CN107053244A - 伸缩节机械臂系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械臂系统，其具体涉及一种伸缩节机械臂系统。目前，可伸缩式机械臂系统多为气缸机械臂系统、液压缸机械臂系统或丝杆机械臂系统。由于技术方案的局限性，上述方案要不就是成本高昂，要不就是不利于集成到一个狭窄的空间，要不就是伸缩比太小。伸缩节机械臂系统的伸缩节间相互嵌套。伸缩节机械臂系统的伸缩节完全沿着滚珠轨道轴向运动径向限制。通过电机正向驱动牵引轮带动钢丝绳、滑轮和伸缩节相对运动，可实现驱动伸缩节机械臂的自主弹出，通过反向驱动牵引轮实现自主收回机械臂。通过本发明，实现了在有限的空间内机械臂的弹出与回收的高收缩比。
Description
技术领域
本发明涉及机械臂系统，其具体涉及一种可自主伸缩的伸缩节式机械臂系统，其中包括轨道系统和牵引力系统。
背景技术
目前，可伸缩式机械臂系统多为气缸机械臂系统、液压缸机械臂系统或丝杆机械臂系统。
由于技术方案的局限性，上述方案要不就是成本高昂，要不就是不利于集成到一个狭窄的空间，要不就是伸缩比太小。
随着经济的发展，自动化系统越来越多的走进人们的生产生活之中，人们对机械的空间的要求、安全的要求、速度的要求越来越关注，并对高承载、立体化、自动化、封闭运行等特征的要求日益凸现，急需对现有技术进行补充。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提出全新机械臂系统，通过本发明伸缩节机械臂系统实现机械臂高速、高伸缩比的自动伸缩系统设计，在相同的空间下实现更安全、更快速、更高承载、更灵活、更自动化且成本相对较低的全新机械臂系统。
为实现上述目的，本发明伸缩节机械臂系统采取以下技术方案。
伸缩节机械臂系统由首伸缩节、中间伸缩节、终端伸缩节、滚珠、滚珠架、滚珠轨道、限位块、弹出牵引轮、弹出钢丝绳、滑轮、弹性预紧器、回收牵引轮、回收钢丝绳、牵引电机、电机轴承架、电机轴承、电机法兰、牵引轮轴、机械手法兰、装置法兰、通孔、电机支架组成。
伸缩节机械臂系统的伸缩节间相互嵌套，伸缩节上设置有滚珠轨道，滚珠轨道上布放滚珠、滚珠架、限位块等，相互嵌套的伸缩节通过滚珠相滑动连接，通过限位块限定滚珠位置和滑动截止位置，进而实现伸缩节机械臂系统的伸缩节完全沿着滚珠轨道轴向运动径向限制。
伸缩节机械臂系统弹出动作由首伸缩节、中间伸缩节、终端伸缩节上设置的弹出牵引轮、滑轮、弹出钢丝绳、弹性预紧器、牵引电机相互作用实现，弹出钢丝绳一端固定于最外层首伸缩节相固定连接的弹出牵引轮，另一端固定于末端伸缩节，弹出钢丝绳依次穿梭跨越于设置在各伸缩节上的滑轮，其中，中间伸缩节上设置有两个滑轮，弹出钢丝绳一端从上一级伸缩节的滑轮出来后跨入本中间伸缩节的一个滑轮，然后经由本中间伸缩节的另外一个滑轮跨入下一节伸缩节的相对应的滑轮，以此类推，中间伸缩节上设置有通孔，弹出钢丝绳穿过通孔实现跨越滑轮，弹出牵引轮连接牵引电机，牵引电机通电正向反向旋转带动弹出牵引轮正向反向旋转，弹出牵引轮带动其上固定连接的弹出钢丝绳收紧或放开动作，而由于弹出钢丝绳另一端固定于终端伸缩节，进而弹出钢丝绳收紧或放开动作直接改变伸缩节的相对位置或对其位置的限制，进而实现了对伸缩节进行牵引弹出或反向动作的操作能力。
伸缩节机械臂系统回收动作由首伸缩节上设置的回收牵引轮、回收钢丝绳、弹性预紧器、牵引电机相互作用实现，回收钢丝绳一端固定于回收牵引轮另一端固定于伸缩节末端，回收牵引轮连接牵引电机，牵引电机通电正向反向旋转带动回收牵引轮正向反向旋转，回收牵引轮带动其上固定连接的回收钢丝绳收紧或放开动作，回收钢丝绳连接并作用于终端伸缩节进行弹出释放动作或牵引回收伸缩节动作。
弹出牵引轮和回收牵引轮总是同时动作，且相对进行收放钢丝绳，即当其中一个收钢丝绳，另外一个必须放钢丝绳，反之亦然。
弹性预紧器是具备弹性的连接器件，弹性预紧器位于伸缩节和钢丝绳之间，在系统运转过程中弹性预紧器给钢丝绳一定的拉紧力，以确保钢丝绳作用的有效性。
牵引电机通过连接设置于电机轴承架上的电机法兰与电机轴承架连接固定、电机轴承架上设置电机轴承，电机轴承内设置牵引轮轴，牵引轮轴与牵引轮相固定连接，电机轴与牵引轮轴固定连接进而实现电机驱动弹出牵引轮和回收牵引轮。
机械手法兰连接机械手装置，装置法兰将整个系统连接于上位系统。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1.通过本发明，实现了在有限的空间内机械臂的弹出与回收的高收缩比；
2.通过电机正向驱动牵引轮带动钢丝绳、滑轮和伸缩节相对运动，可实现驱动伸缩节机械臂的自主弹出，通过反向驱动牵引轮实现自主收回机械臂；
3.适用于各种安装环境及方向；
4.高速度、高承载；
5.低成本便于维护。
附图说明。
图1是本发明的剖面视图。
图2是本发明的伸缩节拆解视图。
图3是本发明的中间伸缩节、滑轮、钢丝绳视图。
图4是本发明的电机弹出回收立体视图。
图5是本发明的立体视图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，伸缩节机械臂系统由首伸缩节1、中间伸缩节2、终端伸缩节3、滚珠4、滚珠架5、滚珠轨道6、限位块7、弹出牵引轮8、弹出钢丝绳9、滑轮10、弹性预紧器11、回收牵引轮12、回收钢丝绳13、牵引电机14、电机轴承架15、电机轴承16、电机法兰17、牵引轮轴18、机械手法兰19、装置法兰20、通孔21、电机支架22组成。
如图1所示，其中，伸缩节机械臂系统的伸缩节间相互嵌套，首伸缩节1、中间伸缩节2、终端伸缩节3上设置有滚珠轨道6，滚珠轨道6上布放滚珠4、滚珠架5、限位块7等，相互嵌套的伸缩节通过滚珠4相滑动连接，通过限位块7限定滚珠4位置和滑动截止位置，进而实现伸缩节机械臂系统的各伸缩节完全沿着滚珠轨道6轴向运动径向限制。
如图1所示，其中，伸缩节机械臂系统弹出动作由首伸缩节1、中间伸缩节2、终端伸缩节3上设置的弹出牵引轮8、滑轮10、弹出钢丝绳9、弹性预紧器11、牵引电机14相互作用实现，弹出钢丝绳9一端固定于首伸缩节1上相固定连接的弹出牵引轮8，另一端固定于终端伸缩节3，弹出钢丝绳9依次穿梭跨越于设置在各伸缩节上的滑轮10，其中，中间伸缩节2上设置有两个滑轮10，弹出钢丝绳9一端从上一级伸缩节的滑轮10出来后跨入本中间伸缩节2的一个滑轮10，然后经由本中间伸缩节2的另外一个滑轮10跨入下一节伸缩节的相对应的滑轮10，以此类推，中间伸缩节2上设置有通孔21，弹出钢丝绳9穿过通孔21实现跨越滑轮10，弹出牵引轮8连接牵引电机14，牵引电机14通电正向反向旋转带动弹出牵引轮8正向反向旋转，弹出牵引轮带动其上固定连接的弹出钢丝绳9收紧或放开动作，而由于弹出钢丝绳9另一端固定于终端伸缩节3，进而弹出钢丝绳9收紧或放开动作直接改变各伸缩节的相对位置或对其位置的限制，进而实现了对各伸缩节进行牵引弹出或反向动作的操作能力。
如图所示，其中，伸缩节机械臂系统回收动作由首伸缩节1上设置的回收牵引轮12、回收钢丝绳13、弹性预紧器11、牵引电机14相互作用实现，回收钢丝绳13一端固定于回收牵引轮12另一端固定于终端伸缩节3，回收牵引轮12连接牵引电机14，牵引电机14通电正向反向旋转带动回收牵引轮12正向反向旋转，回收牵引轮12带动其上固定连接的回收钢丝绳13收紧或放开动作，回收钢丝绳13连接并作用于终端伸缩节3进行弹出释放动作或牵引回收各伸缩节动作。
如图所示，其中，弹出牵引轮8和回收牵引轮12总是同时动作，且相对进行收放弹出钢丝绳9和回收钢丝绳13，即当其弹出牵引轮8收弹出钢丝绳9，回收牵引轮12必须放回收钢丝绳13，反之亦然。
如图所示，其中，弹性预紧器11是具备弹性的连接器件，弹性预紧器11位于伸缩节和钢丝绳之间，在系统运转过程中弹性预紧器11给弹出钢丝绳9和回收钢丝绳13一定的拉紧力，以确保钢丝绳作用的有效性。
如图所示，其中，牵引电机14通过连接设置于电机轴承架15上的电机法兰17与电机轴承架15连接固定、电机轴承架15上设置电机轴承16，电机轴承16内设置牵引轮轴18，牵引轮轴18与弹出牵引轮8和回收牵引轮12相固定连接，牵引电机14的轴与牵引轮轴18固定连接进而实现牵引电机14驱动弹出牵引轮8和回收牵引轮12。
如图所示，其中，机械手法兰19连接机械手装置，装置法兰20将整个系统连接于上位系统。
Claims (5)
1.在一种伸缩节机械臂系统，其特征是：伸缩节机械臂系统由首伸缩节、中间伸缩节、终端伸缩节、滚珠、滚珠架、滚珠轨道、限位块、弹出牵引轮、弹出钢丝绳、滑轮、弹性预紧器、回收牵引轮、回收钢丝绳、牵引电机、电机轴承架、电机轴承、电机法兰、牵引轮轴、机械手法兰、装置法兰、通孔、电机支架组成;伸缩节机械臂系统的伸缩节间相互嵌套，伸缩节上设置有滚珠轨道，滚珠轨道上布放滚珠、滚珠架、限位块等，相互嵌套的伸缩节通过滚珠相滑动连接，通过限位块限定滚珠位置和滑动截止位置，进而实现伸缩节机械臂系统的伸缩节完全沿着滚珠轨道轴向运动径向限制；伸缩节机械臂系统弹出动作由首伸缩节、中间伸缩节、终端伸缩节上设置的弹出牵引轮、滑轮、弹出钢丝绳、弹性预紧器、牵引电机相互作用实现，弹出钢丝绳一端固定于最外层首伸缩节相固定连接的弹出牵引轮，另一端固定于末端伸缩节，弹出钢丝绳依次穿梭跨越于设置在各伸缩节上的滑轮，其中，中间伸缩节上设置有两个滑轮，弹出钢丝绳一端从上一级伸缩节的滑轮出来后跨入本中间伸缩节的一个滑轮，然后经由本中间伸缩节的另外一个滑轮跨入下一节伸缩节的相对应的滑轮，以此类推，中间伸缩节上设置有通孔，弹出钢丝绳穿过通孔实现跨越滑轮，弹出牵引轮连接牵引电机，牵引电机通电正向反向旋转带动弹出牵引轮正向反向旋转，弹出牵引轮带动其上固定连接的弹出钢丝绳收紧或放开动作，而由于弹出钢丝绳另一端固定于终端伸缩节，进而弹出钢丝绳收紧或放开动作直接改变伸缩节的相对位置或对其位置的限制，进而实现了对伸缩节进行牵引弹出或反向动作的操作能力；伸缩节机械臂系统回收动作由首伸缩节上设置的回收牵引轮、回收钢丝绳、弹性预紧器、牵引电机相互作用实现，回收钢丝绳一端固定于回收牵引轮另一端固定于伸缩节末端，回收牵引轮连接牵引电机，牵引电机通电正向反向旋转带动回收牵引轮正向反向旋转，回收牵引轮带动其上固定连接的回收钢丝绳收紧或放开动作，回收钢丝绳连接并作用于终端伸缩节进行弹出释放动作或牵引回收伸缩节动作。
2.如权利要求1所述的一种伸缩节机械臂系统，其特征在于：弹出牵引轮和回收牵引轮总是同时动作，且相对进行收放钢丝绳，即当其中一个收钢丝绳，另外一个必须放钢丝绳，反之亦然。
3.如权利要求1所述的一种伸缩节机械臂系统，其特征在于：弹性预紧器是具备弹性的连接器件，弹性预紧器位于伸缩节和钢丝绳之间，在系统运转过程中弹性预紧器给钢丝绳一定的拉紧力，以确保钢丝绳作用的有效性。
4.如权利要求1所述的一种伸缩节机械臂系统，其特征在于：牵引电机通过连接设置于电机轴承架上的电机法兰与电机轴承架连接固定、电机轴承架上设置电机轴承，电机轴承内设置牵引轮轴，牵引轮轴与牵引轮相固定连接，电机轴与牵引轮轴固定连接进而实现电机驱动弹出牵引轮和回收牵引轮。
5.如权利要求1所述的一种伸缩节机械臂系统，其特征在于：机械手法兰连接机械手装置，装置法兰将整个系统连接于上位系统。
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