CN102401055B - 缓冲装置 - Google Patents

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Abstract

一种缓冲装置，包括基座、连接轴、导向杆、缓冲体、滚动体及弹性件，该基座沿轴向开设有收容槽及与该收容槽相通的底孔；该连接轴穿设于该底孔并具有抵接于收容槽内的挡止部，连接轴沿其轴向开设有收容孔，连接轴的侧壁上开设有与该收容孔相通的安装孔；导向杆与基座固接并包括插设于收容孔内的插接部，该插接部具有抵持面，该抵持面沿轴向朝底孔处渐缩；缓冲体设置于连接轴的侧壁与基座之间；滚动体装设于安装孔内并弹性抵持于抵持面与缓冲体之间；该弹性件弹性抵持于导向杆与挡止部之间。该缓冲装置对受力进行缓冲，当连接轴上夹持有工件时，会使作用到工件上的力大大降低。

Description

缓冲装置
技术领域
本发明涉及一种缓冲装置，尤其涉及一种可吸收碰撞产生的冲击的缓冲装置。
背景技术
在机械加工过程中，如利用CNC(Computer numerical control)加工中心加工工件时，通常利用机械手自动抓取和搬运工件。机械手可以按照设定的轨迹运动，实现自动上料和下料。在将工件定位在CNC工作台上时，机械手需抓取并移动工件，使工件上的销孔对准CNC工作台上的销钉，并使销钉与销孔相配合以完成定位。然而，由于上述销孔或销钉存在制造误差，且机械手也存在定位误差，插拔销钉时往往定位不准，使工件与销钉刚性碰撞，导致工件或者销钉被损坏。
发明内容
鉴于上述情况，有必要提供一种能吸收碰撞产生的冲击的缓冲装置。
一种缓冲装置，包括基座、连接轴、导向杆、缓冲体、滚动体及弹性件，该基座沿轴向开设有收容槽及与该收容槽相通的底孔；该连接轴穿设于该底孔并具有抵接于收容槽内的挡止部，连接轴沿其轴向开设有收容孔，连接轴的侧壁上开设有与该收容孔相通的安装孔；导向杆与基座固接并包括插设于收容孔内的插接部，该插接部具有抵持面，该抵持面沿轴向朝底孔处渐缩；缓冲体设置于连接轴的侧壁与基座之间；滚动体装设于安装孔内并弹性抵持于抵持面与缓冲体之间；该弹性件弹性抵持于导向杆与挡止部之间。
上述缓冲装置的连接轴受到轴向方向的冲击时，连接轴沿其轴向方向移动，推动滚动体沿着导向杆插接部的抵持面移动并压缩缓冲体，此时弹性件被压缩。由于抵持面的作用，滚动体逐渐挤压缓冲体。当滚动体移动到抵持面的起始端时因受到插接部、缓冲体过大的压力而被卡持，不再移动。此过程中该缓冲装置对受力进行缓冲，当连接轴上夹持有工件时，会使作用到工件上的力大大降低，避免工件与产生冲击的物件碰撞而损坏。当受力结束后连接轴在弹性件的回复力和滚动体的压力下自行回到原始状态。
附图说明
图1是本发明实施例的缓冲装置的立体示意图。
图2是图1所示缓冲装置的立体分解示意图。
图3是图1所示缓冲装置的另一视角的立体分解示意图。
图4是图1所示缓冲装置开始缓冲时的剖面示意图。
图5是图1所示缓冲装置缓冲结束并被卡持时的剖面示意图。
主要元件符号说明
缓冲装置  100
基座      10
连接轴    20
导向杆    30
缓冲体    40
弹性件    50
滚动体    60
螺钉      70
收容槽    101
底孔      102
键槽      1021
肩部      103
止挡面    1031
环形端面  104
挡止部    201
连接部    202
花键部    203
收容孔    204
安装孔    205
第一法兰  301
插接部    302
抵持面    3021
第二法兰  303
凸台      3031
螺纹孔    1041、2021
螺栓过孔  3011、3032
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明的缓冲装置作进一步的详细说明。
请同时参阅图1和图2，本发明实施例的缓冲装置100包括基座10、连接轴20、导向杆30、缓冲体40、弹性件50及滚动体60。导向杆30固接于基座10，连接轴20、缓冲体40、弹性件50及滚动体60容纳在基座10中。
请同时参阅图3，基座10中央开设有收容槽101及与该收容槽101相通的底孔102，基座10的两端分别形成有肩部103及环形端面104。底孔102为一圆孔，底孔102的内侧壁上均匀开设有多个键槽1021。肩部103与收容槽101一端相邻并靠近底孔102，肩部103上形成有一圆环形的止档面1031。环形端面104处于与底孔102相对的一端并且其上均布有螺纹孔1041。
连接轴20的一端凸设有一挡止部201，在本实施例中，挡止部201呈环状用以抵接于肩部103。连接轴20上与挡止部201相对的一端设有连接部202，连接轴20在挡止部201及连接部202之间设有一花键部203，且花键部203邻近连接部202。连接轴20靠近挡止部201的一端沿轴向开设有收容孔204，连接轴20的侧壁上开设有与收容孔204相通的安装孔205。连接部202的端面上沿某一直径均布有螺纹孔2021，用以固接工件(图未示)等被缓冲物件。花键部203上设有沿圆周分布的花键(图未标)，其键宽与键槽1021相匹配。安装孔205在挡止部201与花键部203之间的侧壁上的预设位置上沿周向均匀分布，用以容置滚动体60，安装孔205为一圆孔并且其直径大于滚动体60的直径。
导向杆30一端设有第一法兰301，与第一法兰301相对的一端形成有一插接部302，在第一法兰301与插接部302之间设置有平行于第一法兰301的第二法兰303。其中，第一法兰301上开设有若干螺栓过孔3011，用以和机器人上下料手臂或枢轴(图未示)连接。第二法兰303朝向插接部302的一端设有一凸台3031，该凸台3031为圆形。第二法兰303上还具有若干螺栓过孔3032，其数量及位置均与螺纹孔1041相匹配。插接部302上具有抵持面3021，在本实施例中插接部302为一倒立的锥台状，抵持面3021为环绕于插接部302末端的锥面，其锥角大小可以根据需要自行设定，可以理解抵持面3021也可以为沿轴向朝底孔102处渐缩的弧形面。
在本实施例中，缓冲体40由橡胶制成，呈圆环状。可以理解，缓冲体40也可以为其他形状，由其他材料如塑料、复合材料等制成。
在本实施例中，弹性件50为螺旋压簧。可以理解，弹性件50也可以是弹片或橡胶等弹性材料制成的弹性棒。
在本实施例中，滚动体60为滚珠。可以理解，滚动体60也可以为圆柱体等其他形状的滚动件。
请再次参阅图2和图3，组装时，首先将缓冲体40沿轴向置入基座10，缓冲体40的侧壁和基座10处于肩部103的侧壁相贴紧。然后将滚动体60装设于连接轴20的安装孔205内，并与连接轴20一并沿轴向置入基座10内。连接轴20的挡止部201架设于肩部103的止档面1031上，受力时可以相对其沿轴向活动。连接部202从基座10的底孔102中伸出。连接轴20与底孔102同轴设置并且为止转连接，比如平键连接、花键连接等。在本实施例中，连接轴20通过花键部203与底孔102的键槽1021相卡合并可随基座10旋转任一角度。此时，缓冲体40设于连接轴20的外侧并处于挡止部201、肩部103、连接轴20，基座10所围成的空间内并与滚动体60相抵持，使滚动体60保证其不至于滚出安装孔205，将弹性件50套设在导向杆30的插接部302，然后一并置入连接轴20的收容孔204内，使插接部302的抵持面3021与滚动体60相抵持，从而保证滚动体60不至于从安装孔205中脱出。导向杆30的第二法兰303置于基座10上，并用螺钉70穿过螺栓过孔3032与基座10上的螺纹孔1041旋合紧固，从而将导向杆30与基座10固接。第二法兰303上的凸台3031的侧壁与基座10的收容槽101侧壁紧密贴合形成一个封闭的空间。此时，弹性件50被压持于连接轴20的挡止部201与导向杆30的第二法兰303之间，连接轴20可以压缩弹性件50沿其轴向移动。
请参阅图4，使用时，连接轴20的连接部202可与工件连接，连接轴20可随着基座10旋转任一角度并传递扭矩给工件。当连接轴20上的工件与其他物件(例如销钉)发生碰撞时，连接部202受到轴向力后，导致连接轴20沿轴向往导向杆30的第二法兰303一端移动，其挡止部201随之一起运动，从而压缩弹性件50。此时，容置于安装孔205中的滚动体60也随连接轴20一起运动。滚动体60沿着插接部302的抵持面3021运动，因而其不仅产生一个沿轴向的运动，还产生了一个侧向运动，导致滚动体60往安装孔205外侧移动并挤压抵持面3021和缓冲体40，由于缓冲体40的缓冲作用，滚动体60不至于被抵持面3021压伤，其运动时所受的阻力随着连接轴20的轴向运动逐渐变大。
请参阅图5，滚动体60挤压抵持面3021和缓冲体40到达极限，被卡持在连接轴20的插接部302的起始端，连接轴20被滚动体60卡持住不再运动，此时弹性件50保持为一定的压缩量，避免超过其弹性伸缩范围，从而保护其不被损坏。
在受力作用结束后，弹性件50释放其在压缩过程中所积蓄的弹性势能，通过挡止部201向连接轴20施加一个沿轴向远离导向杆30的力。缓冲体40也释放其弹性势能对滚动体60产生一个远离导向杆30并与轴向有一定角度的力，这个力与抵持面3021挤压滚动体60的压力合成一个沿轴向远离导向杆30的力并通过滚动体60施加于连接轴20上。在这两个复位力的作用下，连接轴20沿轴向远离导向杆30运动直至其挡止部201抵持于肩部103的止档面1031上，此时滚动体60、弹性件50及缓冲体40均回复到初始位置。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种缓冲装置，包括基座、连接轴及导向杆，其特征在于：该缓冲装置还包括缓冲体、滚动体及弹性件，该基座沿轴向开设有收容槽及与该收容槽相通的底孔；该连接轴穿设于该底孔并具有抵接于收容槽内的挡止部，连接轴沿其轴向开设有收容孔，该连接轴的侧壁上开设有与该收容孔相通的安装孔；导向杆与基座固接并包括插设于收容孔内的插接部，该插接部具有抵持面，该抵持面沿轴向朝底孔处渐缩；缓冲体设置于连接轴的侧壁与基座之间；滚动体装设于安装孔内并弹性抵持于抵持面与缓冲体之间；该弹性件弹性抵持于导向杆与挡止部之间。
2.如权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：该导向杆包括第一法兰及与第一法兰间隔一定距离且平行设置的第二法兰，该第二法兰固接于基座。
3.如权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：该抵持面为锥面，该滚动体为滚珠。
4.如权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：该连接轴与基座止转连接。
5.如权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：该底孔为与连接轴同轴设置的圆孔。
6.如权利要求5所述的缓冲装置，其特征在于：该连接轴上与挡止部相对的一端具有花键部，该底孔内侧壁上开设有键槽，该花键部与该键槽相互卡合。
7.如权利要求6所述的缓冲装置，其特征在于：该连接轴上与挡止部相对的一端还具有一连接部。
8.如权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：该安装孔为圆孔，该滚动体可滚动地设置于该安装孔内。
9.如权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：该缓冲体为圆环形橡胶件。
10.如权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于：该弹性件为螺旋压簧。
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