CN109822477A - 多自由度转动夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多自由度转动夹具，水平旋转轴两端分别通过螺钉与水平旋转支架、垂直旋转支架固定，垂直旋转轴通过螺钉分别与垂直旋转支架、右侧支架固定，转轴通过螺钉分别与垂直旋转支架、左侧支架固定；水平旋转轴上设有可回弹的水平锁定按键，以使得当水平锁定按键按下时水平旋转支架能够以水平旋转轴为轴360°旋转，当水平锁定按键松开时水平旋转支架固定不可转动；垂直旋转轴上设有可回弹的垂直锁定按键，以使得当垂直锁定按键按下时垂直旋转支架能够以自身中心轴线为轴360°旋转，当垂直锁定按键松开时垂直旋转支架固定不可转动。其结构简单、操作方便、可维修性好，可以满足在所需要的特定角度测量产品，并在特定角度固定。

Description

多自由度转动夹具

技术领域

本发明涉及机械夹具领域，具体地，涉及一种多自由度转动夹具。

背景技术

目前，各类性质的显示单元广泛应用在汽车、轮船、飞机、生活等各个方面，而各类显示单元在应用时往往并非单一的垂直人眼的视线。在生产生活中显示单元往往根据实际情况及人体工程学等情况，呈现不同的角度。对于各类产出公司来说，需要对各类产品上线前进行模拟现场情况的测试，即需要将产品调整为各种实际角度进行观察与测试。

因此，急需要提供一种能够实现多角度可调节且在固定角度可固定的夹具来解决上述技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多自由度转动夹具，该多自由度转动夹具结构简单、操作方便、可维修性好，可以满足在所需要的特定角度测量产品，并在特定角度固定，提高了工作效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多自由度转动夹具，包括用于固定工件的水平旋转支架、水平旋转轴、垂直旋转支架、垂直旋转轴、转轴、左侧支架和右侧支架；其中，

水平旋转轴两端分别通过螺钉与水平旋转支架、垂直旋转支架固定，垂直旋转轴通过螺钉分别与垂直旋转支架、右侧支架固定，转轴通过螺钉分别与垂直旋转支架、左侧支架固定；

水平旋转轴上设有可回弹的水平锁定按键，以使得当水平锁定按键按下时水平旋转支架能够以水平旋转轴为轴360°旋转，当水平锁定按键松开时水平旋转支架固定不可转动；

垂直旋转轴上设有可回弹的垂直锁定按键，以使得当垂直锁定按键按下时垂直旋转支架能够以自身中心轴线为轴360°旋转，当垂直锁定按键松开时垂直旋转支架固定不可转动。

优选地，水平旋转支架的两端形成有用于夹持工件的夹持臂。

优选地，水平旋转轴一端形成有方形安装片，另一端设有控制组件，方形安装片上形成有转动轴，转动轴延伸至控制组件内。

优选地，控制组件包括外壳、按键、止转销和弹簧；其中，转动轴延伸至外壳内部，按键、止转销和弹簧依次连接且止转销能够通过销住转动轴上的开口槽以固定其位置。

优选地，控制组件还包括盖板，盖板盖设在外壳上且穿过弹簧以限定弹簧的运动轨迹。

优选地，水平旋转支架上开设有方形槽，水平旋转轴上的控制组件通过螺钉固定在垂直旋转支架上，方形安装片装入方形槽并通过螺钉固定。

优选地，垂直旋转轴一端形成有方形安装片，另一端设有控制组件，方形安装片上形成有转动轴，转动轴延伸至控制组件内；

控制组件包括外壳、按键、止转销和弹簧；其中，转动轴延伸至外壳内部，按键、止转销和弹簧依次连接且止转销能够通过销住转动轴上的开口槽以固定其位置；

控制组件还包括盖板，盖板盖设在外壳上且穿过弹簧以限定弹簧的运动轨迹。

优选地，水平旋转轴的转动轴上的开口槽为4个且沿周向均匀分布。

优选地，垂直旋转轴的转动轴上的开口槽为6个且沿周向均匀分布。

优选地，左侧支架和右侧支架上均设有用于固定垂直旋转轴和转轴的凹槽和螺纹孔，并且开设有用于控制垂直旋转轴的通孔。

根据上述技术方案，本发明将水平转轴通过螺钉分别于水平旋转支架和垂直旋转支架固定，再通过螺钉将垂直转轴分别与垂直旋转支架，右侧支架固定，然后通过螺钉将转轴分别与垂直旋转支架，左侧支架固定。其中水平转轴通过按下可回弹按键来控制水平旋转支架的旋转角度，按键按下时，水平支架可自由360度水平旋转，当转动至固定角度时，按键松开，则水平旋转支架固定不可转动。水平旋转支架的旋转都是以水平转轴为圆心的。垂直旋转轴通过按键的按压，来控制转轴的转动与停止，转轴本身可以实现360度旋转，垂直旋转支架分别通过垂直旋转轴与转轴，与左侧支架和右侧支架连接，工作过程中左侧支架与右侧支架保持不动，垂直旋转支架通过转轴与垂直旋转轴完成转动，通过垂直旋转轴控制垂直支架的旋转与停止，且垂直旋转支架的转动阻尼也由垂直旋转轴提供。产品通过螺钉与水平旋转支架固定，按下水平旋转轴按键，转动水平旋转支架可进行以产品显示中心为转轴的360度自由旋转，转到固定角度后，松下水平旋转轴按键产品可保持该角度下的产品固定。而后根据需要通过按压垂直旋转轴按键来调整产品在垂直平面上的转动角度。如此，就可以实现产品在夹具上多自由度转动同时能够在固定角度下测试产品性能，结构简单、操作方便、可维修性好，大大提高了工作效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明提供的一种实施方式中的多自由度转动夹具的结构示意图；

图2是根据本发明提供的一种实施方式中的水平旋转支架的结构示意图；

图3是根据本发明提供的一种实施方式中的水平旋转支架的立体图；

图4是根据本发明提供的一种实施方式中的垂直旋转支架的结构示意图；

图5是根据本发明提供的一种实施方式中的垂直旋转支架的立体图；

图6是根据本发明提供的一种实施方式中的水平旋转轴的结构示意图；

图7是根据本发明提供的一种实施方式中的垂直旋转轴的结构示意图；

图8是根据本发明提供的一种实施方式中的水平旋转轴的截面图；

图9是根据本发明提供的一种实施方式中的水平旋转轴的转动轴上的开口槽的结构示意图；

图10是根据本发明提供的一种实施方式中的垂直旋转轴的转动轴上的开口槽的结构示意图；

图11是根据本发明提供的一种实施方式中的转轴的结构示意图。

附图标记说明

1-水平旋转支架 2-水平旋转轴

3-垂直旋转支架 4-垂直旋转轴

5-转轴 6-左侧支架

7-右侧支架 8-方形安装片

9-外壳 10-按键

11-止转销 12-弹簧

13-开口槽 14-盖板

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、左、右”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

如图1所示，本发明提供一种多自由度转动夹具，包括用于固定工件的水平旋转支架1、水平旋转轴2、垂直旋转支架3、垂直旋转轴4、转轴5、左侧支架6和右侧支架7；其中，

水平旋转轴2两端分别通过螺钉与水平旋转支架1、垂直旋转支架3固定，垂直旋转轴4通过螺钉分别与垂直旋转支架3、右侧支架7固定，转轴5通过螺钉分别与垂直旋转支架3、左侧支架6固定；

水平旋转轴2上设有可回弹的水平锁定按键，以使得当水平锁定按键按下时水平旋转支架1能够以水平旋转轴2为轴360°旋转，当水平锁定按键松开时水平旋转支架1固定不可转动；

垂直旋转轴4上设有可回弹的垂直锁定按键，以使得当垂直锁定按键按下时垂直旋转支架3能够以自身中心轴线为轴360°旋转，当垂直锁定按键松开时垂直旋转支架3固定不可转动。

通过上述技术方案，将水平旋转轴2通过螺钉分别于水平旋转支架1和垂直旋转支架3(如图4和图5所示)固定，再通过螺钉将垂直旋转轴4分别与垂直旋转支架3，右侧支架7固定，然后通过螺钉将转轴5分别与垂直旋转支架3，左侧支架6固定。其中水平旋转轴2通过按下可回弹按键来控制水平旋转支架1的旋转角度，按键按下时，水平旋转支架1可自由360度水平旋转，当转动至固定角度时，按键松开，则水平旋转支架1固定不可转动。水平旋转支架1的旋转都是以水平旋转轴为圆心的。垂直旋转轴4通过按键的按压，来控制转轴5的转动与停止，转轴5本身可以实现360度旋转，垂直旋转支架3分别通过垂直旋转轴4与转轴5，与左侧支架6和右侧支架7连接，工作过程中左侧支架6与右侧支架7保持不动，垂直旋转支架3通过转轴5与垂直旋转轴4完成转动，通过垂直旋转轴4控制垂直支架3的旋转与停止，且垂直旋转支架3的转动阻尼也由垂直旋转轴4提供。产品通过螺钉与水平旋转支架1固定，按下水平旋转轴按键，转动水平旋转支架1可进行以产品显示中心为转轴的360度自由旋转，转到固定角度后，松下水平旋转轴按键产品可保持该角度下的产品固定。而后根据需要通过按压垂直旋转轴按键来调整产品在垂直平面上的转动角度。如此，就可以实现产品在夹具上多自由度转动同时能够在固定角度下测试产品性能，结构简单、操作方便、可维修性好，大大提高了工作效率。

在本实施方式中，如图2和图3所示，优选地，水平旋转支架1的两端形成有用于夹持工件的夹持臂。

在本实施方式中，如图6所示，优选地，水平旋转轴2一端形成有方形安装片8，另一端设有控制组件，方形安装片8上形成有转动轴，转动轴延伸至控制组件内。

在本实施方式中，如图8所示，优选地，控制组件包括外壳9、按键10、止转销11和弹簧12；其中，转动轴延伸至外壳9内部，按键10、止转销11和弹簧12依次连接且止转销11能够通过销住转动轴上的开口槽13以固定其位置。

在本实施方式中，优选地，控制组件还包括盖板14，盖板14盖设在外壳9上且穿过弹簧12以限定弹簧12的运动轨迹。

在本实施方式中，优选地，水平旋转支架1上开设有方形槽，水平旋转轴2上的控制组件通过螺钉固定在垂直旋转支架3上，方形安装片8装入方形槽并通过螺钉固定。

在本实施方式中，如图7所示，优选地，垂直旋转轴4一端形成有方形安装片8，另一端设有控制组件，方形安装片8上形成有转动轴，转动轴延伸至控制组件内；

控制组件包括外壳9、按键10、止转销11和弹簧12；其中，转动轴延伸至外壳9内部，按键10、止转销11和弹簧12依次连接且止转销11能够通过销住转动轴上的开口槽13以固定其位置；

控制组件还包括盖板14，盖板14盖设在外壳9上且穿过弹簧12以限定弹簧12的运动轨迹。

在本实施方式中，如图9所示，优选地，水平旋转轴2的转动轴上的开口槽13为4个且沿周向均匀分布。

在本实施方式中，如图10所示，优选地，垂直旋转轴4的转动轴上的开口槽13为6个且沿周向均匀分布。

在本实施方式中，优选地，左侧支架6和右侧支架7上均设有用于固定垂直旋转轴4和转轴5的凹槽和螺纹孔，并且开设有用于控制垂直旋转轴4的通孔。

通过上述技术方案，水平旋转轴先与垂直旋转支架通过垂直旋转支架上两颗螺钉固定，而后水平旋转支架上开有方形槽，将装配好水平旋转轴的水平旋转支架对准方形槽装入，再用四颗螺钉固定水平旋转轴与水平旋转支架；水平旋转轴内部构造如图8示，转动轴通过盖板与外壳固定在外壳腔体内，而盖板通过两颗螺钉与外壳固定，止转销在非工作状态下，卡在转动轴的开口槽内，水平旋转轴的传动轴在止转销按下按键时，弹簧受力压缩，止转销上移，与转动轴分离，转动轴可以自由转动，当转动一定角度后，松开按键，止转销在弹簧弹力作用下，卡入转动轴卡槽内，转动轴停止转动。

左侧支架与右侧支架相同，在支架一侧上有凹槽与两个螺纹孔用来固定垂直旋转轴和转轴，并在支架上开有垂直转动轴与转轴外形的通孔，用以控制垂直旋转轴的按键。支架底部厚度为20mm用以固定整个产品及夹具，保证操作过程中不会晃动。

垂直旋转轴的工作原理及外形与水平旋转轴相同，不同之处在于调整了转动轴上卡槽的位置及数量，以符合实际需要，如在转动轴保证垂直旋转角度在正负60度及其整数倍转动；

参见图11，转轴结构与水平旋转轴结构类似，但是无止转销，弹簧等零件，仅有外壳，转动轴，后盖。用后盖将转动轴固定在外壳上，处于一直可转动的状态。

夹具装配完成后，将产品装配在水平旋转支架上，手指按住水平旋转轴上按键，水平旋转支架可自由转动，放下按键水平旋转支架可固定，用手按住垂直转轴的按键，垂直旋转支架可转动，同样松下按键垂直支架可固定，至此夹具实现多自由度转动功能。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种多自由度转动夹具，其特征在于，包括用于固定工件的水平旋转支架(1)、水平旋转轴(2)、垂直旋转支架(3)、垂直旋转轴(4)、转轴(5)、左侧支架(6)和右侧支架(7)；其中，

所述水平旋转轴(2)两端分别通过螺钉与所述水平旋转支架(1)、所述垂直旋转支架(3)固定，所述垂直旋转轴(4)通过螺钉分别与所述垂直旋转支架(3)、所述右侧支架(7)固定，所述转轴(5)通过螺钉分别与所述垂直旋转支架(3)、所述左侧支架(6)固定；

所述水平旋转轴(2)上设有可回弹的水平锁定按键，以使得当所述水平锁定按键按下时所述水平旋转支架(1)能够以所述水平旋转轴(2)为轴360°旋转，当所述水平锁定按键松开时所述水平旋转支架(1)固定不可转动；

所述垂直旋转轴(4)上设有可回弹的垂直锁定按键，以使得当所述垂直锁定按键按下时所述垂直旋转支架(3)能够以自身中心轴线为轴360°旋转，当所述垂直锁定按键松开时所述垂直旋转支架(3)固定不可转动。

2.根据权利要求1所述的多自由度转动夹具，其特征在于，所述水平旋转支架(1)的两端形成有用于夹持所述工件的夹持臂。

3.根据权利要求1所述的多自由度转动夹具，其特征在于，所述水平旋转轴(2)一端形成有方形安装片(8)，另一端设有控制组件，所述方形安装片(8)上形成有转动轴，所述转动轴延伸至所述控制组件内。

4.根据权利要求3所述的多自由度转动夹具，其特征在于，所述控制组件包括外壳(9)、按键(10)、止转销(11)和弹簧(12)；其中，所述转动轴延伸至所述外壳(9)内部，所述按键(10)、止转销(11)和弹簧(12)依次连接且所述止转销(11)能够通过销住所述转动轴上的开口槽(13)以固定其位置。

5.根据权利要求4所述的多自由度转动夹具，其特征在于，所述控制组件还包括盖板(14)，所述盖板(14)盖设在所述外壳(9)上且穿过所述弹簧(12)以限定所述弹簧(12)的运动轨迹。

6.根据权利要求2所述的多自由度转动夹具，其特征在于，所述水平旋转支架(1)上开设有方形槽，所述水平旋转轴(2)上的所述控制组件通过螺钉固定在所述垂直旋转支架(3)上，所述方形安装片(8)装入所述方形槽并通过螺钉固定。

7.根据权利要求1所述的多自由度转动夹具，其特征在于，所述垂直旋转轴(4)一端形成有方形安装片(8)，另一端设有控制组件，所述方形安装片(8)上形成有转动轴，所述转动轴延伸至所述控制组件内；

所述控制组件包括外壳(9)、按键(10)、止转销(11)和弹簧(12)；其中，所述转动轴延伸至所述外壳(9)内部，所述按键(10)、止转销(11)和弹簧(12)依次连接且所述止转销(11)能够通过销住所述转动轴上的开口槽(13)以固定其位置；

所述控制组件还包括盖板(14)，所述盖板(14)盖设在所述外壳(9)上且穿过所述弹簧(12)以限定所述弹簧(12)的运动轨迹。

8.根据权利要求4所述的多自由度转动夹具，其特征在于，所述水平旋转轴(2)的所述转动轴上的所述开口槽(13)为4个且沿周向均匀分布。

9.根据权利要求7所述的多自由度转动夹具，其特征在于，所述垂直旋转轴(4)的所述转动轴上的所述开口槽(13)为6个且沿周向均匀分布。

10.根据权利要求1所述的多自由度转动夹具，其特征在于，所述左侧支架(6)和右侧支架(7)上均设有用于固定所述垂直旋转轴(4)和转轴(5)的凹槽和螺纹孔，并且开设有用于控制所述垂直旋转轴(4)的通孔。