1.本发明涉及定位装置技术领域,特别涉及一种碳纤维支架连接组件以及使用该组件的装置。
背景技术:
2.伴随着测量技术与科学技术的发展,汽车工业步入了崭新的阶段。为生产出更加优秀的汽车产品,对于汽车制造工艺的要求持续上升。制造过程中,更小的公差,更高的效率,都是现阶段汽车制造工艺的要素。
3.汽车行业竞争日益激烈,用户对汽车的质量越来越高的要求,整车厂为保持产品竞争力,对车型更新及新车型推出的脚步不断加快的同时,各汽车厂家也在不断采用新技术新工艺,也把注意力转向了测量技术的开发。制造技术的发展同时也离不开测量技术,两者相辅相成,互相促进。非接触式在线测量系统越来越受到各主机厂的青睐,新的测量技术不断地揭示新工艺的不足之处,使之进一步创新和改造,变得更加完善。检具、夹具作为测量技术的基本组成部分,在生产现场所发挥的作用越来越明显,传统单一车型专用检具、夹具的形式已逐渐无法满足在线测量要求,车厂对检具、夹具供应商产品的经济性和快速响应能力提出了更高的要求,因此满足多功能、柔性化、高效率,不受使用场景限制、直接决定了客户的满意程度。
4.中国专利cn105352742a公开了一种用于汽车检具碳纤维支架的球关节组件,其中接头与碳纤维管的连接方式是将圆筒段插入碳纤维管的一端,圆筒段的外壁中部设有若干环形凹槽。虽然在专利中没有说明环形凹槽的作用,但是根据接头与碳纤维管的连接关系可以推断,两者的缝隙要通过连接胶来实现连接,否则两者无法固定。环形凹槽是为了帮助连接胶扩散而设置的,连接胶最终要流入极窄的缝隙之间才能实现有效的连接。然而这种结构在注入连接胶时存在很多细节问题:1、如果注胶孔设置在碳纤维管上,碳纤维管的强度多少会受到影响,为了避免这种影响,只能采取增加圆筒段高度的方法增大连接面积,而一个支架上往往有很多这种连接结构,累积起来就会对支架的总重增加很大,不符合轻量化的需求。
5.2、如果注胶孔设置在接头内,只能通过连接孔,但是连接孔是穿孔,没法保压,哪怕将连接孔的一端封闭,实际上起到连接作用的也只有间隙内的很少连接胶,其余部分都会大量浪费于管道内,且又增加了不必要的重量。
6.3、环形凹槽之间的间隙结构是不利于连接胶扩散的,因为间隙中的气体没有流出通道,会阻碍连接胶进入,最后导致有效连接面积很小,连接结构的抗拉能力很不可靠。
7.因此有必要设计一种新的结构来解决以上问题。
技术实现要素:
8.本发明的主要目的在于提供一种碳纤维支架连接组件,能够利用比较轻的结构实现稳定的连接,使连接组件具有优良的抗拉能力。
9.本发明通过如下技术方案实现上述目的:一种碳纤维支架连接组件,包括碳纤维方管和分别连接于所述碳纤维方管两端的两个端盖,所述端盖具有底面和垂直于所述底面的侧墙,所述侧墙包括与所述碳纤维方管的四个内壁分别相对的四个侧面,所述侧面以及所述侧面相对的碳纤维方管内壁均粗糙且粗糙度为50-150um,所述端盖还设有四个注胶孔,每个注胶孔分别从所述底面延伸至所述侧面的中部,所述侧面与所述碳纤维方管内壁间隙为0.05-0.5mm,且间隙内填充有连接胶。
10.具体的,所述注胶孔为线形结构,四个注胶孔的下开口均位于所述底面的下方,所述注胶孔的孔径为2-8mm,其中所述注胶孔在侧面上的部分为截面呈半圆的导胶槽。
11.进一步的,所述注胶孔的下开口具有一个圆腔,所述圆腔的口径大于所述注胶孔的孔径,所述圆腔的轴线与所述注胶孔的轴线平行。
12.具体的,所述侧墙为类八边形结构,相邻侧面之间设有过渡面,所述底面的四角区域各设有一个固定孔,所述固定孔用来穿设螺纹连接件,所述螺纹连接件的内端位于所述碳纤维方管与所述过渡面围成的空间内。
13.进一步的,所述端盖具有顶面,所述顶面的中部具有通孔。
14.进一步的,所述侧墙内部中空,所述侧墙的内壁在所述注胶孔的相对位置设有补强筋,所述顶面与所述侧墙围成四叶槽结构。
15.本发明的另一个主要目的在于提供一种使用碳纤维支架连接组件的装置,能够满足各种工装上稳定的定位或夹持需要。
16.一种装置,包括底座、固定于所述底座上的碳纤维支架连接组件和固定于所述碳纤维支架连接组件上端的功能组件,所述功能组件包括夹持组件和/或定位销组件。
17.本发明技术方案的有益效果是:本碳纤维支架连接组件先将侧墙插入到碳纤维方管的端口中,再从注胶孔注入连接胶,连接胶从侧面的中部通过间隙往外扩展,直到充满整个间隙。通过控制侧面和碳纤维方管内壁的粗糙度以及两者的间隙,使连接组件具有优良的抗拉能力,满足各种工装上的稳定的定位或夹持需要。
附图说明
18.图1为实施例1碳纤维支架连接组件的立体图;图2为实施例1碳纤维支架连接组件的爆炸图;图3为端盖的立体图;图4为端盖另一个状态的立体图;图5为端盖的仰视图;图6为碳纤维方管与端盖连接位置沿着注胶孔轴线剖切的局部剖视图;图7为图6中的a-a剖视图;图8为实施例2的立体图;图9为实施例3的立体图;图10为实施例4的立体图。
19.图中数字表示:1-碳纤维支架连接组件,
11-碳纤维方管,12-端盖,121-底面,1211-圆腔,1212-固定孔,122-侧墙,1221-侧面,1222-过渡面,1223-补强筋,123-注胶孔,1231-导胶槽,124-顶面,1241-通孔,13-连接胶;2-底座;3-夹持组件;4-定位销组件;5-固定板。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
21.实施例1:如图1至图7所示,本发明的一种碳纤维支架连接组件1,包括碳纤维方管11和分别连接于碳纤维方管11两端的两个端盖12,端盖12具有底面121和垂直于底面121的侧墙122,侧墙122包括与碳纤维方管11的四个内壁分别相对的四个侧面1221,侧面1221以及侧面1221相对的碳纤维方管11内壁均粗糙且粗糙度为50-150um,端盖12还设有四个注胶孔123,每个注胶孔123分别从底面121延伸至侧面1221的中部,侧面1221与碳纤维方管11内壁间隙为0.05-0.5mm,且间隙内填充有连接胶13。
22.因为碳纤维方管11上钻孔会严重影响其结构强度,所以此处采用连接胶13将侧墙122与碳纤维方管11的相对面粘合。具体做法是先将侧墙122插入到碳纤维方管11的端口中,再从注胶孔133注入连接胶13,连接胶13从侧面1221的中部通过间隙往外扩展,直到充满整个间隙。因为侧面1221和侧面1221相对的碳纤维方管11内壁粗糙,所以从微观结构上看,两个表面是凹凸不平的,在连接胶13填充到凹陷部分时能够对凸起部分产生沿着界面方向的弹力分力。但如果间隙的距离太大,连接胶13的厚度太厚,反而会降低切面抗拉能力;如果间隙的距离太小,不利于连接胶13的扩散,难以在间隙中形成有效的连接,也会不利于抗拉能力。所以采用0.05-0.5mm的间隙厚度可以足够大的抗拉能力。实际应用时,连接胶3的粘贴面积约为 6000 mm
²
,产生的抗拉力在6吨以上。
23.如图3至图5所示,注胶孔123为线形结构,四个注胶孔123的下开口均位于底面121的下方,注胶孔123的孔径为2-8mm,其中注胶孔123在侧面221上的部分为截面呈半圆的导胶槽1231。
24.因为端盖12组装到碳纤维方管11内时,侧墙122是被完全包围于碳纤维方管11中的,而碳纤维方管11的外壁又不能打孔,所以只能从底面121的下表面钻通。端盖12的材料就不必采用碳纤维材料,而可采用金属或注塑件,钻孔方便。显然,注胶孔123作为连接胶13的流动通道,通过面积比连接间隙大,所以产生的阻力比流过连接间隙的阻力要小得多,在导胶槽1231内可以保持一定的压力,这个压力有助于连接胶13往外扩散。因为连接胶13的扩散是由内向外的,所以比较容易填满连接间隙而不会造成空洞,有效贴合面积大,也就能保证结构的抗拉强度。
25.如图4至图6所示,注胶孔123的下开口具有一个圆腔1211,圆腔1211的口径大于注胶孔123的孔径,圆腔1211的轴线与注胶孔123的轴线平行。
26.注胶可以采用针筒,圆腔1211对应了针筒的外径,注胶孔123对应了针头的外径,因为针筒的筒身比针头大且针头偏在一边,所以注胶孔123和圆腔1211也要符合这个相对位置关系。在注射完成后,圆腔1211内可以用塞子塞住,以免连接胶13流出。
27.如图3、图4和图7所示,侧墙22为类八边形结构,相邻侧面1221之间设有过渡面1222,底面121的四角区域各设有一个固定孔1212,固定孔1212用来穿设螺纹连接件(未画出),螺纹连接件的内端位于碳纤维方管11与过渡面1222围成的空间内。
28.端盖12的外侧往往还要连接其他部件,比如底座2、另一个端盖12、夹具固定板、检具固定板等,此时就需要用螺纹连接件连接。这里的过渡面1222为弧形面,但也可以是平面,而过渡面1222的设置既保证了侧面1221之间的连接,同时又避开了螺纹连接件的位置。连接胶13扩散到过渡面1222为止,连接面积稳定。
29.如图3、图5、图6和图7所述,端盖12具有顶面124,顶面124的中部具有通孔1241。侧墙122内部中空,侧墙122的内壁在注胶孔123的相对位置设有补强筋1223,顶面124与侧墙122围成四叶槽结构。
30.端盖12中部凹陷和设置通孔1241是为了降低端盖12的用料,实现轻量化需求。但是从强度考虑,顶面124需要与侧面1221和过渡面1222具有连接关系,还要通过补强筋1223补偿注胶孔123带来的厚度损失,以免侧面1221材料太薄而无法耐受注胶压力。
31.实施例2:如图8所示,一种夹持装置,包括底座2、固定于底座2上的碳纤维支架连接组件1和固定于碳纤维支架连接组件1上端的夹持组件3。
32.实施例3:如图9所示,一种定位装置,包括底座2、固定于底座2上的碳纤维支架连接组件1和固定于碳纤维支架连接组件1上端的定位销组件4。
33.实施例4:如图10所示,一种定位夹持装置,包括底座2、固定于底座2上的碳纤维支架连接组件1和固定于碳纤维支架连接组件1上端的固定板5,固定板5上设有夹持组件3和定位销组件4。
34.所以根据使用需要的不同,碳纤维支架连接组件1的上方可以搭配使用各种功能组件,包括夹持组件3和/或定位销组件4,底座2、夹持组件3、定位销组件4和固定板5的结构与组合可以根据使用场合不同进行改变,满足各种工装上的稳定的定位或夹持需要。
35.以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。