分度夹紧系统的制作方法

文档序号:33255808发布日期:2023-02-21 17:10阅读:29来源:国知局
分度夹紧系统的制作方法

1.本发明涉及机械加工领域,特别是涉及一种分度夹紧系统。


背景技术:

2.交锁髓内钉是一种用于骨科手术的骨科内固定器械。其中,如图1所示的股骨交锁髓内钉1是一种细长轴类产品,其材料一般以钛合金或者不锈钢材质为主,其外圆面设有多个沿轴向延伸的用于与主钉交锁的外形槽2,多个外形槽2沿股骨交锁髓内钉1的圆周方向均布,股骨交锁髓内钉1的长度最长可达到450mm。股骨交锁髓内钉1的尺寸精度要求高,结构复杂,现有技术中需要购买专用的车铣复合专用机床才可以把多个外形槽2均加工出来,加工便捷性不够,加工成本高昂。


技术实现要素:

3.基于此,本发明的目的在于提供一分度夹紧系统,用于在机加工过程中装夹外圆面上带有轴向的外形槽的工件(如股骨交锁髓内钉),使用简单可靠。
4.一种分度夹紧系统,用于夹紧待加工的工件,所述分度夹紧系统包括:机架;分度装置,设置于所述机架,所述分度装置包括支撑体、固定盘、旋转盘,所述支撑体设置于所述机架,所述固定盘与所述支撑体连接,所述旋转盘转动套设于所述固定盘,所述旋转盘设有用于与待加工的工件连接的连接结构,其中所述旋转盘与所述固定盘中之一设有多个第一锁定结构,另一设有与所述第一锁定结构相配合的至少一个第二锁定结构,多个所述第一锁定结构在所述固定盘的圆周方向上均布;第一定位装置,设置于所述机架,所述第一定位装置用于与所述连接结构相配合以夹紧所述工件。
5.上述的分度夹紧系统,通过转动旋转盘,可带动股骨交锁髓内钉转动,并利用第一定位装置与旋转盘上的连接结构一起固定股骨交锁髓内钉,从而实现分度加工,可加工出股骨交锁髓内钉的多个外形槽,使用简单可靠。
6.在其中一个实施例中,所述第一锁定结构包括在所述固定盘的外圆周面上设置的沿所述圆周方向均布的位置感应槽;所述第二锁定结构设于所述旋转盘并包括沿所述固定盘的径向设置的径向孔、设于所述径向孔中的第一弹性件和锁紧件,其中所述锁紧件活动收容于所述径向孔中且能够至少部分进入所述位置感应槽中,所述第一弹性件配置为提供使所述锁紧件能够与所述位置感应槽配合的弹性力。
7.在其中一个实施例中,所述分度夹紧系统还包括限位组件,所述限位组件能够在锁定和释放所述旋转盘的两种状态之间转换。
8.在其中一个实施例中,所述第一定位装置包括第一驱动机构、顶紧件,所述顶紧件由所述第一驱动机构驱动朝向所述连接结构移动。
9.在其中一个实施例中,所述第一驱动机构包括第一驱动单元、由所述第一驱动单元驱动移动的滑动体,所述滑动体与所述机架在所述固定盘的轴向上滑动配合,所述顶紧件连接于所述滑动体且位于所述滑动体与所述连接结构之间。
10.在其中一个实施例中,所述滑动体设有第一受推斜面;所述第一驱动单元包括第一斜顶块、第一驱动件,所述第一斜顶块设置在所述滑动体的远离所述顶紧件的一侧,所述第一斜顶块具有与所述第一受推斜面相贴合的第一加压斜面,所述第一驱动件能通过所述第一斜顶块在所述轴向上朝向所述分度装置运动。
11.在其中一个实施例中,所述第一斜顶块与所述机架在所述轴向上滑动配合,所述第一斜顶块与滑动体通过连接销可相对移动地相连;
12.所述第一驱动件穿过所述第一斜顶块,所述第一驱动件具有抵接于所述第一斜顶块的抵接部;
13.所述第一驱动单元还包括紧固件,所述紧固件与所述机架在所述轴向上滑动配合,所述紧固件和所述抵接部分别位于所述第一斜顶块的两侧,所述紧固件与所述第一驱动件螺纹连接以能将所述第一斜顶块压紧于所述机架。
14.在其中一个实施例中,所述滑动体上设有沿所述轴向的台阶孔,所述连接销的第一端固定于所述第一斜顶块,所述连接销的第二端位于所述台阶孔中且设有肩部,所述肩部位于所述台阶孔中台阶面的靠近所述分度装置的一侧。
15.在其中一个实施例中,所述第一驱动件转动时相对于所述机架上下运动,在所述第一驱动件的运动方向上,所述台阶孔的下壁与连接销之间具有供所述连接销上下运动的间隙。
16.在其中一个实施例中,所述机架包括基面,所述固定盘的轴向平行于所述基面;所述分度夹紧系统还包括第二定位装置,所述第二定位装置在所述轴向上位于第一定位装置与所述分度装置之间,所述第二定位装置包括第二驱动机构、由所述第二驱动机构驱动移动的稳定件,所述稳定件的移动方向垂直于所述基面。
17.在其中一个实施例中,所述第二驱动机构包括第二驱动单元、由所述第二驱动单元驱动移动的第二斜顶块,以及复位组件,所述复位组件和所述第二驱动单元分居所述稳定件的两侧,且所述复位组件与所述第二斜顶块相抵接,所述稳定件支撑于所述第二斜顶块,所述第二斜顶块设有第二加压斜面,所述稳定件上设有与所述第二加压斜面贴合的第二受推斜面,所述第二受推斜面与所述第二加压斜面形状相匹配。
18.在其中一个实施例中,所述连接结构包括限位孔及防转件,所述限位孔的轴线方向与所述固定盘的轴向一致,所述防转件包括固定部、与所述固定部相连的堵转部,所述固定部位于所述旋转盘的端面,所述堵转部沿所述限位孔的径向设置且至少部分伸入所述限位孔中。
19.在其中一个实施例中,所述限位组件包括离合件,所述离合件活动安装于所述支撑体,所述离合件相对于所述支撑体能在第一位置和第二位置之间运动,其中在所述第一位置,所述离合件与所述旋转盘结合,所述旋转盘相对于所述固定盘在所述圆周方向上固定,且所述旋转盘处于多个所述工作位置中的一个,在所述第二位置,所述离合件与所述旋转盘分离,所述旋转盘相对于所述固定盘在所述圆周方向上能够转动。
20.在其中一个实施例中,所述支撑体上设有沿所述轴向设置的收纳孔,所述离合件穿设所述收纳孔中;所述限位组件还包括第二弹性件,所述第二弹性件设于所述收纳孔中,第二弹性件配置为提供使所述离合件具有能与所述旋转盘配合趋势的弹性力。
21.在其中一个实施例中,所述旋转盘上设有沿多个沿所述轴向的止转孔,多个所述
止转孔在所述圆周方向上分布,所述止转孔的数量与所述工作位置的数量相同,相邻两个所述止转孔在所述圆周方向上的相位差与相邻两个所述位置感应槽的相位差一致,多个所述止转孔与所述离合件择一地配合。
22.在其中一个实施例中,所述第二驱动机构包括第二驱动单元、由所述第二驱动单元驱动移动的第二斜顶块,以及复位组件,所述复位组件和所述第二驱动单元分居所述稳定件的两侧,且所述复位组件与所述稳定件相抵接,所述稳定件支撑于所述第二斜顶块,所述第二斜顶块设有第二加压斜面,所述稳定件上设有与所述第二加压斜面贴合的第二受推斜面,所述第二受推斜面与所述第二加压斜面形状相匹配。
23.在其中一个实施例中,所述第二驱动单元包括固定体、第二驱动件,所述固定体设置于所述机架,所述第二驱动件穿设于所述固定体且与所述固定体之间螺纹连接,所述第二驱动件的一端部抵接于所述第二斜顶块,所述第二驱动件能够驱动所述第二斜顶块移动,所述第二斜顶块的移动方向平行于所述基面且与所述轴向相交。
24.在其中一个实施例中,在所述轴向上,所述稳定件的至少一侧设有滑轨,所述滑轨沿垂直于所述基面的方向延伸,所述稳定件设有与所述滑轨配合的导向槽。
25.在其中一个实施例中,所述复位组件包括安装座、弹性元件,所述安装座设置于所述机架,所述弹性元件设于所述安装座与所述第二斜顶块之间,所述弹性元件分别与所述安装座和所述第二斜顶块相抵接。
26.在其中一个实施例中,所述稳定件的远离所述基面的顶部设有限位槽。
附图说明
27.图1为股骨交锁髓内钉的结构示意图。
28.图2为一实施例的分度夹紧系统的结构示意图。
29.图3为一实施例的分度夹紧系统的另一角度的结构示意图。
30.图4为一实施例的分度夹紧系统的结构示意图,其中旋转盘省略未示出。
31.图5为一实施例的分度夹紧系统的旋转盘的结构示意图。
32.图6为图2中p部分的放大图。
33.图7为一实施例的分度夹紧系统的固定盘的结构示意图。
34.图8为一实施例的分度夹紧系统的结构示意图,其中稳定件省略未示出。
35.图9为一实施例的分度夹紧系统的稳定件的结构示意图。
36.图10为一实施例的分度夹紧系统的第一定位装置的装配示意图。
37.图11为图10所示第一定位装置另一角度的结构示意图。
38.图12为一实施例的分度夹紧系统的工作状态的示意图。
39.图13为图12所示系统的俯视图。
40.图14为图13的a-a剖视图。
41.图15为图14中m部分的放大图。
42.图16为图13的b-b剖视图。
43.图17为图16中l部分的放大图。
44.图18为图13的c-c剖视图。
45.图中的相关元件对应编号如下:
46.1、股骨交锁髓内钉;2、外形槽;3、卡槽;4、端孔;100、分度夹紧系统;10、机架;110、基面;120、安装面;130、定位槽;20、分度装置;210、支撑体;211、紧固螺钉;212、收纳孔;213、挡板;220、固定盘;221、盘体;222、装配部;223、固定轴;224、位置感应槽;2241、凹弧段;2242、凸弧段;230、旋转盘;231、端面;232、径向孔;233、第一弹性件;234、锁紧件;235、止转孔;240、限位组件;241、离合件;242、第二弹性件;243、手柄;244、阶梯部;250、连接结构;251、限位孔;252、防转件;2521、固定部;2522、堵转部;253、凸台;260、轴承;30、第一定位装置;310、第一驱动机构;320、顶紧件;321、圆锥顶尖;330、第一驱动单元;331、第一斜顶块;3311、第一加压斜面;332、第一驱动件;3321、抵接部;333、紧固件;334、操作杆;340、滑动体;341、导向柱;342、弹性缓冲件;343、第一受推斜面;344、台阶孔;3441、台阶面;345、第一部分;346、第二部分;347、连接螺钉;348、导向销;40、第二定位装置;410、第二驱动机构;420、稳定件;421、限位槽;422、第二受推斜面;423、导向槽;430、第二驱动单元;431、固定体;432、第二驱动件;440、第二斜顶块;441、第二加压斜面;450、复位组件;451、安装座;452、弹性元件;460、滑轨;50、座体;501、顶部;510、滑槽;60、连接销;610、肩部。
具体实施方式
47.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
48.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
49.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至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
50.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
52.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另
一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
53.如图2和图3所示,本发明的实施例提供了一种分度夹紧系统100,可用于在铣床上二次装夹如图1所示的细长轴类工件,以在其外圆面上加工出多个外形槽2。这里所述的细长轴类工件可以是股骨交锁髓内钉1。股骨交锁髓内钉1的外圆面上沿股骨交锁髓内钉1的圆周方向均布有多个外形槽2,每个外形槽2均沿股骨交锁髓内钉1的轴向延伸。需要说明,分度指将某种量值在其极限范围内按照一定的间隔分成若干等分,此间隔大小为分度值。具体到本发明的实施例,分度指将髓内钉的圆周均匀地分为多个圆心角相同的等分,以便在髓内钉上加工出沿周向均布的外形槽。
54.如图2至图3所示,本发明的实施例的分度夹紧系统100包括机架10、设置在机架10上的分度装置20、第一定位装置30。如图12至图16所示,分度装置20用以与股骨交锁髓内钉1的轴向上的第一端配合,且能够带动股骨交锁髓内钉1在股骨交锁髓内钉1的圆周方向上转动实现圆周方向上的分度;第一定位装置30用于在股骨交锁髓内钉1的轴向上的第二端配合,进而协同分度装置20将股骨交锁髓内钉1固定牢固。进一步地,如图2所示,机架10上还设置有第二定位装置40,第二定位装置40位于分度装置20与第一定位装置30之间,能够自股骨交锁髓内钉1的下方托举住股骨交锁髓内钉1(参考图12),保证股骨交锁髓内钉1的加工刚性,使加工外形槽2时稳定可靠。
55.下面结合附图详细说明本发明的实施例的分度夹紧系统100。
56.如图2所示,机架10的顶部设有基面110,分度装置20、第一定位装置30和第二定位装置40均支撑于基面110。机架10的底部设有与基面110相平行的安装面120。安装面120用于放置到其他的安装基础,如铣床上的合适位置。
57.参考图14和图15,结合图2和图4所示,分度装置20包括支撑体210、固定盘220、旋转盘230、限位组件240。支撑体210固定于机架10,而固定盘220则与支撑体210固定连接。一示例中,如图4所示,固定盘220位于支撑体210的右侧。如图7所示,固定盘220包括依次连接的盘体221、装配部222和固定轴223,其中如图15所示,固定轴223穿设于支撑体210中,支撑体210的左侧设有紧固螺钉211,该紧固螺钉211与固定轴223的端部螺纹配合从而将固定盘220连接于支撑体210。装配部222上安装有轴承260。
58.旋转盘230转动套设于固定盘220,即旋转盘230可相对于固定盘220转动。旋转盘230的轴向和固定盘220的轴向一致。具体实施时,参考图15,结合图7和图2,旋转盘230的部分套在轴承260的外圈,旋转盘230亦有部分套在固定盘220的盘体221的外部。旋转盘230相对于固定盘220在固定盘220的圆周方向上设置为具有多个工作位置,多个工作位置均布于固定盘220的圆周方向上。此处工作位置是指旋转盘230在圆周运动中所处的特定角度(相位)。
59.本实施例中旋转盘230转动套设于固定盘220的外圈,在其他实施例中,也可以是固定盘220套设于旋转盘230的外圈,或者二者在轴向上相对布置,通过在轴向上相对的端面转动连接。
60.限位组件240能够在锁定和释放旋转盘230的两种状态之间转换,以锁定旋转盘
230或释放旋转盘230。旋转盘230被锁定时不能够相对固定盘220转动。旋转盘230被释放时,旋转盘230可以相对固定盘220转动。
61.具体而言,限位组件240设置在支撑体210上,限位组件240能够与旋转盘230选择地配合以能将旋转盘230锁定于其中一工作位置。也就是说,旋转盘230相对于固定盘220转动过程中,随着转动角度的变化,旋转盘230可以在不同的工作位置之间切换。换言之,旋转盘230相对于固定盘220转动过程中,旋转盘230的外圆周上的同一点在圆周方向上能够在不同的位置停留。
62.限位组件240与旋转盘230配合时,限位组件240限制旋转盘230相对于固定盘220转动,旋转盘230被锁定于其中一工作位置;限位组件240与旋转盘230分离时,限位组件240解除对旋转盘230的约束,旋转盘230能够相对于固定盘220转动,从而旋转盘230可以切换至其他的工作位置。旋转盘230在固定盘220的轴向x上的端面231设有连接结构250。该连接结构250用于与待加工的工件即股骨交锁髓内钉1固定连接。这里的固定连接指连接结构250与待加工的工件不能相对转动滑动,但是可以拆卸。具体而言,连接结构250与股骨交锁髓内钉1的轴向上的第一端配合且能够带动股骨交锁髓内钉1转动。可以理解地,上述多个工作位置中,相邻两个工作位置在固定盘220的圆周方向上的相位差设置为与股骨交锁髓内钉1上相邻两个外形槽2的相位差一致。从而,通过使旋转盘230带动股骨交锁髓内钉1转动,实现股骨交锁髓内钉1的分度加工。
63.固定盘220与旋转盘230中之一设有多个第一锁定结构,之另一设有与所述第一锁定结构相配合的至少一个第二锁定结构;多个所述第一锁定结构在所述固定盘220的圆周方向上均布。第二锁定结构与第一锁定结构相配合,从而能够将旋转盘230限位在不同的工作位置。具体实施时,第二锁定结构的数量与第一锁定结构的数量可以相同,也可以是第二锁定结构的数量少于第一锁定结构的数量。
64.如图7所示,一示例中,第一锁定结构包括在固定盘220的盘体221的外圆周面上设置的沿圆周方向均布的多个位置感应槽224,具体为6个,与股骨交锁髓内钉1上外形槽2的数量一致。位置感应槽224大致为弧形槽,弧形槽的轴线方向(弧形槽的轴向)与固定盘220的轴向x平行。每个位置感应槽224用于限定旋转盘230的一个工作位置。因此旋转盘230的工作位置有6个,使得可以在股骨交锁髓内钉1上加工出6个外形槽2。容易理解的是,根据股骨交锁髓内钉1上外形槽2的数量不同,位置感应槽224的数量也可为其他自然数。
65.如图5、图7和图15所示,第二锁定结构设于旋转盘230。第二锁定结构包括于旋转盘230上沿固定盘220的径向设置的径向孔232、设于径向孔232中的第一弹性件233和锁紧件234,其中锁紧件234活动收容于径向孔232中且能够至少部分进入位置感应槽224中,第一弹性件233配置为提供使锁紧件234能够与所述位置感应槽224配合的弹性力。例如本实施例中,是提供径向向内的弹性力。较佳地,第一弹性件233为弹簧,但不限于此,也可以是橡胶等弹性体,或是利用磁铁的斥力等。较佳地,锁紧件234呈球状。锁紧件234在第一弹性件233的弹力作用下而具有向内(固定盘220的中心)运动的趋势。当旋转盘230旋转至径向孔232与位置感应槽224正对时,锁紧件234在第一弹性件233的弹力作用下进入位置感应槽224,继而锁紧件234可提供用于旋转盘230锁定在该工作位置的锁紧力。旋转盘230在相邻两个工作位置之间切换时,旋转盘230带动第一弹性件233和锁紧件234一起转动,使得锁紧件234克服第一弹性件233的弹力,从前一个位置感应槽224中滑出,然后锁紧件234在两个
位置感应槽224之间的固定盘220的外圆周面上滑动,直到锁紧件234进入下一个位置感应槽224中。
66.进一步地,如图7所示,位置感应槽224包括中间的凹弧段2241、位于凹弧段两侧的两个凸弧段2242,凸弧段2242连接凹弧段2241与相邻位置感应槽224之间的盘体221的外圆周面。当锁紧件234进入下一个位置感应槽224时,两个凸弧段2242对锁紧件234进行粗定位,起到导向锁紧件234进入凹弧段2241的作用。凹弧段2241为沿靠近盘体221的圆心方向凹陷的圆面;凸弧段2242为远离盘体221的圆心方向凹陷的圆弧面,其在凹弧段2241与盘体221的外圆周面之间建立过渡连接。需要说明的是,上述实施例中,第二锁定结构和第一锁定结构的位置可以互换。即也可以是在旋转盘230设置位置感应槽224,而在固定盘220上设置第一弹性件233和锁紧件234。
67.上述旋转盘230旋转过程中,锁紧件234在径向孔232中形成往复运动,因此可以为操作人员提供一定的手感反馈,提醒旋转盘230是否旋转至预定位置。具体实施时,径向孔232的数量与位置感应槽224的数量相等,具体均为6个,每个径向孔232中均设置有前述的第一弹性件233和锁紧件234。当旋转盘230在相邻两个工作位置之间切换时,6个锁紧件234均切换至与不同的位置感应槽224配合且一起参与锁定旋转盘230。另外,在其他的实施方式中,第一锁定结构和第二锁定结构还可以是其他形式,例如,第一锁定结构还可以是包括棘轮,第二锁定结构为与棘轮相配合的棘爪;或者是利用磁铁的吸引力相互锁定等。
68.如图15所示,结合图2,一实施例中,限位组件240包括离合件241、第二弹性件242、与离合件241相连的手柄243,其中离合件241活动安装于支撑体210,第二弹性件242配置为提供使离合件241具有与旋转盘230相结合趋势的弹性力。拉动手柄243,离合件241克服第二弹性件242的弹力与旋转盘230分离,旋转盘230可以被操作转动;松开手柄243,离合件241在第二弹性件242的弹力作用下朝向旋转盘230运动,并与旋转盘230在固定盘220的圆周方向上相配合,从而锁定旋转盘230。
69.具体地,参考图15、图7,手柄243与旋转盘230分别位于支撑体210的两侧。支撑体210上设有沿固定盘220的轴向x设置的收纳孔212。离合件241活动地穿设于收纳孔212,其中离合件241的第一端穿过收纳孔212而伸出收纳孔212的外部,离合件241的第二端与手柄243连接。离合件241上设有阶梯部244。第二弹性件242优选为弹簧,其设置在收纳孔212中且套在离合件241上,第二弹性件242的一端抵接在阶梯部244上,第二弹性件242的另一端则抵接于支撑体210上的挡板213。旋转盘230的面对支撑体210的一侧则设有多个止转孔235,止转孔235用于与离合件241的第一端相配合。多个所述止转孔235在固定盘220的圆周方向上分布,止转孔235的数量与固定盘220上的位置感应槽224数量相同。相邻两个止转孔235在固定盘220的圆周方向上的相位差与相邻两个位置感应槽224的相位差一致。这样,旋转盘230每次切换位置后,均有一个止转孔235与离合件241的第一端位置对应,继而保证离合件241能够伸入到一个止转孔235中以限制旋转盘230的转动,实现对旋转盘230的精确定位。
70.通过上述手段,在固定盘220的轴向上,离合件241相对于支撑体210能在第一位置和第二位置之间运动。如图15所示,离合件241处于其第一位置,离合件241的第一端伸入旋转盘230的一个止转孔235中,旋转盘230相对于固定盘220在圆周方向上固定。当向左拉动手柄243,离合件241将克服第二弹性件242的弹力运动至其第二位置,离合件241的第一端
从止转孔235中退出,使得离合件241与旋转盘230分离,旋转盘230相对于固定盘220在圆周方向上能够转动。在其他的实施例中,还可以是利用驱动单元带动离合件241在第一位置与第二位置之间切换,继而实现对旋转盘230的锁定或释放。例如,可以利用直线电机带动离合件241往复运动。
71.在其他的实施方式中,限位组件240锁定旋转盘230的方式还包括以下的方式。
72.例如,限位组件240通过夹持的方式锁定旋转盘230。如限位组件240包括由气缸驱动的夹爪,利用夹爪锁定或释放旋转盘230。
73.又例如,限位组件240通过摩擦的方式锁定旋转盘230。如,限位组件240包括一摩擦面,该摩擦面可压接在旋转盘230上对应设置的摩擦部。当摩擦面与摩擦部之间的压力足够大时,摩擦面与摩擦部之间的摩擦力实现对旋转盘230的锁定,使旋转盘230不能够旋转。当摩擦面与摩擦部之间的摩擦力不能够阻挡旋转盘230的旋转时,限位组件240释放旋转盘230。
74.又例如,限位组件240可以通过磁吸附的方式锁定旋转盘230。如,限位组件240包括电磁铁,旋转盘230上对应设有可吸附部位。当电磁铁通电时,电磁铁与上述的可吸附部位相吸附并将旋转盘230锁定。当电磁铁去电时,限位组件240释放旋转盘230。
75.参考图2、图6所示,一示例中,连接结构250包括设于旋转盘230的端面231的限位孔251及防转件252,其中防转件252包括固定部2521、与固定部2521相连的堵转部2522,其中固定部2521固定于旋转盘230的端面231上,堵转部2522则沿限位孔251的径向设置且部分地伸入到限位孔251中。具体设置时,旋转盘230的端面231上设置有凸台253,限位孔251开设于凸台253上。堵转部2522从限位孔251的孔壁中穿过,使得堵转部2522的一端伸入限位孔251中,同时固定部2521位于限位孔251外部且与旋转盘230的端面231连接。
76.一并参考图6和图12,连接结构250与股骨交锁髓内钉1的第一端配合时,股骨交锁髓内钉1的第一端插入到限位孔251中;同时,堵转部2522卡入股骨交锁髓内钉1的第一端的侧面上的径向设置的卡槽3(参考图1)中。如此,旋转盘230转动时,能够通过堵转部2522带动股骨交锁髓内钉1一起转动。固定部2521与旋转盘230的端面231可拆卸地连接,具体地二者通过螺钉连接,从而可根据需要更换适合规格的防转件252。
77.在其他的实施方式中,连接结构250也可以是能够夹住股骨交锁髓内钉1的第一端的夹持机构,以带动股骨交锁髓内钉1转动,具体类型不作限制。
78.如图2、图4所示,第一定位装置30与分度装置20沿固定盘220的轴向x排布,与连接结构250一起夹持股骨交锁髓内钉1。在一个优选的实施例中,第一定位装置30包括第一驱动机构310、顶紧件320,顶紧件320面对连接结构250,顶紧件320由第一驱动单元330驱动朝向旋转盘230上的连接结构250移动。顶紧件320与连接结构250一起夹持股骨交锁髓内钉1,使得股骨交锁髓内钉1的轴线方向与固定盘220的轴向一致。
79.参考图4、图10和图15,第一驱动机构310包括第一驱动单元330、由第一驱动单元330驱动移动的滑动体340,其中滑动体340与机架10在固定盘220的轴向x上滑动配合,顶紧件320活动连接于滑动体340且位于滑动体340与连接结构250之间,其中顶紧件320与所述滑动体340之间设有弹性缓冲件342。
80.具体地,机架10的基面110上固定有座体50,座体50设有沿固定盘220的轴向设置的滑槽510,滑槽510通过座体50的顶部501与外界连通。滑槽510通过座体50的顶部501与机
架10底部的定位槽130(参考图3)连通。滑动体340在滑槽510中沿轴向移动且上端伸出滑槽510。参考图10,滑动体340上安装有沿轴向的导向柱341。顶紧件320滑动连接于导向柱341。弹性缓冲件342优选为套在导向柱341上的弹簧。如此,顶紧件320相对滑动体340可浮动地设置。顶紧件320受到压力时能够克服弹性缓冲件342的阻力朝向滑动体340运动,上述压力撤销时弹性缓冲件342使顶紧件320复位。
81.第一驱动单元330与连接结构250共同夹紧股骨交锁髓内钉1时,由于顶紧件320可浮动,能够避免刚性抵接股骨交锁髓内钉1而造成股骨交锁髓内钉1损伤;同时在弹性缓冲件342的作用下,又能保证顶紧件320可靠地顶紧股骨交锁髓内钉1。一实施方式中,顶紧件320的远离座体50的一侧设有圆锥顶尖321,圆锥顶尖321可伸入股骨交锁髓内钉1的第二端上的端孔4中。
82.第一驱动单元330用于驱动滑动体340在固定盘220的轴向上滑动。一实施例中,参考图10和图11,第一驱动单元330包括第一斜顶块331、第一驱动件332和紧固件333,第一斜顶块331与滑动体340通过连接销60可相对移动地相连。第一斜顶块331的面对滑动体340的一侧设有第一加压斜面3311。参考图14和图10,滑动体340上设有与第一加压斜面3311贴合的第一受推斜面343,第一受推斜面343与第一加压斜面3311相匹配。另外,如图4所示,第一斜顶块331在滑槽510中沿轴向移动。
83.具体地,一并参考图13至图15,结合参考图10和图11,沿垂直于基面110的方向(图14中的上下方向),第一驱动件332穿过第一斜顶块331且与紧固件333螺纹配合。第一驱动件332具有抵接于第一斜顶块331的抵接部3321,抵接部3321位于第一斜顶块331的远离机架10的一侧。紧固件333和抵接部3321分别位于第一斜顶块331的两侧,所述紧固件333与第一驱动件332螺纹连接并能将第一斜顶块331压向机架10。旋紧第一驱动件332时,第一驱动件332向下(靠近基面110)按压第一斜顶块331,第一斜顶块331驱动滑动体340在固定盘220的轴向x上滑动且靠近分度装置20。
84.如图3所示,紧固件333与机架10底部的定位槽130在固定盘220的轴向上滑动配合;而第一斜顶块331在滑槽510中沿轴向移动。同时,第一斜顶块331与滑动体340通过连接销60相连,如图10所示。因此,紧固件333与第一驱动件332螺纹连接后,第一驱动单元330和滑动体340可视为一个整体,该整体在固定盘220的轴向上的位置可调。由此,当装夹不同长度范围的股骨交锁髓内钉1时,可以手推第一驱动单元330或滑动体340以调整位置,从而使顶紧件320与分度装置20之间的距离更好地适应不同长度的股骨交锁髓内钉1。
85.一实施方式中,参考图11和图15,滑动体340上设有沿固定盘220的轴向设置的台阶孔344,连接销60的第一端固定于第一斜顶块331,连接销60的第二端位于台阶孔344中且设有肩部610,肩部610位于台阶孔344中的台阶面3441的靠近分度装置20的一侧。
86.参考图16和图17,结合参考图2、图4,当需要增大顶紧件320与分度装置20之间的距离时,向右拉动第一驱动单元330,肩部610能够抵接于台阶面3441进而带动滑动体340一起向右运动,此过程中滑动体340与第一斜顶块331保持相对合适的间距,使得后续需要第一斜顶块331驱动滑动体340朝向分度装置20运动时,第一斜顶块331能够快速作用于滑动体340,从而提高装夹效率。
87.当需要减小顶紧件320与分度装置20之间的距离时,可向左拉动滑动体340,台阶孔344中的台阶能够抵接于肩部610,进而通过连接销60带动第一斜顶块331运动,此过程中
滑动体340与第一斜顶块331保持相对合适的间距,使得后续需要第一斜顶块331驱动滑动体340朝向分度装置20运动时,第一斜顶块331能够快速作用于滑动体340,从而提高装夹效率。
88.本实施例中,当第一驱动件332转动时,其相对于机架10上下运动。在第一驱动件332的运动方向上,如图17所示,台阶孔344的内径大于连接销60的尺寸,台阶孔344的下壁与连接销60之间具有供连接销60上下运动的间隙。这样,当第一驱动件332向下运动且抵压第一斜顶块331时,连接销60不会向下抵压滑动体340,避免出现滑动体340不能滑动的现象。
89.为方便操作,参考图4、图10和图14,第一驱动件332的一端部自座体50的顶部501伸出滑槽510,且该端部上安装有操作杆334。通过转动操作杆334可以方便地旋紧或旋松第一驱动件332。
90.在其他的实施方式中,第一驱动件332也可以是设置在第一斜顶块331的一侧,能够驱动第一斜顶块331抵压滑动体340即可。例如,第一驱动件332可以为直线电机的推杆,其位于第一斜顶块331的上方,当推杆向下运动时,推杆抵压第一斜顶块331,第一斜顶块331驱动滑动体340朝向分度装置20运动。
91.如图10所示,一实施方式中,滑动体340包括第一部分345、与第一部分345相连的第二部分346,相较于一体式设计更便于加工。其中,第一部分345用于安装顶紧件320、导向柱341;参考图10,结合图14,第二部分346设有前述的第一受推斜面343。第二部分346与第一部分345均与滑槽510滑动配合。
92.进一步地,为了保证第一部分345与第二部分346安装后位置的准确性,如图11所示,第一部分345与第二部分346一方面通过连接螺钉347连接;另一方面第一部分345与第二部分346通过导向销348对位。具体设置时,第一部分345与第二部分346中的一个设有导向销348,另一个设有导向孔,通过导向孔与导向销348的配合提高两部分的对位精度,降低对螺钉的精度要求,从而降低成本。
93.在固定盘220的轴向上,第二定位装置40位于第一定位装置30和分度装置20之间。参考图12和图13,第二定位装置40能够在股骨交锁髓内钉1的下方托举住股骨交锁髓内钉1,保证加工刚性,使加工更为稳定。
94.参考图2,第二定位装置40包括第二驱动机构410、由第二驱动单元430驱动移动的稳定件420,稳定件420的移动方向垂直于基面110。在垂直于基面110的方向上,第二驱动机构410能够驱动稳定件420垂直且远离基面110运动(图14中观察时为向上运动),从而托举住股骨交锁髓内钉1。如图9所示,稳定件420的远离基面110的顶部设有限位槽421。限位槽421的尺寸与股骨交锁髓内钉1的半径相适配。限位槽421可以是弧形槽或者v形槽。稳定件420托举住股骨交锁髓内钉1后,股骨交锁髓内钉1的轴向与固定盘220的轴向一致。通过调整稳定件420的位置,可以使不同直径的股骨交锁髓内钉1的轴向与固定盘220的轴向一致。
95.一示例中,如图4所示,第二驱动机构410包括第二驱动单元430、由第二驱动单元430驱动移动的第二斜顶块440、复位组件450,稳定件420支撑于第二斜顶块440,复位组件450和第二驱动单元430分居稳定件420的两侧,且复位组件450与第二斜顶块440相抵接。
96.其中,参考图4和图8,第二斜顶块440的面对稳定件420的一侧设有第二加压斜面441。参考图9,稳定件420的底部设有凹槽,凹槽卡在第二斜顶块440上,凹槽内设有与第二
加压斜面441贴合的第二受推斜面422,第二受推斜面422与第二加压斜面441相匹配。第二驱动单元430能够驱动第二斜顶块440在平行于基面110且与固定盘220的轴向x相交的方向上移动。第二斜顶块440驱动稳定件420垂直且远离基面110运动(即向上运动),从而能够托举住股骨交锁髓内钉1。
97.一实施方式中,参考图4,第二驱动单元430包括固定体431、第二驱动件432,固定体431固定于机架10,第二驱动件432穿设于固定体431且与固定体431之间螺纹连接,第二驱动件432的一端部抵接于第二斜顶块440。当旋动第二驱动件432时,由于固定体431不动,故第二驱动件432可靠近或远离稳定件420。其中第二驱动件432靠近稳定件420运动时,定义为第二驱动件432向内运动,反之为向外运动。即,向内旋动第二驱动件432时,第二驱动件432驱动第二斜顶块440靠近稳定件420运动;向外旋动第二驱动件432时,第二斜顶块440在复位组件450的作用下复位,稳定件420则因自重而向下运动并复位。
98.第二斜顶块440的移动方向平行于基面110且与固定盘220的轴向相交。较佳地,第二斜顶块440的移动方向垂直于固定盘220的轴向x。如图14和图18所示,固定盘220的轴向沿水平方向,第二斜顶块440的移动方向垂直图面,稳定件420的移动方向则是上下方向。
99.一实施方式中,如图4所示,所述复位组件450包括安装座451、弹性元件452,安装座451设置于机架10,弹性元件452设于安装座451与第二斜顶块440之间,弹性元件452分别与安装座451和第二斜顶块440相抵接。较佳地,弹性元件452包括多根弹簧。
100.如图4所示,在固定盘220的轴向上,稳定件420的至少一侧设有滑轨460,滑轨460沿垂直于基面110的方向延伸。如图9所示,稳定件420的端部设有导向槽423,导向槽423与滑轨460配合,从而避免稳定件420上下运动过程中倾斜。
101.本发明实施例的分度夹紧系统100的工作原理简述如下。
102.产品装夹:首先装夹如图1所示的股骨交锁髓内钉1的半成品,该半成品上尚未有图1中的外形槽2。旋松第一驱动件332,将股骨交锁髓内钉1的半成品放置在旋转盘230与顶紧件320之间,其中股骨交锁髓内钉1的第一端插入到限位孔251中;堵转部2522卡入股骨交锁髓内钉1的第一端的侧面上的卡槽3中。顶紧件320的圆锥顶尖321则伸入股骨交锁髓内钉1的第二端的端孔4中。然后旋紧第一驱动件332,使第一弹性件233受力变形以使得圆锥顶尖321顶紧于端孔4中。上述过程中,可通过调整第一驱动单元330和滑动体340在轴向x上的位置来方便放置股骨交锁髓内钉1的半成品。
103.最后,向内旋动第二驱动件432,使第二驱动件432驱动第二斜顶块440运动,第二斜顶块440驱动稳定件420向上运动,自下方托举住股骨交锁髓内钉1,保证加工刚性。
104.外形槽2加工:以外形槽2的数量为6个为例。利用限位组件240使旋转盘230固定不动的情况下,首先加工出第一个外形槽2。然后拉动手柄243使离合件241克服第二弹性件242的弹力与旋转盘230分离,然后转动旋转盘230,旋转盘230带动股骨交锁髓内钉1一起转动。当感觉到锁紧件234进入下一个位置感应槽224时,表明旋转盘230转动至下一个工作位置,松开手柄243,在第二弹性件242的作用下,离合件241的第一端伸入到旋转盘230上的止转孔235内将旋转盘230锁定。此时,股骨交锁髓内钉1的半成品也转动至可被加工下一个外形槽2的位置。以此类推,直到加工完6个外形槽2。
105.本发明实施例的分度夹紧系统100,通过切换旋转盘230的工作位置,可带动股骨交锁髓内钉1转动,并利用第一定位装置30与旋转盘230上的连接结构250一起固定股骨交
锁髓内钉1,从而实现分度加工,可加工出股骨交锁髓内钉1的多个外形槽2,使用简单可靠。
106.第一定位装置30在固定盘220的轴向x上的位置可调,从而能适应不同长度的股骨交锁髓内钉1,通用性强。现有长度在100mm-450mm的股骨交锁髓内钉1均适用本发明实施例的分度夹紧系统100。另外,目前股骨交锁髓内钉1的直径一般为φ8-φ13mm,股骨交锁髓内钉1的两端分别利用限位孔251和顶紧件320定位股骨交锁髓内钉1,能够适应各种直径的股骨交锁髓内钉1的加工。
107.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
108.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1