一种注塑机械用轻型臂梁结构制造技术

本发明专利技术涉及一种注塑机械用轻型臂梁结构，包括一个矩形臂梁，臂梁包括臂梁箱体、前封闭板和后封闭板，在臂梁箱体内设置了若干前端支撑板和后端支撑板，优化臂梁箱体的截面形状，保证臂梁的高刚度和高强度要求。本发明专利技术的机械手臂梁使用钣金和焊接技术，旨在通过工艺和结构设计方法，利用常规钣金材料，来设计轻量化的臂梁结构，满足机械手在长期高速度、高加速度以及频繁启动的工况下，确保臂梁结构不变形，始终保证高精度。同时还能够不增加生产成本，保证注塑机械手臂梁结构的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种注塑机械用轻型臂梁结构
本专利技术涉及机械手
，特别涉及一种注塑机械用轻型臂梁结构。
技术介绍
随着注塑工业的发展，注塑生产对机械手的加速度、运行速度及稳定性要求越来越高。通常机械手手臂梁多用型钢或铝型材加工而成。采用型钢制成的臂梁，梁体刚度和强度虽然高，但是重量重，导致负载载荷比小，为了达到高性能导致机械手运动臂梁的驱动功率相应增加。采用铝合金型材制成的臂梁，梁体刚度和强度很难满足机械手高速高精度要求，尤其是使用一段时间以后，梁体就会出现一定的变形，使机械手在高速状态下出现振动，导致定位精度下降。中国专利（专利授权公告号:CN202781189U）公开了一种注塑机械手手臂梁增强减振结构，是在铝型材手臂梁的基础上在臂梁背面增加一块高强度碳纤维板。通过改变原先单一材料的限制，利用高强度碳纤维板的高强度、轻重量、高韧性，与铝型材手臂梁复合，达到提高钢梁的刚性的目的，来满足机械手快速运行的要求，但是成本较高，制造工艺也相对较复杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种注塑机械用轻型臂梁结构，使用钣金和焊接技术，优化手臂梁的截面形状，在保证臂梁高刚度和高强度的前提下，确保其臂梁结构不变形。本专利技术是这样实现的，提供一种注塑机械用轻型臂梁结构，包括一个矩形臂梁，臂梁包括臂梁箱体、前封闭板和后封闭板，前封闭板和后封闭板分别焊接固定在臂梁箱体的两端部使得臂梁箱体的两端部封闭，在臂梁箱体内部设有空腔，在空腔内设有若干前端支撑板和后端支撑板，若干前端支撑板和后端支撑板焊接固定在臂梁箱体的内壁上且分别与臂梁箱体的长度方向垂直；若干前端支撑板间隔地设置在臂梁箱体的前端部，若干后端支撑板间隔地设置在前端支撑板与臂梁箱体的尾端之间。进一步地，前端支撑板包括侧部加强板以及衬板，侧部加强板分别焊接固定在衬板的两侧。进一步地，臂梁箱体包括相互焊接固定在一起的两个对称设置的C型板和底板，C型板的底部固定在底板上；C型板设有上下侧边和开口，C型板的上下侧边分别向其开口内折弯呈U形；两个C型板的开口相对设置，C型板开口的上端焊接固定在一起。进一步地，在臂梁箱体的前端两侧外部还焊接固定有加强板，加强板的一侧边还同时焊接固定在底板上。进一步地，在底板上设有若干孔槽，沿臂梁箱体的长度方向分布设置。进一步地，在臂梁箱体的两侧沿长度方向分别凹设有加强筋，加强筋位于臂梁箱体侧面的中间。进一步地，在臂梁箱体的空腔内均匀间隔地设有三块前端支撑板。进一步地，在臂梁箱体的空腔内均匀间隔地设有六块后端支撑板。与现有技术相比，本专利技术的一种注塑机械用轻型臂梁结构，包括一个矩形臂梁，臂梁包括臂梁箱体、前封闭板和后封闭板，在臂梁箱体内设置了若干前端支撑板和后端支撑板，优化臂梁箱体的截面形状，保证臂梁的高刚度和高强度要求。本专利技术的机械手臂梁使用钣金和焊接技术，旨在通过工艺和结构设计方法，利用常规钣金材料，来设计轻量化的臂梁结构，满足机械手在长期高速度、高加速度以及频繁启动的工况下，确保臂梁结构不变形，始终保证高精度。同时还能够不增加生产成本，保证注塑机械手臂梁结构的经济性。附图说明图1为本专利技术一较佳实施例的立体示意图；图2为图1的主视平面示意图；图3为图2中M的截面图；图4为图2中N的截面图；图5为本实施例的抗弯以及抗扭模拟试验数据图表。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参照图1至图4所示，本专利技术一种注塑机械用轻型臂梁结构的较佳实施例，包括一个矩形臂梁，臂梁包括臂梁箱体1、前封闭板2和后封闭板3。前封闭板2和后封闭板3分别焊接固定在臂梁箱体1的两端部使得臂梁箱体1的两端部封闭。在臂梁箱体1内部设有空腔，在空腔内设有若干前端支撑板4和后端支撑板5，若干前端支撑板4和后端支撑板5焊接固定在臂梁箱体1的内壁上且分别与臂梁箱体1的长度方向垂直。若干前端支撑板4间隔地设置在臂梁箱体1的前端部，在本实施例中，在臂梁箱体1的空腔内均匀间隔地设有三块前端支撑板4。若干后端支撑板5间隔地设置在前端支撑板4与臂梁箱体1的尾端之间，在本实施例中，在臂梁箱体1的空腔内均匀间隔地设有六块后端支撑板5。在臂梁箱体1内焊接固定前端支撑板4和后端支撑板5的目的是优化臂梁箱体1的截面结构，提高整个臂梁的刚性和强度，使其具有较轻的重量、简单的加工工艺，较低的成本，得到较好的抗弯以及抗扭性能。前端支撑板4包括侧部加强板41以及衬板42，侧部加强板41分别焊接固定在衬板42的两侧。臂梁箱体1包括相互焊接固定在一起的两个对称设置的C型板6和底板7，C型板6的底部固定在底板7上。C型板6设有上下侧边61和开口，C型板6的上下侧边61分别向其开口内折弯呈U形。两个C型板6的开口相对设置，C型板6开口的上端焊接固定在一起。为了进一步增强臂梁的强度，在臂梁箱体1的前端两侧外部还焊接固定有加强板8，加强板8的一侧边还同时焊接固定在底板7上。在加强板8上设有螺纹安装孔，用于联接其它部件。在底板7上设有若干孔槽9，沿臂梁箱体1的长度方向分布设置。孔槽9可以在不减弱臂梁强度的前提下，减轻整个臂梁的重量，同时又便于把前端支撑板4和后端支撑板5焊接固定在臂梁箱体1的内壁上。为了进一步增强臂梁的强度，在臂梁箱体1的两侧沿长度方向分别凹设有加强筋10，加强筋10位于臂梁箱体1侧面的中间。前端支撑板4和后端支撑板5设有缺口，以避开C型板的U形侧边以及加强筋10。本专利技术的实施例经过模拟以及实验验证，证明具有更好的抗弯性以及抗扭性，并且工艺简单，适合批量生产。请参看图5所示的本实施例的抗弯以及抗扭模拟试验数据图表。试验条件是，本实施例轻型臂梁的长度为2100毫米，将轻型臂梁的后端固定，压力载荷作用在轻型臂梁的上部距离固定点约1500毫米，扭力负载作用于轻型臂梁的两侧距离固定点约1500毫米。采用激光跟踪仪分别显示轻型臂梁的弯曲变形量和扭拧变形量的云图。试验证明，本实施例在2000牛顿压力下，位移最大值为0.902毫米，在2500牛顿·米扭矩下，位移最大值为0.392毫米。采用本专利技术的臂梁结构，可以满足机械手操作的稳定性要求和强度要求，达到更轻的重量以及更好的抗弯、抗扭效果的目的。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注塑机械用轻型臂梁结构，包括一个矩形臂梁，所述臂梁包括臂梁箱体、前封闭板和后封闭板，所述前封闭板和后封闭板分别焊接固定在臂梁箱体的两端部使得臂梁箱体的两端部封闭，在所述臂梁箱体内部设有空腔，其特征在于，在所述空腔内设有若干前端支撑板和后端支撑板，所述若干前端支撑板和后端支撑板焊接固定在臂梁箱体的内壁上且分别与臂梁箱体的长度方向垂直；所述若干前端支撑板间隔地设置在臂梁箱体的前端部，所述若干后端支撑板间隔地设置在前端支撑板与臂梁箱体的尾端之间。

【技术特征摘要】
1.一种注塑机械用轻型臂梁结构，包括一个矩形臂梁，所述臂梁包括臂梁箱体、前封闭板和后封闭板，所述前封闭板和后封闭板分别焊接固定在臂梁箱体的两端部使得臂梁箱体的两端部封闭，在所述臂梁箱体内部设有空腔，其特征在于，在所述空腔内设有若干前端支撑板和后端支撑板，所述若干前端支撑板和后端支撑板焊接固定在臂梁箱体的内壁上且分别与臂梁箱体的长度方向垂直；所述若干前端支撑板间隔地设置在臂梁箱体的前端部，所述若干后端支撑板间隔地设置在前端支撑板与臂梁箱体的尾端之间；所述前端支撑板包括侧部加强板以及衬板，所述侧部加强板分别焊接固定在衬板的两侧；所述臂梁箱体包括相互焊接固定在一起的两个对称设置的C型板和底板，所述C型板的底部固定在底板上；所述C型板设有上下侧边和开口，所述C型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈富乳，裘洪立，
申请(专利权)人：宁波伟立机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33