機械臂和工程機械的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機械臂，具體地，涉及一種在較小的驅動行程空間內使目標裝置完成較大的位移的機械臂，以及具有該機械臂的工程機械。
【背景技術】
[0002]在一些工況條件下，需要將零部件或工件從一個工位移動到另一個工位，常用的裝置為機械手，通過機械手可以方便快捷地完成零部件或工件的輸送。但是，對于一些特殊的工況條件下，由于空間的限制，使用普通的機械臂難以完成輸送動作。例如，如圖1所示的生產線，在將待加工零件從檢測臺1’移動到數控銑床2’中進行加工時，由于數控銑床結構的限制，導致具有一個自由度的機械臂(即通過一個驅動裝置驅動的機械臂)無法完成既定的動作。例如圖1中所示的具有一個自由度的懸臂式機械手3’，由于受到數控銑床2’的加工區域上部空間的限制，無法深入到銑床2’的加工區域內。再如圖2所示的具有一個自由度的滑臂式機械臂，設置在機械臂本體5’上的夾持裝置4’與機械臂的相對位置是固定的，由于在機械臂本體5’驅動行程空間內不能將待加工零件從檢測臺1’移動到數控銑床2’，因此必須增加一個驅動夾持裝置4’在機械臂本體5’上滑動的驅動裝置。當機械臂本體5’從一端滑動到另一端后，使夾持裝置4’能夠從機械臂本體5’的一端滑動到另一端。但是由于增加了一套驅動系統，導致了成本和控制難度的大大增加。
[0003]因此，對于在較小的驅動行程空間內使零部件或工件完成較大的位移的工況，現有技術中只能采用具有兩個驅動裝置的機械臂，才能夠滿足使用要求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種機械臂，采用一個驅動裝置就能夠在較小的驅動行程空間內使目標裝置完成較大的位移，有效地降低了機械臂的成本和控制難度。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提供了一種機械臂，所述機械臂包括支架、滑動地安裝在支架上的機械臂本體和能夠驅動所述機械臂本體在所述支架上滑動的驅動裝置，所述機械臂本體上的兩端分別可轉動地安裝有第一換向輪和第二換向輪，所述第一換向輪和所述第二換向輪上套裝有第一柔性帶，所述第一柔性帶包括依次首尾相連的第一彎曲部、第一條狀部、第二彎曲部和第二條狀部，所述第一彎曲部與所述第一換向輪接觸，所述第二彎曲部與所述第二換向輪接觸，所述第一條狀部與所述支架固定連接，所述第二條狀部上設置有目標裝置。
[0006]優選地，所述第一換向輪和第二換向輪均為鏈輪，所述第一柔性帶為鏈條。
[0007]可選地，所述鏈條的第一條狀部通過第一限位齒與所述支架固定連接，所述鏈條的第二條狀部通過第二限位齒與所述目標裝置連接，所述第一限位齒和第二限位齒均插接在所述鏈條的鏈節與鏈節之間的空隙內。
[0008]可選地，所述第一換向輪和第二換向輪均為皮帶輪，所述第一柔性帶為皮帶。
[0009]優選地，所述皮帶輪為齒形帶輪，所述皮帶為齒形帶。
[0010]優選地，所述機械臂本體通過第一導軌與所述支架滑動連接，所述目標裝置通過第二導軌與所述支架滑動連接。
[0011]可選地，所述驅動裝置包括可轉動地安裝在所述支架上的齒輪、固定設置在所述機械臂本體上的齒條和用于驅動所述齒輪轉動的第一驅動件，所述齒輪與所述齒條嚙合。
[0012]可選地，所述驅動裝置為液壓缸、氣缸或直線電機，所述液壓缸、氣缸或直線電機的殼體固定在所述支架上，所述液壓缸、氣缸或直線電機的輸出軸的外端與所述機械臂本體固定連接。
[0013]可選地，所述驅動裝置包括可轉動地安裝在所述支架上的主動輪、可轉動地安裝在所述支架上的從動輪、套裝在所述主動輪和從動輪上的第二柔性帶、以及驅動所述主動輪轉動的第二驅動件，所述主動輪和從動輪為鏈輪或皮帶輪，所述第二柔性帶為鏈條或皮帶。
[0014]本實用新型與現有技術的不同之處在于，本實用新型的機械臂通過驅動裝置驅動機械臂本體在支架上滑動，同時在機械臂本體上安裝有第一、第二換向輪，并在第一、第二換向輪上套裝第一柔性帶，第一柔性帶的第一條狀部與支架固定連接，第二條狀部與目標裝置連接，當驅動裝置驅動機械臂本體在支架上滑動時，機械臂本體上的第一、第二換向輪隨著機械臂本體一起滑動，由于柔性帶的第一條狀部固定在支架上，所以柔性帶的第二條狀部將會以二倍于所述機械臂本體的速度同向滑動，從而當機械臂本體相對于支架完成移動后，固定連接在第二條狀部上的目標裝置相對于支架完成機械臂本體的位移的二倍。因此，本實用新型的機械臂采用一個驅動裝置就能夠在較小的驅動行程空間內使目標裝置完成較大的位移，有效地降低了機械臂的成本和控制難度。
[0015]本實用新型的另一個目的是提供一種工程機械，其中的機械臂通過一個驅動裝置就能夠在較小的驅動行程空間內使目標裝置完成較大的位移，可降低工程機械的制造成本和控制難度。
[0016]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0017]—種工程機械，其特征在于，具有上述任意一項所述機械臂。
[0018]所述的工程機械與上述的機械臂相對于現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。
[0019]本實用新型的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0020]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0021]圖1是現有技術中懸臂式機械手安裝結構示意圖；
[0022]圖2是現有技術中滑臂式機械臂的結構示意圖；
[0023]圖3是本實用新型機械臂的一種實施方式的主視剖視圖；
[0024]圖4是本實用新型機械臂的一種實施方式的俯視圖；
[0025]圖5是圖3中沿A-A方向的剖視圖；
[0026]圖6是圖3中I處的放大視圖；
[0027]圖7是圖3中II處的放大視圖；
[0028]附圖標記說明
[0029]1支架2機械臂本體
[0030]3第一換向輪4第二換向輪
[0031]5第一柔性帶51第一彎曲部
[0032]52第一條狀部53第二彎曲部
[0033]54第二條狀部6第一限位齒
[0034]7第二限位齒8目標裝置
[0035]9第一驅動件10第一導軌
[0036]11第二導軌12齒輪
[0037]13 齒條
[0038]1’檢測臺2’數控銑床
[0039]3’懸臂式機械手4’夾持裝置
[0040]5’機械臂本體
【具體實施方式】
[0041]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0042]在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指本實用新型所提供機械臂在正常使用情況下定義的，并且與附圖3所示方向一致，“內、外”是指相對于各零部件本身的輪廓的內外。這些方位詞是為了便于理解而采用的，因而不構成對本實用新型保護范圍的限制。
[0043]首先需要說明的是，本實用新型旨在提供一種機械臂，當應用在較小的驅動行程空間內，在可滑動的機械臂本體上設置通過兩個換向輪支撐的柔性帶，柔性帶可圍繞換向輪轉動，將柔性帶在兩個換向輪之間的一部分相對于支架固定時，則當機械臂本體相對于支架移動時，柔性帶在兩個換向輪之間的另一部分將相對于支架以兩倍的速度同向移動，從而使固定在柔性帶上的目標裝置完成較大的位移。在此技術構思范圍內，本實用新型的機械臂并不局限于圖3-7中所示的特定的具體細節結構，例如，第一柔性帶可以采用皮帶或鏈條，第一、二換向輪可以采用皮帶輪或鏈輪，再如，提供機械臂本體在支架上滑動所需驅動力的驅動裝置也可以采用電動機或者氣缸等形式。這些將在下文的【具體實施方式】的描述中，附帶予以簡略說明。
[0044]適當參見圖3-7，為了實現本實用新型的上述目的，本實用新型的基本實施方式的機械臂可以包括支架1、滑動地安裝在支架1上的機械臂本體2和能夠驅動所述機械臂本體2在所述支架1上滑動的驅動裝置，所述機械臂本體2上的兩端分別可轉動地安裝有第一換向輪3和第二換向輪4，所述第一換向輪3和所述第二換向輪4上套裝有第一柔性帶5，所述第一柔性帶5包括依次首尾相連的第一彎曲部51、第一條狀部52、第二彎曲部53和第二條狀部54，所述第一彎曲部51與所述第一換向輪3接觸，所述第二彎曲部53與所述第二換向輪4接觸，所述第一條狀部52與所述支架1固定連接，所述第二條狀部54上設置有目標裝置8。
[0045]其中第一柔性帶5的第一彎曲部51是指與第一換向輪3接觸的部分，第二彎曲部53是指與第二換向輪4接觸的部分，第一條狀部52和第二條狀部54是指不與第一換向輪3或第二換向輪4接觸的部分。本領域技術人員應當理解，第一彎曲部51、第一條狀部52、第二彎曲部53和第二條狀部54在第一柔性帶5上的具體位置隨著第一柔性帶