本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械臂,更具體地說(shuō)，它涉及一種應(yīng)用于機(jī)器人上的碳纖維機(jī)械手臂。

背景技術(shù)：

利用碳纖維制成的應(yīng)用于機(jī)器人上的機(jī)械手臂與金屬手臂相比具有許多優(yōu)勢(shì)，其比重比鋁還輕，不到鋼的1/4，比強(qiáng)度是鐵的20倍。抗拉強(qiáng)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(wěn)定。但由于碳纖維的比重小，碳纖維機(jī)械手臂的重量小，因而在工作過(guò)程中易產(chǎn)生抖動(dòng)，同時(shí)碳纖維具有各向異性，其軸向強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他方向的強(qiáng)度，碳纖維機(jī)械手臂在使用過(guò)程中受到應(yīng)力過(guò)大時(shí)仍會(huì)產(chǎn)生破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種防抖動(dòng)、強(qiáng)度較大且便于安裝的應(yīng)用于機(jī)器人上的碳纖維機(jī)械手臂。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：一種應(yīng)用于機(jī)器人上的碳纖維機(jī)械手臂，包括手臂本體，手臂本體的一端設(shè)有第一安裝孔，手臂本體另一端設(shè)有若干均勻分布的第二安裝孔，手臂本體包括第一側(cè)面、第二側(cè)面、第一曲面和第二曲面，第一側(cè)面與第二側(cè)面相對(duì)，第一曲面與第二曲面相對(duì)，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(gòu)成首部和尾部，首部和尾部均呈圓弧狀，第一側(cè)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(cè)面的最短距離大于平衡支撐部靠近尾部的一端到第二側(cè)面的最短距離，第二側(cè)面靠近尾部的一端設(shè)有平衡加強(qiáng)塊。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，產(chǎn)品整體通過(guò)第一安裝孔和第二安裝孔與外接部件進(jìn)行連接，產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中第一曲面受到外接部件產(chǎn)生的壓力，第一抗壓部和第三抗壓部受到壓力的作用而產(chǎn)生彎曲，從而第一抗壓部和第三抗壓部對(duì)第二抗壓部產(chǎn)生擠壓，第二抗壓部受到擠壓而產(chǎn)生變形并產(chǎn)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(guò)螺釘、螺栓等連接件與第一安裝孔和第二安裝孔進(jìn)行配合連接，在產(chǎn)品整體使用過(guò)程中，連接件會(huì)對(duì)第一安裝孔和第二安裝孔產(chǎn)生壓力，壓力作用于首部和尾部上，通過(guò)首部和尾部均呈圓弧狀，圓弧狀的表面不易產(chǎn)生應(yīng)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(chǎn)生開(kāi)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(cè)面與第二側(cè)面的寬度基本呈增大的趨勢(shì)，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(chǎn)品整體的強(qiáng)度增大。由于第一側(cè)面的寬度和第二側(cè)面的寬度的改變，使得產(chǎn)品整體靠近尾部部分的重量大于產(chǎn)品整體靠近首部部分的重量，產(chǎn)品整體的重心偏向尾部，通過(guò)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(chǎn)品整體的重心向靠近首部的方向進(jìn)行調(diào)整，使得產(chǎn)品整體的重心到首部的距離等于產(chǎn)品整體的重心到尾部的距離，從而避免產(chǎn)品整體的重心過(guò)于偏向尾部使得產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中受力不均而產(chǎn)生抖動(dòng)，保證產(chǎn)品整體工作的穩(wěn)定性，同時(shí)當(dāng)產(chǎn)品整體的兩端受到壓力時(shí)，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(chǎn)品整體的強(qiáng)度增加。由于平衡加強(qiáng)部的作用，使得產(chǎn)品整體的重心偏向第一側(cè)面，通過(guò)平衡加強(qiáng)塊的重量將產(chǎn)品整體的重心向靠近第二側(cè)面的方向進(jìn)行調(diào)整，使得產(chǎn)品整體的重心到第一側(cè)面的距離與產(chǎn)品整體的重心到第二側(cè)面的距離相等，避免重心偏離使得產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中受力不均而產(chǎn)生抖動(dòng)，平衡加強(qiáng)塊優(yōu)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(qiáng)塊即能有效的調(diào)整產(chǎn)品整體的重心。通過(guò)若干個(gè)第二安裝孔同時(shí)與外接部件進(jìn)行連接，增加產(chǎn)品整體與外接部件的連接強(qiáng)度，避免產(chǎn)品整體與外接部件的連接處產(chǎn)生松動(dòng)而使得產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中產(chǎn)生抖動(dòng)。在使用過(guò)程中，第二安裝孔受到擠壓使得第二側(cè)面上應(yīng)力增加，通過(guò)平衡加強(qiáng)塊將第二側(cè)面上受到的壓力進(jìn)行分散并對(duì)第二側(cè)面進(jìn)行加強(qiáng)。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：第一安裝孔內(nèi)套有金屬環(huán)，金屬環(huán)的內(nèi)環(huán)上設(shè)有螺紋。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，節(jié)省碳纖維的用量，在碳纖維材料上開(kāi)設(shè)螺紋易破壞碳纖維的結(jié)構(gòu)且在金屬上加工螺紋較為容易。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)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(cè)形成臺(tái)階。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，外接部件通過(guò)與第二安裝孔相適配的連接件連接并固定于尾部，通過(guò)臺(tái)階對(duì)連接件進(jìn)行限位，使得連接件在第二安裝孔內(nèi)不易產(chǎn)生移動(dòng)，從而保證產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中能穩(wěn)定的工作。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述第一抗壓部的弧度、第二抗壓部的弧度和第三抗壓部的弧度均為8°～12°。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一抗壓部、第二抗壓部和第三抗壓部均具有較大的抗壓強(qiáng)度；并使得第一曲面的兩端受到壓力時(shí)，第一曲面的形狀改變量小，從而保證產(chǎn)品整體的工作穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例第一方向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例第二方向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型第二安裝孔的剖視圖。

圖中附圖標(biāo)記：1、手臂本體；2、第一安裝孔；3、第二安裝孔；31、第一通孔；32、第二通孔；33、臺(tái)階；4、第一側(cè)面；5、第二側(cè)面；6、第一曲面；61、第一抗壓部；62、第二抗壓部；63、第三抗壓部；7、第二曲面；8、首部；9、尾部；10、平衡支撐部；11、平衡加強(qiáng)塊；12、金屬環(huán)。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1至圖3對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。

一種應(yīng)用于機(jī)器人上的碳纖維機(jī)械手臂，包括手臂本體1，手臂本體1的一端設(shè)有第一安裝孔2，手臂本體1另一端設(shè)有若干均勻分布的第二安裝孔3，所述手臂本體1包括第一側(cè)面4、第二側(cè)面5、第一曲面6和第二曲面7，第一側(cè)面4與第二側(cè)面5相對(duì)，第一曲面6與第二曲面7相對(duì)，第一曲面6包括依次連接的第一抗壓部61、第二抗壓部62和第三抗壓部63，第一抗壓部61、第二抗壓部62和第三抗壓部63均呈弧狀，第一曲面6的兩端與第二曲面7連接并分別構(gòu)成首部8和尾部9，首部8和尾部9均呈圓弧狀，第一側(cè)面4包括平衡支撐部10，平衡支撐部10呈傾斜狀，平衡支撐部10靠近首部8的一端到第二側(cè)面5的最短距離大于平衡支撐部10靠近尾部9的一端到第二側(cè)面5的最短距離，第二側(cè)面5靠近尾部9的一端設(shè)有平衡加強(qiáng)塊11。

通過(guò)采用上述技術(shù)特征，產(chǎn)品整體基本采用碳纖維制成，產(chǎn)品整體通過(guò)第一安裝孔2和第二安裝孔3與外接部件進(jìn)行連接，產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中第一曲面6受到外接部件產(chǎn)生的壓力，第一抗壓部61和第三抗壓部63受到壓力的作用而產(chǎn)生彎曲，從而第一抗壓部61和第三抗壓部63對(duì)第二抗壓部62產(chǎn)生擠壓，第二抗壓部62受到擠壓而產(chǎn)生變形并產(chǎn)生反作用力，反作用力抵消了一部分第一曲面6上受到的壓力，從而第一曲面6抵抗壓力的能力增加。外接部件通過(guò)螺釘、螺栓等連接件與第一安裝孔2和第二安裝孔3進(jìn)行配合連接，在產(chǎn)品整體使用過(guò)程中，連接件會(huì)對(duì)第一安裝孔2和第二安裝孔3產(chǎn)生壓力，壓力作用于首部8和尾部9上，通過(guò)首部8和尾部9均呈圓弧狀，圓弧狀的表面不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而首部8和尾部9的壓力分布較為均勻，首部8和尾部9不易產(chǎn)生開(kāi)裂。第一曲面6靠近第一安裝孔2的一端與第二曲面7連接形成首部8，第一曲面6靠近第二安裝孔3的一端與第二曲面7連接形成尾部9，由首部8至尾部9，第一側(cè)面4與第二側(cè)面5的寬度基本呈增大的趨勢(shì)，一方面有利于第二安裝孔3的布置；另一方面隨著寬度的增大，產(chǎn)品整體的強(qiáng)度增大。由于第一側(cè)面4寬度和第二側(cè)面5寬度的改變，使得產(chǎn)品整體靠近尾部9部分的重量大于產(chǎn)品整體靠近首部8部分的重量，產(chǎn)品整體的重心偏向尾部9，通過(guò)平衡支撐部10由靠近尾部的一端至靠近尾部的一端呈傾斜狀，將產(chǎn)品整體的重心向靠近首部8的方向進(jìn)行調(diào)整，使得產(chǎn)品整體的重心到首部8的距離等于產(chǎn)品整體的重心到尾部9的距離，從而避免產(chǎn)品整體的重心過(guò)于偏向尾部9使得產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中受力不均而產(chǎn)生抖動(dòng)，保證產(chǎn)品整體工作的穩(wěn)定性，同時(shí)當(dāng)產(chǎn)品整體的兩端受到壓力時(shí)，平衡支撐部10能分散壓力，起到了良好的斜面支撐作用，從而使得產(chǎn)品整體的強(qiáng)度增加。由于平衡加強(qiáng)部的作用，使得產(chǎn)品整體的重心偏向第一側(cè)面4，通過(guò)平衡加強(qiáng)塊11的重量將產(chǎn)品整體的重心向靠近第二側(cè)面5的方向進(jìn)行調(diào)整，使得產(chǎn)品整體的重心到第一側(cè)面4的距離與產(chǎn)品整體的重心到第二側(cè)面5的距離相等，避免重心偏離使得產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中受力不均而產(chǎn)生抖動(dòng)，平衡加強(qiáng)塊11優(yōu)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(qiáng)塊11即能有效的調(diào)整產(chǎn)品整體的重心。通過(guò)若干個(gè)第二安裝孔3同時(shí)與外接部件進(jìn)行連接，增加產(chǎn)品整體與外接部件的連接強(qiáng)度，避免產(chǎn)品整體與外接部件的連接處產(chǎn)生松動(dòng)而使得產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中產(chǎn)生抖動(dòng)。在使用過(guò)程中，第二安裝孔3受到擠壓使得第二側(cè)面5上應(yīng)力增加，通過(guò)平衡加強(qiáng)塊11將第二側(cè)面5上受到的壓力進(jìn)行分散并對(duì)第二側(cè)面5進(jìn)行加強(qiáng)。第一安裝孔2內(nèi)套有金屬環(huán)12，金屬環(huán)12的內(nèi)環(huán)上設(shè)有螺紋，節(jié)省碳纖維的用量，在碳纖維材料上開(kāi)設(shè)螺紋易破壞碳纖維的結(jié)構(gòu)且在金屬上加工螺紋較為容易，產(chǎn)品整體通過(guò)螺紋與外接部件進(jìn)行連接，連接方便、連接強(qiáng)度較高且產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中不易產(chǎn)生抖動(dòng)。外接部件通過(guò)與第二安裝孔3相適配的連接件連接并固定于尾部9，第一通孔31的直徑大于第二通孔32使得第二通孔32的兩側(cè)形成臺(tái)階33，通過(guò)臺(tái)階33對(duì)連接件進(jìn)行限位，使得連接件在第二安裝孔3內(nèi)不易產(chǎn)生移動(dòng)，從而保證產(chǎn)品整體在使用過(guò)程中能穩(wěn)定的工作。當(dāng)?shù)谝豢箟翰康幕《?、第二抗壓部的弧度和第三抗壓部的弧度均?°～12°時(shí)，第一抗壓部、第二抗壓部和第三抗壓部均具有較大的抗壓強(qiáng)度；并使得第一曲面的兩端受到壓力時(shí)，第一曲面6的形狀改變量小，從而保證產(chǎn)品整體的工作穩(wěn)定性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行通常的變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。