CN203600260U - 一种新的机器人碳纤维臂杆连接工装装置 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种新的机器人碳纤维臂杆连接工装装置。本连接工装装置主要由支撑平台、支撑架、带螺纹的阶梯轴、螺母、螺钉、垫块、T型筒等构成，可以保证碳纤维臂杆中碳纤维杆与钛合金连接件在装配过程中的形位精度，满足对碳纤维臂杆的形位精度要求。

Description

一种新的机器人碳纤维臂杆连接工装装置

技术领域：

本实用新型专利涉及机器人的机械臂领域，特别涉及一种有高精度需求的碳纤维臂杆的连接工装装置。 

背景技术：

近几十年来，机器人技术在各类科研领域方面得到了的广泛应用，开发和利用机器人成为各国高科技和军事发展的焦点，机械臂作为机器人技术作为机器人技术的重要一环得到了越来越多的关注。目前机械臂已经可用于生产、加工、装配、维护和修理工作等等。在未来，随着机器人的研究和应用，尤其是特种机器人的研究将会变得更加广泛和深入，臂杆作为机器人的重要组成部分，在军事、民用和工业领域都具有广阔的发展前景。 

随着机器人技术的发展，要求臂杆所选用的材料使用量少、质量轻、成本低，同时要求其承载能力大、精度高、空间适应性好，为此以碳纤维为材料的臂杆得到了快速发展，随着对于任务要求的精度要求越来越高，对于碳纤维臂杆的尺寸及形位精度提出了更高的要求。目前机器人碳纤维臂杆在加工制造方面主要存在的缺陷是： 

1）尺寸精度不高。 

2）形位精度较差。 

本专利中的连接工装装置是指将在臂杆进行工装连接工程中，保证碳纤维杆、钛合金接口件尺寸及形位精度的装置。 

发明内容：

本实用新型专利的目的是为了克服现有机器人碳纤维臂杆精度方面的问题，提出了一种可以保证碳纤维臂杆较高尺寸精度、形位精度连接工装装置。 

本实用新型专利的采用如下技术方案： 

一种新的机器人碳纤维臂杆连接工装装置，其所针对的机器人臂杆由碳纤维杆、钛合金接口件两大部分组成，其中，钛合金接口件采用胶接连接和螺钉连接的混合连接方式与碳纤维杆相连。 

本专利中的连接工装装置，包含碳纤维杆与钛合金接口件的加工、碳纤维杆与钛合金接口件的连接工装与粘接。 

本专利的优点有： 

1)设计了一套连接工装装置，保证了碳纤维杆与钛合金接口件在连接过程的同轴度。 

2）方便碳纤维臂杆后期采用一次装夹走刀的方式将钛合金接口件，加工至目标尺寸。 

附图说明:

图1是本专利提出的碳纤维臂杆连接工装剖面图。 

图2是本专利提出的碳纤维臂杆结构示意剖面图。 

图3是本专利提出的碳纤维臂杆连接工装装置剖面图 

图4是本专利提出的连接工装装置的支撑架侧视图。 

图5是本专利提出的连接工装装置的支撑架剖视图。 

图6是本专利提出的连接工装装置的阶梯轴。 

图7是本专利提出的连接工装装置的T型筒正视图。 

图8是本专利提出的连接工装装置的T型筒剖视图。 

图9是本专利提出的连接工装装置的垫块正视图。 

图10是本专利提出的连接工装装置的垫块剖视。 

图11是本专利提出的碳纤维臂杆连接工装装配图。 

具体实施方式:

下面结合附图对本实用新型专利进行进一步说明： 

如图1所示为本专利所述的碳纤维臂杆连接工装装置图。该连接工装由下列组件构成：支撑平台（1）、支撑架（2）、带螺纹的阶梯轴（3）、螺母（4）、螺钉（5）、垫块（6）、T型筒（7）。所适用的碳纤维臂杆主要由钛合金接口件（8）、碳纤维杆（9）构成，其装配关系如图2所示，碳纤维杆的两端都开有螺钉连接孔（901与902），钛合金接口件也开有螺钉连接孔（801），两者用于实现碳纤维杆与接口件的螺钉连接，所开的螺钉连接孔应呈等间距圆周分布在零件上，除此之外，接口件通过螺栓孔（802）同其他结构连接。 

在完成碳纤维杆、钛合金接口件的处理后，通过连接工装装置进行碳纤维杆和钛合金接口件1及钛合金接口件2的连接，保证两钛合金接口件的外圆面同轴。该连接工装装夹装置如图3所示，由支撑平台（1）、支撑架（2）、带螺纹的阶梯轴（3）、螺母（4）、螺钉（5）、垫块（6）、T型筒（7）构成，各部分配合关系如图其剖面图所示。该连接工装装置的支撑平台为一长方体金属块，如图5、图5所示的支撑架，其中心凹槽用于同阶梯轴配合；工装两侧的螺母（4）用于防止阶梯轴发生翻转；阶梯轴如图6所示，两端用于支撑装夹装置，阶梯的作用除了用于配合其他零件外，还可以保证钛合金接口件与碳纤维杆同轴；如图7、图8所示的T型筒，其主要作用是压紧钛合金接口件；垫块如图9、图10所示，其可以通过螺钉与T型筒连接，用以保证T型筒贴紧钛合金接口件。 

整个连接工装的装夹顺序应采用如下步骤如图11所示，首先，将支撑架（2）放置在支撑平台（1）上，并保证水平，将T型筒（7a）安装在阶梯轴（3）上，然后将钛合金接口件 （8a）与T型筒进行配合装夹，随后依次装入碳纤维杆（9）、钛合金接口件（8b）以及T型筒（5b），在此基础上还应装夹垫块（3），上紧两侧的螺钉（5）以保证T型筒紧贴钛合金接口件，最后，将其放在支撑架（2）上进行调整，调整完毕后，再阶梯轴两侧分别装上螺母（4）。 

在碳纤维臂杆装夹完成后，可利用胶接工艺将碳纤维杆与钛合金接口件粘连到一起，经过固化成型工艺，保证胶粘剂充分交联，使胶接零件复合成一个整体结构，并螺纹孔对两个零件进行螺钉连接，强化连接效果，并进行后续加工。 

Claims (1)

1.一种新的机器人碳纤维臂杆连接工装装置，其特征在于，设计了一种连接工装装置，该装置由支撑平台、支撑架、T型筒、带螺纹的阶梯轴、垫块、螺母、螺钉装配而成；其中，T型筒采用了与碳纤维臂杆连接件外径相配合形式，并通过阶梯轴支撑整个装置连接部分的结构，保证了碳纤维臂杆的同轴度。 

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