一种恒力柔顺机构制造技术

一种恒力柔顺机构，包括基座和恒力单元；基座为边长相等的多边形，基座的每个边上均垂直于基座所在面设置有恒力单元，形成恒力柔顺机构；恒力单元包括固定端、输出端、簧片和导向杆；固定端为多边形框架结构，固定端的一端固定设置在基座上，另一端设置有导向杆，且导向杆与固定端之间滑动连接；固定端框架内部靠近导向杆一侧设置有输出端，输出端的两侧分别通过若干簧片与固定端框架连接，导向杆的一端输出端固定连接。本发明专利技术的整体结构对称布置，受力情况良好，输出力波动小且有导向装置，精度较高。

A Constant Force Compliance Mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种恒力柔顺机构
本专利技术属于机械领域，特别涉及一种恒力柔顺机构。
技术介绍
柔顺恒力机构可以在一段行程内保持恒定的输出力，因此在诸多领域和场合得到了广泛应用，如脆弱或不规则物体夹持、管道清洗、热力发电、力矫正、质量测量、机器人末端执行器等。目前，获得恒力的方法有：机电一体化、重力平衡等方法。机电一体化技术通过在系统中引入反馈作用，可以实现力的精确控制，但控制系统比较复杂，同时，力传感器造价较高，且其容易被噪声干扰，可靠性不高。重力平衡法通过重物受到的重力作为恒力的输入，可以获得很高的精度，但是这种装置对安装位置要求较高，难以满足实际应用条件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种恒力柔顺机构，以解决上述问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种恒力柔顺机构，包括基座和恒力单元；基座为边长相等的多边形，基座的每个边上均垂直于基座所在面设置有恒力单元，形成恒力柔顺机构；恒力单元包括固定端、输出端、簧片和导向杆；固定端为多边形框架结构，固定端的一端固定设置在基座上，另一端设置有导向杆，且导向杆与固定端之间滑动连接；固定端框架内部靠近导向杆一侧设置有输出端，输出端的两侧分别通过若干簧片与固定端框架连接，导向杆的一端输出端固定连接。进一步的，固定端远离基座一侧的端部设置有连接块，连接块上设置有导向槽，导向杆一端设置在导向槽内，另一端固定设置在输出端的表面；输出端中心和导向杆中心轴线重合。进一步的，固定端远离基座一侧的端部上开设有导向孔，导向杆的一端穿过导向孔设置，另一端与输出端的端部固定连接；输出端中心和导向杆中心轴线重合。进一步的，簧片两端与输出端和固定端之间为固定连接或铰接。进一步的，导向杆为圆柱体或多棱柱。进一步的，输出端两侧的簧片相对于输出端对称设置；簧片的个数大于等于2。进一步的，簧片与导向杆延长线形成直角三角形，其锐角角度范围为20°～85°。。与现有技术相比，本专利技术有以下技术效果：本专利技术的整体结构对称布置，受力情况良好，输出力波动小且有导向装置，精度较高。本专利技术恒力机构的整体运动行程大，可以达到簧片长度的60％。本专利技术通过改变簧片的厚度、长度和数量，可以精准提供所需恒力。本专利技术通过改变簧片尺寸和分布、输出端和固定端的形状、导向装置的方式，可以适应多种限制空间。附图说明图1是本专利技术结构示意图；图2是本专利技术恒力单元结构示意图；图3是本专利技术恒力单元结构示意图。其中：1、输出端；2、簧片；3、固定端；4、导向杆；具体实施方式以下结合附图对本专利技术进一步说明：请参阅图1至图3，一种恒力柔顺机构，包括基座6和恒力单元；基座6为边长相等的多边形，基座6的每个边上均垂直于基座6所在面设置有恒力单元，形成恒力柔顺机构；恒力单元包括固定端3、输出端1、簧片2和导向杆4；固定端3为多边形框架结构，固定端3的一端固定设置在基座6上，另一端设置有导向杆4，且导向杆4与固定端3之间滑动连接；固定端3框架内部靠近导向杆4一侧设置有输出端1，输出端1的两侧分别通过若干簧片2与固定端3框架连接，导向杆4的一端输出端1固定连接。固定端3远离基座6一侧的端部设置有连接块7，连接块7上设置有导向槽，导向杆4一端设置在导向槽内，另一端固定设置在输出端1的表面；输出端1中心和导向杆4中心轴线重合。固定端3远离基座6一侧的端部上开设有导向孔，导向杆4的一端穿过导向孔设置，另一端与输出端1的端部固定连接；输出端1中心和导向杆4中心轴线重合。簧片2两端与输出端1和固定端3之间为固定连接或铰接。导向杆4为圆柱体或多棱柱。输出端1两侧的簧片2相对于输出端1对称设置；簧片2的个数大于等于2。簧片2与导向杆4延长线形成直角三角形，其锐角角度范围为20°～85°。。实施例1：一种恒力柔顺机构，包括基座6和恒力单元；基座6为等边三角形，基座6的每个边上均垂直于基座6所在面设置有恒力单元，形成恒力柔顺机构；恒力单元包括固定端3、输出端1、簧片2和导向杆4；固定端3为六边形框架结构，固定端3的一端固定设置在基座6上，另一端设置有导向杆4，且导向杆4与固定端3之间滑动连接；固定端3框架内部靠近导向杆4一侧设置有输出端1，输出端1的两侧分别通过若干簧片2与固定端3框架连接，导向杆4的一端输出端1固定连接。固定端3远离基座6一侧的端部设置有连接块7，连接块7上设置有导向槽，导向杆4一端设置在导向槽内，另一端固定设置在输出端1的表面；输出端1中心和导向杆4中心轴线重合。固定端3远离基座6一侧的端部上开设有导向孔，导向杆4的一端穿过导向孔设置，另一端与输出端1的端部固定连接；输出端1中心和导向杆4中心轴线重合。簧片2两端与输出端1和固定端3之间为铰接。导向杆4为圆柱体。输出端1两侧的簧片2相对于输出端1对称设置；簧片2的个数为6。簧片2与导向杆4延长线形成直角三角形，其中两个锐角呈64.5°和25.5°。输出端1，固定端3，导向杆4是刚体，簧片2是可变形柔性材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种恒力柔顺机构，其特征在于，包括基座(6)和恒力单元；基座(6)为边长相等的多边形，基座(6)的每个边上均垂直于基座(6)所在面设置有恒力单元，形成恒力柔顺机构；恒力单元包括固定端(3)、输出端(1)、簧片(2)和导向杆(4)；固定端(3)为多边形框架结构，固定端(3)的一端固定设置在基座(6)上，另一端设置有导向杆(4)，且导向杆(4)与固定端(3)之间滑动连接；固定端(3)框架内部靠近导向杆(4)一侧设置有输出端(1)，输出端(1)的两侧分别通过若干簧片(2)与固定端(3)框架连接，导向杆(4)的一端输出端(1)固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种恒力柔顺机构，其特征在于，包括基座(6)和恒力单元；基座(6)为边长相等的多边形，基座(6)的每个边上均垂直于基座(6)所在面设置有恒力单元，形成恒力柔顺机构；恒力单元包括固定端(3)、输出端(1)、簧片(2)和导向杆(4)；固定端(3)为多边形框架结构，固定端(3)的一端固定设置在基座(6)上，另一端设置有导向杆(4)，且导向杆(4)与固定端(3)之间滑动连接；固定端(3)框架内部靠近导向杆(4)一侧设置有输出端(1)，输出端(1)的两侧分别通过若干簧片(2)与固定端(3)框架连接，导向杆(4)的一端输出端(1)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种恒力柔顺机构，其特征在于，固定端(3)远离基座(6)一侧的端部设置有连接块(7)，连接块(7)上设置有导向槽，导向杆(4)一端设置在导向槽内，另一端固定设置在输出端(1)的表...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贵敏，马付雷，李玲玲，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61