[實用新型]一種應用于機器人上的碳纖維機械手臂

有效

• 申請號: 201720131771.3
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN206510031U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 路帆;曹正寧
• 申請（專利權）人: 嘉興市隆鑫碳纖維制品有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 肖平安

技術領域

本實用新型涉及一種機械臂,更具體地說，它涉及一種應用于機器人上的碳纖維機械手臂。

背景技術

利用碳纖維制成的應用于機器人上的機械手臂與金屬手臂相比具有許多優勢，其比重比鋁還輕，不到鋼的1/4，比強度是鐵的20倍。抗拉強度在3500兆帕以上，是鋼的7-9倍，且變形量小，抗疲勞性能好，材料本身的特性穩定。但由于碳纖維的比重小，碳纖維機械手臂的重量小，因而在工作過程中易產生抖動，同時碳纖維具有各向異性，其軸向強度遠遠大于其他方向的強度，碳纖維機械手臂在使用過程中受到應力過大時仍會產生破壞。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種防抖動、強度較大且便于安裝的應用于機器人上的碳纖維機械手臂。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：一種應用于機器人上的碳纖維機械手臂，包括手臂本體，手臂本體的一端設有第一安裝孔，手臂本體另一端設有若干均勻分布的第二安裝孔，手臂本體包括第一側面、第二側面、第一曲面和第二曲面，第一側面與第二側面相對，第一曲面與第二曲面相對，第一曲面包括依次連接的第一抗壓部、第二抗壓部和第三抗壓部，第一抗壓部、第二抗壓部和第三抗壓部均呈弧狀，第一曲面的兩端與第二曲面連接并分別構成首部和尾部，首部和尾部均呈圓弧狀，第一側面包括平衡支撐部，平衡支撐部呈傾斜狀，平衡支撐部靠近首部的一端到第二側面的最短距離大于平衡支撐部靠近尾部的一端到第二側面的最短距離，第二側面靠近尾部的一端設有平衡加強塊。

通過采用上述技術方案，產品整體通過第一安裝孔和第二安裝孔與外接部件進行連接，產品整體在使用過程中第一曲面受到外接部件產生的壓力，第一抗壓部和第三抗壓部受到壓力的作用而產生彎曲，從而第一抗壓部和第三抗壓部對第二抗壓部產生擠壓，第二抗壓部受到擠壓而產生變形并產生反作用力，反作用力抵消了一部分第一曲面上受到的壓力，從而第一曲面抵抗壓力的能力增加。外接部件通過螺釘、螺栓等連接件與第一安裝孔和第二安裝孔進行配合連接，在產品整體使用過程中，連接件會對第一安裝孔和第二安裝孔產生壓力，壓力作用于首部和尾部上，通過首部和尾部均呈圓弧狀，圓弧狀的表面不易產生應力集中，從而首部和尾部的壓力分布較為均勻，首部和尾部不易產生開裂。第一曲面靠近第一安裝孔的一端與第二曲面連接形成首部，第一曲面靠近第二安裝孔的一端與第二曲面連接形成尾部，由首部至尾部，第一側面與第二側面的寬度基本呈增大的趨勢，一方面有利于第二安裝孔的布置；另一方面隨著寬度的增大，產品整體的強度增大。由于第一側面的寬度和第二側面的寬度的改變，使得產品整體靠近尾部部分的重量大于產品整體靠近首部部分的重量，產品整體的重心偏向尾部，通過平衡支撐部由靠近尾部的一端至靠近尾部的一端呈傾斜狀，將產品整體的重心向靠近首部的方向進行調整，使得產品整體的重心到首部的距離等于產品整體的重心到尾部的距離，從而避免產品整體的重心過于偏向尾部使得產品整體在使用過程中受力不均而產生抖動，保證產品整體工作的穩定性，同時當產品整體的兩端受到壓力時，平衡支撐部能分散壓力，起到了良好的斜面支撐作用，從而使得產品整體的強度增加。由于平衡加強部的作用，使得產品整體的重心偏向第一側面，通過平衡加強塊的重量將產品整體的重心向靠近第二側面的方向進行調整，使得產品整體的重心到第一側面的距離與產品整體的重心到第二側面的距離相等，避免重心偏離使得產品整體在使用過程中受力不均而產生抖動，平衡加強塊優選采用比重大于碳纖維的金屬材料，從而體積較小的平衡加強塊即能有效的調整產品整體的重心。通過若干個第二安裝孔同時與外接部件進行連接，增加產品整體與外接部件的連接強度，避免產品整體與外接部件的連接處產生松動而使得產品整體在使用過程中產生抖動。在使用過程中，第二安裝孔受到擠壓使得第二側面上應力增加，通過平衡加強塊將第二側面上受到的壓力進行分散并對第二側面進行加強。

本實用新型進一步設置為：第一安裝孔內套有金屬環，金屬環的內環上設有螺紋。

通過采用上述技術方案，節省碳纖維的用量，在碳纖維材料上開設螺紋易破壞碳纖維的結構且在金屬上加工螺紋較為容易。

本實用新型進一步設置為：第二安裝孔包括第一通孔和第二通孔，第一通孔的軸線與第二通孔的軸線位于同一條直線上，第一通孔的直徑大于第二通孔，第一通孔與第二通孔連通并使得第二通孔的兩側形成臺階。