CN116696954A - 柔性机构及具有其的柔性夹头 - Google Patents

柔性机构及具有其的柔性夹头 Download PDF

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CN116696954A CN202310538296.1A CN202310538296A CN116696954A CN 116696954 A CN116696954 A CN 116696954A CN 202310538296 A CN202310538296 A CN 202310538296A CN 116696954 A CN116696954 A CN 116696954A
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Abstract

本申请公开了一种柔性机构及具有其的柔性夹头,包括:连接件、第一调节件、第二调节件、滚子组件以及锁紧组件;连接件的侧面沿X轴方向开设有第一滚槽;第一调节件靠近连接件的一端的侧面沿X轴方向开设有第二滚槽,第一调节件远离连接件的一端的侧面沿Y轴方向开设有第三滚槽;第二调节件的侧面沿Y轴方向开设有第四滚槽;滚子组件设有至少两组且包括有第一滚子组和第二滚子组,第一滚子组限位于第一滚槽和第二滚槽之间,第二滚子组限位于第三滚槽和第四滚槽之间。本申请的柔性机构及具有其的柔性夹头在能够实现变角度动力传递的同时,也具有较高的轴向传递精度。

Description

柔性机构及具有其的柔性夹头
技术领域
本申请涉及一种传动机构,特别涉及一种柔性机构及具有其的柔性夹头。
背景技术
相关技术中,万向节即万向接头,英文名称universal joint,是实现变角度动力传递的机件,用于需要改变传动轴线方向的位置,它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。在机床加工过程中,也经常通过万向节实现夹头与旋转驱动件的连接,从而减低在对工件加工过程中,工件的跳动对夹头造成的磨损。但是由于万向节结构存在部件间隙,从而导致加工过程中工件会出现轴向的偏移,从而影响工件的加工精度。
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,本申请提出一种柔性机构,在能够实现变角度动力传递的同时,也具有较高的轴向传递精度。
本发明还提出一种具有上述柔性机构的柔性夹头。
根据本发明的第一方面实施例的柔性机构,包括:连接件、第一调节件、第二调节件、滚子组件以及锁紧组件;所述连接件的侧面沿X轴方向开设有第一滚槽;第一调节件沿Z轴方向设于所述连接件的一侧,所述第一调节件靠近所述连接件的一端的侧面沿所述X轴方向开设有第二滚槽,所述第一调节件远离所述连接件的一端的侧面沿Y轴方向开设有第三滚槽;第二调节件沿所述Z轴方向设于所述第一调节件远离所述连接件的一端,所述第二调节件的侧面沿所述Y轴方向开设有第四滚槽,所述X轴、所述Y轴和所述Z轴相互垂直;滚子组件设有至少两组且包括有第一滚子组和第二滚子组,所述第一滚子组包括有若干第一滚子,所述第一滚子依次沿所述X轴方向排列,并限位于所述第一滚槽和所述第二滚槽之间,以使所述第一调节件和所述连接件能够沿所述X轴方向相对滑动,所述第二滚子组包括有若干第二滚子,所述第二滚子依次沿所述Y轴方向排列,并限位于所述第三滚槽和所述第四滚槽之间,以使所述第一调节件和所述第二调节件能够沿所述Y轴方向相对滑动;锁紧组件用于限制所述连接件和所述第一调节件沿所述X轴方向相对移动的距离,以及用于限制所述第一调节件和所述第二调节件沿所述Y轴方向相对移动的距离。
根据本发明实施例的柔性机构,至少具有如下有益效果:柔性机构包括有连接件、第一调节件、第二调节件、滚子组件以及锁紧组件;连接件、第一调节件和第二调节件依次沿Z轴方向设置,滚子组件包括有第一滚子组和第二滚子组,第一滚子组含有的若干第一滚子沿X轴方向排列,并且限位在连接件侧面沿X轴方向开设的第一滚槽和第一调节件侧面沿X轴方向开设的第二滚槽之间,从而使得连接件和第一调节件能够通过第一滚子沿X轴方向相对滑动,并且由于第一滚子同时限位在第一滚槽和第二滚槽,从而也限制了连接件和第一调节件沿Z轴的相对移动;第二滚子组含有的若干第二滚子沿Y轴方向依次排列,并且限位在第一调节件侧面开设的第三滚槽和第二调节件侧面开设的第四滚槽之间,从而使得第一调节件和第二调节件能够通过第二棍子沿Y轴方向相对滑动,并且由于第二滚子同时限位在第三滚槽和第四滚槽,从而也限制了第二调节件和第一调节件沿Z轴方向的相对移动;另外通过锁紧组件限制连接件和第一调节件沿X轴方向相对移动的距离,以防止连接件和第一调节件沿X轴方向相互脱离,同时通过锁紧组件也限制了第一调节件和第二调节件沿Y轴方向相对移动的距离,从而防止第一调节件和第二调节件沿Y轴方向相互脱离;因此,连接件和第一调节件能够沿X轴方向相对滑动,第一调节件和第二调节件能够沿Y轴方向相对滑动,从而通过连接件、第一调节件和第二调节件传递改变轴向方向的动力的过程中,连接件、第一调节件和第二调节件能够实现不同轴的自适应调节,同时也避免了万向节的结构间隙所导致的轴向偏移误差,从而使得本申请中的柔性机构在能够实现变角度动力传递的同时,也具有较高的轴向传递精度。
根据本发明的一些实施例,所述第一滚子和所述第二滚子均为滚珠,所述第一滚槽、所述第二滚槽、所述第三滚槽以及所述第四滚槽均为与所述滚珠相适配的弧形槽。
根据本发明的一些实施例,所述锁紧组件包括有锁紧套和锁紧件,所述锁紧套套设于所述连接件、所述第一调节件和所述第二调节件外,所述锁紧件用于将所述连接件、所述第一调节件、所述第二调节件中的任意一个与所述锁紧套连接,所述锁紧套遮盖所述第一滚槽和所述第二滚槽两端的槽口,以及所述第三滚槽和所述第四滚槽两端的槽口。
根据本发明的一些实施例,所述第一调节件靠近所述连接件的一端在所述Y轴方向的两侧分别形成有朝所述连接件延伸的第一凸起部,所述第二滚槽设有两条且分别位于两个所述第一凸起部的相对面,所述连接件靠近所述第一调节件的一端为第一插入部,所述第一插入部可沿所述X轴方向插设于两个所述第一凸起部之间,所述第一滚槽设有两条且分别位于所述第一插入部在所述Y轴方向上相互背离的两个侧面,所述第一调节件靠近所述第二调节件的一端在所述X轴方向的两侧分别形成有朝向所述第二调节件延伸的第二凸起部,所述第三滚槽设有两条且分别位于两个所述第二凸起部的相对面,所述第二调节件靠近所述第一调节件的一端为第二插入部,所述第二插入部可沿所述Y轴方向插设于两个所述第二凸起部之间,所述第四滚槽设有两条且分别位于所述第二插入部在所述X轴方向上相互背离的两个侧面。
根据本发明的一些实施例,所述第一调节件还包括有弹性部,所述第一凸起部和所述第二凸起部分别设于所述弹性部的两端,所述弹性部靠近所述第一凸起部的一端的侧壁在所述Y轴方向的两侧分别开设有沿所述X轴方向延伸的第一弹性槽,所述第一弹性槽用于提供所述第一凸起部在所述滚珠的抵持下发生弹性形变所需要的空间,所述弹性部靠近所述第二凸起部的一端的侧壁在所述X轴方向的两侧分别开设有沿所述Y轴方向延伸的第二弹性槽,所述第二弹性槽用于提供所述第二凸起部在所述滚珠的抵持下发生弹性形变所需要的空间。
根据本发明的一些实施例,所述锁紧组件还包括有多个压紧件,所述压紧件连接所述锁紧套,并用于压紧所述第一凸起部,以使所述第二滚槽和所述第一滚槽的槽面相互靠近,以及用于压紧所述第二凸起部,以使所述第三滚槽和所述第四滚槽的槽面相互靠近。
根据本发明的一些实施例,所述连接件、所述第一调节件和所述第二调节件的中部均开设有沿所述Z轴方向延伸的通孔。
根据本发明的第二方面实施例的柔性夹头,所述柔性夹头包括有弹性夹头和本发明上述第一方面实施例的柔性机构,所述弹性夹头与所述连接件连接,并用于与所述连接件配合以夹紧或释放工件。
根据本发明第二方面实施例的柔性夹头,至少具有如下有益效果:这种柔性夹头除了包括上述第一方面实施例中的柔性机构外,还包括有弹性夹头,弹性夹头连接连接件,并能够配合连接件实现对工件的夹紧或释放,并且工件在加工过程中发生跳动时,由于柔性机构的存在,能够降低工件对弹性夹头的磨损,以及对整个夹头的损伤。
根据本发明的一些实施例,还包括有第一驱动件,所述第一驱动件的输出端连接所述第二调节件,并用于驱动所述第二调节件沿XY面转动,所述XY面为所述X轴和所述Y轴所在的平面。
根据本发明的一些实施例,还包括有V型块和压板,所述V型块设于所述连接件远离所述第二调节件的一侧,所述V型块的一侧设有V型槽,以供放置所述工件,所述压板设于所述V型块设有所述V型槽的一侧,并用于配合所述V型块对所述工件进行径向的定位,以使所述工件始终与所述V型槽相切。
本申请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,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明,其中:
图1为本发明第一方面实施例的柔性机构的其中一实施例的结构示意图;
图2为图1中所示的柔性机构去除锁紧组件和筒夹轴后的结构示意图;
图3为图1中所示的柔性机构去除筒夹轴后的爆炸图;
图4为本发明第二方面实施例的柔性夹头的其中一实施例的结构示意图;
图5为图4中所示的柔性夹头的另一个视角的结构示意图;
图6为图5中所示的柔性夹头的剖视图A-A。
附图标记:
连接件100;第一插入部110;第一滚槽111;第一调节件200;第一凸起部210;第二滚槽211;第二凸起部220;第三滚槽221;弹性部230;第一弹性槽231;第二弹性槽232;螺纹孔233;第二调节件300;第二插入部310;第四滚槽311;第一滚子组410;第二滚子组420;锁紧组件500;锁紧套510;过孔520;压紧孔530;弹性夹头600;第一驱动件700;减速机800;V型块900;V型槽910;工件1000。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,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,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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申请和简化描述,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申请的限制。
在本申请的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
本申请的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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申请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。
下面参考图1至图6描述本发明实施例的柔性机构及具有其的柔性夹头。
如图1至图3所示,根据本发明第一方面实施例的柔性机构,包括:连接件100、第一调节件200、第二调节件300、滚子组件以及锁紧组件500;连接件100的侧面沿X轴方向开设有第一滚槽111;第一调节件200沿Z轴方向设于连接件100的一侧,第一调节件200靠近连接件100的一端的侧面沿X轴方向开设有第二滚槽211,第一调节件200远离连接件100的一端的侧面沿Y轴方向开设有第三滚槽221;第二调节件300沿Z轴方向设于第一调节件200远离连接件100的一端,第二调节件300的侧面沿Y轴方向开设有第四滚槽311,X轴、Y轴和Z轴相互垂直;滚子组件设有至少两组且包括有第一滚子组410和第二滚子组420,第一滚子组410包括有若干第一滚子,第一滚子依次沿X轴方向排列,并限位于第一滚槽111和第二滚槽211之间,以使第一调节件200和连接件100能够沿X轴方向相对滑动,第二滚子组420包括有若干第二滚子,第二滚子依次沿Y轴方向排列,并限位于第三滚槽221和第四滚槽311之间,以使第一调节件200和第二调节件300能够沿Y轴方向相对滑动;锁紧组件500用于限制连接件100和第一调节件200沿X轴方向相对移动的距离,以及用于限制第一调节件200和第二调节件300沿Y轴方向相对移动的距离。
可以理解的是,柔性机构包括有连接件100、第一调节件200、第二调节件300、滚子组件以及锁紧组件500;连接件100、第一调节件200和第二调节件300依次沿Z轴方向设置,滚子组件包括有第一滚子组410和第二滚子组420,第一滚子组410含有的若干第一滚子沿X轴方向排列,并且限位在连接件100侧面沿X轴方向开设的第一滚槽111和第一调节件200侧面沿X轴方向开设的第二滚槽211之间,从而使得连接件100和第一调节件200能够通过第一滚子沿X轴方向相对滑动,并且由于第一滚子同时限位在第一滚槽111和第二滚槽211,从而也限制了连接件100和第一调节件200沿Z轴的相对移动;第二滚子组420含有的若干第二滚子沿Y轴方向依次排列,并且限位在第一调节件200侧面开设的第三滚槽221和第二调节件300侧面开设的第四滚槽311之间,从而使得第一调节件200和第二调节件300能够通过第二棍子沿Y轴方向相对滑动,并且由于第二滚子同时限位在第三滚槽221和第四滚槽311,从而也限制了第二调节件300和第一调节件200沿Z轴方向的相对移动;另外通过锁紧组件500限制连接件100和第一调节件200沿X轴方向相对移动的距离,以防止连接件100和第一调节件200沿X轴方向相互脱离,同时通过锁紧组件500也限制了第一调节件200和第二调节件300沿Y轴方向相对移动的距离,从而防止第一调节件200和第二调节件300沿Y轴方向相互脱离;因此,连接件100和第一调节件200能够沿X轴方向相对滑动,第一调节件200和第二调节件300能够沿Y轴方向相对滑动,从而通过连接件100、第一调节件200和第二调节件300传递改变轴向方向的动力的过程中,连接件100、第一调节件200和第二调节件300能够实现不同轴的自适应调节,同时也避免了万向节的结构间隙所导致的轴向偏移误差,从而使得本申请中的柔性机构在能够实现变角度动力传递的同时,也具有较高的轴向传递精度。
其中,X轴、Y轴和Z轴相互垂直。
可以理解的是,第一滚子和第二滚子均为滚珠,第一滚槽111、第二滚槽211、第三滚槽221以及第四滚槽311均为与滚珠相适配的弧形槽。例如,如图2至图3所示,在本实施例中,第一滚子和第二滚子都是滚珠,从而能够降低滚子滚动过程中出现卡滞的现象,而与滚珠对应的第一滚槽111、第二滚槽211、第三滚槽221和第四滚槽311都是与滚珠相适配的弧形槽,从而能够提高连接件100和第一调节件200沿X轴方向相对滑动的精度,以及提高第一调节件200和第二调节件300沿Y轴方向相对滑动的精度,防止了连接件100和第一调节件200沿Z轴方向的相对滑动,以及第一调节件200和第二调节件300沿Z轴方向的相对滑动。
应当理解的是,除了在本实施例中滚子采用滚珠的形式外,在其他一些实施例中,滚子还可以是圆柱体等能够滚动的滚动体;另外,除了在本实施例中第一滚槽111、第二滚槽211、第三滚槽221和第四滚槽311都采用与滚珠相适配的弧形槽的形式外,在其他一些实施例中,还可以是梯形槽或H型槽等。
可以理解的是,锁紧组件500包括有锁紧套510和锁紧件,锁紧套510套设于连接件100、第一调节件200和第二调节件300外,锁紧件用于将连接件100、第一调节件200、第二调节件300中的任意一个与锁紧套510连接,锁紧套510遮盖第一滚槽111和第二滚槽211两端的槽口,以及第三滚槽221和第四滚槽311两端的槽口。例如,如图1至图3所示,在本实施例中,锁紧组件500包括有锁紧套510和锁紧件,锁紧套510套设在连接件100、第一调节件200和第二调节件300外,锁紧件用于将连接件100、第一调节件200、第二调节件300中的任意一个与锁紧套510连接,从而能够实现锁紧套510对连接件100和第一调节件200在X轴方向相对滑动的距离的限制,也能够实现对第一调节件200和第二调节件300在Y轴方向相对滑动的距离的限制;另外,锁紧套510也能够遮挡第一滚槽111和第二滚槽211的槽口防止第一滚子滑出,以及遮挡第三滚槽221和第四滚槽311的槽口防止第二滚子滑出。
应当理解的是,在本实施例中,锁紧套510设有过孔520,第一调节件200设有对应过孔520的螺纹孔233,通过螺钉或螺栓实现锁紧套510和第一调节件200的锁紧。
应当理解的是,在连接件100、第一调节件200、第二调节件300以及锁紧套510外还可以罩设一个保护套,从而防止灰尘进入。
可以理解的是,第一调节件200靠近连接件100的一端在Y轴方向的两侧分别形成有朝连接件100延伸的第一凸起部210,第二滚槽211设有两条且分别位于两个第一凸起部210的相对面,连接件100靠近第一调节件200的一端为第一插入部110,第一插入部110可沿X轴方向插设于两个第一凸起部210之间,第一滚槽111设有两条且分别位于第一插入部110在Y轴方向上相互背离的两个侧面,第一调节件200靠近第二调节件300的一端在X轴方向的两侧分别形成有朝向第二调节件300延伸的第二凸起部220,第三滚槽221设有两条且分别位于两个第二凸起部220的相对面,第二调节件300靠近第一调节件200的一端为第二插入部310,第二插入部310可沿Y轴方向插设于两个第二凸起部220之间,第四滚槽311设有两条且分别位于第二插入部310在X轴方向上相互背离的两个侧面。
例如,如图2至图3所示,在本实施例中,连接件100靠近第一调节件200的一端为第一插入部110,第一插入部110在Y轴方向相互背离的两个侧面分别设置一条第一滚槽111,第一调节件200靠近连接件100的一端在Y轴方向的两侧分别形成有朝向连接件100延伸的第一凸起部210,第二滚槽211设置有两条,并且分别位于两个第一凸起部210的相对面,第一插入部110可沿X轴方向插设于两个第一凸起部210之间,第一滚子组410设有两组,且分别位于两组第一滚槽111和第二滚槽211之间,从而在实现连接件100和第一调节件200能够沿X轴方向相对滑动的同时,也能够限制连接件100和第一调节件200沿Y轴方向的相对滑动和沿Z轴方向的相对滑动;第一调节件200靠近第二调节件300的一端在X轴方向的两侧分别形成有向第二调节件300延伸的第二凸起部220,第三滚槽221设有两条,并且分别位于两个第二凸起部220的相对面,第二调节件300靠近第一调节件200的一端为第二插入部310,第二插入部310沿X轴方向的两侧面分别设有一条第四滚槽311,第二插入部310可沿Y轴方向插入两个第二凸起部220之间,并且第二滚子组420设有的两组分别位于两组第三滚槽221和第四滚槽311之间,从而在实现第一调节件200和第二调节件300能够沿Y轴方向相对滑动的同时,也能够限制第二调节件300和第一调节件200沿X轴方向的相对滑动和沿Z轴方向的相对滑动。
可以理解的是,第一调节件200还包括有弹性部230,第一凸起部210和第二凸起部220分别设于弹性部230的两端,弹性部230靠近第一凸起部210的一端的侧壁在Y轴方向的两侧分别开设有沿X轴方向延伸的第一弹性槽231,第一弹性槽231用于提供第一凸起部210在滚珠的抵持下发生弹性形变所需要的空间,弹性部230靠近第二凸起部220的一端的侧壁在X轴方向的两侧分别开设有沿Y轴方向延伸的第二弹性槽232,第二弹性槽232用于提供第二凸起部220在滚珠的抵持下发生弹性形变所需要的空间。例如,如图至图所示,在本实施例中,第一调节件200还包括有位于第一凸起部210和第二凸起部220之间的弹性部230,弹性部230的侧壁开设有沿X轴方向延伸的第一弹性槽231,从而当第二滚槽211出现负公差而导致对第一滚子组410的挤压过紧时,弹性部230受到滚珠的挤压后能够在第一弹性槽231发生形变,从而保证第一滚子组410的滚动;同样地,在弹性件的侧壁还开设有沿Y轴方向的第二弹性槽232,从而当第三滚槽221出现负公差而导致对第二滚子组420挤压过紧时,弹性部230受到滚珠挤压后能够在第二弹性槽232发生形变,从而保证第二滚子组420的滚动。
具体地,第一弹性槽231设有两条,且分别位于弹性部230靠近第一凸起部210的一端在Y轴方向上相互背离的两个侧面,第二弹性槽232设有两条,且分别位于弹性部230靠近第二凸起部220的一端在X轴方向上相互背离的两个侧面。
可以理解的是,锁紧组件500还包括有多个压紧件,压紧件连接锁紧套510,并用于压紧第一凸起部210,以使第二滚槽211和第一滚槽111的槽面相互靠近,以及用于压紧第二凸起部220,以使第三滚槽221和第四滚槽311的槽面相互靠近。例如,如图2至图3所示,在本实施例中,锁紧组件500还包括有多个压紧件,当第一滚槽111和第二滚槽211之间的间隙过大,或者加工出的第二滚槽211为正公差时,通过压紧件压紧第一凸起部210,从而使得第一滚槽111和第二滚槽211的槽面靠近,从而使得第一滚子组410能够贴紧第一滚槽111和第二滚槽211,以确保连接件100和第一调节件200通过第一滚子组410在X轴方向上的相对滑动。同样地,当第三滚槽221和第四滚槽311之间的间隙过大,或加工出的第三滚槽221为正公差时,通过压紧件压紧第二凸起部220,从而使第三滚槽221和第四滚槽311的槽面相互靠近,以使第二滚子组420能够贴紧第三滚槽221和第四滚槽311。
可以理解的是,连接件100、第一调节件200和第二调节件300的中部均开设有沿Z轴方向延伸的通孔。例如,如图3所示,在本实施例中,柔性机构沿Z轴方向的两端分别为连接件100和第二调节件300,连接件100、第一调节件200和第二调节件300的中部均开设有沿Z轴方向的通孔,从而在连接件100、第一调节件200和第二调节件300内部穿设零部件,例如弹性夹头600,弹性夹头600的一端露出连接件100远离第二调节件300的一端,弹性夹头600的另一端露出第二调节件300远离连接件100的一端,并能够与第二驱动件连接,第二驱动件能够驱动弹性夹头600沿Z轴方向的移动,从而使得弹性夹头600能够在第二驱动件的驱动下与连接件100配合以实现张开和收拢。
应当理解的是,这种柔性机构还包括有与连接件100固定的筒夹轴,筒夹轴穿设于连接件100、第一调节件200和第二调节件300,且两端分别露出于连接件100和第二调节件300,筒夹轴沿Z轴方向中空,弹性夹头600穿设于筒夹轴,从而在筒夹轴的配合下实现张开或收拢,以对工件释放或夹紧。
在一些实施例中,筒夹轴和连接件100可以做成一体,筒夹轴包括有两部分,且分别位于连接件100的两端。
如图4至图6所示,根据本发明第一方面实施例的柔性夹头,柔性夹头包括有弹性夹头600和上述第一方面实施例中任一的柔性机构,弹性夹头600连接连接件100,并用于与连接件100配合以夹紧或释放工件1000。
可以理解的是,这种柔性夹头除了包括上述第一方面实施例中的柔性机构外,还包括有弹性夹头600,弹性夹头600与连接件100连接,并能够配合连接件100实现对工件1000的夹紧或释放,并且工件1000在加工过程中发生跳动时,由于柔性机构的存在,能够降低工件1000对弹性夹头600的磨损,以及对整个柔性夹头的损伤。
应当理解的是,弹性夹头600可以设置成包括筒夹和弹性件的形式,还可以设置成筒夹和第二驱动件的形式。当弹性夹头600设置成包括筒夹和弹性件的形式时,筒夹和弹性件连接,并且分别可以露出连接件100的一端和第二调节件300的一端,当挤压弹性件时,筒夹可以露出连接件100的一端,从而撑开以释放工件1000,当弹性件处于自然状态下时,筒夹在弹性件的作用下缩回连接件100,并收拢以夹紧工件1000。当弹性夹头600设置成筒夹和第二驱动件的形式时,筒夹露出连接件100的一端能够在第二驱动件的驱动下沿Z轴方向移动,以伸出或缩回连接件100,从而张开以释放工件1000或收拢以夹紧工件1000。
可以理解的是,还包括有第一驱动件700,第一驱动件700的输出端连接第二调节件300,并用于驱动第二调节件300沿XY面转动,XY面为X轴和Y轴所在的平面。例如,如图4至图6所示,在本实施例中,柔性夹头还包括有连接第二调节件300的第一驱动件700,以用于驱动第二调节件300转动,从而通过第一调节件200传递至连接件100、弹性夹头600,以实现工件1000的转动。
可以理解的是,还包括有V型块900和压板,V型块900设于连接件100远离第二调节件300的一侧,V型块900的一侧设有V型槽910,以供放置工件1000,压板设于V型块900设有V型槽910的一侧,并用于配合V型块900对工件1000进行径向的定位,以使工件1000始终与V型槽910相切。例如,如图4至图6所示,在本实施例中,工件1000的一端可以通过压板和V型块900实现定位,从而限制了工件1000的径向跳动,降低加工过程中工件1000径向跳动造成工件1000径向加工的不良。
应当理解的是,即便当V型块900的V型槽910被磨损时,导致V型槽910和弹性夹头600在Z轴方向上不在一条轴线上。具体地,当V型槽910开口朝上时,被磨损的V型槽910在高度方向上低于弹性夹头600的夹持位,此时,由压板和V型块900定位的工件1000通过柔性机构的自适应调节,依旧能够将弹性夹头600调整到与磨损后的V型槽910在Z轴方向共轴,从而实现对工件1000的高精度加工。
应当理解的是,还包括有减速机800,减速机800分别连接第一驱动件700和第二调节件300,第一驱动件的输出端通过减速机800偏心连接于第二调节件300,V型块900与减速机800外壳连接固定。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明,但是本申请不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.柔性机构,其特征在于,包括:
连接件(100),所述连接件(100)的侧面沿X轴方向开设有第一滚槽(111);
第一调节件(200),沿Z轴方向设于所述连接件(100)的一侧,所述第一调节件(200)靠近所述连接件(100)的一端的侧面沿所述X轴方向开设有第二滚槽(211),所述第一调节件(200)远离所述连接件(100)的一端的侧面沿Y轴方向开设有第三滚槽(221);
第二调节件(300),沿所述Z轴方向设于所述第一调节件(200)远离所述连接件(100)的一端,所述第二调节件的侧面沿所述Y轴方向开设有第四滚槽(311),所述X轴、所述Y轴和所述Z轴相互垂直;
滚子组件,设有至少两组且包括有第一滚子组(410)和第二滚子组(420),所述第一滚子组(410)包括有若干第一滚子,所述第一滚子依次沿所述X轴方向排列,并限位于所述第一滚槽(111)和所述第二滚槽(211)之间,以使所述第一调节件(200)和所述连接件(100)能够沿所述X轴方向相对滑动,所述第二滚子组(420)包括有若干第二滚子,所述第二滚子依次沿所述Y轴方向排列,并限位于所述第三滚槽(221)和所述第四滚槽(311)之间,以使所述第一调节件(200)和所述第二调节件(300)能够沿所述Y轴方向相对滑动;
锁紧组件(500),用于限制所述连接件(100)和所述第一调节件(200)沿所述X轴方向相对移动的距离,以及用于限制所述第一调节件(200)和所述第二调节件(300)沿所述Y轴方向相对移动的距离。
2.根据权利要求1所述的柔性机构,其特征在于,所述第一滚子和所述第二滚子均为滚珠,所述第一滚槽(111)、所述第二滚槽(211)、所述第三滚槽(221)以及所述第四滚槽(311)均为与所述滚珠相适配的弧形槽。
3.根据权利要求2所述的柔性机构,其特征在于,所述锁紧组件(500)包括有锁紧套(510)和锁紧件,所述锁紧套(510)套设于所述连接件(100)、所述第一调节件(200)和所述第二调节件(300)外,所述锁紧件用于将所述连接件(100)、所述第一调节件(200)、所述第二调节件(300)中的任意一个与所述锁紧套(510)连接,所述锁紧套(510)遮盖所述第一滚槽(111)和所述第二滚槽(211)两端的槽口,以及所述第三滚槽(221)和所述第四滚槽(311)两端的槽口。
4.根据权利要求3所述的柔性机构,其特征在于,所述第一调节件(200)靠近所述连接件(100)的一端在所述Y轴方向的两侧分别形成有朝所述连接件(100)延伸的第一凸起部(210),所述第二滚槽(211)设有两条且分别位于两个所述第一凸起部(210)的相对面,所述连接件(100)靠近所述第一调节件(200)的一端为第一插入部(110),所述第一插入部(110)可沿所述X轴方向插设于两个所述第一凸起部(210)之间,所述第一滚槽(111)设有两条且分别位于所述第一插入部(110)在所述Y轴方向上相互背离的两个侧面,所述第一调节件(200)靠近所述第二调节件(300)的一端在所述X轴方向的两侧分别形成有朝向所述第二调节件(300)延伸的第二凸起部(220),所述第三滚槽(221)设有两条且分别位于两个所述第二凸起部(220)的相对面,所述第二调节件(300)靠近所述第一调节件(200)的一端为第二插入部(310),所述第二插入部(310)可沿所述Y轴方向插设于两个所述第二凸起部(220)之间,所述第四滚槽(311)设有两条且分别位于所述第二插入部(310)在所述X轴方向上相互背离的两个侧面。
5.根据权利要求4所述的柔性机构,其特征在于,所述第一调节件(200)还包括有弹性部(230),所述第一凸起部(210)和所述第二凸起部(220)分别设于所述弹性部(230)的两端,所述弹性部(230)靠近所述第一凸起部(210)的一端的侧壁在所述Y轴方向的两侧分别开设有沿所述X轴方向延伸的第一弹性槽(231),所述第一弹性槽(231)用于提供所述第一凸起部(210)在所述滚珠的抵持下发生弹性形变所需要的空间,所述弹性部(230)靠近所述第二凸起部(220)的一端的侧壁在所述X轴方向的两侧分别开设有沿所述Y轴方向延伸的第二弹性槽(232),所述第二弹性槽(232)用于提供所述第二凸起部(220)在所述滚珠的抵持下发生弹性形变所需要的空间。
6.根据权利要求4所述的柔性机构,其特征在于,所述锁紧组件(500)还包括有多个压紧件,所述压紧件连接所述锁紧套(510),并用于压紧所述第一凸起部(210),以使所述第二滚槽(211)和所述第一滚槽(111)的槽面相互靠近,以及用于压紧所述第二凸起部(220),以使所述第三滚槽(221)和所述第四滚槽(311)的槽面相互靠近。
7.根据权利要求1所述的柔性机构,其特征在于,所述连接件(100)、所述第一调节件(200)和所述第二调节件(300)的中部均开设有沿所述Z轴方向延伸的通孔。
8.一种柔性夹头,其特征在于,包括有弹性夹头(600)和上述权利要求1-7中任一所述的柔性机构,所述弹性夹头(600)与所述连接件(100)连接,并用于与所述连接件(100)配合以夹紧或释放工件(1000)。
9.根据权利要求8所述的柔性夹头,其特征在于,还包括有第一驱动件(700),所述第一驱动件(700)的输出端连接所述第二调节件(300),并用于驱动所述第二调节件(300)沿XY面转动,所述XY面为所述X轴和所述Y轴所在的平面。
10.根据权利要求9所述的柔性夹头,其特征在于,还包括有V型块(900)和压板,所述V型块(900)设于所述连接件(100)远离所述第二调节件(300)的一侧,所述V型块(900)的一侧设有V型槽(910),以供放置所述工件(1000),所述压板设于所述V型块(900)设有所述V型槽(910)的一侧,并用于配合所述V型块(900)对所述工件(1000)进行径向的定位,以使所述工件(1000)始终与所述V型槽(910)相切。
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