一种机械臂关节制造技术

本实用新型专利技术涉及机械臂技术领域，尤其是涉及一种机械臂关节，关节主体中部设有连接部，连接部的两端设有对接端，连接部和对接端的外围设有壳体，连接部和对接端的内围设有预留腔体，预留腔体在对接端上设有开口，在壳体内表面和预留腔体外围设置有多个支撑架，支撑架之间设有加强筋，在支撑架和加强筋的外围设有包围层，包围层是碳纤维材质制成；机械臂关节整体成对称设计，而且重心分布均匀，对接端开口处的重心在连接部的轴线上，从而可以减轻机械臂关节的重量，减小了自身负载，提高了执行精度，降低了能耗，更耐磨损增加使用寿命。更耐磨损增加使用寿命。更耐磨损增加使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂关节


[0001]本技术涉及机械臂
，尤其是涉及一种机械臂关节。

技术介绍

[0002]在现代医疗行业，医疗机器人越来越受到重视，在远程手术和微创手术中，医疗机器人具有操作精密、创伤小、愈合快的特点。但现有的机械臂关节为塑胶材质、整体注塑成型，结构复杂，空腔狭小，不利于线缆通过，容易变形且笨重、不耐磨。特别是在要求越来越高的精细手术中，原有的机械臂关节达不到需要的精度要求，力量控制上也不够完善，在原有机械臂关节中，很多的动力和扭矩用来克服机械臂自身的重量、偏转角度等，没有一个很好的设计方案能稳定的提供精细操作。

技术实现思路

[0003]本技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
[0004]一种机械臂关节，包括关节主体，关节主体设有壳体和预留腔体，壳体两端分别形成对接端，预留腔体贯通壳体并在对接端形成开口，其特征在于，预留腔体内排列设置有多个支撑架，支撑架用于支撑壳体，位于预留腔体两端的两个支撑架分别与对接端的开口对接，相邻的两个支撑架之间设有加强筋，加强筋固定连接在支撑架上，支撑架和加强筋的外围设置有包围层，包围层形成壳体。包围层的材质是碳纤维制成。
[0005]作为本技术进一步的方案：支撑架设置有多个，支撑架的结构为六边形结构，加强筋与支撑架的边角固定连接。加强筋对称的设置为六条、四条或两条。
[0006]作为本技术进一步的方案：在支撑架外围和包围层之间设有填充体，填充体可以为聚氨酯等发泡材料，填充体和包围层形成壳体。
[0007]作为本技术进一步的方案：包围层的外表面设有涂层，涂层可以为底漆、透明漆、哑光漆和耐磨漆。
[0008]作为本技术进一步的方案：对接端的支撑架上设有螺纹孔，用于连接其他机械臂关节或设备。
[0009]作为本技术进一步的方案：对接端的壳体上设有通孔，用于穿过需要外部接入的电缆导线或气管。
[0010]作为本技术进一步的方案：关节主体整体成中心对称设计，关节主体中部设为连接部，连接部分别与两端的对接端相连接，对接端开口所处平面与连接部轴线所处平面平行，连接部连接在对接端的一端向对接端开口相反的方向弯曲延伸，对接端开口所处平面与连接部轴线所处平面重合。
[0011]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0012]通过设置支撑架，减少了整个机械臂关节的金属用量，降低了重量，同时设置有加强筋，保证了机械臂关节的连接强度，在外围设置包围层后进一步的加强了整个机械臂关节的强度，特别是使用碳纤维作为包围层，大大降低重量和体积，同时提升了整个部件的强
度。整个机械臂关节采用中心对称设计，而且两个对接端开口的平面在连接部的轴线上，可以使对接端的重心均匀分布在连接部的中心线上，在传动的时候，可以使力量更均匀，达到更高的精度。
[0013]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本技术的立体结构示意图；
[0016]图2是本技术的平面结构示意图；
[0017]图3是本技术壳体的圆形截面结构示意图；
[0018]图4是本技术壳体的六边形截面结构示意图。
[0019]图中的附图标记及名称如下：
[0020]关节主体10，壳体20，预留腔体21，支撑架22，加强筋23，螺纹孔24，填充体25，包围层26，涂层27，对接端30，通孔31，连接部40。
具体实施方式
[0021]下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]请参阅图1至图4，本技术实施例中，一种机械臂关节，包括关节主体10，关节主体10设有壳体20和预留腔体21，壳体20两端分别形成对接端30，预留腔体21贯通壳体20并在对接端形成开口，其特征在于，预留腔体21内排列设置有多个支撑架22，支撑架22用于支撑壳体，位于预留腔体两端的两个支撑架分别与对接端的开口对接，相邻的两个支撑架22之间设有加强筋23，加强筋23固定连接在支撑架22上，支撑架22和加强筋23的外围设置有包围层26，包围层26形成壳体20。
[0023]如图1所示，对接端30用于连接外部基座或其他机械臂关节，预留腔体21可以布设电缆、电子元件等设备；预留腔体21外围设置支撑架22，是整个关节主体10的主要受力点，优选的方案是支撑架22为金属材质，特别是轻量化的铝合金，优选的，支撑架22的结构为圆形或六边形结构。
[0024]优选的另一种方案，机械臂内设置有多个支撑架22，形成多个受力点，提高机械臂的强度。优选的，在任意两个支撑架22之间，支撑架22六边形结构的六个角位置，垂直与支撑架22形成的平面，设置有加强筋23，加强筋23设置为六条，也可以设置四条或两条。加强筋23连接多个支撑架22，在预留腔体21内形成管路式的通道。
[0025]如图3和图4所示，在面向外部的支撑架22及机械臂关节用于连接其他设备的对接
端30上，支撑架22六边形结构的六个角位置设置有螺纹孔24，用于连接其他设备时用来固定。
[0026]在预留腔体外围，支撑架22和加强筋23的外表面上，覆盖碳纤维预浸料，经过加压加热，使碳纤维预浸料里面的树脂熔融，再经过固化处理，使支撑架22和加强筋23的外表面形成高强度的碳纤维包围层26，包围层26形成壳体20，加强了整个机械臂关节的强度，减轻重量，也保护了机械臂的内部元件。
[0027]如图3所示，优选的另一种方案中，在预留腔体外围，支撑架22和加强筋23的外表面，先利用聚氨酯的可塑性，发泡注塑制成一个圆形的聚氨酯填充体25，覆盖整个支撑架22和加强筋23的外表面；填充体25有一定的弹性，在机械手臂运转时有一定的减震作用，提高了执行精度。然后在填充体25外表面覆盖碳纤维预浸料，经过加压加热，使碳纤维预浸料里面的树脂熔融，再经过固化处理，使填充体25外表面形成高强度的圆形碳纤维包围层26，填充体25和包围层26形成壳体20，加强了整个机械臂关节的强度，减轻重量，也保护了机械臂的内部元件。
[0028]在包围层26的外表面设置涂层27，用来保护包围层26，也可以提高美观度。涂层27可以是底漆、透明漆、哑光漆、耐磨漆等。
[0029]在连接其他设备的对接端30所处壳体20上设有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂关节，包括关节主体(10)，关节主体(10)设有壳体(20)和预留腔体(21)，壳体(20)两端分别形成对接端(30)，预留腔体(21)贯通壳体(20)并在对接端(30)形成开口，其特征在于，预留腔体(21)内排列设置有多个支撑架(22)，支撑架(22)用于支撑壳体(20)，位于预留腔体(21)两端的两个支撑架(22)分别与对接端(30)的开口对接，相邻的两个支撑架(22)之间设有加强筋(23)，加强筋(23)固定连接在支撑架(22)上，支撑架(22)和加强筋(23)的外围设置有包围层(26)，包围层(26)形成壳体(20)。2.根据权利要求1所述的一种机械臂关节，其特征在于，包围层(26)的材质是碳纤维制成。3.根据权利要求1所述的一种机械臂关节，其特征在于，支撑架(22)的结构为六边形结构，加强筋(23)与支撑架(22)的边角固定连接。4.根据权利要求3所述的一种机械臂关节，其特征在于，加强筋(23)对称的设置为六条、四条或两条。5.根据权利要求1所述的一种机械臂关节，其特征在于，在支...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈中元，杨军刚，甘碧琼，
申请(专利权)人：东莞市聚力复合材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：