CN110919106B - 用于机械手末端的切削装置及机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手技术领域，提供一种用于机械手末端的切削装置及机械手。用于机械手末端的切削装置包括壳体、第一连接件、第二连接件、连接头和刀体；第一连接件和第二连接件均设于壳体内；第二连接件位于第一连接件的一侧；连接头包括偏心设置于连接头相对侧的第一凸块和第二凸块，第一凸块转动连接于第一连接件，第一连接件在外力驱动下往复运动，连接头与第一连接件同步往复运动；第二凸块连接于第二连接件，在所述第二连接件的驱动下，所述连接头以所述第一凸块的中心轴线为中心摆动；刀体固定连接于连接头。本发明提出的用于机械手末端的切削装置及机械手，实现往复运动和摆动的快速转换，无需更换刀体，定位精度提高。

Description

用于机械手末端的切削装置及机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，尤其涉及用于机械手末端的切削装置及机械手。

背景技术

在采用锯切工具进行切削操作且需要实现往复锯切与摆动锯切进行转换时，若手动锯切操作，则手动更换工具且手动定位锯切位置，此时对刀具的定位精度取决于手动操作精度。但是在机械手把持锯切工具进行操作时，摆锯和往复锯的更换过程操作复杂，更换后需要对摆锯或往复锯重新定位，多次定位容易增大机械手的切削误差。

随着技术的发展，对机械手末端的切削工具的更换效率、定位精度要求高，现有的机械手末端的切削工具难以满足日益提高的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于机械手末端的切削装置，实现往复运动和摆动两种运动状态的快速转换，无需更换刀体，定位精度提高。

本发明还提出一种机械手。

根据本发明第一方面实施例的用于机械手末端的切削装置，包括：

壳体，用于与机械手末端连接；

第一连接件，设于所述壳体内；

第二连接件，设于所述壳体内，位于所述第一连接件的一侧；

连接头，包括偏心设置于所述连接头相对侧的第一凸块和第二凸块，所述第一凸块转动连接于所述第一连接件，所述第一连接件在外力驱动下往复运动，所述连接头与所述第一连接件同步往复运动；所述第二凸块连接于所述第二连接件，在所述第二连接件的驱动下，所述连接头以所述第一凸块的中心轴线为中心摆动；

刀体，固定连接于所述连接头。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接件上连接有往复驱动组件，所述往复驱动组件包括第一转动驱动件和往复杆，所述往复杆连接于所述第一转动驱动件的输出端，所述往复杆上开设有导向槽，所述第一连接件上固定连接有与所述导向槽相适配的定位块，所述第一转动驱动件转动并带动所述定位块沿所述导向槽往复运动。

根据本发明的一个实施例，所述第二凸块转动连接于所述第二连接件，所述第二连接件在圆周运动驱动下，所述第二连接件沿所述第二凸块轴向移动并带动所述连接头摆动。

根据本发明的一个实施例，所述第二连接件上连接有摆动驱动组件，所述摆动驱动组件包括第二转动驱动件和偏心转动件，所述偏心转动件的第一端连接于所述第二转动驱动件的输出端，所述偏心转动件的第二端滑动连接于所述第二连接件。

根据本发明的一个实施例，还包括快卸销，所述快卸销贯穿所述壳体并插接固定所述第一连接件与所述壳体或所述第一连接件与所述第二连接件。

根据本发明的一个实施例，所述快卸销包括柱状部和限位部，所述限位部凸出于柱状部，所述第一连接件上开设有与所述限位部相适配的限位槽，所述限位部插接于所述限位槽以限制所述快卸销转动。

根据本发明的一个实施例，所述壳体上开设有第一导槽，所述第一连接件往复运动，所述快卸销插接固定所述第一连接件和所述第二连接件，所述快卸销沿所述第一导槽滑动。

根据本发明的一个实施例，所述壳体上开设有第二导槽，所述第一凸块贯穿所述第一连接件并沿所述第二导槽滑动。

根据本发明的一个实施例，所述刀体包括端部锯齿和侧锯齿，所述端部锯齿沿所述刀体的摆动方向延伸，所述侧锯齿沿所述刀体的往复运动方向延伸。

根据本发明的一个实施例，所述第二凸块抵接所述壳体的内表面。

根据本发明第二方面实施例的机械手，包括机械手末端和上述实施例所述的用于机械手末端的切削装置，所述的用于机械手末端的切削装置连接于所述机械手末端。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明实施例，包括壳体、第一连接件、第二连接件、连接头和刀体，第一连接件和第二连接件均设于壳体内，第一连接件、第二连接件和刀体均连接于连接头，第一连接件的往复运动通过连接头传递到刀体，第二连接件带动连接头摆动并将摆动传递到刀体，进而实现刀体的往复运动和摆动，一个切削装置即能实现往复运动和摆动两种运动状态的快速转换；并且一个刀体可实现往复锯和摆动锯两种操作，无需更换刀体，定位精度提高，简化切削装置的结构，并且满足机械手辅助切削的需求。适用于医疗领域、机械加工领域等多种领域。

当本实施例的切削装置应用于医疗领域，将现有技术中的摆锯和往复锯两种手术切削工具集为一体的刀体，减少术中更换手术工具的时间。通过调节第一连接件与第二连接件的运动状态，即能实现刀体的往复切削和摆动切削，操作简便，进一步缩短手术时间，有助于提高手术的成功率和有助于患者恢复。并且，切削装置用于机械手末端，通过机械手可准确定位切削装置，提高手术中定位精度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的右视结构示意图；

图3是图2中A-A的剖视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的内部结构透视图；

图5是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的第一连接件的立体结构示意图；

图6是图5中B-B的剖视结构示意图；

图7是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的第二连接件的立体结构示意图；

图8是图7中C-C的剖视结构示意图；

图9是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的往复杆的立体结构示意图；

图10是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的偏心转动件的立体结构示意图；

图11是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的连接头的立体结构示意图；

图12是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的快卸销的立体结构示意图；

图13是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的壳体的右上方视角的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的壳体的左下方视角的结构示意图；

图15是本发明实施例提供的用于机械手末端的切削装置的刀体的立体结构示意图。

附图标记：

1：壳体；11：法兰盘；12：安装块；13：第一导槽；14：第二导槽；15：第一安装孔；16：第二安装孔；

2：刀体；21：侧锯齿；22：端部锯齿；

3：连接头；31：第一凸块；32：第二凸块；33：第三凸块；

4：快卸销；41：限位部；42：弹性凸起；43：限位凸台；

5：往复杆；51：导向槽；6：偏心转动件；61：偏心杆；

7：第一连接件；71：定位块；72：第一连接孔；73：第二连接孔；74：限位槽；75：第三连接孔；76：第四连接孔；

8：第二连接件；81：第五连接孔；82：第六连接孔；821：定位槽；83：第七连接孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

结合图1至图15所示，本发明的一个实施例，提供一种用于机械手末端的切削装置，包括：壳体1、第一连接件7、第二连接件8、连接头3和刀体2。其中，第一连接件7和第二连接件8均设于壳体1内；第二连接件8位于第一连接件7的一侧；连接头3包括偏心设置于连接头3相对侧的第一凸块31和第二凸块32，第一凸块31转动连接于第一连接件7，第一连接件7在外力驱动下往复运动，连接头3与第一连接件7同步往复运动；第二凸块32连接于第二连接件8，在第二连接件8的驱动下，连接头3以第一凸块31的中心轴线为中心摆动。刀体2固定连接于连接头3。

壳体1对第一连接件7和第二连接件8进行限位，保证第一连接件7在壳体1内稳定往复运动，第二连接件8驱动连接头3在壳体1内稳定摆动。刀体2固定在连接头3上并与连接头3同步运动，连接头3连接于第一连接件7和第二连接件8，连接头3将第一连接件7和第二连接件8的运动传递给刀体2，以使刀体2实现往复运动和摆动的转换。

在第一连接件7往复运动时，连接头3和第二连接件8在第一连接件7的带动下同步往复运动，则实现刀体2的往复运动。第一连接件7、第二连接件8与连接头3配合的方式，结构简单、操作简便。

在第二连接件8运动时，第二连接件8运动并带动第二凸块32水平摆动，也就是连接头3水平摆动，其中，水平摆动是以第一凸块31的中心轴线为摆动中心，即第一凸块31相对于第一连接件7转动，实现刀体2的摆动运动。第一连接件7、第二连接件8与连接头3配合带动刀体2摆动，结构简单。

其中，第一连接件7的往复运动可以为手动拉动；还可以为气缸、液压缸、直线电机等直线运动设备驱动，还可以为将转动运动转变为往复运动的设备驱动。第二连接件8可以固定于第二凸块32，此时，第二连接件8与第二凸块32同步摆动，第二连接件8的运动可以为手动驱动的摆动运动，还可以为直线运动转换为摆动等形式；另外，第二连接件8还可以转动连接于第二凸块32，此时连接头3的摆动可以为其他运动形式转化为的摆动运动。其中，第二连接件8只要能够通过驱动连接头3以第一凸块31的中心轴线转动即可。第一凸块31为柱状杆或具有柱状杆段的结构，以满足转动运动需求。参考图11所示，第一凸块31和第二凸块32均固定于连接头3，且第一凸块31与第二凸块32的中心轴线不共线，以满足摆动运动。其中，第一凸块31与第二凸块32可以通过螺纹连接、卡接、插接等连接方式固定于连接头3。

结合上述，刀体2的往复运动和摆动均是通过第一连接件7、第二连接件8和连接头3配合实现，一个切削装置即能实现往复运动和摆动两种运动状态的快速转换，并且一个刀体2可实现往复锯和摆动锯两种操作，无需更换刀体2，简化切削装置的结构，并且满足机械手辅助切削的需求。当然，切削装置也不限于安装在机械手上，还可以手持操作，还可以安装在其他设备上。本实施例适用于多种场合，用于医疗领域、机械加工领域等。

当切削装置应用于医疗领域，尤其是对切削有着较高要求的骨科手术领域，骨科手术中一般需要摆锯和往复锯两种手术切削工具，且往往需要多次更换摆锯和往复锯来完成骨的切削。人工手术切削中，更换手术工具较容易并且更换后工具前端刀片的位置没有较高要求，然而在机械手把持手术工具进行切削过程中，摆锯和往复锯的更换过程操作复杂，更换后需要对前端的摆锯或往复锯重新定位，多次定位增大了机械手的切削误差。

本实施例中，则将现有技术中的摆锯和往复锯两种手术切削工具集为一体的刀体2，减少术中更换手术工具的时间。通过调节第一连接件7与第二连接件8的运动状态，无需二次定位即能实现刀体2的往复切削和摆动切削，操作简便，进一步缩短手术时间，操作精度提高，有助于提高手术的成功率，进而有助于患者恢复。并且，切削装置用于机械手末端，通过机械手可准确定位切削装置，提高手术中定位精度。

下面提供第一连接件7往复运动方式的实施例。

在另一个实施例中，结合图1至图6以及图9所示，第一连接件7上连接有往复驱动组件，往复驱动组件包括第一转动驱动件（图中未示意）和往复杆5，第一转动驱动件的转动运动通过往复杆5转化为往复直线运动。

具体的，往复杆5连接于第一转动驱动件的输出端，往复杆5上开设有导向槽51，第一连接件7上固定连接有与导向槽51相适配的定位块71，第一转动驱动件转动并带动定位块71随导向槽51往复运动。

第一转动驱动件转动并带动往复杆5转动，往复杆5转动过程中，定位块71在导向槽51长度方向的位置变化，也就是定位块71在往复杆5长度方向的位置变化，使得第一连接件7靠近或远离往复杆5，也就是第一连接件7在壳体1内往复运动，同时第一连接件7移动以使第一连接件7上开设的第三连接孔75靠近或远离往复杆5。第三连接孔75对往复杆5进行导向和限位，避免往复杆5位置发生偏移而影响切削精度。

定位块71为杆状结构，定位块71固定于第一连接件7上开设的第四连接孔76内，且第四连接孔76与第三连接孔75连通，以便定位块71伸入到第三连接孔75并与导向槽51连接。进一步的，导向槽51沿往复杆5的长度方向以螺旋形路径延伸，螺距可根据需要设置。定位块71与导向槽51接触的表面为球形曲面，导向槽51的表面形状为与定位块71适配的球形曲面，定位块71与导向槽51的接触面积大，避免定位块71脱离导向槽51，保证定位块71稳定定位于导向槽51内，也有助于定位孔71在螺旋形的导向槽51内顺畅滑动。

具体的，第一转动驱动件选用电机，电机的调控精度高；并且电机的转速方便调控，可以通过调控电机的转速来调节往复运动周期；启停操作简便，响应时间短，进一步提升调控精度；电机技术成熟，体积、形状可根据需要选择，有助于简化切削装置的结构。其中，第一转动驱动件可以为伺服电机、异步电机、微型电机等多种形式。第一转动驱动件的外壳可以固定连接在壳体1上。壳体1上开设有第一安装孔15，往复杆5连接于第一安装孔15内。

在另一个实施例中，与上述实施例区别在于，往复杆5可以替换为丝杆，定位块71可以替换为丝母，通过丝杆与丝母配合的方式将转动运动转换为往复直线运动，结构简单，调节精度高。

下面提供第二连接件8摆动方式的实施例。

在另一个实施例中，第二凸块32转动连接于第二连接件8，第二连接件8在圆周运动驱动下，第二连接件8沿第二凸块32的轴向移动并带动连接头3摆动。

第二连接件8在圆周运动的驱动下，圆周运动的竖直分量使得第二连接件8沿第二凸块32轴向升降，圆周运动的水平分量使得第二连接件8带动第二凸块32水平摆动，也就是连接头3水平摆动，由于连接头3的第一凸块31转动连接于第一连接件7，连接头3的运动路径为圆弧形，则实现了刀体2的摆动；同时，第二连接件8随连接头摆动时，第二连接件8随连接头3的圆弧形运动使得第二连接件8滑动远离或靠近其初始位置。需要说明的是，上述竖直分量与第二凸块32的轴向同向，水平分量垂直于第二凸块32的轴向，第二凸块32的轴向也就是图3和图4中上下方向，水平分量为垂直于纸面的方向。

其中，上述实施例中的“第二连接件8在圆周运动的驱动下”中圆周运动，还可以替换为椭圆运动以及其他环形运动轨迹，可根据往复运动的运动轨迹选择第二连接件8的驱动力的轨迹。

在另一个实施例中，结合图1至图4以及图7、图8和图10所示，第二连接件8上连接有摆动驱动组件，摆动驱动组件包括第二转动驱动件和偏心转动件6，偏心转动件6的第一端连接于第二转动驱动件的输出端，偏心转动件6的第二端滑动连接于第二连接件8。

第二转动驱动件为偏心转动件6提供转动动力，偏心转动件6的第二端偏心转动并为第二连接件8提供动力，第二连接件8运动的过程中相对于偏心转动件6的轴向滑动，结构简单，控制精确。其中，偏心转动件6的第二端为偏心杆61，偏心杆61为柱状杆，偏心杆61相对于偏心转动件6的第一端偏心设置。

进一步的，第二凸块32贯穿第二连接件8，提升第二凸块32对第二连接件8的导向效果。

具体的，第二转动驱动件也选用电机，第二转动驱动件的种类、型号可以与第一转动驱动件相同，此处不再赘述。壳体1上开设有第二安装孔16，偏心转动件6连接于第二安装孔16。在一个实施例中，第二安装孔16与第一安装孔15同轴向并列设置于壳体1上，保证壳体1均匀受力。

第一连接件7上开设有第五连接孔81，第二凸块32贯穿第五连接孔81并可相对于第五连接孔81转动。第二连接件8上开设有第七连接孔83，偏心转动件6的第二端插接于第七连接孔83内，方便偏心转动件6与第二连接件8定位。第五连接孔81的轴线与第七连接孔83的轴线相垂直。其中，偏心转动件6的第二端为圆柱杆结构，第七连接孔83为圆柱孔，偏心转动件6的第二端在第七连接孔83内转动，且第二连接件8的第七连接孔83相对于偏心转动件6的第二端滑动，因此，满足第二连接件相对于偏心转动件6的滑动需求以及第二连接件与连接头同步往复运动的需求；第七连接孔83的轴向长度不小于第一连接件7往复运动的长度与第二连接件相对于偏心转动件6的滑动长度中较大的一个，避免影响刀体2的往复运动和摆动。

在另一个实施例中，结合图3至图8所示，第七连接孔83的轴线与上述实施例中的第三连接孔75的轴线相平行，使得第一转动驱动件与第二转动驱动件并列设置于壳体1的一侧，方便安装，也有助于保证壳体1均衡受力。

下面，提供往复运动与摆动转换方式的实施例。

在另一个实施例中，结合图1至图4以及图12所示，用于机械手末端的切削装置还包括快卸销4，快卸销4贯穿壳体1并插接固定第一连接件7与壳体1或第一连接件7与第二连接件8。

当刀体2往复运动（也就是第一连接件7与第二连接件8同步往复运动）时，快卸销4插接固定第一连接件7和第二连接件8，避免第一连接件7与第二连接件8产生相对运动而影响往复运动精度，使得第一连接件7与第二连接件8在壳体1内同步往复运动。具体的，快卸销4贯穿第一连接件7的第二连接孔73并固定于第二连接件8的第六连接孔82内。

当刀体2摆动时，快卸销4插接固定第一连接件7与壳体1，避免第一连接件7运动而干扰第二连接件8，并且第一连接件7与壳体1固定也能保证第一凸块31在第一连接孔72内稳定转动，避免第一凸块31的转动受到外力干扰，保证刀体2精确摆动。具体的，快卸销4固定于第一连接件7的第二连接孔73。

本实施例中，通过调节快卸销4的位置来转换往复运动和摆动，结构简单，且操作简便。

进一步的，当切削装置包括第一转动驱动件和第二转动驱动件，第一转动驱动件和第二转动驱动件也可以对第一连接件7和第二连接件8进行限位，快卸销4与第一转动驱动件和第二转动驱动件配合，对第一连接件7和第二连接件8进行双重限位。在使用时，快卸销4插接固定第一连接件7和第二连接件8，第一转动驱动件启动并驱动刀体2往复运动；快卸销4插接固定第一连接件7与壳体1，第二转动驱动件启动并驱动刀体2摆动。

在另一个实施例中，快卸销4包括柱状部和限位部41，限位部41凸出于柱状部，第一连接件7上开设有与限位部41相适配的限位槽74，限位部41插接于限位槽74以限制快卸销4转动。

柱状部插接于第一连接件7和第二连接件8，柱状部插接于第一连接件7的下半部杆段上设有限位部41，以将快卸销4周向限位于第一连接件7，同时，限位部41还能限制快卸销4上窜。其中，限位部41的形状可以为矩形凸块、多边形凸块等形状。

在一个实施例中，限位部41为位于快卸销4中间部位的半圆柱形凸台，可与第一连接件7之间保持周向固定以及轴向上方限位，结构简单，并且限位部41与第一连接件7的接触面积大，减小对第一连接件7的磨损。进一步的，快卸销4下端还设有限位凸台43，限位凸台43为锥柱形凸台，可限制快卸销4沿的向上浮动。并且，快卸销4上端还设有弹性凸起42，弹性凸起42设有两个且两个弹性凸起42相对设于柱状部两侧，第二连接件8的第六连接孔82内设有定位槽821，弹性凸起42卡接于定位槽821内，使得快卸销4稳定定位，避免快卸销4脱落，并且第一连接件7的第二连接孔73内设于于定位槽821形状相同的凹槽，也避免快卸销4脱落。

上述实施例中的“上”、“下”为图3和图4中上下方向。

下面提供壳体1结构的实施例。

在另一个实施例中，结合图1至图4、图13和图14所示，壳体1上开设有第一导槽13，第一连接件7往复运动，快卸销4插接固定第一连接件7和第二连接件8，快卸销4沿第一导槽13滑动，第一导槽13的形状与快卸销4对应于第一导槽13的部分形状相适配，使得第一导槽13对快卸销4进行导向和限位，结构简单。

在另一个实施例中，壳体1上开设有第二导槽14，第一凸块31贯穿第一连接件7并沿第二导槽14滑动，即第一连接孔72为通孔，第一凸块31可通过螺纹连接于连接头3，方便连接头3安装。第二导槽14的形状与第一凸块31的形状相适配，第二导槽14对第一凸块31进行导向和限位，提高连接头3的运动稳定性。具体的，结合图5和图6所示，第一连接件7上开设有第一连接孔72，第一凸块31贯穿第一连接孔72并沿第二导槽14滑动。

在另一个实施例中，与上述实施例的区别在于，第一连接孔72为盲孔（图中未示意），第一凸块31不贯穿第一连接件7，简化壳体1结构。

下面提供刀体2结构的实施例。

在另一个实施例中，结合图1至图4以及图15所示，刀体2包括端部锯齿22和侧锯齿21，端部锯齿22沿刀体2的摆动方向延伸，侧锯齿21沿刀体2的往复运动方向延伸。独特的刀体2结构设计，使得在骨切削过程中无需更换刀体2即可实现摆动和往复两种不同的切削功能，简化手术操作，提升手术精度。

具体的，刀体2为长条形状，刀体2远离连接头3的一端设有锯齿为端部锯齿22，刀体2的长度方向的两侧均设有侧锯齿21，充分利用刀体2的面积继续往复切削和摆动切削。

进一步的，刀体2可拆卸连接于连接头3，连接方式为可快速拆卸的方式。具体的，连接头3上设有第三凸块33，刀体2上设有与第三凸块33形状适配的开孔，刀体2套接在第三凸块33上。其中，第三凸块33与连接头3一体成型或可拆卸连接。当第三凸块33可以螺纹连接于连接头3，即第三凸块33为螺栓结构。

在另一个实施例中，结合图1至图4所示，同时采用上述的第一连接件7往复运动的实施例与第二连接件8摆动的实施例，通过改变快卸销4的位置和控制第一转动驱动件和第二转动驱动件的运动，可实现摆动和往复两种切削功能之间的快速转换。并且通过改变快卸销4位置和控制第一转动驱动件和第二转动驱动件的开关可快速完成切削功能的转换。

此时，连接头3包括盘状本体，第一凸块31、第二凸块32和第三凸块33均固定于盘状本体上，盘状本体位于第一连接件7上方，第一连接件7对应于盘状本体的位置向下凹陷，以使盘状本体的上端面与第一连接件7的另一部分端面平齐，进而保证第二连接件8的下端面为平面，使得第二连接件8为平直杆状结构，方便第二连接件8加工和安装，也便于连接头3的安装和定位。

在另一个实施例中，第二凸块32抵接壳体1的内表面，壳体1的内表面对第二凸块32进行限位，保证连接头3运动的稳定性，保证往复运动和摆动的精度。

结合图4和图11所示，第二凸块32的顶部设有定位凸起，定位凸起的顶面为与壳体1的内表面相适配的曲面，以保证刀体2稳定摆动。进一步的，壳体1内还可以设置有与定位凸起相适配的凹槽，凹槽对第二凸块32的摆动路径进行导向。

进一步的，壳体1为分体式结构，以方便上述多个实施例中的部件安装。

本发明的另一个实施例，结合图1至图15所示，还提供一种机械手，包括机械手末端（图中未示意）和上述实施例中的用于机械手末端的切削装置，用于机械手末端的切削装置连接于机械手末端。本实施例包括上述实施例中的用于机械手末端的切削装置，具有上述实施例的有益效果，此处不再赘述。

其中，机械手末端可以为多种形式，如连接于机械臂的夹持器，夹持器夹持固定切削装置；如连接于机械臂的连接法兰，参考图1、图2、图13和图14所示，壳体1上设有法兰盘11，法兰盘11可以与机械手末端的连接法兰进行连接，定位准确，同时壳体1上还设有安装块12，安装块12与法兰盘11双重定位将切削装置固定在机械手末端，固定稳定。

进一步的，机械手末端可安装光学定位装置，用于对前端的刀体2进行定位。光学定位装置可通过壳体1上安装块12与壳体1固连，结构简单，安装简便。另外，安装块12上还可以连接其他传感器，提高机器人切削精度与效率，如光学跟踪标记。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种用于机械手末端的切削装置，其特征在于，包括：

壳体，用于与机械手末端连接；

第一连接件，设于所述壳体内；

第二连接件，设于所述壳体内，位于所述第一连接件的一侧；

连接头，包括偏心设置于所述连接头相对侧的第一凸块和第二凸块，还包括第三凸块，所述第一凸块转动连接于所述第一连接件，所述第一连接件在外力驱动下往复运动，所述连接头与所述第一连接件同步往复运动；所述第二凸块连接于所述第二连接件，在所述第二连接件的驱动下，所述连接头以所述第一凸块的中心轴线为中心摆动；

刀体，固定连接于所述连接头，所述刀体套接于所述第三凸块；

快卸销，当刀体往复运动时，快卸销插接固定第一连接件和第二连接件，当刀体摆动时，快卸销插接固定第一连接件与壳体；

所述第一连接件上连接有往复驱动组件，所述往复驱动组件包括第一转动驱动件和往复杆，所述往复杆连接于所述第一转动驱动件的输出端，所述往复杆上开设有导向槽，所述第一连接件上固定连接有与所述导向槽相适配的定位块，所述第一转动驱动件转动并带动所述定位块沿所述导向槽往复运动；

所述第二连接件上连接有摆动驱动组件，所述摆动驱动组件包括第二转动驱动件和偏心转动件，所述偏心转动件的第一端连接于所述第二转动驱动件的输出端，所述偏心转动件的第二端滑动连接于所述第二连接件；所述摆动是以所述第一凸块的中心轴线为摆动中心。

2.根据权利要求1所述的用于机械手末端的切削装置，其特征在于，所述第二凸块转动连接于所述第二连接件，所述第二连接件在圆周运动驱动下，所述第二连接件沿所述第二凸块轴向移动并带动所述连接头摆动。

3.根据权利要求1所述的用于机械手末端的切削装置，其特征在于，所述快卸销包括柱状部和限位部，所述限位部凸出于所述柱状部，所述第一连接件上开设有与所述限位部相适配的限位槽，所述限位部插接于所述限位槽以限制所述快卸销转动。

4.根据权利要求1所述的用于机械手末端的切削装置，其特征在于，所述壳体上开设有第一导槽，所述第一连接件往复运动，所述快卸销插接固定所述第一连接件和所述第二连接件，所述快卸销沿所述第一导槽滑动。

5.根据权利要求1或2所述的用于机械手末端的切削装置，其特征在于，所述壳体上开设有第二导槽，所述第一凸块贯穿所述第一连接件并沿所述第二导槽滑动；所述第二凸块抵接所述壳体的内表面。

6.根据权利要求1或2所述的用于机械手末端的切削装置，其特征在于，所述刀体包括端部锯齿和侧锯齿，所述端部锯齿沿所述刀体的摆动方向延伸，所述侧锯齿沿所述刀体的往复运动方向延伸。

7.一种机械手，其特征在于，包括机械手末端和权利要求1-6任意一项所述的用于机械手末端的切削装置，所述的用于机械手末端的切削装置连接于所述机械手末端。

Images