本發(fā)明涉及機械臂系統(tǒng)，其具體涉及一種可自主伸縮的伸縮節(jié)式機械臂系統(tǒng)，其中包括軌道系統(tǒng)和牽引力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，可伸縮式機械臂系統(tǒng)多為氣缸機械臂系統(tǒng)、液壓缸機械臂系統(tǒng)或絲桿機械臂系統(tǒng)。

由于技術(shù)方案的局限性，上述方案要不就是成本高昂，要不就是不利于集成到一個狹窄的空間，要不就是伸縮比太小。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，自動化系統(tǒng)越來越多的走進人們的生產(chǎn)生活之中，人們對機械的空間的要求、安全的要求、速度的要求越來越關(guān)注，并對高承載、立體化、自動化、封閉運行等特征的要求日益凸現(xiàn)，急需對現(xiàn)有技術(shù)進行補充。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提出全新機械臂系統(tǒng)，通過本發(fā)明伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)實現(xiàn)機械臂高速、高伸縮比的自動伸縮系統(tǒng)設(shè)計，在相同的空間下實現(xiàn)更安全、更快速、更高承載、更靈活、更自動化且成本相對較低的全新機械臂系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)采取以下技術(shù)方案。

伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)由首伸縮節(jié)、中間伸縮節(jié)、終端伸縮節(jié)、滾珠、滾珠架、滾珠軌道、限位塊、彈出牽引輪、彈出鋼絲繩、滑輪、彈性預(yù)緊器、回收牽引輪、回收鋼絲繩、牽引電機、電機軸承架、電機軸承、電機法蘭、牽引輪軸、機械手法蘭、裝置法蘭、通孔、電機支架組成。

伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)的伸縮節(jié)間相互嵌套，伸縮節(jié)上設(shè)置有滾珠軌道，滾珠軌道上布放滾珠、滾珠架、限位塊等，相互嵌套的伸縮節(jié)通過滾珠相滑動連接，通過限位塊限定滾珠位置和滑動截止位置，進而實現(xiàn)伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)的伸縮節(jié)完全沿著滾珠軌道軸向運動徑向限制。

伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)彈出動作由首伸縮節(jié)、中間伸縮節(jié)、終端伸縮節(jié)上設(shè)置的彈出牽引輪、滑輪、彈出鋼絲繩、彈性預(yù)緊器、牽引電機相互作用實現(xiàn)，彈出鋼絲繩一端固定于最外層首伸縮節(jié)相固定連接的彈出牽引輪，另一端固定于末端伸縮節(jié)，彈出鋼絲繩依次穿梭跨越于設(shè)置在各伸縮節(jié)上的滑輪，其中，中間伸縮節(jié)上設(shè)置有兩個滑輪，彈出鋼絲繩一端從上一級伸縮節(jié)的滑輪出來后跨入本中間伸縮節(jié)的一個滑輪，然后經(jīng)由本中間伸縮節(jié)的另外一個滑輪跨入下一節(jié)伸縮節(jié)的相對應(yīng)的滑輪，以此類推，中間伸縮節(jié)上設(shè)置有通孔，彈出鋼絲繩穿過通孔實現(xiàn)跨越滑輪，彈出牽引輪連接牽引電機，牽引電機通電正向反向旋轉(zhuǎn)帶動彈出牽引輪正向反向旋轉(zhuǎn)，彈出牽引輪帶動其上固定連接的彈出鋼絲繩收緊或放開動作，而由于彈出鋼絲繩另一端固定于終端伸縮節(jié)，進而彈出鋼絲繩收緊或放開動作直接改變伸縮節(jié)的相對位置或?qū)ζ湮恢玫南拗?，進而實現(xiàn)了對伸縮節(jié)進行牽引彈出或反向動作的操作能力。

伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)回收動作由首伸縮節(jié)上設(shè)置的回收牽引輪、回收鋼絲繩、彈性預(yù)緊器、牽引電機相互作用實現(xiàn)，回收鋼絲繩一端固定于回收牽引輪另一端固定于伸縮節(jié)末端，回收牽引輪連接牽引電機，牽引電機通電正向反向旋轉(zhuǎn)帶動回收牽引輪正向反向旋轉(zhuǎn)，回收牽引輪帶動其上固定連接的回收鋼絲繩收緊或放開動作，回收鋼絲繩連接并作用于終端伸縮節(jié)進行彈出釋放動作或牽引回收伸縮節(jié)動作。

彈出牽引輪和回收牽引輪總是同時動作，且相對進行收放鋼絲繩，即當(dāng)其中一個收鋼絲繩，另外一個必須放鋼絲繩，反之亦然。

彈性預(yù)緊器是具備彈性的連接器件，彈性預(yù)緊器位于伸縮節(jié)和鋼絲繩之間，在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中彈性預(yù)緊器給鋼絲繩一定的拉緊力，以確保鋼絲繩作用的有效性。

牽引電機通過連接設(shè)置于電機軸承架上的電機法蘭與電機軸承架連接固定、電機軸承架上設(shè)置電機軸承，電機軸承內(nèi)設(shè)置牽引輪軸，牽引輪軸與牽引輪相固定連接，電機軸與牽引輪軸固定連接進而實現(xiàn)電機驅(qū)動彈出牽引輪和回收牽引輪。

機械手法蘭連接機械手裝置，裝置法蘭將整個系統(tǒng)連接于上位系統(tǒng)。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：

1.通過本發(fā)明，實現(xiàn)了在有限的空間內(nèi)機械臂的彈出與回收的高收縮比；

2.通過電機正向驅(qū)動牽引輪帶動鋼絲繩、滑輪和伸縮節(jié)相對運動，可實現(xiàn)驅(qū)動伸縮節(jié)機械臂的自主彈出，通過反向驅(qū)動牽引輪實現(xiàn)自主收回機械臂；

3.適用于各種安裝環(huán)境及方向；

4.高速度、高承載；

5.低成本便于維護。

附圖說明。

圖1是本發(fā)明的剖面視圖。

圖2是本發(fā)明的伸縮節(jié)拆解視圖。

圖3是本發(fā)明的中間伸縮節(jié)、滑輪、鋼絲繩視圖。

圖4是本發(fā)明的電機彈出回收立體視圖。

圖5是本發(fā)明的立體視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明進行詳細的描述。

如圖1所示，伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)由首伸縮節(jié)1、中間伸縮節(jié)2、終端伸縮節(jié)3、滾珠4、滾珠架5、滾珠軌道6、限位塊7、彈出牽引輪8、彈出鋼絲繩9、滑輪10、彈性預(yù)緊器11、回收牽引輪12、回收鋼絲繩13、牽引電機14、電機軸承架15、電機軸承16、電機法蘭17、牽引輪軸18、機械手法蘭19、裝置法蘭20、通孔21、電機支架22組成。

如圖1所示，其中，伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)的伸縮節(jié)間相互嵌套，首伸縮節(jié)1、中間伸縮節(jié)2、終端伸縮節(jié)3上設(shè)置有滾珠軌道6，滾珠軌道6上布放滾珠4、滾珠架5、限位塊7等，相互嵌套的伸縮節(jié)通過滾珠4相滑動連接，通過限位塊7限定滾珠4位置和滑動截止位置，進而實現(xiàn)伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)的各伸縮節(jié)完全沿著滾珠軌道6軸向運動徑向限制。

如圖1所示，其中，伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)彈出動作由首伸縮節(jié)1、中間伸縮節(jié)2、終端伸縮節(jié)3上設(shè)置的彈出牽引輪8、滑輪10、彈出鋼絲繩9、彈性預(yù)緊器11、牽引電機14相互作用實現(xiàn)，彈出鋼絲繩9一端固定于首伸縮節(jié)1上相固定連接的彈出牽引輪8，另一端固定于終端伸縮節(jié)3，彈出鋼絲繩9依次穿梭跨越于設(shè)置在各伸縮節(jié)上的滑輪10，其中，中間伸縮節(jié)2上設(shè)置有兩個滑輪10，彈出鋼絲繩9一端從上一級伸縮節(jié)的滑輪10出來后跨入本中間伸縮節(jié)2的一個滑輪10，然后經(jīng)由本中間伸縮節(jié)2的另外一個滑輪10跨入下一節(jié)伸縮節(jié)的相對應(yīng)的滑輪10，以此類推，中間伸縮節(jié)2上設(shè)置有通孔21，彈出鋼絲繩9穿過通孔21實現(xiàn)跨越滑輪10，彈出牽引輪8連接牽引電機14，牽引電機14通電正向反向旋轉(zhuǎn)帶動彈出牽引輪8正向反向旋轉(zhuǎn)，彈出牽引輪帶動其上固定連接的彈出鋼絲繩9收緊或放開動作，而由于彈出鋼絲繩9另一端固定于終端伸縮節(jié)3，進而彈出鋼絲繩9收緊或放開動作直接改變各伸縮節(jié)的相對位置或?qū)ζ湮恢玫南拗?，進而實現(xiàn)了對各伸縮節(jié)進行牽引彈出或反向動作的操作能力。

如圖所示，其中，伸縮節(jié)機械臂系統(tǒng)回收動作由首伸縮節(jié)1上設(shè)置的回收牽引輪12、回收鋼絲繩13、彈性預(yù)緊器11、牽引電機14相互作用實現(xiàn)，回收鋼絲繩13一端固定于回收牽引輪12另一端固定于終端伸縮節(jié)3，回收牽引輪12連接牽引電機14，牽引電機14通電正向反向旋轉(zhuǎn)帶動回收牽引輪12正向反向旋轉(zhuǎn)，回收牽引輪12帶動其上固定連接的回收鋼絲繩13收緊或放開動作，回收鋼絲繩13連接并作用于終端伸縮節(jié)3進行彈出釋放動作或牽引回收各伸縮節(jié)動作。

如圖所示，其中，彈出牽引輪8和回收牽引輪12總是同時動作，且相對進行收放彈出鋼絲繩9和回收鋼絲繩13，即當(dāng)其彈出牽引輪8收彈出鋼絲繩9，回收牽引輪12必須放回收鋼絲繩13，反之亦然。

如圖所示，其中，彈性預(yù)緊器11是具備彈性的連接器件，彈性預(yù)緊器11位于伸縮節(jié)和鋼絲繩之間，在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中彈性預(yù)緊器11給彈出鋼絲繩9和回收鋼絲繩13一定的拉緊力，以確保鋼絲繩作用的有效性。

如圖所示，其中，牽引電機14通過連接設(shè)置于電機軸承架15上的電機法蘭17與電機軸承架15連接固定、電機軸承架15上設(shè)置電機軸承16，電機軸承16內(nèi)設(shè)置牽引輪軸18，牽引輪軸18與彈出牽引輪8和回收牽引輪12相固定連接，牽引電機14的軸與牽引輪軸18固定連接進而實現(xiàn)牽引電機14驅(qū)動彈出牽引輪8和回收牽引輪12。

如圖所示，其中，機械手法蘭19連接機械手裝置，裝置法蘭20將整個系統(tǒng)連接于上位系統(tǒng)。