上肢关节 U 型架是机器人肩部、肘部等关键活动节点的核心承重与传动部件,作为连接机器人躯干与上肢执行机构的桥梁,其结构设计直接影响上肢动作的灵活性、负载能力及运行稳定性。该部件通过精准的轴孔配合与对称式框架结构,为机器人肩关节的外展内收、肘关节的屈伸旋转提供稳定支撑,是实现机器人精细操作与重载作业的重要机械基础。
产品特点
高强度轻量化材料组合
主体框架采用 TC4 钛合金整体锻造工艺,抗拉强度达 900MPa,屈服强度≥800MPa,相比传统不锈钢材质减重 40%;框架内侧滑动接触面镶嵌航空级铝合金耐磨衬套,表面经硬质阳极氧化处理,硬度达 HV300 以上,摩擦系数≤0.08,有效降低运动损耗。
微米级对称精度控制
通过五轴联动加工中心一次成型,两侧轴孔同轴度误差≤0.002mm,对称度偏差<0.005mm;U 型开口角度公差控制在 ±0.05°,确保与关节驱动电机的装配间隙均匀性。经三坐标测量仪全域检测,关键尺寸精度稳定在 IT5 级,满足高频次往复运动的长期稳定性需求。
集成化功能设计
框架两端预留标准化电机安装法兰,兼容 57-110 系列伺服电机接口;内侧凹槽集成线缆收纳通道,避免运动时线路缠绕;底部设置应力缓释孔结构,在承受 1.5 倍额定负载时仍能保持 0.1mm 以内的弹性形变,既保证结构强度又具备缓冲保护作用。
严苛环境适应性
表面采用多弧离子镀钛处理,形成 5μm 厚的耐磨防腐层,盐雾测试 480 小时无锈蚀;低温 - 40℃至高温 80℃环境下,尺寸稳定性误差<0.001mm/℃,可在潮湿车间、户外作业等复杂环境长期使用。
应用场景
在工业协作机器人领域,该 U 型架支撑的机械臂可实现 ±0.02mm 的重复定位精度,满足电子元件装配、精密焊接等精细作业需求;家庭服务机器人中,轻量化设计使上肢活动能耗降低 30%,静音运行特性保证居家环境舒适度;医疗康复机器人应用时,其圆润边角与低致敏表面处理,可避免患者接触伤害,配合 134℃高温灭菌耐受性能,满足医疗卫生标准;特种作业机器人搭载该部件后,能在负重 50kg 情况下完成持续 8 小时的救援物资搬运,极端环境下的结构可靠性为抢险救灾提供保障。