一种伸缩臂的制作方法

本发明涉及一种简洁轻型伸缩臂，具体涉及一种钢丝传动伸缩臂，适用于在腔体及狭窄空间内的探测等应用技术中。

背景技术：

在腔体及狭窄空间内的探测等应用中，伸缩臂结构非常适用。但由于伸缩臂的悬臂结构，为了加强臂身的挠度，通常其自重和外形尺寸较大，限制了伸缩臂结构的应用。开发一款结构简单，外形尺寸小，伸缩行程范围大，自重较轻的伸缩臂，将大大拓展这一结构的应用范围。

最常用的伸缩臂驱动方式是齿条传动，其原理是齿条安装在伸缩臂底部，电机及减速齿轮固定在基臂的前端，电极驱动减速齿轮，再由齿轮传动齿条，从而驱动伸缩臂的伸缩。

目前国内外常用伸缩臂驱动方式有齿条传动、液压传动、链条传动及组合传动等。齿条传动制造安装难度大、成本高，液压传动受外部环境影响比较大，检修不方便，链条传动缺点为有方向性，横向无挠性，比钢丝绳重，成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种伸缩臂，以解决常用伸缩臂结构复杂、成本高的问题。

为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种伸缩臂，包括一节臂、二节臂、三节臂、滑轮和固定块，所述的一节臂、二节臂和三节臂为垂直中空结构，一节臂固定在机架上，二节臂安装在一节臂的内部，三节臂安装在二节臂的内部，三段臂身之间通过滑轮与固定块构成两组动滑轮机构，形成绳排结构，实现二节臂和三节臂的同步伸缩；所述的滑轮固定于二节臂上，钢丝一端通过固定块固定于三节臂上，另一端绕过滑轮，通过另一个固定块固定于一节臂上，形成一组动滑轮，当二节臂做伸缩动作时，三节臂以2倍于二节臂的速度伸缩；在另一侧，安装反向对称布置且完全相同结构构成的另一组动滑轮，实现二节臂和三节臂收缩时的同步。

为了使二节臂和三节臂分别在一节臂和二节臂内部更好地自由伸缩，本发明所述的二节臂和三节臂的外侧分别安装固定有导向轮，导向轮为二节臂和三节臂分别在一节臂和二节臂内部伸缩过程提供导向。

为了补偿臂身内部的尺寸误差，防止卡死，也保证导向轮与臂身紧密贴合，本发明所述的二节臂和三节臂的外侧与导向轮之间分别设置有碟簧。

为了在装配过程中，保证钢丝恰好为合适长度，并保证一定的预紧力，本发明所述的固定块上设置有调整螺钉。

本发明的伸缩臂，包括臂身，导向轮，滑轮，碟簧，固定块，钢丝等，完全由钢丝绳驱动，属于两段式同步伸缩臂，一节臂固定，通过钢丝绳驱动二节臂，实现二节臂和三节臂的同步伸缩。臂身采用轻量化的管材，可在很小的外形尺寸及重量的情况下，达到较大的伸缩行程，特别适用于对结构尺寸有限制，而承载能力要求不高的情况，如狭窄空间内的操作机械及腔体探测等领域。

有益效果

本发明的伸缩臂，结构简单、紧凑，外形尺寸小，零部件少，成本低，伸缩行程范围大，自重较轻，驱动方式全部采用钢丝，精度好，基本无需维护，特别适用于对结构尺寸有限制的探测领域。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明中的滑轮结构图；

图5为固定块结构图。

图中：1为一节臂，2为二节臂，3为三节臂，4为导向轮，5为滑轮，6为碟簧，7为固定块，8为滑轮支架，9为滑轮体，10为轴承，11为转轴，12为弹性挡圈，13为钢丝，14为调整螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1和2所示，本发明提供的一种伸缩臂，包括一节臂1、二节臂2、三节臂3，其中一节臂1固定，可通过螺钉固定在机架上。一节臂1与二节臂2，二节臂2与三节臂3之间均设置有导向轮4，导向轮4固定在其内侧臂的外部，例如，一节臂1和二节臂2之间的导向轮4，固定在二节臂2的外侧。在导向轮4与其内侧臂之间设置有碟簧6，其用于补偿臂身内部的尺寸误差，防止卡死，也保证导向轮4与臂身紧密贴合。

三段臂身之间通过滑轮5与固定块7构成两组动滑轮机构，形成绳排结构，实现两节动臂的同步伸缩。

伸缩臂的三段臂内部为空腔，可用于操作工具的布线。三个节臂臂身采用轻量化的管材。

如图3所示，滑轮5固定于二节臂2上，钢丝13一端通过固定块7固定于三节臂3上，另一端绕过滑轮5，通过另一个固定块固定于一节臂1上，形成一组动滑轮，当二节臂2做伸出动作时，三节臂3以2倍于二节臂2的速度伸出。同理，在另一侧，应用与上述完全相同的结构构成另一组动滑轮，与上述机构反向对称布置，实现二、三两节臂收缩时的同步。

经过上述结构上的处理，二、三节臂能够实现同步伸缩，外部驱动可布置在二节臂2上，也可布置在三节臂3上，这里优选的结构是将驱动布置在二节臂2上。如图1所示，在1节臂上方固定另外一组滑轮，将一根钢丝绕过该滑轮固定于二节臂2上的连接块，构成定滑轮；在二节臂的下方，通过固定在二节臂2上的连接块，直接引出一根钢丝，这样，牵拉尾部引出的两根钢丝，即可控制伸缩臂的伸缩，两根钢丝一拉一伸，行程相等，因此可共用一个驱动，通过电机的正反转即可实现伸缩运动。具体的实现方式可采用滚筒，也可采用其他方式。

如图4所示，滑轮5可以采用适用于本发明的现有的滑轮方式，本实施例公开的滑轮5由滑轮支架8，滑轮体9，轴承10，转轴11，弹性挡圈12构成，滑轮支架设计为扁平结构，滑轮体由上下方凸出，如此能够直接将滑轮嵌在相邻两节臂之间，结构紧凑。滑轮体9上开有v型槽，限制钢丝13的位置。两个支撑轴承10使滑轮体9能够自由转动，防止钢丝13与滑轮5之间摩擦，导致钢丝磨损及传动阻力过大等问题。

如图5所示，固定块上设置有调整螺钉14，其内部开有通孔，供钢丝穿出固定，在装配过程中，钢丝的长度无法保证恰好为合适长度，因此必须设置调整螺钉14，用于张紧钢丝，并保证一定的预紧力。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种伸缩臂，包括臂身、导向轮、滑轮、碟簧、固定块、钢丝等，完全由钢丝绳驱动，属于两段式同步伸缩臂，一节臂固定，通过钢丝绳驱动二节臂，实现二节臂和三节臂的同步伸缩。臂身采用轻量化的管材，可在很小的外形尺寸及重量的情况下，达到较大的伸缩行程，特别适用于对结构尺寸有限制，而承载能力要求不高的情况，如狭窄空间内的操作机械及腔体探测等领域。本发明的伸缩臂，结构简单、紧凑，外形尺寸小，零部件少，成本低，伸缩行程范围大，自重较轻，驱动方式全部采用钢丝，精度好，基本无需维护，特别适用于对结构尺寸有限制的探测领域。

技术研发人员：李志杰;贤光;郭宇;崔龙;李洪宜;狄子健
受保护的技术使用者：内蒙动力机械研究所
技术研发日：2016.11.30
技术公布日：2017.08.18