[发明专利]一种预紧力调节机构及多自由度并联机器人

说明书

本发明涉及机械设备领域，具体涉及一种预紧力调节机构及多自由度并联机器人，在多自由度并联机器人上安装预紧力调节机构，弹簧的初始位置为拉伸状态，为直线驱动组件两端的球铰链提供预紧，S形测力传感器作为反馈环节实时反馈弹簧的拉力大小；当需要调节预紧力大小时，只需要启动电机，电机带动驱动齿轮旋转，从而带动从动齿轮、丝杆进行运动，最终带动弹簧做直线运动，改变其变形长度以改变由弹簧提供的预紧力，当S形测力传感器反馈的数值和理想值之间的误差小于允差时，电机停转，S形测力传感器的精度越高，预紧力调节的精度越高。解决球铰链预紧力不可调带来的精度和刚度损失问题。

技术领域

本发明涉及机械设备领域，特别是涉及一种预紧力调节机构及多自由度并联机器人。

背景技术

并联机器人相比串联机器人具负载大、刚度高、精度高等优势，因此得到广泛应用。在多自由度并联机器人中，存在如三自由度并联机器人3-PSS、六自由度并联机器人6-PSS等构型，其中P代表直线副，S代表球副，这些构型的机器人的共同特点是每个单腿支链中存在多个球铰链。球铰链作为一种并联机器人常用的铰链形式具有结构紧凑，精度高等优点，但是其存在一个不足：球铰链一旦出厂，内部间隙以及预紧力很难再进行调节，无法适应不同应用场合的需求。而球铰链的间隙和预紧力对于并联机器人的整机刚度和精度都有着非常直接的影响。

发明内容

鉴于此，对于精度和刚度要求非常高的的应用场合，有必要提供一种预紧力调节机构及多自由度并联机器人，用以解决球铰链预紧力不可调带来的精度和刚度损失问题，本发明采用如下技术方案：

一种预紧力调节机构，包括驱动齿轮、从动齿轮、电机、上支撑架、弹簧、S形测力传感器、下支撑架、丝杆，所述电机与所述驱动齿轮键连接传动，所述驱动齿轮与所述从动齿轮啮合连接，所述从动齿轮与所述丝杆键连接，所述丝杆通过螺纹与所述下支撑架连接，所述下支撑架上设置导向件，所述导向件侧边设置导向槽，所述导向件内部设置垂直方向堆叠的丝母与过渡件，所述过渡件一端连接所述S形测力传感器，所述S形测力传感器另一端与所述弹簧一端的弹簧挂钩连接，所述弹簧另一端的弹簧挂钩固定于所述上支撑架上。

优选地,还包括弹簧防护罩，所述弹簧防护罩通过螺钉固定在所述上支撑架上，并罩住所述弹簧。

优选地，丝杆一端通过螺纹与所述下支撑架连接。

本发明还提供一种多自由度并联机器人，包括如上任一方案所述的预紧力调节机构。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

预紧力调节机构可以精密调整并联机器人中球铰链的预紧力，从而提高并联机器人的精度和刚度；

多自由度并联机器人提供一个高精度高刚度的调整机构。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明预紧力调节机构的结构示意图。

其中：1为定平台；2为球铰链；3为直线驱动组件；4为动平台；5为预紧力调节机构；调节装置；5-1为电机座；5-2为驱动齿轮；5-3为从动齿轮；5-4为电机；5-5为弹簧防护罩；5-6为上支撑架；5-7为弹簧挂钩；5-8为弹簧；5-9为S形测力传感器；5-10为过渡件；5-11为丝母，5-12为导向件；5-13为下支撑架；5-14为丝杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。