本发明专利技术公开了一种提供均布力的柔性夹持装置及方法、振动切削装置，属于精密刀片的夹持领域。柔性夹持装置包括至少一个夹具组件，每个夹具组件均包括基板、顶板和压板。顶板通过第一铰接部与基板连接设置形成一级柔性机构，使得顶板一端的受力能够沿铰接部的中心轴线方向均匀分布，进而均匀地传导到顶板的另一端。且在第一铰接部的两侧分别形成收缩部与扩张部，压板设置于收缩部中。压板通过第二铰接部与顶板连接设置形成二级柔性机构，以使压板与基板之间形成夹持部。由于压板通过二级柔性机构与顶板连接，使得压板能够有更大的自由度，从而保证压板与刀片之间形成均匀的面接触，进而能够均匀刀片上的夹持力，避免刀片由于夹持造成的变形，保证切削效果的稳定。
【技术实现步骤摘要】
一种提供均布力的柔性夹持装置及方法、振动切削装置
本专利技术涉及精密刀片的夹持领域，特别涉及一种提供均布力的柔性夹持装置及方法、振动切削装置。
技术介绍
在现代生物研究和医学检查中，常常需要使用切削装置将生物组织制作成一定厚度的薄切片，以便进行染色、免疫组化、成像等进一步的处理和观察。振动切削装置可以利用一定的驱动力驱动刀片沿刀刃方向往复振动，以撕裂柔软的生物组织，同时刀片或被切削组织沿垂直于振动方向进刀，实现切片过程，将生物组织切成数微米至数百微米的薄切片。夹持装置固定在振动切削装置上，用于固定和夹持刀片，进行切削。现有的夹持装置一般是基于杠杆机构的夹持装置，采用柔性或刚性杠杆机构，通过给杠杆的一侧施加作用力，通过支点将力传递到杠杆的另一侧，即安装刀片的部位，完成刀片的夹持。但是两者有一个共同的缺点，由于刀片在杠杆上的受力大小与距离支点的长度有关，因此，在杠杆的延伸方向，刀片上受力不均匀，即离杠杆支点远的远端受力大，离杠杆近的近端受力小。这将使得夹持装置与刀片仅有远端线性接触，导致刀片的局部产生很大的压强，进而刀片产生变形，影响切削的效果。
技术实现思路
专利技术实施例提供了一种提供均布力的柔性夹持装置及方法、振动切削装置，能够使柔性夹持装置与刀片形成均匀的面接触，减少刀片变形，保证切削效果的稳定。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种提供均布力的柔性夹持装置，该装置包括至少一个夹具组件，每个所述夹具组件均包括基板、顶板和压板，所述顶板通过第一铰接部与所述基板连接设置形成一级柔性机构，且在所述第一铰接部的两侧分别形成收缩部与扩张部，所述压板设置于所述收缩部中，并通过第二铰接部与所述顶板连接设置形成二级柔性机构，以使所述压板与基板之间形成夹持部。进一步地，在与所述顶板相平行的方向上，所述扩张部的口深大于所述收缩部的口深。进一步地，所述夹持部中，所述压板与所述基板相对的面相平行。进一步地，所述夹持部中，所述基板上设有凸台，所述凸台与所述基板相连接处形成直角。进一步地，所述基板沿所述收缩部向所述扩张部的方向逐步增厚。进一步地，所述夹具组件一体成型，以使所述第一铰接部与所述顶板、基板以及所述第二铰接部与所述顶板、压板为柔性铰接。进一步地，所述基板上与所述扩张部相对应的位置上设有通孔。进一步地，所述柔性夹持装置还包括动力件，所述动力件与所述通孔配合以使所述扩张部增大的同时收缩部收紧。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种振动切削装置，所述振动切削装置包括：切削部，所述切削部包括振动质量块、刀片及如前所述柔性夹持装置，所述振动质量块包括相对平行的第一侧面和第二侧面以及连接所述第一侧面和所述第二侧面的第三侧面和第四侧面，所述刀片通过所述柔性夹持装置与所述第三侧面连接；驱动部，所述驱动部包括固定件和驱动件，所述驱动件与所述第四侧面连接，所述驱动件用于为所述切削部提供进行往复直线振动的动力，所述往复直线振动的所述振动方向与所述刀片的刀刃延伸方向平行；以及，引导部，所述引导部包括一对对称连接在所述第一侧面和所述第二侧面上的引导块，每个引导块具有一个双平行四边形柔性机构，一对所述双平行四边形柔性机构与中间的切削部组合为弹簧-质量系统，所述驱动部的驱动力频率与所述弹簧质量系统的固有频率相同，所述驱动频率为所述驱动件驱动所述切削部进行往复直线振动的振动频率；每个所述双平行四边形柔性机构包括四个柔性板簧、第一连接块和第二连接块，四个所述柔性板簧平行对称布置，每个所述柔性板簧的一端与所述第一连接块相连，相对称的两个所述柔性板簧的另一端与所述振动质量块相连，相对称的另外两个所述柔性板簧的另一端与所述第二连接块相连，所述第一连接块和所述第二连接块之间具有间隙，所述第二连接块的第一端与所述驱动部的固定件连接，所述第一端为所述第二连接块远离所述柔性板簧的一端。进一步地，所述柔性夹持装置包括同向平行排列的两个夹具组件，两个所述夹具组件的所述基板的夹持面位于同一平面内。根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种提供均布力的柔性夹持方法，应用于上述的柔性夹持装置或上述振动切削装置，所述方法包括：S1：作用顶板的一端，使得扩张部空间增大，收缩部空间减小，并通过顶板的另一端带动压板运动；S2：压板与刀具接触过程中，二级柔性机构产生变形，使得夹持面与刀具表面贴合。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：每个夹具组件均包括基板、顶板和压板。顶板通过第一铰接部与基板连接设置形成一级柔性机构，且在第一铰接部的两侧分别形成收缩部与扩张部。一级柔性机构使得顶板位于扩张部一端的受力能够沿铰接部的中心轴线均匀分布，进而均匀地传导到顶板位于收缩部的一端。压板设置于收缩部中，压板通过第二铰接部与顶板连接设置形成二级柔性机构，以使压板与基板之间形成夹持部。由于压板通过二级柔性机构与顶板连接，使得压板能够有一定的自由度，从而保证压板与刀片之间形成均匀的面接触。面接触能够进一步均匀刀片上的夹持力，减小刀片由于不合理的夹持方式造成的变形，保证切削效果的稳定。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的一种提供均布力的柔性夹持装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种夹具组件的截面图；图3是本专利技术实施例提供的一种振动切削装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种提供均布力的柔性夹持方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。图1是本专利技术实施例提供的一种柔性夹持装置的结构示意图。如图1所示，柔性夹持装置包括至少一个夹具组件10，每个夹具组件10均包括基板11、顶板12和压板13。图2是本专利技术实施例提供的一种夹具组件10的截面图，如图2所示，顶板12通过第一铰接部14与基板11连接设置形成一级柔性机构，且在第一铰接部14的两侧分别形成收缩部10a与扩张部10b，压板13设置于收缩部10a中，并通过第二铰接部15与顶板12连接设置形成二级柔性机构，以使压板13与基板11之间形成夹持部，压板13与基板11相对的面作为夹持面与刀片的上下侧面接触。其中，第一铰接部14将基板11和顶板12之间的空间分为收缩部10a和扩张部10b。使用时，顶板12的一端远离基板11，扩张部10b的空间增大，顶板12的另一端靠近基板11，收缩部10a空间减小。顶板12通过第一铰接部14与基板11连接设置形成一级柔性机构，且在第一铰接部14的两侧分别形成收缩部10a与扩张部10b。一级柔性机构使得顶板12位于扩张部10b一端的受力能够沿铰接部的中心轴线均匀分布，进而均匀地传导到顶板12本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提供均布力的柔性夹持装置，其特征在于，所述柔性夹持装置包括至少一个夹具组件(10)，每个所述夹具组件(10)均包括基板(11)、顶板(12)和压板(13)，所述顶板(12)通过第一铰接部(14)与所述基板(11)连接设置形成一级柔性机构，且在所述第一铰接部(14)的两侧分别形成收缩部(10a)与扩张部(10b)，所述压板(13)设置于所述收缩部(10a)中，并通过第二铰接部(15)与所述顶板(12)连接设置形成二级柔性机构，以使所述压板(13)与基板(11)之间形成夹持部。/n
【技术特征摘要】
1.一种提供均布力的柔性夹持装置，其特征在于，所述柔性夹持装置包括至少一个夹具组件(10)，每个所述夹具组件(10)均包括基板(11)、顶板(12)和压板(13)，所述顶板(12)通过第一铰接部(14)与所述基板(11)连接设置形成一级柔性机构，且在所述第一铰接部(14)的两侧分别形成收缩部(10a)与扩张部(10b)，所述压板(13)设置于所述收缩部(10a)中，并通过第二铰接部(15)与所述顶板(12)连接设置形成二级柔性机构，以使所述压板(13)与基板(11)之间形成夹持部。
2.根据权利要求1所述的柔性夹持装置，其特征在于，在与所述顶板(12)相平行的方向上，所述扩张部(10b)的口深大于所述收缩部(10a)的口深。
3.根据权利要求1所述的柔性夹持装置，其特征在于，所述夹持部中，所述压板(13)与所述基板(11)相对的面相平行。
4.根据权利要求1至3任一项所述的柔性夹持装置，其特征在于，所述夹持部中，所述基板(11)上设有凸台(17)，所述凸台(17)与所述基板(11)相连接处形成直角。
5.根据权利要求1至3任一项所述的柔性夹持装置，其特征在于，所述基板(11)的厚度沿所述收缩部(10a)向所述扩张部(10b)的方向逐渐增加。
6.根据权利要求1至3任一项所述的柔性夹持装置，其特征在于，所述夹具组件(10)一体成型，以使所述第一铰接部(14)与所述顶板(12)、基板(11)以及所述第二铰接部(15)与所述顶板(12)、压板(13)为柔性铰接。
7.根据权利要求1至3任一项所述的柔性夹持装置，其特征在于，所述基板(11)上与所述扩张部(10b)相对应的位置上设有通孔(16)，所述柔性夹持装置还包括动力件(16)，所述动力件(16)与所述通孔(16)配合以使所述扩张部(10b)增大的同时收缩部(10a)收紧。
8.一种振动切削装置，其特征在于，所述振动切削装置包括：
切削部(100)，所述切削部(100)包括振动质量块(110)、刀片(120)及如权利要求1～7任一项所述柔性夹持装置(130)，所述振动质量块(110)包括相对平行的第一侧面和第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈键伟，龚辉，李亚峰，骆清铭，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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