本實(shí)用新型屬于機(jī)械伸縮臂裝置應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂。

背景技術(shù)：

目前對(duì)于伸縮臂機(jī)械手臂領(lǐng)域的相關(guān)裝置較少，現(xiàn)存的相關(guān)機(jī)械存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，設(shè)備沉重以及維修難等缺點(diǎn)。對(duì)于存在其造價(jià)昂貴，原理結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)環(huán)境要求高，伸縮夾取效果差等問題，急需開發(fā)一種新的機(jī)械手臂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)環(huán)境要求低，使用方便，夾取效果好。

本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂，包括同步帶伸縮裝置和機(jī)械手臂，同步帶伸縮裝置包括卷輪、傳送輪和伸縮臂，卷輪和傳送輪均連接有驅(qū)動(dòng)裝置，卷輪和傳送輪均設(shè)置在伸縮臂的底端，卷輪上繞設(shè)有同步帶，同步帶的前端與伸縮臂的前端連接，且同步帶沿著伸縮臂的臂身設(shè)置，傳送輪設(shè)置在卷輪上同步帶的出口，用于驅(qū)動(dòng)同步帶伸出，并進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)伸縮臂伸長，機(jī)械手臂設(shè)置在伸縮臂的前端。

所述卷輪的驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在卷輪轉(zhuǎn)軸一端的轉(zhuǎn)桿I，傳送輪的驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置在傳送輪轉(zhuǎn)軸一端的轉(zhuǎn)桿II。

所述卷輪的外部罩有機(jī)殼，機(jī)殼上開設(shè)有同步帶的出口，該出口與傳送輪之間設(shè)有用于調(diào)整同步帶狀態(tài)的調(diào)整輪，調(diào)整輪與同步帶接觸。

所述傳送輪沿其周向開設(shè)有若干個(gè)定位孔，傳送輪的外部罩有固定機(jī)罩，固定機(jī)罩上位于傳送輪的兩側(cè)具有側(cè)壁，壁上開設(shè)有若干個(gè)通孔，傳送輪上設(shè)有用于限制傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)的限位桿，限位桿穿過固定機(jī)罩側(cè)壁上的通孔以及傳送輪上的定位孔來限制傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述同步帶包括若干節(jié)相互柔性連接的同步帶節(jié)，同步帶節(jié)包括底板和設(shè)置在底板上的齒板，同步帶上所有的齒板等間距設(shè)置，傳送輪與同步帶上的齒板嚙合。

所述伸縮臂上沿其長度方向設(shè)有用于容納同步帶節(jié)的開口滑槽，齒板的端部從開口滑槽的開口處伸出。

所述卷輪上同步帶的出口與伸縮臂的底端之間連接有用于為同步帶導(dǎo)向的遮擋片。

所述伸縮臂的下端安裝有安裝座，卷輪和傳送輪均與安裝座連接。

所述機(jī)械手臂包括固定主軸，固定主軸固定安裝在伸縮臂的前端，固定主軸的前端設(shè)置有固定支座I，固定支座I上固定有推送桿，推送桿上套有能夠沿推送桿軸向移動(dòng)的推送塊，推送桿的前端設(shè)置有作用塊，推送塊上鉸接有對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)轉(zhuǎn)臂，每個(gè)轉(zhuǎn)臂的前端均鉸接有夾手，每個(gè)夾手的中部均與作用塊鉸接，固定支座I上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與推送塊連接，并能夠驅(qū)動(dòng)推送塊沿推送桿軸向移動(dòng)。

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括舵機(jī)，舵機(jī)設(shè)置在固定支座I上，舵機(jī)的輸出軸上連接有曲柄，曲柄上鉸接有連桿，連桿與推送塊鉸接，舵機(jī)上連接有控制開關(guān)，控制開關(guān)安裝在伸縮臂的底端。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

本實(shí)用新型的線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂的線型同步帶伸縮裝置的卷輪和傳送輪均設(shè)置在伸縮臂的底端，卷輪上繞設(shè)有同步帶，同步帶的前端與伸縮臂的前端連接，且同步帶沿著伸縮臂的臂身設(shè)置，傳送輪設(shè)置在卷輪上同步帶的出口，用于驅(qū)動(dòng)同步帶伸出，并進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)伸縮臂伸長，當(dāng)線型同步帶伸縮裝置伸長時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)同步帶從卷輪上散開并使同步帶沿伸縮臂的臂身向前移動(dòng)，同步帶沿伸縮臂臂身移動(dòng)的同時(shí)，同步帶的前端推動(dòng)伸縮臂的前端使伸縮臂的各節(jié)依次伸開；當(dāng)線型同步帶伸縮裝置收縮時(shí)，驅(qū)動(dòng)卷輪轉(zhuǎn)動(dòng)，卷輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)同步帶進(jìn)行卷曲回收，在同步帶回收的同時(shí)，同步帶的前端拉動(dòng)伸縮臂的前端使伸縮臂的各節(jié)依次收縮；通過將機(jī)械手臂設(shè)置在線型同步帶伸縮裝置前端，因此能夠通過線型同步帶伸縮裝置的伸縮性是的機(jī)械手臂的位置可調(diào)，方便了機(jī)械手臂的使用，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)環(huán)境要求低，使用方便，夾取效果好。

進(jìn)一步的，卷輪的外部罩有機(jī)殼，機(jī)殼上開設(shè)有同步帶的出口，該出口與傳送輪之間設(shè)有用于調(diào)整同步帶狀態(tài)的調(diào)整輪，調(diào)整輪與同步帶接觸，調(diào)整輪能夠防止同步帶與機(jī)殼上的出口發(fā)生剮蹭和卡克，保證了同步帶能夠順利的散開和回收。

進(jìn)一步的，傳送輪上設(shè)有用于限制傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)的限位裝置，當(dāng)伸縮臂在傾斜狀態(tài)使用時(shí)，能夠防止伸縮臂在重力作用下自行伸長或縮短，影響使用及使用安全。

進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的同步帶包括若干節(jié)相互柔性連接的同步帶節(jié)，同步帶節(jié)包括底板和設(shè)置在底板上的齒板，同步帶上所有的齒板等間距設(shè)置，傳送輪與同步帶上的齒板嚙合，當(dāng)驅(qū)動(dòng)傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳送輪撥動(dòng)齒板向傳送輪的一側(cè)移動(dòng)，齒板帶動(dòng)與之相連的底板一起運(yùn)動(dòng)，隨著傳送輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，后面的底板推著前面的底板向伸縮臂的前端移動(dòng)，同時(shí)處于同步帶前端的底板推動(dòng)伸縮臂的上端依次將伸縮臂的各節(jié)拉伸出來。

進(jìn)一步的，卷輪上同步帶的出口與伸縮臂的底端之間連接遮擋片來為同步帶導(dǎo)向，因此能夠方式同步帶與伸縮臂之間發(fā)生卡殼現(xiàn)象，保證了本裝置在伸縮過程中正常運(yùn)行。

進(jìn)一步的，機(jī)械手臂的固定主軸固定安裝在伸縮臂的前端，固定主軸的前端設(shè)置有固定支座I，固定支座I上固定有推送桿，推送桿上套有能夠沿推送桿軸向移動(dòng)的推送塊，推送桿的前端設(shè)置有作用塊，推送塊上鉸接有對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)轉(zhuǎn)臂，每個(gè)轉(zhuǎn)臂的前端均鉸接有夾手，每個(gè)夾手的中部均與作用塊鉸接，固定支座I上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與推送塊連接，在工作時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)推送塊沿推送桿軸向移動(dòng)，將推送塊向前推動(dòng)時(shí)，推送塊推動(dòng)轉(zhuǎn)臂移動(dòng)，轉(zhuǎn)臂再推動(dòng)夾手繞著夾手與作用快的鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得兩個(gè)夾手實(shí)現(xiàn)夾緊，將推送塊向后拉動(dòng)時(shí)，推送塊向后拉動(dòng)轉(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂再向后拉動(dòng)夾手繞著夾手與作用快的鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得兩個(gè)夾手實(shí)現(xiàn)松開。

進(jìn)一步的，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括舵機(jī)，舵機(jī)設(shè)置在固定支座I上，舵機(jī)的輸出軸上連接有曲柄，曲柄上鉸接有連桿，連桿與推送塊鉸接，舵機(jī)上連接有控制開關(guān)，控制開關(guān)安裝在伸縮臂的底端，舵機(jī)、曲柄、連桿、推送塊和推送桿形成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，使得推送塊能夠沿著推送桿實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)夾手的夾緊或松開。

【附圖說明】

圖1為本實(shí)用新型的線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂的第一三維模型示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂的主視圖。

圖3為本實(shí)用新型的線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂的俯視圖。

圖4為本實(shí)用新型的線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂的右視圖。

圖5為本實(shí)用新型的線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂的第二三維模型示意圖

圖6為圖5中的A部放大示意圖。

圖7為本實(shí)用新型線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂的線型同步帶伸縮裝置的側(cè)視圖。

圖8為本實(shí)用新型線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂的線型同步帶伸縮裝置的三維示意圖。

圖9為本實(shí)用新型的同步帶與伸縮臂安裝后的截面圖。

其中，1-后座，2-后支架，3-手架，4-限位銷Ⅰ，5-手柄，6-V型架，7-轉(zhuǎn)桿Ⅱ，8-軸Ⅲ，9-軸承，10-伸縮臂，10-1-開口滑槽，11-外頂板，12-內(nèi)頂板，13-同步帶，13-1-同步帶節(jié)，13-1-1-底板，13-1-2-齒板，14-傳送輪，14-1-定位孔，15-限位桿，16-固定機(jī)罩，17-調(diào)整輪，18-軸Ⅱ，19-前支架，20-機(jī)殼，21-軸Ⅰ，22-轉(zhuǎn)桿Ⅰ，23-卷輪，24-遮擋片，25-卡位盤，26-限位銷Ⅱ，27-固定主軸，28-固定支座Ⅰ，29-舵機(jī)，30-轉(zhuǎn)臂，31-轉(zhuǎn)桿Ⅱ，32-夾手，33-轉(zhuǎn)桿Ⅰ，34-作用塊，35-推送桿，36-轉(zhuǎn)桿Ⅲ，37-推送塊，38-固定桿，39-螺旋線，40-控制開關(guān)，41-固定支座Ⅱ。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖來對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。

如圖1-圖9所示，本實(shí)用新型的線型同步帶伸縮式機(jī)械手臂，包括同步帶伸縮裝置和機(jī)械手臂，同步帶伸縮裝置包括卷輪23、傳送輪14和伸縮臂10，卷輪23和傳送輪14均連接有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置為手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，伸縮臂10的下端安裝有安裝座，卷輪23和傳送輪14均與安裝座連接，卷輪23上繞設(shè)有同步帶13，同步帶13的前端與伸縮臂10的前端連接，且同步帶13沿著伸縮臂10的臂身設(shè)置，傳送輪14設(shè)置在卷輪23上同步帶13的出口，用于驅(qū)動(dòng)同步帶13伸出，并進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)伸縮臂10伸長，機(jī)械手臂設(shè)置在伸縮臂10的前端，機(jī)械手臂包括固定主軸27，固定主軸27固定安裝在伸縮臂10的前端，固定主軸27的前端設(shè)置有固定支座I 28，固定支座I 28上固定有推送桿35，推送桿35上套有能夠沿推送桿軸向移動(dòng)的推送塊37，推送桿35的前端設(shè)置有作用塊34，推送塊37上鉸接有對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)轉(zhuǎn)臂30，每個(gè)轉(zhuǎn)臂30的前端均鉸接有夾手32，每個(gè)夾手32的中部均與作用塊34鉸接，固定支座I 28上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括舵機(jī)29，舵機(jī)29設(shè)置在固定支座I 28上，舵機(jī)29的輸出軸上連接有曲柄，曲柄上鉸接有連桿，連桿與推送塊37鉸接，舵機(jī)29上連接有控制開關(guān)40，控制開關(guān)40安裝在伸縮臂10的底端；

卷輪23的外部罩有機(jī)殼2，機(jī)殼20上開設(shè)有同步帶13的出口，該出口與傳送輪14之間設(shè)有用于調(diào)整同步帶13狀態(tài)的調(diào)整輪17，調(diào)整輪17與同步帶13接觸，卷輪23上同步帶13的出口與伸縮臂10的底端之間連接有用于為同步帶13導(dǎo)向的遮擋片24；

傳送輪14上還設(shè)有用于限制傳送輪14轉(zhuǎn)動(dòng)的限位裝置，傳送輪14沿其周向開設(shè)有若干個(gè)定位孔14-1，傳送輪14的外部罩有固定機(jī)罩16，固定機(jī)罩16上位于傳送輪14的兩側(cè)具有側(cè)壁，壁上開設(shè)有若干個(gè)通孔，限位裝置包括限位桿15，限位裝置通過限位桿15穿過固定機(jī)罩16側(cè)壁上的通孔以及傳送輪14上的定位孔來限制傳送輪14轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖1-圖8所示，本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置為手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的形式為：在卷輪23轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置轉(zhuǎn)桿I22來驅(qū)動(dòng)卷輪23轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送輪14轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置轉(zhuǎn)桿II7來驅(qū)動(dòng)傳送輪14轉(zhuǎn)動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)裝置還可以使用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的形式為：在卷輪23轉(zhuǎn)軸的一端和傳送輪14轉(zhuǎn)軸的一端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)卷輪23和傳送輪14轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖1-圖9所示，同步帶13包括若干節(jié)相互柔性連接的同步帶節(jié)13-1，同步帶節(jié)13-1包括底板13-1-1和設(shè)置在底板上的齒板13-1-2，同步帶13上所有的齒板13-1-2等間距設(shè)置，傳送輪14與同步帶13上的齒板13-1-2嚙合，伸縮臂10上沿其長度方向設(shè)有用于容納同步帶節(jié)13-1的開口滑槽10-1，齒板13-1-2的端部從開口滑槽10-1的開口處伸出。

本實(shí)用新型的安裝座包括后座1、后支架2、手架3、手柄5、V型架6、前支架19和遮擋片24，參見圖1、圖2和圖3，后座1與后支架2一端相焊接，后座1與手架3一端通過后座1自身所有的孔槽卡合；手架3形狀呈“日”字型，中間處纏繞著手柄5，另一端通過螺栓組先后連接遮擋片24和伸縮臂10，手架3與伸縮臂10的底端連接；遮擋片24另一端通過螺栓組連接于機(jī)殼20，遮擋片24用于將同步帶13導(dǎo)入伸縮臂10上的開口滑槽10-1內(nèi)，防止同步帶節(jié)13-1的端部與伸縮臂的底端頭發(fā)生碰撞和卡殼等，使同步帶13能順滑地驅(qū)動(dòng)伸縮臂10伸長；伸縮臂10的伸出端即前端的頂處焊接有外頂板11；外頂板11通過螺栓組連接有內(nèi)頂板12；內(nèi)頂板12焊接于同步帶13的外伸端即前端；同步帶13的另一端通過螺栓組固定于卷輪23上；卷輪23通過軸轂連接于軸Ⅰ21；軸Ⅰ21的外伸端開有通孔，轉(zhuǎn)桿Ⅰ22穿過通孔并于末端開有通孔；限位銷Ⅰ4穿過轉(zhuǎn)桿Ⅰ22的通孔對(duì)轉(zhuǎn)桿I22進(jìn)行限位；后支架2與前支架19固定于卡位盤25；前支架19另一端為套筒結(jié)構(gòu)并套于軸Ⅱ18兩端；卡位盤25套裝在軸I21上并通過螺栓組固定于機(jī)殼20一側(cè)；軸Ⅱ18中部通過軸轂連接裝有調(diào)整輪17，V型架6上設(shè)有用于與軸II套接的套筒，軸Ⅱ18兩端處均套有V型架6；V型架6另一端卡合卡位盤25的相應(yīng)卡槽處，V型架6的中間點(diǎn)開設(shè)有通孔，并通過該通孔套于手架3的伸出端處；軸Ⅱ18通過桿件連接固定機(jī)罩16；固定機(jī)罩16內(nèi)部中間裝有傳送輪14；傳送輪14通過軸轂連接于軸Ⅲ8，傳送輪14的輪體上開有用于定位的定位孔14-1，定位孔14-1為通孔，定位孔14-1供限位桿15穿過，同時(shí)定位桿15還貫穿固定機(jī)罩16上位于傳送輪14兩側(cè)的側(cè)壁，該側(cè)壁上開設(shè)有若干組通孔供定位桿15穿過；軸Ⅲ8中部裝有傳送輪14，并于其兩側(cè)安裝有軸承9，軸Ⅲ8的外伸端開有通孔，轉(zhuǎn)桿Ⅱ7穿過通孔，并于轉(zhuǎn)桿Ⅱ7的末端開有通孔；限位銷Ⅱ26穿過轉(zhuǎn)桿Ⅱ7末端的通孔對(duì)轉(zhuǎn)桿II7進(jìn)行限位。

固定主軸27一端通過螺紋連接固定于伸縮臂10的伸出端，另一端固定于推送塊37，固定支座Ⅰ27側(cè)面焊接有固定桿38；舵機(jī)29的電源線為螺旋線，螺旋線39穿過固定桿38上開設(shè)的用于穿過螺旋線的瞳孔，然后連接于控制開關(guān)40；控制開關(guān)40通過螺栓組固定于固定支座Ⅱ41；固定動(dòng)支座Ⅱ41設(shè)置于伸縮臂的底端。同步帶13的嚙合齒(即齒板13-1-2)在運(yùn)動(dòng)中與傳送輪14和調(diào)整輪17上的齒相互嚙合。

伸縮臂10一端通過螺栓組先后連接遮擋片24和手架3，另一端連接于外頂板11；伸縮臂10截面含有上下兩個(gè)中空位，上中空位為開口滑槽10-1，下中空位為各階伸縮臂的伸縮空間。

本實(shí)用新型的線型同步帶伸縮裝置的過程如下：

當(dāng)線型同步帶伸縮裝置伸長時(shí)，驅(qū)動(dòng)傳送輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送輪14驅(qū)動(dòng)同步帶13從卷輪23上散開并使同步帶13沿伸縮臂10的臂身向前移動(dòng)，同步帶沿伸縮臂10臂身移動(dòng)的同時(shí)推動(dòng)伸縮臂10的前端使伸縮臂10的各節(jié)依次伸開；當(dāng)線型同步帶伸縮裝置收縮時(shí)，驅(qū)動(dòng)卷輪23轉(zhuǎn)動(dòng)，卷輪23對(duì)同步帶13進(jìn)行卷曲回收，在同步帶13回收的同時(shí)，同步帶13拉動(dòng)伸縮臂10的前端使伸縮臂10的各節(jié)依次收縮。

本實(shí)用新型的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型的裝置其結(jié)構(gòu)具有造價(jià)低廉，原理結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)環(huán)境要求低，伸縮效果好的特點(diǎn)。通過同步帶和伸縮臂在傳送輪、調(diào)整輪和卷輪三個(gè)作用下實(shí)現(xiàn)裝置的便攜式伸縮，對(duì)于后續(xù)的相關(guān)應(yīng)用有重要影響。