引导机械臂的制作方法

1.本发明涉及一种机械臂，特别是涉及一种引导机械臂。


背景技术：

2.现有的碳纤维引导机械臂采用圆周缠绕方式，它可以在固定轴向上以恒定速度旋转，并通过交又缠绕的方式将碳纤维缠绕在基材上，以实现快速而均匀的纤维层叠加。然而，圆周缠绕方式在处理复杂曲面或异形产品时存在一些限制，无法完全适应非圆形表面的形状，同时，缠绕精度不够高，缠绕不够规则。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种能够将碳纤维规则、准确地缠绕于碳纤维缠绕装置上的引导机械臂。
4.为达到上述目的，本发明提供一种引导机械臂，包括机架、设置于所述机架上的至少一个碳纤维缠绕装置、至少一个牵引装置、夹持装置及剪断装置，碳纤维缠绕于所述碳纤维缠绕装置上，所述碳纤维缠绕装置适于绕自身轴线方向转动，所述碳纤维缠绕装置与所述牵引装置一一对应，
5.所述牵引装置靠近所述碳纤维缠绕装置设置，所述牵引装置用于钩住待缠绕碳纤维的端部，所述碳纤维缠绕装置绕自身轴线方向转动时，所述牵引装置相对所述机架沿所述碳纤维缠绕装置的轴线方向左右移动，
6.所述夹持装置包括夹持元件、滚子，所述夹持元件用于夹持待缠绕碳纤维的端部，并将所述待缠绕碳纤维移动至靠近所述碳纤维缠绕装置表面的位置，所述滚子用于将所述待缠绕碳纤维抵靠于所述碳纤维缠绕装置上，所述夹持元件、所述滚子适于在前后、左右、上下方向移动，
7.所述剪断装置包括剪刀，所述剪刀适于前后移动，所述剪刀用于剪断所述碳纤维。
8.本发明引导机械臂，其中，所述牵引装置包括安装架、固定钩，所述固定钩连接于所述安装架上，所述安装架连接于所述机架上，所述安装架适于相对所述机架沿所述碳纤维缠绕装置的轴线方向左右移动，所述固定钩用于钩住待缠绕碳纤维的端部。
9.本发明引导机械臂，其中，所述夹持装置还包括夹持元件伸缩机构、夹持元件前后移动机构、夹持元件上下移动机构、第一支架，所述第一支架连接于所述机架上，所述夹持元件、所述滚子均设置于所述夹持元件伸缩机构上，所述夹持元件伸缩机构设置于所述夹持元件前后移动机构上，所述夹持元件前后移动机构设置于所述夹持元件上下移动机构上，所述夹持元件上下移动机构设置于所述第一支架上，所述夹持元件上下移动机构适于相对所述第一支架上下移动。
10.本发明引导机械臂，其中，所述夹持元件为丝钳。
11.本发明引导机械臂，其中，所述剪断装置还包括导轨、传动链条、电机、剪刀架、第二支架，所述第二支架连接于所述机架上，所述导轨设置于所述第二支架上，所述导轨的方
向与所述碳纤维缠绕装置的轴线方向平行，所述剪刀设置于所述剪刀架上，所述剪刀架适于相对所述导轨移动，所述剪刀架与所述传动链条连接，所述电机驱动所述传动链条移动带动所述剪刀架相对所述导轨移动。
12.本发明引导机械臂，其中，所述机架上还设置有引导立柱，所述夹持装置、所述剪断装置均连接于所述引导立柱上，所述引导立柱在所述机架上的位置可调。
13.本发明引导机械臂，其中，所述机架为机床，所述机架包括底座、框架，所述框架设置于所述底座上，所述碳纤维缠绕装置、所述牵引装置均设置于所述框架上。
14.本发明引导机械臂，其中，所述碳纤维缠绕装置、所述牵引装置均设置有三个，所述碳纤维缠绕装置在所述框架上从上到下依次设置，所述固定钩在所述安装架上从上到下依次设置。
15.本发明引导机械臂，其中，所述碳纤维缠绕装置为氢气瓶模具。
16.本发明一种引导机械臂，由于包括机架、设置于机架上的碳纤维缠绕装置、牵引装置、夹持装置及剪断装置，碳纤维缠绕装置适于绕自身轴线方向转动，碳纤维缠绕装置绕自身轴线方向转动时牵引装置适于相对机架沿碳纤维缠绕装置的轴线方向左右移动，将碳纤维缠绕于碳纤维缠绕装置上，提高碳纤维缠绕的准确性和效率，并且，碳纤维缠绕装置的形状结构对缠绕过程无影响，同时，由于夹持装置包括夹持元件、滚子，夹持元件能够夹住待缠绕碳纤维的一端，使滚子与碳纤维缠绕装置相切，将待缠绕碳纤维夹持在滚子与碳纤维缠绕装置之间，并且牵引装置能够牵引住待缠绕碳纤维的一端，从碳纤维的端头开始缠绕，因此能够解决碳纤维端头难以缠绕的问题，还能够减轻操作者的劳动强度，保障操作者的生产安全。
附图说明
17.图1为本发明引导机械臂的立体结构示意图；
18.图2为本发明引导机械臂另一方向的立体结构示意图；
19.图3为本发明引导机械臂中机架1的结构示意图；
20.图4为本发明引导机械臂中夹持装置的结构示意图；
21.图5为本发明引导机械臂中剪断装置的结构示意图。
具体实施方式
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
23.本发明的实施例中出现的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方向或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
26.如图1、图2、图4、图5所示，本发明一种引导机械臂，包括机架1、设置于机架1上的碳纤维缠绕装置2、牵引装置3、夹持装置4及剪断装置5，本发明引导机械臂用于将碳纤维或其他线状物缠绕于碳纤维缠绕装置2上，本实施例中，以缠绕碳纤维为例进行说明，碳纤维缠绕装置2适于绕自身轴线方向转动，碳纤维缠绕装置2、牵引装置3均设置一个或一个以上，碳纤维缠绕装置2与牵引装置3一一对应，
27.牵引装置3靠近碳纤维缠绕装置2设置，牵引装置3用于钩住待缠绕碳纤维的端部，碳纤维缠绕装置2绕自身轴线方向转动时牵引装置3适于相对机架1沿碳纤维缠绕装置2的轴线方向左右移动，在此过程中，碳纤维缠绕于碳纤维缠绕装置2上，
28.夹持装置4包括夹持元件41、滚子42，夹持元件41用于夹持待缠绕碳纤维的端部，并将待缠绕碳纤维移动至靠近碳纤维缠绕装置2表面的位置，滚子42用于将待缠绕碳纤维抵靠于碳纤维缠绕装置2上，夹持元件41、滚子42适于在前后、左右、上下方向移动，以在开始缠绕时将待缠绕碳纤维移动至靠近碳纤维缠绕装置2表面的位置，缠绕结束后退回原位，
29.剪断装置5包括剪刀51，剪刀51适于前后移动，剪刀51用于剪断碳钎维，需要剪断碳纤维时，剪断装置5向前移动，剪断后后退。
30.本发明一种引导机械臂工作时，夹持元件41夹住待缠绕碳纤维的一端，移动至靠近碳纤维缠绕装置2表面的位置，使滚子42与碳纤维缠绕装置2相切，将待缠绕碳纤维夹持在滚子42与碳纤维缠绕装置2之间，牵引装置3牵引住待缠绕碳纤维的一端后，夹持元件41、滚子42松开，碳纤维缠绕装置2首先反方向转动半圈将碳纤维缠绕至碳纤维缠绕装置2上，随后牵引装置3往复摆动，碳纤维缠绕装置2再正方向转动缠绕碳纤维。碳纤维缠绕结束后，剪断装置5向前移动剪断碳纤维，夹持元件41移动至初始位置，机械臂引导碳纤维工作结束。本发明一种引导机械臂，由于包括机架1、设置于机架1上的碳纤维缠绕装置2、牵引装置3、夹持装置4及剪断装置5，碳纤维缠绕装置2适于绕自身轴线方向转动，碳纤维缠绕装置2绕自身轴线方向转动时牵引装置3适于相对机架1沿碳纤维缠绕装置2的轴线方向左右移动，将碳纤维缠绕于碳纤维缠绕装置2上，提高碳纤维缠绕的准确性和效率，并且，碳纤维缠绕装置2的形状结构对缠绕过程无影响，同时，由于夹持装置4包括夹持元件41、滚子42，夹持元件41能够夹住待缠绕碳纤维的一端，使滚子42与碳纤维缠绕装置2相切，将待缠绕碳纤维夹持在滚子42与碳纤维缠绕装置2之间，并且牵引装置3能够牵引住待缠绕碳纤维的一端，从碳纤维的端头开始缠绕，因此能够解决碳纤维端头难以缠绕的问题，还能够减轻操作者的劳动强度，保障操作者的生产安全。
31.可选地，碳纤维牵引装置3包括安装架31、固定钩32，固定钩32连接于安装架31上，安装架31连接于机架1上，安装架31适于相对机架1沿碳纤维缠绕装置2的轴线方向左右移动。固定钩32用于钩住待缠绕碳纤维的端部，能够解决碳纤维端头难以缠绕的问题。
32.可选地，夹持装置4还包括夹持元件伸缩机构43、夹持元件前后移动机构44、夹持元件上下移动机构45、第一支架46，第一支架46连接于机架1上，夹持元件41、滚子42设置于夹持元件伸缩机构43上，夹持元件伸缩机构43设置于夹持元件前后移动机构44上，夹持元件前后移动机构44设置于夹持元件上下移动机构45上，夹持元件上下移动机构45设置于第
一支架46上，夹持元件上下移动机构45适于相对第一支架46上下移动。具体地，第一支架46上设置有导轨，电机带动夹持元件上下移动机构45在导辊上上下移动，气缸带动夹持元件前后移动机构44在夹持元件上下移动机构45上前后移动，夹持元件伸缩机构43可以是气缸机构还可以是丝杆机构。夹持装置4还包括夹持元件伸缩机构43、夹持元件前后移动机构44、夹持元件上下移动机构45，使夹持元件41、滚子42的位置在三个相互垂直的方向上能够根据需要随意调整，使用更方便。
33.可选地，夹持元件41为丝钳，丝钳闭合时夹持住碳纤维。
34.可选地，剪断装置5还包括导轨52、传动链条53、电机54、剪刀架55、第二支架56，导轨52设置于所述第二支架56上，第二支架56连接于机架1上，导轨52的方向与碳纤维缠绕装置2的轴线方向平行，剪刀51设置于剪刀架55上，所述剪刀架55适于相对导轨52移动，剪刀架55与传动链条53连接，电机54驱动传动链条53移动带动剪刀架55相对导轨52移动。剪刀51设置于剪刀架55上，剪刀架55适于相对导轨52移动，使剪刀51的位置调整更准确。
35.可选地，如图2、图3所示，机架1上还设置有引导立柱13，夹持装置4、剪断装置5均连接于引导立柱13上，机架1上设置有立柱导轨，引导立柱13设置于立柱导轨上，伺服电机通过履带14带动引导立柱13在立柱导轨上移动，以调整引导立柱13在机架1上的位置，从而调整夹持装置4、剪断装置5在机架1上的位置，以便适应不同型号的碳纤维缠绕装置2，使本发明引导机械臂适用范围更广。位置调整完毕后通过支撑柱将引导立柱13固定于机架1上，使本发明引导机械臂使用更方便。
36.可选地，机架1为机床，机架1包括底座11、框架12，框架12设置于底座11上，碳纤维缠绕装置2、牵引装置3均设置于框架12上。机架1可采用现有机床改造得到，更加环保。
37.可选地，碳纤维缠绕装置2、碳纤维牵引装置3均设置有三个，碳纤维缠绕装置2在框架12上从上到下依次设置，固定钩32在安装架31上从上到下依次设置，提高碳纤维的缠绕效率。
38.可选地，还包括控制装置7，控制装置7控制上述各电机的动作。
39.可选地，碳纤维缠绕装置2为氢气瓶模具，待缠绕碳纤维缠绕于氢气瓶模具上。氢气瓶充气后内部压强较大，在制造氢气瓶的过程中，为减小氢气瓶质量同时保证强度，在氢气瓶模具外围缠绕碳纤维。
40.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种引导机械臂，其特征在于：包括机架(1)、设置于所述机架(1)上的至少一个碳纤维缠绕装置(2)、至少一个牵引装置(3)、夹持装置(4)及剪断装置(5)，碳纤维缠绕于所述碳纤维缠绕装置(2)上，所述碳纤维缠绕装置(2)适于绕自身轴线方向转动，所述碳纤维缠绕装置(2)与所述牵引装置(3)一一对应，所述牵引装置(3)靠近所述碳纤维缠绕装置(2)设置，所述牵引装置(3)用于钩住待缠绕碳纤维的端部，所述碳纤维缠绕装置(2)绕自身轴线方向转动时，所述牵引装置(3)相对所述机架(1)沿所述碳纤维缠绕装置(2)的轴线方向左右移动，所述夹持装置(4)包括夹持元件(41)、滚子(42)，所述夹持元件(41)用于夹持待缠绕碳纤维的端部，并将所述待缠绕碳纤维移动至靠近所述碳纤维缠绕装置(2)表面的位置，所述滚子(42)用于将所述待缠绕碳纤维抵靠于所述碳纤维缠绕装置(2)上，所述夹持元件(41)、所述滚子(42)适于在前后、左右、上下方向移动，所述剪断装置(5)包括剪刀(51)，所述剪刀(51)适于前后移动，所述剪刀(51)用于剪断所述碳纤维。2.根据权利要求1所述的引导机械臂，其特征在于，所述牵引装置(3)包括安装架(31)、固定钩(32)，所述固定钩(32)连接于所述安装架(31)上，所述安装架(31)连接于所述机架(1)上，所述安装架(31)适于相对所述机架(1)沿所述碳纤维缠绕装置(2)的轴线方向左右移动，所述固定钩(32)用于钩住待缠绕碳纤维的端部。3.根据权利要求1所述的引导机械臂，其特征在于，所述夹持装置(4)还包括夹持元件伸缩机构(43)、夹持元件前后移动机构(44)、夹持元件上下移动机构(45)、第一支架(46)，所述第一支架(46)连接于所述机架(1)上，所述夹持元件(41)、所述滚子(42)均设置于所述夹持元件伸缩机构(43)上，所述夹持元件伸缩机构(43)设置于所述夹持元件前后移动机构(44)上，所述夹持元件前后移动机构(44)设置于所述夹持元件上下移动机构(45)上，所述夹持元件上下移动机构(45)设置于所述第一支架(46)上，所述夹持元件上下移动机构(45)适于相对所述第一支架(46)上下移动。4.根据权利要求3所述的引导机械臂，其特征在于，所述夹持元件(41)为丝钳。5.根据权利要求1所述的引导机械臂，其特征在于，所述剪断装置(5)还包括导轨(52)、传动链条(53)、电机(54)、剪刀架(55)、第二支架(56)，所述第二支架(56)连接于所述机架(1)上，所述导轨(52)设置于所述第二支架(56)上，所述导轨(52)的方向与所述碳纤维缠绕装置(2)的轴线方向平行，所述剪刀(51)设置于所述剪刀架(55)上，所述剪刀架(55)适于相对所述导轨(52)移动，所述剪刀架(55)与所述传动链条(53)连接，所述电机(54)驱动所述传动链条(53)移动带动所述剪刀架(55)相对所述导轨(52)移动。6.根据权利要求1所述的引导机械臂，其特征在于，所述机架(1)上还设置有引导立柱(13)，所述夹持装置(4)、所述剪断装置(5)均连接于所述引导立柱(13)上，所述引导立柱(13)在所述机架(1)上的位置可调。7.根据权利要求2所述的引导机械臂，其特征在于，所述机架(1)为机床，所述机架(1)包括底座(11)、框架(12)，所述框架(12)设置于所述底座(11)上，所述碳纤维缠绕装置(2)、所述牵引装置(3)均设置于所述框架(12)上。8.根据权利要求7所述的引导机械臂，其特征在于，所述碳纤维缠绕装置(2)、所述牵引装置(3)均设置有三个，所述碳纤维缠绕装置(2)在所述框架(12)上从上到下依次设置，所
述固定钩(32)在所述安装架(31)上从上到下依次设置。9.根据权利要求1-8任一所述的引导机械臂，其特征在于，所述碳纤维缠绕装置(2)为氢气瓶模具。

技术总结
本发明涉及一种机械臂，特别是涉及一种引导机械臂，包括机架、设置于所述机架上的至少一个碳纤维缠绕装置、至少一个牵引装置、夹持装置及剪断装置，碳纤维缠绕于所述碳纤维缠绕装置上，所述碳纤维缠绕装置适于绕自身轴线方向转动，所述碳纤维缠绕装置与所述牵引装置一一对应，所述牵引装置用于钩住待缠绕碳纤维的端部，所述夹持装置包括夹持元件、滚子，所述夹持元件、所述滚子适于在前后、左右、上下方向移动，所述剪断装置包括剪刀，所述剪刀用于剪断所述碳纤维。本发明能够将碳纤维规则、准确地缠绕于碳纤维缠绕装置上。缠绕于碳纤维缠绕装置上。缠绕于碳纤维缠绕装置上。


技术研发人员：唐心怡
受保护的技术使用者：山东泰昱精工科技有限公司
技术研发日：2023.08.07
技术公布日：2023/9/19