CN107283811A - 一种软体机器人材料制造的预拉伸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种软体材料制造的预拉伸装置，属于功能材料制造装备领域。主要由固定螺钉、夹具、标尺、固定块、右基座、导轨、滑块、带凹槽的支撑台、铝合金基座、锁紧装置组成。制作步骤是：第一步，在铝合金基座上加工出若干M3螺纹孔；第二步，将两条导轨固定在铝合金基座上，控制两导轨中心距离；第三步，安装两个夹具，将夹具安装在固定块上，再将另一个安装在右基座上，两夹具保持水平对齐。第四步，在两条导轨之间安装具有特定凹槽尺寸的有机玻璃；第五步，将标尺粘贴固定在铝合金基座上。利用本装置可以精确、简单地实现对软体材料进行预拉伸操作。

Description

一种软体机器人材料制造的预拉伸装置

技术领域

本发明涉及一种软体机器人材料制造的预拉伸装置，属于功能材料制造装备领域。

背景技术

目前机器人已广泛应用于军事侦察、工业生产、科学探测等诸多领域，对于国民经济和国防建设具有重要作用。近年来，机器人技术得到了快速发展，传统机器人的刚性部件结构，限制了传统机器人在未知或复杂的环境领域的应用，如军事侦察、灾难救援以及科学探测等领域；软体机器人技术应运而生，软体机器人一般由柔软的材料如氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、硅橡胶、水凝胶等一种或几种复合后制成；其柔性聚合物材料可承受大应变，但强度略显不足；为了确保软体材料在发生大变形时仍然具有良好的力学性能，需在材料制造过程中进行预拉伸，然后在预拉伸状态下对软体材料综合力学性能、电学性能进行调制，最终提高软体材料的服役性能，本发明提出一种对软体材料实施预拉伸的装置，利用本软体材料预拉伸制造装置，可以精确控制软体材料的预拉伸量，从而为实施大变形状态下软体材料的力学性能、电学性能调制提供保障，另外，本发明专利预拉伸装置具有整体结构简单、设计简洁、成本低、易实现等特点。

发明内容

针对软体机器人用软体材料制造工艺的特殊要求，发明一种用于软体材料性能调制的预拉伸装置。利用本装置可以精确、简单地实现对软体材料进行预拉伸操作。

软体材料的预拉伸装置，其结构特征为：所述拉伸装置包括铝合金基座、导轨、夹具、滑块、固定块、标尺、带凹槽的支撑台、锁紧装置和右基座。

所述导轨对称安装在铝合金基座上，两个滑块分别安装在导轨上，并通过固定块将两个滑块联接在一起，构成滑动组件，在滑动组件上安装夹具装置和位置锁紧装置；

所述的导轨是两条长度为500mm～1000mm的导轨，两条导轨的间距为65～80mm，通过螺钉连接固定在铝合金基座上，其材料为钢。

所述的滑块由铝合金材料制成。两个滑块在水平位置保持对齐，固定块使得两个滑块保持固定对齐，且保证两个滑块同时滑动。

所述夹具为两个，一个用螺钉固定在滑动组件的固定块上，另一个固定在位于导轨末端的右基座上，夹具的夹紧力通过旋转螺母进行调节，其作用是夹紧材料、方便材料拉伸。

所述锁紧装置是滑动组件和手柄组成，通过手动扳紧手柄使滑动组件固定在导轨的特定位置，确保软体材料在固定的预拉伸状态下实施力学、电学性能调制。

所述铝合金基座是由铝合金材料制成，它的长、宽、高分别为500～1000mm、120～200mm和20～30mm。

所述的标尺用强力胶水粘贴在铝合金基座上，零点与滑块的初始位置重合，其用来测量软体材料的相对预拉伸长度，其材料为钢。

所述的带凹槽的支撑台位于两导轨之间的铝合金基座上，在上表面中央位置铣长度、宽度、深度分别为300～500mm、10～15mm、4～6mm的凹槽，用做软体材料拉伸过程中的支撑平面，以方便后续对软体材料的处理。带凹槽的支撑台采用螺钉连接，固定于两导轨之间的铝合金基座上。

本专利的优点在于：整体结构简单、设计简洁、成本低、容易实现。

附图说明

图1所述为装置的主体结构装配图的俯视图；

图2所述为装置的主体结构装配图的主视图；

图3所述为装置的主体结构装配图的左视图；

图4所述为锁紧装置的主视图；

图5所述为锁紧装置的俯视图；

图中：固定螺钉1、夹具2、标尺3、固定块4、右基座5、导轨6、滑块7、带凹槽的支撑台8、铝合金基座9、锁紧装置10

具体实施方式

为进一步充分了解本发明之目的、特征及效果，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明绝非仅限于实施例。

本发明是针对软体机器人软体材料进行预拉伸的装置，结构如图1、图2、图3所示，主要由固定螺钉1、夹具2、标尺3、固定块4、右基座5、导轨6、滑块7、带凹槽的支撑台8、铝合金基座9、锁紧装置10组成。制作步骤是：第一步，在500mm×120mm×20mm的铝合金基座9上加工出若干M3螺纹孔；第二步，将两条导轨6固定在铝合金基座9上，两导轨6中心距离约65mm；第三步，安装两个夹具2，将夹具2安装在固定块4上，再将另一个安装在右基座5上，两夹具保持水平对齐。第四步，在两条导轨6之间安装具有特定凹槽尺寸的有机玻璃8；第五步，将标尺3粘贴固定在铝合金基座9上。

参考俯视图图1，在铝合金基座9设定的位置加工螺纹孔，以六对螺纹孔为例，其设定位置是距离铝合金基座9左侧为50mm，下侧为16mm打第一个为M3的孔，然后以第一个孔为原点，在距离Y轴竖直方向20mm的位置打上第二个M3mm孔，形成第一对孔。然后以铝合金基座9的中心线为基础对称打第二对孔。第三对孔以第一对孔为基准，距离其X轴水平距离为160mm的位置打第二对孔，剩下的孔以此类推。然后将两条导轨6用固定螺钉1固定在铝合金基座9上；然后把夹具2安装在固定块4上，再将另一个夹具2固定在右基座5上；锁紧装置10是通过手动扳紧手柄使得滑动组件夹紧导轨，从而形成对滑块的阻止的效果。当拉伸材料到预定位置时，通过安装锁紧装置10，扳紧手柄使得锁紧装置10夹紧导轨6，从而达到阻止滑块7滑动的作用。然后就可以通过标尺3读数计算出材料的相对拉伸长度L。带凹槽的支撑台8材料可以是铝合金或有机玻璃，表面的凹槽采用铣床加工，从底部通过螺钉与铝合金基座9连接，固定于两条导轨6中央。软体材料预拉伸后进入凹槽，相对拉伸长度L用标尺3来测量。

实施例1：

选择设计尺寸为600mm×120mm×20mm的拉伸器铝合金基座，然后参照俯视图图1，均匀的在铝合金基座设定的位置打六对孔，其设定位置是距离铝合金基座左侧为50mm，下侧为16mm打第一个M3mm的孔，然后以第一个孔为基准点，在距离Y轴垂直方向20mm的位置打上第二个M3mm孔，形成第一对导轨安装孔，再以铝合金基座的中心线为基准对称打第二对孔。以第一对孔为基准，距离第一对孔水平距离为160mm的位置打第三对孔，剩下的孔以此类推，一共6对孔。导轨设计长为500mm，宽为30mm，再将两条导轨通过螺钉固定在基座上，保持两导轨的距离为65mm。接下来，将两个滑块对齐，用固定块和螺钉连接固定，并在固定块上用螺钉安装夹具；在右基座一端也安装夹具，其位置固定不动。然后，将标尺用强力胶粘贴在基座的边缘处，起到记录软体材料拉伸长度的作用；在长300mm×30mm×20mm的长方体有机玻璃上表面中央处铣出300mm×10mm×4mm的凹槽，然后采用螺钉将有机玻璃用连接于铝合金基座中央。

将软体材料装夹在夹具装置上，然后进行手动拉伸，同时通过标尺读取拉伸长度；当拉伸材料到预定位置时，通过安装锁紧装置，扳紧手柄使得锁紧装置夹紧导轨，从而达到固定滑块预拉伸状态的作用。

实施例2：

选择设计尺寸为1000mm×200mm×30mm的拉伸器铝合金基座，然后参照俯视图图1，均匀的在铝合金基座设定的位置打十对螺纹孔，其设定位置是距离铝合金基座左侧为50mm，下侧为20mm打第一个M3mm的孔，然后以第一个孔为基准，在距离Y轴竖直方向30mm的位置打上第二个M3mm孔，形成第一对孔。然后以铝合金基座10的中心线为基准对称打第二对孔。第三对孔以第一对孔为基准，距离其X轴水平距离为200mm的位置打第二对孔，剩下的孔以此类推，一共10对孔。导轨设计长为800mm，宽为30mm，再将两条导轨中用螺母连接固定，保持两导轨中心距离为80mm。接下来，将两个滑块对齐，用固定块连接固定，并在固定块上用螺母安装夹具装置和锁紧装置；在右基座一端也安装夹具，其位置固定不动。然后，将标尺粘贴在基座的边缘处，起到记录软体材料拉伸长度的作用；在长500mm×40mm×20mm的长方体铝合金表面中央出铣出500mm×15mm×4mm的凹槽，再将带凹槽的支撑台用螺钉连接于铝合金基座中央上表面。将软体材料装夹在夹具上，然后进行手动拉伸，同时通过标尺读取拉伸长度；当拉伸材料到预定位置时，通过安装锁紧装置，扳紧手柄使得锁紧装置夹紧导轨，从而达到固定滑块预拉伸状态的作用。

本发明的一种软体机器人材料预拉伸制造装置具有结构简单，操作方便等特点。

Claims (7)

1.一种软体机器人材料制造的预拉伸装置，其特征在于：所述预拉伸装置包括铝合金基座、导轨、夹具、滑块、固定块、标尺、带凹槽的支撑台、锁紧装置和右基座；所述导轨为两个，对称安装在铝合金基座上，两个滑块分别安装在两个导轨上，并通过固定块将两个滑块联接在一起，构成滑动组件，在滑动组件上安装夹具和使滑动组件固定在导轨的特定位置的锁紧装置；所述夹具为两个，一个用螺钉固定在滑动组件的固定块上，另一个固定在位于导轨末端的右基座上，夹具的夹紧力通过旋转螺母进行调节，其作用是夹紧材料、方便材料拉伸；所述的带凹槽的支撑台位于两导轨之间的铝合金基座上，在上表面中央位置铣凹槽，用做软体材料拉伸过程中的支撑平面，以方便后续对软体材料的处理；所述的标尺固定在铝合金基座上，零点与滑块的初始位置重合。

2.如权利要求1所述的一种软体机器人材料制造的预拉伸装置，其特征在于：所述的滑块由铝合金材料制成，两个滑块在水平位置保持对齐，固定块使得两个滑块保持固定对齐，且保证两个滑块同时滑动。

3.如权利要求1所述的一种软体机器人材料制造的预拉伸装置，其特征在于：所述锁紧装置是滑动组件和手柄组成，通过手动扳紧手柄使滑动组件固定在导轨的特定位置，确保软体材料在固定的预拉伸状态下实施力学、电学性能调制。

4.如权利要求1所述的一种软体机器人材料制造的预拉伸装置，其特征在于：所述的标尺用强力胶水粘贴在铝合金基座上，零点与滑块的初始位置重合，其用来测量软体材料的相对预拉伸长度，其材料为钢。

5.如权利要求1所述的一种软体机器人材料制造的预拉伸装置，其特征在于：所述的带凹槽的支撑台位于两导轨之间的铝合金基座上，在上表面中央位置铣长度、宽度、深度分别为300～500mm、10～15mm、4～6mm的凹槽，用做软体材料拉伸过程中的支撑平面，以方便后续对软体材料的处理，带凹槽的支撑台采用螺钉连接，固定于两导轨之间的铝合金基座上，材料为铝合金或有机玻璃。

6.如权利要求1所述的一种软体机器人材料制造的预拉伸装置，其特征在于：所述的导轨是两条长度为500mm～1000mm的导轨，两条导轨的间距为65～80mm，通过螺钉连接固定在铝合金基座上，其材料为钢。

7.如权利要求1所述的一种软体机器人材料制造的预拉伸装置，其特征在于：所述铝合金基座是由铝合金材料制成，它的长、宽、高分别为500～1000mm、120～200mm和20～30mm。