專利名稱：一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械原理與機構(gòu)學(xué)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)。
背景技術(shù)：
設(shè)計機床夾具時，常常會遇到在被夾持工件的毛面上對多個點位同時進(jìn)行同步夾緊的情況。為了保證在各加緊點位均能可靠的夾緊被加持工件，傳統(tǒng)的做法大體有兩種一個是按照“單點位獨立驅(qū)動”的設(shè)計思想，即在每一個夾緊點設(shè)置一個獨立的驅(qū)動傳動機構(gòu)；另一個做法是采用“帶均載機構(gòu)的多點位同步驅(qū)動”的設(shè)計思想，即采用一個驅(qū)動裝置同時帶動多個夾緊執(zhí)行構(gòu)件，為了保證各夾緊執(zhí)行構(gòu)件均能可靠地起到夾緊作用，需要在夾緊執(zhí)行構(gòu)件和驅(qū)動裝置之間設(shè)置專門的均載機構(gòu)，如杠桿機構(gòu)等。前者需要多個驅(qū)動傳動機構(gòu)，后者需要專門設(shè)計的均載機構(gòu)，結(jié)果是機床夾具的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、制造費用較高。中國專利申請?zhí)?01010613123. 4申請日2010-12-29的專利文件，公開了一種機床夾具夾緊機構(gòu)，該機構(gòu)包括驅(qū)動裝置、傳動桿、頂桿、轉(zhuǎn)桿、推桿、執(zhí)行桿，所述的驅(qū)動裝置固定設(shè)置在機構(gòu)內(nèi)，所述的傳動桿一端與驅(qū)動裝置傳動連接，另一端與頂桿活動相連，所述的轉(zhuǎn)桿一端與機構(gòu)活動連接，另一端與頂桿、推桿活動連接，所述的推桿另一端與執(zhí)行桿活動連接，所述的執(zhí)行桿中部通過一支點與機構(gòu)活動連接，執(zhí)行桿的前端設(shè)有用于夾緊工件的夾緊元件。該發(fā)明的優(yōu)點是體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，可以彌補驅(qū)動裝置擺動空間不足而帶來的安裝或使用方面的限制。但是，該發(fā)明的技術(shù)方案的不足之處在于，該發(fā)明的機構(gòu)過于復(fù)雜，制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
1.要解決的技術(shù)問題
針對機床夾具在多個夾持點位有同步夾緊的需求，而現(xiàn)有技術(shù)中機床夾具的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、制造費用較高的問題，本發(fā)明提供了一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，以該機構(gòu)為并聯(lián)組合單元，采用集中驅(qū)動的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)機床夾具多點位同步可靠夾緊。2.技術(shù)方案
本發(fā)明的原理通過設(shè)置彈性導(dǎo)桿構(gòu)件，實現(xiàn)驅(qū)動轉(zhuǎn)臂與滑塊之間的大剛度彈性聯(lián)接，并由驅(qū)動轉(zhuǎn)臂、彈性導(dǎo)桿、滑塊以及機架構(gòu)成彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)。該機構(gòu)具有在驅(qū)動轉(zhuǎn)臂的輸入位移保持不變的情況下，滑塊的位移量隨其負(fù)載大小而變化的運動特性；以該彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)為基本單元，通過集中驅(qū)動的方式進(jìn)行并聯(lián)組合，每一基本單元的輸出構(gòu)件作為一個夾緊執(zhí)行構(gòu)件，實現(xiàn)對被夾緊對象的多點位夾緊。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。本發(fā)明的一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，它包括驅(qū)動轉(zhuǎn)臂、彈性導(dǎo)桿、滑塊和機架，所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂通過轉(zhuǎn)動副A安裝在所述的機架上，所述的滑塊通過移動副D安裝在所述的機架上；所述的彈性導(dǎo)桿從左至右依次包括三個部分轉(zhuǎn)動副要素C1、板型彈簧K和移動副要素B II，所述的轉(zhuǎn)動副要素C I與所述的滑塊上的轉(zhuǎn)動副要素構(gòu)成轉(zhuǎn)動副C，所述的移動副要素B II與所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂上的移動副要素構(gòu)成移動副B ;所述的彈性導(dǎo)桿通過轉(zhuǎn)動副C與所述的滑塊聯(lián)接，所述的彈性導(dǎo)桿通過移動副B與所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂聯(lián)接。優(yōu)選地，所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂上的移動副要素是包容面，所述彈性導(dǎo)桿的移動副要素B II是被包容面。優(yōu)選地，所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂上的移動副要素是被包容面，所述彈性導(dǎo)桿的移動副要素B II是包容面。優(yōu)選地，所述的滑塊上的移動副要素是包容面或被包容面。優(yōu)選地，所述的彈性導(dǎo)桿上與所述滑塊接觸的轉(zhuǎn)動副要素C I的橫截面為圓形。3.有益效果
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點在于
(1)本發(fā)明設(shè)計了一種彈性導(dǎo)桿，該彈性導(dǎo)桿包括轉(zhuǎn)動副要素C1、板型彈簧K和移動副要素B II，彈性導(dǎo)桿通過轉(zhuǎn)動副C與滑塊聯(lián)接，彈性導(dǎo)桿通過移動副B與驅(qū)動轉(zhuǎn)臂聯(lián)接，采用具有彈性功能的板型彈簧K作為彈性導(dǎo)桿的主體是本發(fā)明設(shè)計最為巧妙之處，可以有效實現(xiàn)驅(qū)動轉(zhuǎn)臂與滑塊之間的大剛度彈性聯(lián)接，并由驅(qū)動轉(zhuǎn)臂、彈性導(dǎo)桿、滑塊構(gòu)成帶有彈性擺動導(dǎo)桿的滑塊機構(gòu)；
(2)相比于現(xiàn)有技術(shù)中的“單點位獨立驅(qū)動”、“帶均載機構(gòu)的多點位同步驅(qū)動”的設(shè)計思路，本發(fā)明突破了傳統(tǒng)的設(shè)計方式，實現(xiàn)了在驅(qū)動轉(zhuǎn)臂的角位移一定的前提下，由彈性擺動導(dǎo)桿滑塊構(gòu)成的并聯(lián)組合機構(gòu)中的各個滑塊能適應(yīng)各加緊點位不同的位移需求，達(dá)到多點位同步可靠加緊的目的，且結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，制造費用大大降低。


圖1是滑桿式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖2是三組滑桿式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊并聯(lián)組合機構(gòu)俯視圖3是滑桿式彈性導(dǎo)桿的軸測圖4是滑套式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖5是滑套式彈性導(dǎo)桿的軸測圖。圖中標(biāo)號名稱1、驅(qū)動轉(zhuǎn)臂；2、彈性導(dǎo)桿；3、滑塊；4、機架；5、被夾持工件。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖和具體的實施例，對本發(fā)明作詳細(xì)描述。實施例1
本實施例1設(shè)計的是滑桿式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)如下。如圖1所示，本實施例1的滑桿式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，包括驅(qū)動轉(zhuǎn)臂1、彈性導(dǎo)桿2、滑塊3和機架4四個組成部分。如圖3所示，彈性導(dǎo)桿2的主體是板型彈簧K，板型彈簧K的左端設(shè)有轉(zhuǎn)動副要素C I，板型彈簧K的右端設(shè)有移動副要素B II，轉(zhuǎn)動副要素C I與滑塊3上的轉(zhuǎn)動副要素構(gòu)成轉(zhuǎn)動副C，移動副要素B II與驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I上的移動副要素構(gòu)成移動副B。彈性導(dǎo)桿2上與滑塊3接觸的轉(zhuǎn)動副要素C I為圓形?；瑝K3的下端面與被夾持工件5接觸。
驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I通過轉(zhuǎn)動副A安裝在機架4上，滑塊3通過移動副D安裝在機架4上，彈性導(dǎo)桿2通過轉(zhuǎn)動副C與滑塊3聯(lián)接、通過移動副B與驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I聯(lián)接。當(dāng)驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I繞其轉(zhuǎn)動副A擺動時，通過彈性導(dǎo)桿2帶動滑塊3沿其移動副D的導(dǎo)路方向移動，滑塊3的豎直方向的位移量與機架4的尺寸H(即轉(zhuǎn)動副A的轉(zhuǎn)動圓心到彈性導(dǎo)桿2的轉(zhuǎn)動副要素C I的圓形截面的圓心所在豎直直線的水平距離)、驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I的角位移以及彈性導(dǎo)桿2的剛度系數(shù)K(由于彈性導(dǎo)桿2的剛度系數(shù)是經(jīng)過專門設(shè)計的，能夠保證滑塊3對夾緊點位在其法線方向的誤差適應(yīng)和夾緊力需求)和作用在滑塊3上的外力F有關(guān)HK .如圖1、圖3，本實施例1的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I上的移動副要素是包容面，移動副要素B II是被包容面。具體結(jié)構(gòu)如下彈性導(dǎo)桿2上的移動副要素B II的外表面為圓柱面；如圖2，驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I上設(shè)有三個內(nèi)圓柱面的移動副結(jié)構(gòu)要素，分別與三組滑桿式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)中的彈性導(dǎo)桿2上的外圓柱面移動副要素B II相配合，構(gòu)成由驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I集中驅(qū)動三個滑桿式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)的組合機構(gòu)，滑桿式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)的組數(shù)可根據(jù)需要選擇。實施例2
本實施例2設(shè)計的是滑套式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，其基本機構(gòu)同實施例1。其不同之處在于，彈性導(dǎo)桿2上與所述滑塊3接觸的轉(zhuǎn)動副要素C I的橫截面為矩形，另外，如圖4和圖5所示，本實施例2的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I上的移動副要素是被包容面，彈性導(dǎo)桿2上的移動副要素B II是包容面。具體結(jié)構(gòu)如下如圖5，彈性導(dǎo)桿2上的移動副要素B II設(shè)有內(nèi)圓柱面；如圖4，驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I上的移動副結(jié)構(gòu)要素設(shè)有外圓柱面，二者配合構(gòu)成移動副B。根據(jù)需要，由驅(qū)動轉(zhuǎn)臂I集中驅(qū)動的并聯(lián)組合機構(gòu)中滑套式彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)的組數(shù)是可選擇的。此外，對于實施例1、實施例2中的滑塊3上的移動副要素是包容面還是被包容面，同上述的移動副B，即可根據(jù)實際夾緊需求進(jìn)行設(shè)計，而滑塊3的截面形狀也可以根據(jù)實際需要設(shè)計成圓形的、方形的、矩形的或其他形狀。以上示意性地對本發(fā)明創(chuàng)造及其實施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明創(chuàng)造的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，它包括驅(qū)動轉(zhuǎn)臂(1)、彈性導(dǎo)桿(2)、滑塊(3)和機架(4)，其特征在于所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂(1)通過轉(zhuǎn)動副A安裝在所述的機架(4)上，所述的滑塊(3)通過移動副D安裝在所述的機架(4)上；所述的彈性導(dǎo)桿(2)從左至右依次包括三個部分轉(zhuǎn)動副要素C1、板型彈簧K和移動副要素B 11，所述的轉(zhuǎn)動副要素C 1與所述的滑塊(3)上的轉(zhuǎn)動副要素構(gòu)成轉(zhuǎn)動副C，所述的移動副要素B 11與所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂(1)上的移動副要素構(gòu)成移動副B ;所述的彈性導(dǎo)桿(2)通過轉(zhuǎn)動副C與所述的滑塊(3)聯(lián)接，所述的彈性導(dǎo)桿(2)通過移動副B與所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂(1)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，其特征在于所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂 (1)上的移動副要素是包容面，所述彈性導(dǎo)桿(2)的移動副要素B 11是被包容面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，其特征在于所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂 (1)上的移動副要素是被包容面，所述彈性導(dǎo)桿(2)的移動副要素B 11是包容面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，其特征在于所述的滑塊(3)上的移動副要素是包容面或被包容面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，其特征在于所述的彈性導(dǎo)桿(2)上與所述滑塊(3)接觸的轉(zhuǎn)動副要素C 1的橫截面為圓形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種彈性擺動導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)，屬于機械原理與機構(gòu)學(xué)領(lǐng)域。它包括驅(qū)動轉(zhuǎn)臂、彈性導(dǎo)桿、滑塊和機架，所述的彈性導(dǎo)桿通過轉(zhuǎn)動副C與所述的滑塊聯(lián)接，所述的彈性導(dǎo)桿通過移動副B與所述的驅(qū)動轉(zhuǎn)臂聯(lián)接。本發(fā)明通過設(shè)置帶有板型彈簧K的彈性導(dǎo)桿，構(gòu)建了驅(qū)動轉(zhuǎn)臂與滑塊之間的大剛度彈性聯(lián)接關(guān)系，在驅(qū)動轉(zhuǎn)臂的角位移一定的前提下，由彈性擺動導(dǎo)桿滑塊構(gòu)成的并聯(lián)組合機構(gòu)中的各個滑塊能適應(yīng)各加緊點位不同的位移需求、達(dá)到多點位同步可靠加緊的目的，且結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，制造費用大大降低。
文檔編號F16H21/44GK103047383SQ20121057089
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者張 杰, 王賢民, 呂云嵩, 馬兆允 申請人:南京工程學(xué)院