技的日益進步，對機械臂的性能要求也越來越嚴格，傳統的機械臂，負載能力受到了限制，當負載接近臨界負載時，甚至會出現噪聲和震動。減少機械臂的重量和噪聲，增加機械臂的使用穩定性是一項非常有意義的研究。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種輕便、噪聲小、壽命高、工藝簡單的仿生凹槽結構沖壓鋁合金機械臂。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種仿生凹槽結構沖壓鋁合金機械臂，包括機械臂本體，所述機械臂本體的兩個端部設置有減速機構安裝工位3，所述機械臂本體由沖壓而成的上殼1和下殼2蓋合構成，所述上殼1和下殼2的內側底板上分別設置有仿生凹槽結構。

所述仿生凹槽結構為蜂巢結構4、骨架結構5、編織結構6或者梯度網結構中的任意一種。

仿生凹槽結構分別與上殼1或者下殼2一次沖壓成型或者焊接形成。

所述上殼1和下殼2的內側底板上還設置有加強筋結構。

所述加強筋結構為橫向加強筋結構4-1，交叉X型加強筋結構5-1或縱向間隔加強筋6-1結構中的任意一種。

加強筋結構分別焊接在與上殼1或者下殼2的內側底板上。

所述上殼1和下殼2的內側壁上分別粘結有減震隔膜橡膠。

上述仿生凹槽結構沖壓鋁合金機械臂的制造方法包括下述步驟：

(1)機械臂的受力分析步驟；

(2)機械臂強度校核步驟；

(3)機械臂沖壓成型步驟。

所述步驟(1)機械臂的受力分析步驟，根據機械臂在極限工況及最大負載的工作條件下，計算得出的受力數據；

所述步驟(2)機械臂強度校核步驟，是根據步驟(1)機械臂受力分析步驟分析得出機械臂受力數據后，再采用有限元分析方法，制定出具體的仿生凹槽結構、尺寸以及分布，以適應機械臂強度要求；

所述步驟(3)機械臂沖壓成型步驟，分為上殼1沖壓成型步驟和下殼2沖壓成型步驟；

所述上殼(1)沖壓步驟，是沖壓模具中除了成型機械臂本體所需的結構外，還需根據步驟(2)所得出的仿生凹槽結構、尺寸以及分布數據，在沖壓過程中設置與之對應的模具沖頭；所述下殼2的沖壓步驟與上殼1的壓鑄步驟相同；

上殼1和下殼2沖壓完成后進行后工序處理、裝配，得到仿生凹槽結構沖壓鋁合金機械臂。

完成機械臂沖壓成型步驟后，在上殼1、下殼2的內側壁上分別粘貼減震隔膜橡膠。

本實用新型相對于現有技術，具有如下的優點及效果：

本實用新型機械臂本體帶有仿生凹槽結構和加強筋結構，能在保證其強度的同時極大地降低機械臂本體的重量，大幅節約產品用料，降低產品生產成本；另外，為了進一步改善噪音和震動問題，可在機械臂本體內部加入高分子吸音減震材料。

與傳統工藝相比，本實用新型的采用沖壓工藝加工械臂本體，能夠快速、連續、精密的制造出輕量化，低噪聲，高壽命的機械臂。

附圖說明

圖1為本實用新型仿生凹槽結構沖壓鋁合金機械臂的機械臂本體(上殼或者下殼)結構示意圖。

圖2為本實用新型仿生凹槽結構沖壓鋁合金機械臂的上殼和下殼的裝配示意圖。

圖3為圖2中，上殼和下殼的內側底板上的橫向加強筋及蜂窩狀仿生凹槽結構示意圖。

圖4為圖2中，上殼和下殼的內側底板上的交叉X型加強筋結構及骨架狀仿生凹槽結構示意圖。

圖5為圖2中，上殼和下殼的內側底板上的縱向加強筋及編織狀仿生凹槽結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型作進一步具體詳細描述。

實施例