CN113027981B - 缓冲减振装置和缓冲减振系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓冲减振装置和缓冲减振系统，包括：外壳；缓冲减振件，缓冲减振件设在外壳内，缓冲减振件为一体件且包括：底板；前支板和后支板；左柔性部和右柔性部，底板、前支板、后支板、左柔性部和右柔性部共同限定出上部敞开的安装腔，左柔性部和右柔性部关于安装腔的垂直于左右方向的中心面呈对称布置，左柔性部和右柔性部中的每一个的前端与前支板间隔开且后端与后支板间隔开以形成运动间隙，左柔性部和右柔性部中的每一个设有连接结构，连接结构与外壳相连，底板、前支板和后支板中的每一个与外壳限定出间隙。根据本发明的缓冲减振装置，能够对工作机构的冲击载荷和附加转矩起到较好的缓冲减振作用，并对安装设备具有较好的定位精度。

Description

缓冲减振装置和缓冲减振系统

技术领域

本发明涉及缓冲减振技术领域，具体而言，涉及一种缓冲减振装置和具有所述缓冲减振装置的缓冲减振系统。

背景技术

设备在运行过程中其工作机构均会产生不同程度的机械振动，其中高速、间歇、往复的冲击载荷对设备的刚度、强度、疲劳特性等有较大影响，特别是对于一些特殊应用场合的设备，工作机构不仅会产生沿前后方向的冲击载荷，同时引起竖直平面内的附加转矩，两种作用相互耦合对设备产生影响。

以无人系统来说，其末端执行器在工作过程中，不可避免地会受到各种动态激励的作用，其中冲击载荷及其转矩对结构的影响最为严重，它对结构的循环冲击将会对系统的动态性能、工作精度造成影响，甚至对结构造成破坏。因此，特别需要设计小型、一体化的新型缓冲机构来满足工作机构相应的减振需求。

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，本发明提出一种缓冲减振装置，所述缓冲减振装置具有结构简单、易于制造、成本低、装配便捷、通用性强、集成化程度高、体积小等优点，能够对工作机构的冲击载荷和附加转矩起到较好的缓冲减振作用。

本发明还提出一种具有所述缓冲减振装置的缓冲减振系统。

根据本发明第一方面实施例的缓冲减振装置，包括：外壳；缓冲减振件，所述缓冲减振件设在所述外壳内，所述缓冲减振件为一体件且包括：底板；前支板和后支板，所述前支板和所述后支板分别与所述底板相连；左柔性部和右柔性部，所述左柔性部和所述右柔性部分别与所述底板相连，所述底板、所述前支板、所述后支板、所述左柔性部和所述右柔性部共同限定出上部敞开的安装腔，所述底板形成为所述安装腔的底壁，所述前支板形成为所述安装腔的前壁，所述后支板形成为所述安装腔的后壁，所述左柔性部形成为所述安装腔的左侧壁，所述右柔性部形成为所述安装腔的右侧壁，所述左柔性部和所述右柔性部关于所述安装腔的垂直于左右方向的中心面呈对称布置，所述左柔性部和所述右柔性部中的每一个的前端与所述前支板间隔开且后端与所述后支板间隔开以形成运动间隙，所述左柔性部和所述右柔性部中的每一个设有连接结构，所述连接结构与所述外壳相连，所述底板、所述前支板和所述后支板中的每一个与所述外壳之间限定出间隙，其中，所述左柔性部和所述右柔性部中的每一个包括中心筋条和以所述中心筋条为中心由外向内顺次嵌套且对称设置的第一筋条至第N筋条，N为3，4，5……，所述中心筋条沿上下方向延伸，所述第一筋条至所述第N筋条中的每一个由沿上下方向延伸的筋段和沿前后方向延伸的筋段连接而成，所述第一筋条至所述第N筋条中的相邻两个彼此间隔开以限定出变形间隙，所述第一筋条位于最外侧且与所述连接结构和所述底板中的一个围合成闭合口，所述第一筋条与所述连接结构和所述底板中的另一个间隔开，所述第二筋条与所述连接结构和所述底板中的所述另一个围合成闭合口，所述中心筋条的两端分别与所述第N筋条和所述第N-1筋条相连，所述第N筋条的两端分别与所述第N-2筋条相连且与所述第N-2筋条围合成闭合口。

根据本发明实施例的缓冲减振装置，能够对工作机构的冲击载荷和附加转矩起到较好的缓冲减振作用，且结构简单、易于制造、成本低、集成化程度高、体积小。

另外，根据本发明实施例的缓冲减振装置还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述第一筋条与所述底板间隔开，所述连接结构沿前后方向延伸且位于所述第一筋条上方，所述第一筋条的两端分别与所述连接结构相连以与所述连接结构围合成“凹”字形，所述第二筋条的两端分别与所述底板相连以与所述底板围合成“凹”字形，所述第N筋条的两端分别与所述第N-2筋条相连以与所述第N-2筋条围合成“凹”字形。

根据本发明的一些实施例，所述后支板的上端设有分别沿前后方向延伸左夹持耳和右夹持耳，所述左夹持耳和所述右夹持耳关于所述安装腔的垂直于左右方向的中心面呈对称布置，所述左夹持耳位于所述左柔性部上方且与所述左柔性部之间限定出间隙，所述右夹持耳位于所述右柔性部上方且与所述右柔性部之间限定出间隙。

在本发明的一些实施例中，所述外壳设有支撑台，所述支撑台罩设所述左夹持耳的后端和所述右夹持耳的后端，所述支撑台分别与所述左夹持耳和所述右夹持耳间隔开。

在本发明的一些具体实施例中，所述后支板设有支撑台，所述支撑台分别与所述左夹持耳的后端和所述右夹持耳的后端相连，所述支撑台位于所述左夹持耳和所述右夹持耳上方。

根据本发明的一些实施例，所述外壳的外表面设有适于连接至外部环境的连接器。

根据本发明第二方面实施例的缓冲减振系统，包括：根据本发明第一方面实施例所述的缓冲减振装置；工作机构，所述工作机构的一部分放置在所述安装腔内且分别与所述左柔性部和所述右柔性部间隔开。

根据本发明实施例的缓冲减振系统，利用如上所述的缓冲减振装置，能够保证工作稳定性和工作精度，满足装备小型化、轻量化、一体化、高精度和高动态性能的发展需求，具有低成本、制造过程简单、集成化程度高、体积小和高性能等优点。

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

图1是根据本发明第一实施例的缓冲减振装置的立体图；

图2是根据本发明第一实施例的缓冲减振装置的结构示意图；

图3是根据本发明第一实施例的缓冲减振件的立体图；

图4是根据本发明第一实施例的缓冲减振件的结构示意图；

图5是根据本发明第一实施例的外壳的立体图；

图6是根据本发明第一实施例的外壳的结构示意图；

图7是根据本发明第二实施例的缓冲减振装置的立体图；

图8是根据本发明第二实施例的缓冲减振装置的结构示意图；

图9是根据本发明第二实施例的缓冲减振件的立体图；

图10是根据本发明第二实施例的缓冲减振件的结构示意图；

图11是根据本发明第二实施例的外壳的立体图；

图12是根据本发明第二实施例的外壳的结构示意图。

附图标记：

缓冲减振装置10、支撑台11、连接器12、外壳100、连接孔101、缓冲减振件200、安装腔201、连接结构202、中心筋条203、第一筋条204、第二筋条205、第三筋条206、底板210、前支板220、后支板230、左夹持耳231、右夹持耳232、左柔性部240、右柔性部250。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的缓冲减振装置10。

如图1-图12所示，根据本发明实施例的缓冲减振装置10，包括：外壳100和缓冲减振件200。

具体而言，外壳100可以起到保护缓冲减振件200和工作机构的作用。缓冲减振件200设在外壳100内，缓冲减振件200为一体件，且缓冲减振件200包括：底板210、前支板220、后支板230、左柔性部240和右柔性部250。前支板220和后支板230分别与底板210相连，左柔性部240和右柔性部250分别与底板210相连。底板210、前支板220、后支板230、左柔性部240和右柔性部250共同限定出上部敞开的安装腔201，底板210形成为安装腔201的底壁，前支板220形成为安装腔201的前壁，后支板230形成为安装腔201的后壁，左柔性部240形成为安装腔201的左侧壁，右柔性部250形成为安装腔201的右侧壁。可以理解，安装腔201用于放置工作机构的一部分。

也就是说，底板210垂直于上下方向，前支板220和后支板230分别垂直于前后方向，左柔性部240和右柔性部250分别垂直于左右方向，前支板220的下沿与底板210的前沿相连，后支板230的下沿与底板210的后沿相连，左柔性部240的下沿与底板210的左侧沿相连，右柔性部250的下沿与底板210的右侧沿相连。

左柔性部240和右柔性部250关于安装腔201的垂直于左右方向的中心面呈对称布置。左柔性部240和右柔性部250中的每一个的前端与前支板220间隔开以形成运动间隙，左柔性部240和右柔性部250中的每一个的后端与后支板230间隔开以形成运动间隙，即，左柔性部240和右柔性部250分别不与前支板220和后支板230相接触。左柔性部240和右柔性部250中的每一个设有连接结构202，连接结构202与外壳100相连，例如，外壳100上设有连接孔101，以与连接结构202相连。底板210、前支板220和后支板230中的每一个与外壳100之间限定出间隙。也就是说，工作机构的冲击载荷和附加转矩会通过左柔性部240和右柔性部250的缓冲减振作用，而不会直接传递至外壳100。

其中，左柔性部240和右柔性部250中的每一个包括中心筋条203和以中心筋条203为中心由外向内顺次嵌套设置的第一筋条204至第N筋条，N为3，4，5……。并且，第一筋条204至第N筋条分别关于中心筋条203对称布置。这里的“外”指的是远离中心筋条203的方向，“内”指的是靠近中心筋条203的方向。换句话说，第一筋条204、第二筋条205、……、第N筋条按照从外至内的顺序嵌套布置，第一筋条204位于最外侧，第二筋条205嵌入第一筋条204，第三筋条206嵌入第二筋条205，……，第N筋条围绕中心筋条203布置。

中心筋条203沿上下方向延伸。中心筋条203可以为两个或两个以上。第一筋条204至第N筋条中的每一个由沿上下方向延伸的筋段和沿前后方向延伸的筋段连接而成，即，第一筋条204至第N筋条中的每一个由筋条分别沿上下方向和前后方向折叠而成。第一筋条204至第N筋条中的相邻两个彼此间隔开以限定出变形间隙，即，第二筋条205与第一筋条204间隔开，第N筋条与第N-1筋条间隔开。

第一筋条204与连接结构202和底板210中的一个围合成闭合口，第一筋条204与连接结构202和底板210中的另一个间隔开，第二筋条205与连接结构202和底板210中的所述另一个围合成闭合口，中心筋条203的两端分别与第N筋条和第N-1筋条相连，第N筋条的两端分别与第N-2筋条相连，且第N筋条与第N-2筋条围合成闭合口。

例如，第一筋条204与底板210间隔开，连接结构202沿前后方向延伸，且连接结构202位于第一筋条204上方，第一筋条204的两端分别与连接结构202相连以与连接结构202围合成“凹”字形，第二筋条205的两端分别与底板210相连以与底板210围合成“凹”字形，第N筋条的两端分别与第N-2筋条相连以与第N-2筋条围合成“凹”字形。也就是说，第一筋条204至第N筋条分别为底部敞开的“凹”形，它们的嵌套位置为“凹”的敞开的上部空间。

可以理解，当第一筋条204与连接结构202间隔开，第一筋条204的两端与底板210相连以围合成“凹”字形时，连接结构202可以与第二筋条205围合成“凹”字形，本领域技术人员可以根据具体实施情况作出相应的调整。

装配时，工作机构的一部分被夹持在安装腔201内且抵住前支板220和后支板230，工作机构分别与左柔性部240和右柔性部250间隔开。值得注意的是，以工作机构产生沿前后方向的冲击载荷且人位于工作机构后方时的方向为基准，人看前方时，左手侧为左，右手侧为右。由此，工作机构工作时，底板210、前支板220和后支板230与工作机构一起运动，从而与外壳100之间产生相对运动，带动底板210和外壳100之间的左柔性部240和右柔性部250变形，从而不仅能够抵消前后方向的冲击载荷，还可以削弱附加转矩，起到缓冲减振的作用。

根据本发明实施例的缓冲减振装置10，能够对工作机构的冲击载荷和附加转矩起到较好的缓冲减振作用，且结构简单、易于制造、成本低、集成化程度高、体积小。

根据本发明的一些实施例，如图1-图4、图7-图10所示，后支板230的上端设有分别沿前后方向延伸左夹持耳231和右夹持耳232，左夹持耳231和右夹持耳232关于安装腔201的垂直于左右方向的中心面呈对称布置，即，后支板230上端的左侧沿设有向前延伸的左夹持耳231，后支板230上端的右侧沿设有向前延伸的右夹持耳232，左夹持耳231和右夹持耳232结构对称。左夹持耳231位于左柔性部240上方且与左柔性部240之间限定出间隙，右夹持耳232位于右柔性部250上方且与右柔性部250之间限定出间隙。如此，利用左夹持耳231和右夹持耳232可以分别从工作机构的左侧和右侧进行夹紧定位。

在本发明的一些实施例中，如图1、图2、图5和图6所示，外壳100设有支撑台11，支撑台11罩设左夹持耳231的后端和右夹持耳232的后端，支撑台11分别与左夹持耳231和右夹持耳232间隔开。如此，工作机构的一部分可以支撑在支撑台11上，从而结构比较稳固。

在本发明的一些具体实施例中，如图7-图10所示，后支板230设有支撑台11，支撑台11分别与左夹持耳231的后端和右夹持耳232的后端相连，支撑台11位于左夹持耳231和右夹持耳232上方。如此，工作机构的一部分可以支撑在支撑台11上，从而结构比较稳固；并且，工作机构与外壳100完全独立开，从而缓冲减振效果更好。

根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，外壳100的外表面设有适于连接至外部环境的连接器12，例如，通过连接器12可以将外壳100固定在机械臂上。

根据本发明第二方面实施例的缓冲减振系统，包括：根据本发明第一方面实施例所述的缓冲减振装置10和工作机构。工作机构的一部分放置在安装腔201内，且工作机构分别与左柔性部240和右柔性部250间隔开。

根据本发明实施例的缓冲减振系统，利用如上所述的缓冲减振装置10，能够保证工作稳定性和工作精度，满足装备小型化、轻量化、一体化、高精度和高动态性能的发展需求，具有低成本、制造过程简单、集成化程度高、体积小和高性能等优点。

根据本发明实施例的缓冲减振系统的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种缓冲减振装置，其特征在于，包括：

外壳；

缓冲减振件，所述缓冲减振件设在所述外壳内，所述缓冲减振件为一体件且包括：

底板；

前支板和后支板，所述前支板和所述后支板分别与所述底板相连；

左柔性部和右柔性部，所述左柔性部和所述右柔性部分别与所述底板相连，所述底板、所述前支板、所述后支板、所述左柔性部和所述右柔性部共同限定出上部敞开的安装腔，所述底板形成为所述安装腔的底壁，所述前支板形成为所述安装腔的前壁，所述后支板形成为所述安装腔的后壁，所述左柔性部形成为所述安装腔的左侧壁，所述右柔性部形成为所述安装腔的右侧壁，所述左柔性部和所述右柔性部关于所述安装腔的垂直于左右方向的中心面呈对称布置，所述左柔性部和所述右柔性部中的每一个的前端与所述前支板间隔开且后端与所述后支板间隔开以形成运动间隙，所述左柔性部和所述右柔性部中的每一个设有连接结构，所述连接结构与所述外壳相连，所述底板、所述前支板和所述后支板中的每一个与所述外壳之间限定出间隙，其中，

所述左柔性部和所述右柔性部中的每一个包括中心筋条和以所述中心筋条为中心由外向内顺次嵌套且对称设置的第一筋条至第N筋条，N为3，4，5……，所述中心筋条沿上下方向延伸，所述第一筋条至所述第N筋条中的每一个由沿上下方向延伸的筋段和沿前后方向延伸的筋段连接而成，所述第一筋条至所述第N筋条中的相邻两个彼此间隔开以限定出变形间隙，所述第一筋条位于最外侧且与所述连接结构和所述底板中的一个围合成闭合口，所述第一筋条与所述连接结构和所述底板中的另一个间隔开，第二筋条与所述连接结构和所述底板中的所述另一个围合成闭合口，所述中心筋条的两端分别与所述第N筋条和第N-1筋条相连，所述第N筋条的两端分别与第N-2筋条相连且与所述第N-2筋条围合成闭合口。

2.根据权利要求1所述的缓冲减振装置，其特征在于，所述第一筋条与所述底板间隔开，所述连接结构沿前后方向延伸且位于所述第一筋条上方，所述第一筋条的两端分别与所述连接结构相连以与所述连接结构围合成“凹”字形，所述第二筋条的两端分别与所述底板相连以与所述底板围合成“凹”字形，所述第N筋条的两端分别与所述第N-2筋条相连以与所述第N-2筋条围合成“凹”字形。

3.根据权利要求1所述的缓冲减振装置，其特征在于，所述后支板的上端设有分别沿前后方向延伸左夹持耳和右夹持耳，所述左夹持耳和所述右夹持耳关于所述安装腔的垂直于左右方向的中心面呈对称布置，所述左夹持耳位于所述左柔性部上方且与所述左柔性部之间限定出间隙，所述右夹持耳位于所述右柔性部上方且与所述右柔性部之间限定出间隙。

4.根据权利要求3所述的缓冲减振装置，其特征在于，所述外壳设有支撑台，所述支撑台罩设所述左夹持耳的后端和所述右夹持耳的后端，所述支撑台分别与所述左夹持耳和所述右夹持耳间隔开。

5.根据权利要求3所述的缓冲减振装置，其特征在于，所述后支板设有支撑台，所述支撑台分别与所述左夹持耳的后端和所述右夹持耳的后端相连，所述支撑台位于所述左夹持耳和所述右夹持耳上方。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的缓冲减振装置，其特征在于，所述外壳的外表面设有适于连接至外部环境的连接器。

7.一种缓冲减振系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1-6中任一项所述的缓冲减振装置；

工作机构，所述工作机构的一部分放置在所述安装腔内且分别与所述左柔性部和所述右柔性部间隔开。

Images