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

背景技術：

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

由于技術方案的局限性，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。

隨著經濟的發展，自動化系統越來越多的走進人們的生產生活之中，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，急需對現有技術進行補充。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明的目的是提出全新機械臂系統，通過本發明伸縮節機械臂系統實現機械臂高速、高伸縮比的自動伸縮系統設計，在相同的空間下實現更安全、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。

為實現上述目的，本發明伸縮節機械臂系統采取以下技術方案。

伸縮節機械臂系統由首伸縮節、中間伸縮節、終端伸縮節、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。

伸縮節機械臂系統的伸縮節間相互嵌套，伸縮節上設置有滾珠軌道，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，進而實現伸縮節機械臂系統的伸縮節完全沿著滾珠軌道軸向運動徑向限制。

伸縮節機械臂系統彈出動作由首伸縮節、中間伸縮節、終端伸縮節上設置的彈出牽引輪、滑輪、彈出鋼絲繩、彈性預緊器、牽引電機相互作用實現，彈出鋼絲繩一端固定于最外層首伸縮節相固定連接的彈出牽引輪，另一端固定于末端伸縮節，彈出鋼絲繩依次穿梭跨越于設置在各伸縮節上的滑輪，其中，中間伸縮節上設置有兩個滑輪，彈出鋼絲繩一端從上一級伸縮節的滑輪出來后跨入本中間伸縮節的一個滑輪，然后經由本中間伸縮節的另外一個滑輪跨入下一節伸縮節的相對應的滑輪，以此類推，中間伸縮節上設置有通孔，彈出鋼絲繩穿過通孔實現跨越滑輪，彈出牽引輪連接牽引電機，牽引電機通電正向反向旋轉帶動彈出牽引輪正向反向旋轉，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，進而彈出鋼絲繩收緊或放開動作直接改變伸縮節的相對位置或對其位置的限制，進而實現了對伸縮節進行牽引彈出或反向動作的操作能力。

伸縮節機械臂系統回收動作由首伸縮節上設置的回收牽引輪、回收鋼絲繩、彈性預緊器、牽引電機相互作用實現，回收鋼絲繩一端固定于回收牽引輪另一端固定于伸縮節末端，回收牽引輪連接牽引電機，牽引電機通電正向反向旋轉帶動回收牽引輪正向反向旋轉，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進行彈出釋放動作或牽引回收伸縮節動作。

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。

彈性預緊器是具備彈性的連接器件，彈性預緊器位于伸縮節和鋼絲繩之間，在系統運轉過程中彈性預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、電機軸承架上設置電機軸承，電機軸承內設置牽引輪軸，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電機驅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連接于上位系統。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：

1.通過本發明，實現了在有限的空間內機械臂的彈出與回收的高收縮比；

2.通過電機正向驅動牽引輪帶動鋼絲繩、滑輪和伸縮節相對運動，可實現驅動伸縮節機械臂的自主彈出，通過反向驅動牽引輪實現自主收回機械臂；

3.適用于各種安裝環境及方向；

4.高速度、高承載；

5.低成本便于維護。

附圖說明。

圖1是本發明的剖面視圖。

圖2是本發明的伸縮節拆解視圖。

圖3是本發明的中間伸縮節、滑輪、鋼絲繩視圖。

圖4是本發明的電機彈出回收立體視圖。

圖5是本發明的立體視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，伸縮節機械臂系統由首伸縮節1、中間伸縮節2、終端伸縮節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，伸縮節機械臂系統的伸縮節間相互嵌套，首伸縮節1、中間伸縮節2、終端伸縮節3上設置有滾珠軌道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，進而實現伸縮節機械臂系統的各伸縮節完全沿著滾珠軌道6軸向運動徑向限制。

如圖1所示，其中，伸縮節機械臂系統彈出動作由首伸縮節1、中間伸縮節2、終端伸縮節3上設置的彈出牽引輪8、滑輪10、彈出鋼絲繩9、彈性預緊器11、牽引電機14相互作用實現，彈出鋼絲繩9一端固定于首伸縮節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3，彈出鋼絲繩9依次穿梭跨越于設置在各伸縮節上的滑輪10，其中，中間伸縮節2上設置有兩個滑輪10，彈出鋼絲繩9一端從上一級伸縮節的滑輪10出來后跨入本中間伸縮節2的一個滑輪10，然后經由本中間伸縮節2的另外一個滑輪10跨入下一節伸縮節的相對應的滑輪10，以此類推，中間伸縮節2上設置有通孔21，彈出鋼絲繩9穿過通孔21實現跨越滑輪10，彈出牽引輪8連接牽引電機14，牽引電機14通電正向反向旋轉帶動彈出牽引輪8正向反向旋轉，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3，進而彈出鋼絲繩9收緊或放開動作直接改變各伸縮節的相對位置或對其位置的限制，進而實現了對各伸縮節進行牽引彈出或反向動作的操作能力。

如圖所示，其中，伸縮節機械臂系統回收動作由首伸縮節1上設置的回收牽引輪12、回收鋼絲繩13、彈性預緊器11、牽引電機14相互作用實現，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通電正向反向旋轉帶動回收牽引輪12正向反向旋轉，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3進行彈出釋放動作或牽引回收各伸縮節動作。

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，彈性預緊器11是具備彈性的連接器件，彈性預緊器11位于伸縮節和鋼絲繩之間，在系統運轉過程中彈性預緊器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上設置電機軸承16，電機軸承16內設置牽引輪軸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固定連接進而實現牽引電機14驅動彈出牽引輪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將整個系統連接于上位系統。