CN214162997U - 一种具有碳纤维材料的机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种具有碳纤维材料的机械臂，所述机械臂包括机械臂底座、机械关节一、连杆一、机械关节二、连杆二、机械关节三与末端执行端置，所述机械关节一、机械关节二、机械关节三均采用碳纤维制成，所述每个机械关节的一端设置有用于装配电机的金属件，所述机械关节和所述金属件一体成型，所述金属件上设置有用于防止金属件转动的凹槽，与电机的连接更加牢固。

Description

一种具有碳纤维材料的机械臂

技术领域

本实用新型涉及机械臂技术领域，特指一种具有碳纤维材料的机械臂。

背景技术

目前，大部分机械臂都是金属类或合金类机械臂，其存在质量重，使用动作不灵活且因自身较重容易产生位置差，并存在手臂使用寿命短，零部件易损等问题。并且，金属类或合金类机械臂的力学性能有限，不能满足实际使用要求。碳纤维作为一种新型的力学材料，现在其相关的工艺和使用方法越来越成熟了，而且运用的地方越来越广泛了，碳纤维有着高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等优点，相比于传统的机械臂相比，碳纤维机械臂更轻，人机互动更安全，同时也不会增加机械臂的自重和尺寸。市场上部分使用碳纤维机械手臂，其内部与电机转动部件使用胶水粘接，在长期使用时会产生胶合面脱落或出现裂痕，影响机械手臂的使用。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的不足，提供一种质量轻，制造成本低，电机转动部件不易脱落的机械手臂。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种碳纤维材料的机械臂，所述机械臂包括机械臂底座、机械关节一、连杆一、机械关节二、连杆二、机械关节三与末端执行端置，所述机械关节一、机械关节二、机械关节三均采用碳纤维制成，所述每个机械关节的一端设置有用于装配电机的金属件，所述机械关节和所述金属件一体成型，所述金属件上设置有用于防止金属件转动的凹槽。

优选的，所述金属件与机械关节的一端的结合面设置有用于防止金属件脱落的沟槽。

优选的，所述金属件为圆环形，所述沟槽位于所述金属件的外圆周的外侧。

优选的，所述每个机械关节的另一端设置有用于与其他机械关节或连杆固定的环形的金属薄片，所述金属薄片的一端上设置有多个齿，另一端设置有多个固定孔。

优选的，所述金属薄片预先嵌入机械关节中，与所述机械关节一体成型。

优选的，所述连杆一与连杆二均采用碳纤维材料制成

优选的，所述机械臂底座和机械关节一之间还设置有机械关节四。

优选的，所述机械关节四内设有驱动装置、谐波减速机与输出轴，所述谐波减速机连接于驱动装置，所述输出轴连接于机械关节二。

相对于现有技术中的方案，本实用新型的优点：每个机械关节均采用碳纤维制成，每个机械关节的一端设置有用于装配电机的金属件，金属件和各机械关节一体成型，连接强度牢固，金属件上设置有用于防止金属件转动的凹槽和防止金属件脱落的沟槽，与电机的连接更加牢固。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1所示为本实用新型碳纤维材料的机械臂的结构示意图。

图2所示为本实用新型其中一实施例的机械关节的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不限于限制本实用新型的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

请参考图1、图2所示，本实用新型揭示一种碳纤维材料的机械臂，所述机械臂包括依次连接的机械臂底座1、机械关节一2、连杆一3、机械关节二4、连杆二5、机械关节三6与末端执行端置7，所述机械关节一2、机械关节二4、机械关节三6均采用碳纤维制成，所述每个机械关节2(4、6)的一端设置有用于装配电机的金属件20，所述机械关节2(4、6)和所述金属件20一体成型，所述金属件20上设置有用于防止金属件20转动的凹槽21。

所述金属件20上设置有电机安装孔23，用于安装电机，所述金属件20与机械关节2(4、6)的一端的结合面上设置有凹槽21，所述凹槽21用于防止金属件20转动，本实用新型中，所述金属件20预埋在机械关节2(4、6)中，与所述机械关节2(4、6)一体成型。

本实用新型的其中一实施例中，所述金属件20与机械关节2(4、6)的一端的结合面还设置有用于防止金属件20脱落的沟槽22，具体的，所述金属件20为圆环形，所述沟槽22位于所述金属件20的外圆周的外侧。

在本实用新型的其中一实施例中，所述每个机械关节2(4、6)的另一端设置有用于与其他机械关节或连杆固定的环形的金属薄片30，所述金属薄片30的一端面设置有多个齿31，多个齿31用于增强金属薄片30与碳纤维材料的机械关节的结合强度，金属薄片30的另一端设置有多个固定孔32，用于与其他的机械关节或连杆固定。在本实用新型的其中一实施例中，所述金属薄片30与所述机械关节2(4、6)一体成型。

在本实用新型的其中一实施例中，机械臂底座1和机械关节一2之间还设置有机械关节四，机械关节四内设有驱动装置、谐波减速机与输出轴，谐波减速机连接于驱动装置，输出轴连接于机械关节二。

在本实用新型的其中一实施例中，连杆一3与连杆二5均采用碳纤维材料制成，各机械关节2(4、6)的外部和内部均为碳纤维材料制成，且各个机械关节2(4、6)的连接部可以多角度活动，例如，机械关节一2可水平360度旋转，机械关节二4可270度旋转，机械关节三6可315度旋转，所述连杆二5由两个连杆组成，两个连杆的连接部可360度旋转，机械关节三6可270度旋转，末端执行装置7包括末端关节和执行装置，执行装置包括卡爪8，用于抓取物体，所述末端关节可360度旋转。

本实用新型所述的碳纤维机械手臂的制作过程中，首先进行碳纤维预先成型工艺，其中金属件预先嵌入碳纤维中，金属件和各机械关节一体成型，连接强度牢固，金属件上设置有用于防止金属件转动的凹槽和防止金属件脱落的沟槽，与电机的连接更加牢固，另外，碳纤维中还可以预先嵌入金属薄片，金属薄片的一端设置有齿，以增强金属薄片和碳纤维结合的强度，同时，金属薄片的另一端设置有固定孔，用于增加侧面打孔的锁紧力，增加了机械手臂的寿命，避免了零部件的脱落。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡如本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有碳纤维材料的机械臂，其特征在于，所述机械臂包括机械臂底座、机械关节一、连杆一、机械关节二、连杆二、机械关节三与末端执行端置，所述机械关节一、机械关节二、机械关节三均采用碳纤维制成，所述每个机械关节的一端设置有用于装配电机的金属件，所述机械关节和所述金属件一体成型，所述金属件上设置有用于防止金属件转动的凹槽。

2.根据权利要求1所述的具有碳纤维材料的机械臂，其特征在于，所述金属件与机械关节的一端的结合面设置有用于防止金属件脱落的沟槽。

3.根据权利要求2所述的具有碳纤维材料的机械臂，其特征在于，所述金属件为圆环形，所述沟槽位于所述金属件的外圆周的外侧。

4.根据权利要求1所述的具有碳纤维材料的机械臂，其特征在于，所述每个机械关节的另一端设置有用于与其他机械关节或连杆固定的环形的金属薄片，所述金属薄片的一端上设置有多个齿，另一端设置有多个固定孔。

5.根据权利要求4所述的具有碳纤维材料的机械臂，其特征在于，所述金属薄片预先嵌入机械关节中，与所述机械关节一体成型。

6.根据权利要求1所述的具有碳纤维材料的机械臂，其特征在于，所述连杆一与连杆二均采用碳纤维材料制成。

7.根据权利要求1所述的具有碳纤维材料的机械臂，其特征在于，所述机械臂底座和机械关节一之间还设置有机械关节四。

8.根据权利要求7所述的具有碳纤维材料的机械臂，其特征在于，所述机械关节四内设有驱动装置、谐波减速机与输出轴，所述谐波减速机连接于驱动装置，所述输出轴连接于机械关节二。

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