[發明專利]一種基于熔融沉積3D打印的機械控制臂扭轉關節

在審

• 申請號: 202010624012.7
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111688204A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 隋秀華
• 申請（專利權）人: 隋秀華
• 主分類號: B29C64/40
• 分類號: B29C64/40;B29C64/30;B33Y40/00;B25J17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明為一種基于熔融沉積3D打印的機械控制臂扭轉關節，涉及一種機械控制臂，特別是涉及一種機械控制臂的關節；解決了機械控制臂扭轉關節小直徑優化方向上實現角度傳感器布置、線路對扭轉過程無阻礙并且滿足熔融沉積3D打印的可行性的技術問題。本發明包括上臂、下臂、角度傳感器、連接架、驅動塊、滑塊；上臂在與下臂相對扭轉時，上臂內的止動槽帶動驅動塊使角度傳感器的轉軸轉動；連接架上的環圈與下臂上部的內部圓柱面之間有用于過線的間隙；滑塊能在下臂的環槽內滑動、能通過緊固件與上臂固定，限制上臂相對于下臂沿扭轉的軸向移動。本發明在關節小直徑優化方向上更進一步，主要用于制造機械控制臂和學習指導。

技術領域

本發明涉及一種機械控制臂，特別是涉及一種機械控制臂的關節。

背景技術

現有的機械控制臂大多都由傳統加工方式制造，傳統機械加工方式由于工藝和成本的限制，也決定了零件、產品結構的局限，并且加工周期也是影響成本的一個主要因素。再加結構優化更加依賴于高成本集成度更高的傳感器，使機械控制臂在大范圍應用和學習上不容易實現。

3D打印能夠突破傳統加工對結構設計的限制，雖然3D打印能夠生產出各種設想出來的結構，但是3D打印包含的各種技術也都存在其各自的優缺點。現今，熔融沉積3D打印技術正快速走進車間和實驗室的桌面上，為生產和科研提供了一個強有力的幫手，但是熔融沉積3D打印產生的支撐，有時會在打印出來的零件進行后處理上帶來比較大的難度。所以，基于熔融沉積3D打印雖然一定程度上擺脫了傳統加工工藝的束縛，但是，基于此技術進行結構優化設計，仍有不小的難度。

發明內容

要解決的技術問題：

機械控制臂扭轉關節小直徑優化方向上實現角度傳感器布置、線路對扭轉過程無阻礙并且滿足熔融沉積3D打印的可行性。

技術方案：

機械控制臂扭轉關節，包括上臂、下臂、角度傳感器、連接架、驅動塊、滑塊。

上臂上端設有翻轉接頭，上臂上端的翻轉接頭內設有固定角度傳感器的環狀支架，環狀支架下端一側為止動槽，另一側為過線孔，上臂下部的內部為圓柱面。下臂下端設有翻轉接頭，下臂上部的內部和外部均為圓柱面、并且同軸，內部的圓柱面上端設有凹槽，外部的圓柱面下側設有環槽，環槽內有限位，下臂的內部設有過線槽。角度傳感器包括殼體和轉軸。連接架設有環圈，環圈外緣設有凸起。驅動塊為長條狀，一端設有安裝孔。

連接架通過其上的環圈固定在角度傳感器的殼體上，驅動塊通過其上的安裝孔固定在角度傳感器的轉軸上；連接架通過其上的凸起固定到下臂上部的內部圓柱面上端的凹槽上；連接架上的環圈與下臂上部的內部圓柱面之間有用于過線的間隙。上臂下部的內部圓柱面與下臂上部的外部圓柱面間隙配合，驅動塊與上臂內的止動槽間隙配合；上臂與下臂相對扭轉時，上臂內的止動槽帶動驅動塊使角度傳感器的轉軸轉動；滑塊能在下臂的環槽內滑動、能通過緊固件與上臂固定，限制上臂相對于下臂沿扭轉的軸向移動。

為使滑塊與下臂更加容易裝配，在滑塊上設置凸起，上臂下部的內部圓柱面的下側設置滑槽，滑塊的凸起能以間隙配合方式滑入上臂下部的內部圓柱面上的滑槽，在緊固之前進行預安裝。

為使下臂內的打印支撐更加容易有效地去除并能實現對驅動塊的有效固定，上臂內的止動槽的底面設計為斜面。

有益效果：

以較少的零件實現傳感器布置、過線設計、滿足打印的可行性，結構精簡、巧妙；關節實現扭轉和軸向限位的零件更少，集成度更高，在關節小直徑優化方向上更進一步。

附圖說明

一件發明名稱為“一種基于熔融沉積3D打印的機械控制臂扭轉關節”，其說明書包括17幅附圖，這些附圖的圖面說明如下：

圖1是總裝配圖；

圖2是下臂一01與下臂二02裝配示意圖；