一种预紧力设置机构、SCARA机器人小臂结构及机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种预紧力设置机构、scara机器人小臂结构及机器人。

背景技术：

scara机器人三关节、四关节一般为同步带传动，而同步带的预紧力对同步带的传动的精度有较大影响，从而预紧力会影响整机的性能。当预紧力小于下限值时会产生同步带的跳动，当预紧力大于上限值时会产生异常噪声或震动并使操作部件的寿命减少。目前scara机器人的厂家在安装同步带时都利用弹力件推拉力计在与小臂中线平行的方向施加相对准确的预紧力，而该力的准确性较大程度上取决与操作者的经验水平及操作方法，如果偏离方向或读数不精确时就会导致预紧力有误差，从而影响相关精度导致整机性能变差。另一种方式通过声波拉力计测量同步带的预紧力，同时根据测量结果不断调整同步带的预紧力直到预紧力满足要求。该方式需要不断测量、调整，过程复杂、低效。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型通过预紧力设置机构可以在不用其他辅助设备如拉力计等的情况下精确地设置同步带上的预紧力，且操作便捷，稳定性强。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种预紧力设置机构，包括安装板、支撑座、调节件、推动件、弹力件和预紧力标尺，所述支撑座上还设置有导向件，导向件通过过盈配合或胀紧或焊接的方式与支撑座连接，或者与支撑座采用一体制造，所述弹力件和推动件前后依次穿过所述导向件，所述调节件装配在支撑座上，所述预紧力标尺可通过粘贴或螺钉连接等方式安装在安装板上，或者预紧力标尺与安装板采用一体制造，预紧力标尺与导向件平行,预紧力标尺上的刻度预先按照弹力件的刚度及所需预紧力计算后进行设置，支撑座通过导向件与安装板配合安装；预紧力设置机构的轴线与安装板轴线共线，从而保证预紧的力施加时不产生附加的力矩。

进一步的，所述支撑座上设置有螺纹孔，所述螺纹孔与调节件配合安装，调节件与螺纹孔配合并可以在螺纹孔螺旋运动，同时带动推动件沿导向件运动从而使弹力件产生压缩变形。

进一步的，所述安装板上设置有轴导向孔，所述轴导向孔与导向件配合安装，导向件部分长度插入轴导向孔中，从而保证安装板在受到弹力件施加的预紧力时可以沿导向件的方向运动。

进一步的，所述推动件一端与调节件接触，另一端与弹力件接触。

进一步的，所述推动件上设置有块导向孔，所述块导向孔与导向件配合安装。

进一步的，所述调节件为可旋进旋出调节结构。

一种scara机器人小臂结构，包括小臂、j3轴和j4轴，还包括多个以上所述的预紧力设置机构，通过旋转预紧力设置机构中的调节件来调节弹力件的压缩量，从而使弹力件产生相应的弹力作用到j3轴和j4轴的同步带上，并通过推动件在预紧力标尺上的位置读取预紧力的大小从而达到精确设置预紧力的目的。

进一步的，所述预紧力设置机构包括设置在j3轴上的第一预紧力设置机构和设置在j4轴上的第二预紧力设置机构。

一种机器人，包括以上任一项所述的机器人小臂结构。

本实用新型提供的一种预紧力设置机构、scara机器人小臂结构及机器人的有益效果在于：本实用新型通过旋转预紧力设置机构中的调节件来调节弹力件的压缩量，从而使弹力件产生相应的弹力作用到同步带中，并通过推动件在预紧力标尺上的位置读取预紧力的大小从而达到精确设置预紧力的目的；安装、维修、调试时通过预紧力设置机构可以精确的设置机器人小臂j3轴和j4轴同步带传动的预紧力，从而提高整机的性能；结构紧凑，操作方便、安全可靠，提高了安装、维修维护时的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的预紧力设置机构结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的支撑座结构示意图；

图3为本实用新型实施例1的安装板结构示意图；

图4为本实用新型实施例1的推力块结构示意图；

图5为本实用新型实施例2的结构示意图。

图中：1、安装板；2、弹簧；3、推力块；4、调节螺钉；5、支撑座；6、导向杆；7、螺纹孔；8、轴导向孔；9、预紧力标尺；10、块导向孔；11、小臂；101、第一安装板；102、第二安装板；201、第一弹簧；202、第二弹簧；301、第一推力块；302、第二推力块；401、第一调节螺钉；402、第二调节螺钉；501、第一支撑座；502、第二支撑座；601、第一导向杆；602、第二导向杆；901、第一预紧力标尺；902、第二预紧力标尺。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例1：一种预紧力设置机构，参见图1至图4。

一种预紧力设置机构，包括安装板1、支撑座5、调节螺钉4、推力块3、弹簧2和预紧力标尺9，所述支撑座5上还设置有导向杆6，所述弹簧2和推力块3前后依次穿过所述导向杆6，所述调节螺钉4为内六角螺钉且装配在支撑座5上，所述预紧力标尺9与安装板1为一体式结构且预紧力标尺9与导向杆6平行，支撑座5通过导向杆6与安装板1配合安装；预紧力设置机构的轴线与安装板1轴线共线，从而保证预紧的力施加时不产生附加的力矩；安装板1通过螺钉固定在所用设备上。

支撑座5上设置有螺纹孔7，所述螺纹孔7与调节螺钉4配合安装，调节螺钉4与螺纹孔7配合并可以在螺纹孔7螺旋运动，同时带动推力块3沿导向杆6运动从而使弹簧2产生压缩变形。

导向杆6有两根且对称设置于支撑座5上端，螺纹孔7位于两根导向杆6中间位置，导向杆6为圆柱状，并且通过焊接的方式与支撑座5固定。

安装板1上设置有轴导向孔8，所述轴导向孔8与导向杆6间隙配合，导向杆6部分长度插入轴导向孔8中，从而保证安装板1在受到弹簧2施加的预紧力时可以沿导向杆6的方向运动，推力块3在预紧力标尺9上的位置标示预紧力的大小。

推力块3一端与调节螺钉4接触，另一端与弹簧2接触；优选的推力块3截面为梯形。

推力块3上设置有块导向孔10，所述块导向孔10与导向杆6配合安装，推力块3通过块导向孔10可以在导向杆6上顺畅移动。

在上述实施例中，使用时先松开安装板1的紧定螺钉，为防止安装板1掉落，不要全部拧下安装板1的紧定螺钉，并保证安装板1处于自由可移动的状态，旋转调节螺钉4使调节螺钉4在螺纹孔7中螺旋移动，从而调节螺钉4的另一端推动推力块3在导向杆6上移动，从而利用推力块3推动弹簧2压缩变形产生预紧力，并推动安装板1移动，从而带动安装在安装板1上的同步带轮向张紧的方向运动，从而使同步带产生预紧力。预紧力的大小通过推力块3在预紧力标尺9上的位置读出，当预紧力达到所需的合适的值时便可以将安装板1紧定螺钉拧紧固定。通过以上方式可以给同步带精确的设置所需要的预紧力。

综上所述，预紧力设置机构工作原理如下：通过旋转预紧力调节螺钉来调节弹簧的压缩量，从而使弹簧产生相应的弹力作用到同步带中，并通过推力块在预紧力标尺上的位置读取预紧力的大小从而达到精确设置预紧力的目的。

实施例2：一种scara机器人小臂结构，参见图5。

一种scara机器人小臂结构，包括小臂11、j3轴和j4轴，所述j3轴和j4轴通过同步带传动,且设置在所述小臂11上,还包括如实施例1所述的预紧力设置机构,所述预紧力设置机构包括设置在j3轴上的第一预紧力设置机构和设置在j4轴上的第二预紧力设置机构,所述预紧力设置机构用于给j3轴和j4轴的同步带精确地设置所需要的预紧力。

第一预紧力设置机构包括第一安装板101、第一支撑座501、第一调节螺钉401、第一推力块301、第一弹簧201和第一预紧力标尺901，所述第一支撑座501上还设置有第一导向杆601，所述第一弹簧201和第一推力块301前后依次穿过所述第一导向杆601，所述第一调节螺钉401为内六角螺钉且装配在第一支撑座501上，所述第一预紧力标尺901与第一安装板101为一体式结构且第一预紧力标尺901与第一导向杆601平行，第一支撑座501通过第一导向杆601与第一安装板101配合安装。

第二预紧力设置机构包括第二安装板102、第二支撑座502、第二调节螺钉402、第二推力块302、第二弹簧202和第二预紧力标尺902，所述第二支撑座502上还设置有第二导向杆602，所述第二弹簧202和第二推力块302前后依次穿过所述第二导向杆602，所述第二调节螺钉402为内六角螺钉且装配在第二支撑座502上，所述第二预紧力标尺902与第二安装板102为一体式结构且第一预紧力标尺902与第一导向杆602平行，第二支撑座502通过第二导向杆602与第二安装板102配合安装。

设置j3轴同步带的预紧力时，先松开第一安装板101紧定螺钉，为防止第一安装板101不掉落，不要全部拧下第一安装板101紧定螺钉，并保证第一安装板101处于自由可移动的状态，旋转第一调节螺钉401使第一调节螺钉401在第一螺纹孔中螺旋移动，从而第一调节螺钉401的另一端推动第一推力块301在第一导向杆601上移动，从而推动第一弹簧201压缩变形产生预紧力，并推动第一安装板101移动，从而带动安装在第一安装板101上的同步带轮向张紧的方向运动，从而使j3轴的同步带产生预紧力。预紧力的大小通过第一推力块301在第一预紧力标尺901上的位置读出，当预紧力达到所需的合适的值时便可以将第一安装板101紧定螺钉拧紧固定。通过以上方式可以给j3轴的同步带精确的设置所需要的预紧力。

设置j4轴同步带的预紧力时，先松开第二安装板102紧定螺钉，为防止第二安装板102不掉落，不要全部拧下第二安装板102紧定螺钉，并保证第二安装板102处于自由可移动的状态，旋转第二调节螺钉402使第二调节螺钉402在第二螺纹孔中螺旋移动，从而第二调节螺钉402的另一端推动第二推力块302在第二导向杆602上移动，从而推动第二弹簧202压缩变形产生预紧力，并推动第二安装板102移动，从而带动安装在第二安装板102上的同步带轮向张紧的方向运动，从而使j4轴的同步带产生预紧力。预紧力的大小通过第二推力块302在第二预紧力标尺902上的位置读出，当预紧力达到所需的合适的值时便可以将第二安装板102紧定螺钉拧紧固定。通过以上方式可以给j4轴的同步带精确的设置所需要的预紧力。

实施例3：一种机器人。

一种机器人，包括实施例2所述的scara机器人小臂结构。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。