[发明专利]一种提供均布力的柔性夹持装置及方法、振动切削装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

发明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。

根据本发明实施例的第一方面，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。

根据本发明实施例的第二方面，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，