CN220613955U - 一种万向支撑装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种万向支撑装置，涉及支撑辅助设备的技术领域，包括支撑板组件和内外球组件，内外球组件包括外球和内球，外球套设在内球上，能够且沿内球自由旋转，内球底部与安装台面固定；外球外壁上设置滑槽，支撑板组件与滑槽滑动连接；内外球组件包括第一固定结构，第一固定结构用于固定外球的滑槽所旋转的角度位置，支撑板组件具有第二固定结构，第二固定结构用于固定支撑板在滑槽上的位置，支撑板组件还包括支撑板，用于与零件表面抵接。本申请能够固定在安装台面上，为产品提供全方位支撑，适用于多种场景，提高装配效率的同时节约材料成本。

Description

一种万向支撑装置

技术领域

本实用新型涉及支撑辅助设备的技术领域，具体而言，涉及一种万向支撑装置。

背景技术

汽车是由很多个总成件组装成一辆汽车的，总成件又由很多个子零件构成，由于这些设计是为了汽车车身设计的，导致很多总成件出现装配困难等问题，并且近年来汽车的更新换代愈加频繁，汽车零部件的形态也变得更加复杂，对质量的要求也精益求精。再加上体积，位置等条件的限制，总成件的装配需要专用装配台，专用装配台用于组装、焊接、打孔等操作，由此来保证零件在装配的过程中没有弯曲变形，没有刮伤，更重要的是提高装配效率，装配质量。

现有的解决方式采用专用治具，专用治具仅针对专用零件使用，无法满足不同结构尺寸的零件，特别是针对不用车型，需要用到的治具种类繁多。对于治具使用过程存在以下问题：在装配环境受限时，特别是对装配空间有限、具有一定重量和韧性要求高的产品，现有的治具包容性、可塑性差，无法匹配不同零件使用，也难以在有限的空间操作，导致零件装配困难，装配效率低。对于治具制造业会带来以下问题：1.治具的模具多，需要长期维护不同类型的治具，治具模具一致性差，导致产品一致性差，增加人工成本，降低生产效率。2.由于治具的不同，导致治具制造成本增加。3.当产品发生设变，导致治具也需要修改，甚至报废重新制作，使生产治具带来原材料的浪费，不利于节约能源。因此需要一种治具来解决现有问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：解决现有技术中治具制作成本高、功能单一、无法适应产品更新换代的问题，设计一种随意调节方向且可以固定在安装平台上的万向支撑装置，对产品实施全方位的支撑，实现多个产品通用，在减少生产成本的同时起到保护产品和提高装配效率的作用。

本实用新型的技术方案是：提供了一种万向支撑装置，该装置包括支撑板组件和内外球组件，内外球组件包括外球和内球；

外球内部为球形空腔，外球旋转套设在内球上；内球的底部固定在安装平台上；外球的外壁上设置滑槽，支撑板组件与滑槽滑动连接；

内外球组件还包括第一固定结构，第一固定结构用于固定滑槽相对内球的转动位置；支撑板组件具有第二固定结构，第二固定结构用于固定支撑板组件在滑槽的位置。

进一步地，内球的水平中心面设置有两端贯通的容置腔，第一固定结构位于容置腔内；

第一固定结构包括紧固抓手和分离盘，分离盘位于容置腔的中心，紧固抓手具有两个、且对称设置在分离盘两侧；通过分离盘旋转推动两侧的紧固抓手压紧外球的内壁。

进一步地，紧固抓手靠近外球的一端为弧形、且弧形外侧有齿形结构，紧固抓手靠近分离盘的一端为V形；分离盘为S形。

进一步地，当固定外球和内球时，分离盘的S形上下两端分别与紧固抓手的V形端中部抵接，分离盘推动紧固抓手的齿形结构向外球的内壁压紧；当旋转外球和内球时，分离盘的S形上下两端脱离紧固抓手的V形端中部，紧固抓手呈未受力姿态，紧固抓手与外球的内壁松脱。

进一步地，第二固定结构包括从动分离块和主动分离块，从动分离块和主动分离块叠置在一起、且位于滑槽内，其中主动分离块靠近滑槽的内底面，从动分离块靠近滑槽的内顶面；

支撑板组件还包括撑板，从动分离块和主动分离块具有共轴线的中心孔，其中主动分离块的中心孔为盲孔，从动分离块的中心孔为有螺纹的通孔；螺栓依次穿过支撑板、从动分离块和主动分离块的中心孔固定。

进一步地，当支撑板与滑槽固定时，螺栓沿紧固方向旋合，从动分离块和主动分离块发生扭转并与滑槽的两侧抵接，螺栓推动主动分离块向滑槽的内底面移动，使得从动分离块和主动分离块分离，主动分离块与滑槽的内底面抵接固定，从动分离块与滑槽的内顶面抵接固定；当支撑板沿滑槽滑动时，螺栓沿紧固的反方向旋合，从动分离块和主动分离块的运动方向与紧固方向相反。

进一步地，装置还包括底部支撑；内球的底部具有连接柱，连接柱具有通孔；底部支撑穿过连接柱的通孔与分离盘连接，用于连接内球和安装平台。

本实用新型的有益效果是：

第一、本实用新型包括支撑板组件、内外球组件和底部支撑；内外球组件包括外球和内球，外球套设在内球上，沿内球360°的自由旋转，内外球组件包括用于固定滑槽相对内球的转动位置的第一固定结构；外球外壁上设置滑槽，滑槽两端分别到外球中心的连线所形成的夹角大于270°，支撑板组件与滑槽滑动连接，支撑板组件具有用于固定支撑板组件在滑槽位置的第二固定结构；支撑板组件还包括用于与零件表面抵接支撑板；整体结构可以通过底部支撑安装在平台上、且可以自由固定位置，能够在任意角度和位置对产品提供支撑，在多个装置配合下满足产品对治具的需求，适用于多种产品，对产品的材质、质量、位置要求低，节省加工成本，提高工作效率。

第二、本实用新型万向支撑装置中的第二固定结构，采用带有齿的面与敷设有聚氨酯橡胶材料的滑槽内底面压紧的方式来实现两个机构相对位置的固定；聚氨酯橡胶材料的滑槽内底面有弹性，会对支撑板组件产生回弹作用力，使得支撑板与零件表面接触的位置更加贴合、且在弹力作用下可以减少磨损，对零件表面起到保护作用。

第三、本实用新型万向支撑装置中的内外球组件，外球内壁采用聚氨酯橡胶材料，该材料能保持良好的韧性，抗摩擦性，不易损坏，内球整体材质用合金不锈钢构成，防腐抗压，外球套设在内球上自由旋转时可以减小球体的磨损，延长内外球组件整体使用寿命。

第四、本实用新型万向支撑装置内球的底部设置连接柱，连接柱的外表面具有防滑纹，能够增大摩擦力，扭动连接柱来固定万向支撑装置，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型一种新型的万向支撑装置的整体视图；

图2是本实用新型一种新型的万向支撑装置的支撑板组件与外球部分的正视图；

图3是本实用新型一种新型的万向支撑装置的支撑板组件与外球部分的侧剖面示意图；

图4是图3中支撑板组件的第二固定结构的侧剖面示意图；

图5是本实用新型一种新型的万向支撑装置的内球的正视图；

图6是本实用新型一种新型的万向支撑装置的内球的侧剖面示意图；

图7是本实用新型一种新型的万向支撑装置的内外球组件的俯视剖面示意图；

图8是本实用新型一种万向支撑装置的俯视图中外球可旋转角度图；

图9是本实用新型一种万向支撑装置的侧视图中滑槽两端到外球中心的连线所形成的角度图。

其中，1-支撑板、2-外球、21-滑槽、3-内球、4-从动分离块，5-主动分离块、6-紧固抓手、7-分离盘。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本实施例提供了一种万向支撑装置，该装置包括支撑板组件、内外球组件和底部支撑；

如图1至图3所示，内外球组件包括外球2和内球3，外球2内部为球形空腔，能够套设在内球3上、且沿内球3具有360°的自由旋转度，外球2的外壁上设置滑槽21，滑槽21的两端分别到外球2中心的连线所形成的夹角大于270°；内外球组件还包括第一固定结构，第一固定结构用于固定滑槽21相对内球3的转动位置；内球3通过底部支撑固定在安装平台上。

支撑板组件与滑槽21滑动连接，支撑板组件包括支撑板和第二固定结构，支撑板用于与零件表面抵接，第二固定结构用于固定支撑板组件在滑槽21的位置。

如图5至图7所示，内球3的水平中心面设置有两端贯通的容置腔，第一固定结构位于容置腔内；第一固定结构包括紧固抓手6和分离盘7，分离盘7位于容置腔的中心，紧固抓手6具有两个、且对称设置在分离盘7两侧；分离盘7用于推动两侧的紧固抓手6向外球2内壁的方向移动，紧固抓手6用于压紧外球2的内壁。

紧固抓手6靠近外球2的一端为弧形、且弧形外侧有齿形结构，紧固抓手6靠近分离盘7的一端为V形，分离盘7为S形，紧固抓手6与分离盘7相互配合固定外球2和内球3的相对位置，外球2和内球3的相对位置固定后，由于滑槽21在外球2的外壁上，则滑槽21相对内球3的转动位置也随之固定。

当固定外球2和内球3时，内球3带动两个紧固抓手6以分离盘7为中心旋转，分离盘7的S形上下两端分别与紧固抓手6的V形端中部抵接，分离盘7同时推动两个紧固抓手6向外球2内壁的方向移动，两个紧固抓手6的弧形端外侧的齿形结构向外球2的内壁压紧；当旋转外球2和内球3时，内球3带动两个紧固抓手6以分离盘7为中心旋转，分离盘7的S形上下两端同时脱离两个紧固抓手6的V形端中部，两个紧固抓手6不再受力，则与外球2的内壁松脱。

为防止旋转角度过大的情况，设计两个紧固抓手6的长度值与分离盘7两端长度值大于内球3的直径，且小于外球外径，当旋转分离盘7至S形的上下两端分别与紧固抓手6的V形端中部抵接时，紧固抓手6超出内球3面的部分在内球3直径与外球2的外径这两个长度值之间，此时会出现大幅度增加的阻力，阻力越大，紧固力越大，不会出现旋转过度的情况。当外球2和内球3固定时，两个紧固抓手6的弧形端外缘的距离大于外球2内径的1.2倍。

如图4所示，第二固定结构包括从动分离块4和主动分离块5，从动分离块4和主动分离块5叠置在一起、且位于滑槽21内，滑槽21的侧切面为倒T字形，其中主动分离块5靠近滑槽21的内底面，从动分离块4靠近滑槽21的内顶面。

支撑板1中心设置用于安装螺栓的孔，从动分离块4和主动分离块5具有共轴线的中心孔，中心孔用于安装螺栓，其中主动分离块5的中心孔为无螺纹的盲孔，从动分离块4的中心孔为有螺纹的通孔。从动分离块4的通孔与螺栓的螺纹相配合，螺栓依次穿过支撑板1、从动分离块4和主动分离块5的中心孔，将支撑板1、从动分离块4和主动分离块5连在一起，主动分离块5的盲孔与螺栓下端的部分过盈配合。

从动分离块4和主动分离块5均为弧形块，且与外球2上的滑槽21搭配，主动分离块5与滑槽21的内底面的接触面具有齿形结构，从动分离块4和主动分离块5能够沿滑槽21滑动，滑动时带动支撑板1滑动，此时的支撑板1可以在滑槽21内任意滑动调整位置。

当支撑板1与滑槽21固定时，扭动螺栓使其沿紧固方向旋合，从动分离块4和主动分离块5发生扭转并与滑槽21的两侧抵接，主动分离块5被螺栓向下推动，此时从动分离块4和主动分离块5分开，主动分离块5与滑槽21的内底面抵接固定，从动分离块4与滑槽21的内顶面抵接固定，此时支撑板1相对于滑槽21固定；当支撑板1沿滑槽21滑动时，扭动螺栓使其沿紧固的反方向旋合，从动分离块4和主动分离块5的运动方向与紧固方向相反，从动分离块4和主动分离块5又会叠置在一起。

优选的，支撑板1可以更换不同的形状，甚至设计零件的对手件仿形块的支持板，来满足不同需求的情况。

内球3的底部具有连接柱，内球3和连接柱固定为一体，用于旋转内球3带动两个紧固抓手6与分离盘7抵接，连接柱为圆柱管形，中间位置具有通孔，外表面具有防滑纹，用于增大阻力，方便转动。内球内部留有用于搭接底部支撑的空间，底部支撑穿过连接柱的通孔与分离盘7连接，分离盘7位置固定不动，内球3搭接在底部支撑上，通过底部支撑固定在安装台面上。

万向支撑装置整体材质用合金不锈钢构成，外球2内壁采用聚氨酯橡胶材料制成。

如图8、图9所示，以内球3的球心为坐标原点，以滑槽21在水平面的投影所在的直线为x轴，以水平面上垂直于x轴且过球心的直线为y轴，以过球心的竖直方向的直线为z轴建立空间坐标系，外球2能够在内球3水平方向自由转动，转动的角度为360°，支撑板组件能够沿着滑槽21以球心为圆心做280°角的运动。

本实施例以安装万向支撑装置完成汽车前后保险杠产品装配工作为例，使用方法如下：

准备汽车前后保险杠产品，在产品骨架周围选取若干个支撑点，将本设计的万向支撑装置固定在安装台面上。

在支撑板1上贴一层毛毡对产品的表面进行保护，用手拨动外球2并沿着滑槽21移动支撑板1，使支撑板1与需要支撑的产品面贴合，调整到合适位置后转动连接柱，连接柱带动内球3转动，内球3带动紧固抓手6围绕分离盘7旋转，当旋转到分离盘7长的那一侧，两个紧固抓手6被顶开，紧固抓手6的弧形端外侧的齿压紧外球2聚氨酯橡胶材质的内壁，使内球3和外球2保持当前位置固定不动。扭动螺栓使从动分离块4和主动分离块5分开，卡在滑槽21内，主动分离块5会被螺栓顶住，其上的齿压紧外球2的内壁，支撑板1与外球2保持当前位置固定不动。此时，万向支撑装置对产品起支撑作用。

最后，待产品装配完成后将万向支撑装置拆卸。反向旋转螺栓，从动分离块4和主动分离块5再次贴合，再次旋转连接柱，内球3带动紧固抓手6围绕分离盘7旋转到分离盘7短的一侧，紧固抓手6回缩，内球3自由转动，拆卸万向支撑装置。

在本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的具体含义。

附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异。本实用新型文件中的上、下、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

尽管参考附图详地公开了本实用新型，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本实用新型的应用。本实用新型的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本实用新型保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。

Claims (7)

1.一种万向支撑装置，其特征在于，包括支撑板组件和内外球组件，内外球组件包括外球(2)和内球(3)；

所述外球(2)内部为球形空腔，所述外球(2)旋转套设在内球(3)上；所述内球(3)的底部固定在安装平台上；所述外球(2)的外壁上设置滑槽(21)，所述支撑板组件与滑槽(21)滑动连接；

所述内外球组件还包括第一固定结构，第一固定结构用于固定滑槽(21)相对内球(3)的转动位置；所述支撑板组件具有第二固定结构，第二固定结构用于固定支撑板组件在滑槽(21)的位置。

2.如权利要求1所述万向支撑装置，其特征在于，所述内球(3)的水平中心面设置有两端贯通的容置腔，所述第一固定结构位于容置腔内；

所述第一固定结构包括紧固抓手(6)和分离盘(7)，所述分离盘(7)位于容置腔的中心，所述紧固抓手(6)具有两个、且对称设置在分离盘(7)两侧；通过分离盘(7)旋转推动两侧的紧固抓手(6)压紧外球(2)的内壁。

3.如权利要求2所述万向支撑装置，其特征在于，所述紧固抓手(6)靠近外球(2)的一端为弧形、且弧形外侧有齿形结构，所述紧固抓手(6)靠近分离盘(7)的一端为V形；所述分离盘(7)为S形。

4.如权利要求3所述万向支撑装置，其特征在于，当固定外球(2)和内球(3)时，分离盘(7)的S形上下两端分别与紧固抓手(6)的V形端中部抵接，所述分离盘(7)推动紧固抓手(6)的齿形结构向外球(2)的内壁压紧；当旋转外球(2)和内球(3)时，分离盘(7)的S形上下两端脱离紧固抓手(6)的V形端中部，所述紧固抓手(6)呈未受力姿态，紧固抓手(6)与外球(2)的内壁松脱。

5.如权利要求1所述万向支撑装置，其特征在于，所述第二固定结构包括从动分离块(4)和主动分离块(5)，从动分离块(4)和主动分离块(5)叠置在一起、且位于滑槽(21)内，其中所述主动分离块(5)靠近滑槽(21)的内底面，所述从动分离块(4)靠近滑槽(21)的内顶面；

所述支撑板组件还包括撑板(1)，所述从动分离块(4)和主动分离块(5)具有共轴线的中心孔，其中主动分离块(5)的中心孔为盲孔，从动分离块(4)的中心孔为有螺纹的通孔；螺栓依次穿过支撑板(1)、从动分离块(4)和主动分离块(5)的中心孔固定。

6.如权利要求5所述万向支撑装置，其特征在于，当支撑板(1)与滑槽(21)固定时，螺栓沿紧固方向旋合，所述从动分离块(4)和主动分离块(5)发生扭转并与滑槽(21)的两侧抵接，螺栓推动主动分离块(5)向滑槽(21)的内底面移动，使得从动分离块(4)和主动分离块(5)分离，所述主动分离块(5)与滑槽(21)的内底面抵接固定，所述从动分离块(4)与滑槽(21)的内顶面抵接固定；当支撑板(1)沿滑槽(21)滑动时，螺栓沿紧固的反方向旋合，所述从动分离块(4)和主动分离块(5)的运动方向与紧固方向相反。

7.如权利要求2所述万向支撑装置，其特征在于，所述装置还包括底部支撑；所述内球(3)的底部具有连接柱，连接柱具有通孔；所述底部支撑穿过连接柱的通孔与分离盘(7)连接，用于连接内球(3)和安装平台。