一种球形铰链万向关节机构的制作方法

1.本实用新型涉及机械连接装置领域，尤其涉及一种球形铰链万向关节机构。

背景技术：

2.人工手动加工工件时，会将工件固定在合适的角度上以方便操作，为此需要合适的工装夹具。在加工较为复杂的工件时，大都要经过多个工步，每个工步中，工件的固定角度都需要做相应调整，因此经常需要多套工装，工装成本高。因此需要一种可以让工件在便于操作的任意位置上固定的工装机构。

技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种球形铰链万向关节机构，可以让工件在便于操作的任意位置上固定，从而节省工装成本。
4.技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种球形铰链万向关节机构，包括铰接座、工件装夹组件和环状卡口；铰接座上设置有多个瓣状件，多个瓣状件围合成球窝结构；工件装夹组件上设有铰接球头，所述铰接球头与所述球窝结构铰接配合，使工件装夹组件可相对铰接座任意转动；所述环状卡口可相对位移至套设在所述铰接座上并夹合多个瓣状件，使多个瓣状件缩聚并抱紧所述铰接球头，以将工件装夹组件固定在铰接座上。
5.进一步地，所述环状卡口内设置有环形卡套面，所述环形卡套面的法线方向垂直于环状卡口与铰接座的相对位移方向；所述瓣状件的外轮廓上设置有外撑面，所述环状卡口套设在所述铰接座上并夹合多个瓣状件时，所述外撑面与所述环形卡套面对应贴合。
6.进一步地，所述环状卡口内靠近铰接座的一端设置有配合过渡面，所述配合过渡面朝远离铰接座的方向逐渐收窄。
7.进一步地，所述铰接座上靠近所述环状卡口的一端设置有配合过渡面，所述配合过渡面朝靠近环状卡口的方向逐渐收窄。
8.进一步地，所述环状卡口内从朝向所述铰接座的一端到另一端逐渐收窄；所述铰接座的外轮廓从远离环状卡口的一端到靠近环状卡口的一端逐渐收窄。
9.进一步地，所述环状卡口固定在底座上，所述铰接座在升降机构的带动下位移至所述环状卡口内。
10.进一步地，所述铰接座固定在底座上，所述环状卡口在升降机构的带动下位移至套设在所述铰接座上。
11.有益效果：本实用新型的一种球形铰链万向关节机构，工件装夹组件上设置有铰接球头，铰接座上的多个瓣状件围合成球窝结构，铰接球头与球窝结构铰接配合，使工件装夹组件可以相对铰接座任意调节位置；环状卡口可相对位移至套设在铰接座上并夹合多个瓣状件，使瓣状件抱紧铰接球头，从而将工件装夹组件固定在所需角度和位置，进而将工件装夹组件上的工件固定在便于操作的任意位置上。
附图说明
12.附图1为本实用新型的一种实施例的部件分解示意图；
13.附图2为本实用新型的一种实施例中的工作状态示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
15.如附图1至2所述的一种球形铰链万向关节机构，包括铰接座1、工件装夹组件2和环状卡口3。铰接座1上设置有多个瓣状件4，多个瓣状件4环向设置，相邻瓣状件4之间留有缝隙，多个瓣状件4围合成球窝结构5。工件装夹组件2用以装夹固定工件，工件装夹组件2的具体结构与需要装夹的工件相适应，工件装夹组件2上设有铰接球头6，铰接球头6设置在工件装夹组件2的下方，所述铰接球头6对应嵌入所述球窝结构5内，所述铰接球头6与所述球窝结构5铰接配合，使工件装夹组件2可相对铰接座1任意转动，进而调节工件装夹组件2上的装夹的工件的位置。所述环状卡口3可相对位移至套设在所述铰接座1上并夹合多个瓣状件4，使多个瓣状件4缩聚并抱紧所述铰接球头6，以将工件装夹组件2固定在铰接座1上，进而将工件装夹组件2上的工件固定在便于操作的任意位置上，便于工人进行加工操作。
16.第一种实施例中，所述环状卡口3内从朝向所述铰接座1的一端到另一端逐渐收窄，所述铰接座1的外轮廓从远离环状卡口3的一端到靠近环状卡口3的一端逐渐收窄。例如环状卡口3的内轮廓面和铰接座1的外轮廓面均为锥形面。当环状卡口3未套进铰接座1之前，铰接座1的外轮廓面的锥度大于环状卡口3；当环状卡口3套进铰接座1之后，铰接座1的外轮廓面的锥度在环状卡口3的限位作用下减小，进而使多个瓣状件4缩聚并抱紧所述铰接球头6。
17.第二种实施例中，所述环状卡口3内设置有环形卡套面7，所述环形卡套面7的法线方向垂直于环状卡口3与铰接座1的相对位移方向。所述瓣状件4的外轮廓上设置有外撑面8，所述环状卡口3套设在所述铰接座1上并夹合多个瓣状件4时，所述外撑面8与所述环形卡套面7对应贴合，所述环形卡套面7的法线方向垂直于环状卡口3与铰接座1的相对位移方向，因此外撑面8和环形卡套面7的相互作用力方向也垂直于环状卡口3与铰接座1的相对位移方向，使环状卡口3通过外撑面8和环形卡套面7的配合卡套在铰接座1上，环状卡口3不易从铰接座1上脱离。在本文的第一种实施例中，环状卡口3对铰接座1的限位状态需要外力来维持，外力撤销后多个瓣状件4无法维持缩聚状态，也就无法抱紧铰接球头6；而在本文的第二种实施例中，外力撤销后，由于环形卡套面7与外撑面8的相互作用，环状卡口3不会脱离铰接座1，多个瓣状件4仍能够维持缩聚状态，因此第二种实施例中，多个瓣状件4抱紧铰接球头6的状态更加稳定，对工件的固定也更加稳定。
18.所述环状卡口3内靠近铰接座1的一端设置有配合过渡面，所述配合过渡面朝远离铰接座1的方向逐渐收窄，例如环状卡口3靠近铰接座1的一端为锥形面，可使环状卡口3更容易相对位移至套设在铰接座1上。
19.所述铰接座1上靠近所述环状卡口3的一端设置有配合过渡面，所述配合过渡面朝靠近环状卡口3的方向逐渐收窄，例如铰接座1上靠近环状卡口3的一端为锥形面，可以使环状卡口3更容易相对位移至套设在铰接座1上。
20.第三种实施例中，所述环状卡口3固定在底座9上，所述铰接座1在升降机构的带动
下位移至所述环状卡口3内。
21.第四种实施例中，所述铰接座1固定在底座9上，所述环状卡口3在升降机构的带动下位移至套设在所述铰接座1上，相较于第三种实施例，由于在固定工件的过程中，环状卡口3移动，而铰接座1、工件装夹组件2和工件均不移动，因此可以更好地将工件固定在所需的角度和位置，而不会在固定工件的过程中因为要移动工件而造成工件的角度和位置发生偏移。
22.本实用新型的一种具体实施例参照附图1和2中所示，待装夹的工件为阀盖10，阀盖10需要除去内部深孔中的毛刺。工件装夹组件2包括铰接球头6和工件定位支撑板11，一组螺钉a20穿过铰接球头6一端圆周均布的螺纹过孔a12，旋入工件定位支撑板11中心孔外围圆周均布的螺纹孔a13内，从而将工件定位支撑板11固定联接于铰接球头6的接头端面上。工件定位支撑板11的中心孔内设置有定位圆销14，螺钉b15穿过定位圆销14的螺纹过孔b16旋入铰接球头6中心的螺纹孔b17内，将定位圆销14固定联接于工件定位支撑板11与铰接球头6上。装夹阀盖10时，阀盖10的大端面与工件定位支撑板11贴合，阀盖10的中心孔与定位圆销14的大圆柱面之间采用间隙配合，通过两个螺纹孔c18处的螺纹副将阀盖10固定装夹于工件定位支撑板11上。底座9为立式固定式液压卡盘，立式固定式液压卡盘为现有技术，立式固定式液压卡盘与铰接座1的下端相连，可以带动铰接座1进行位移。环状卡口3一体设置在立式固定式液压卡盘上端，环状卡口3内设置有环形卡套面7和内锥状的配合过渡面，将内锥状的配合过渡面称为内锥面19。铰接座1的外轮廓下端为外锥状的配合过渡面，将外锥状的配合过渡面称为外锥面21，铰接座1的外轮廓上端为外撑面8。铰接球头6与球窝结构5铰接配合，在一定范围内可绕球心任意方向转动，从而调节阀盖10的位置，位置调节完成后，立式固定式液压卡盘向下拉动铰接座1，铰接座1的外锥面21沿环状卡口3的内锥面19轴向下移，直至铰接座1上的外撑面8与环状卡口3的环形卡套面7配合紧贴，使铰接座1上的多个瓣状件4缩聚，球窝结构5的内部空间变小并抱紧铰接球头6，从而将阀盖10固定在便于操作的所需位置上。
23.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种球形铰链万向关节机构，其特征在于：包括铰接座(1)、工件装夹组件(2)和环状卡口(3)；铰接座(1)上设置有多个瓣状件(4)，多个瓣状件(4)围合成球窝结构(5)；工件装夹组件(2)上设有铰接球头(6)，所述铰接球头(6)与所述球窝结构(5)铰接配合，使工件装夹组件(2)可相对铰接座(1)任意转动；所述环状卡口(3)可相对位移至套设在所述铰接座(1)上并夹合多个瓣状件(4)，使多个瓣状件(4)缩聚并抱紧所述铰接球头(6)，以将工件装夹组件(2)固定在铰接座(1)上。2.根据权利要求1所述的一种球形铰链万向关节机构，其特征在于：所述环状卡口(3)内设置有环形卡套面(7)，所述环形卡套面(7)的法线方向垂直于环状卡口(3)与铰接座(1)的相对位移方向；所述瓣状件(4)的外轮廓上设置有外撑面(8)，所述环状卡口(3)套设在所述铰接座(1)上并夹合多个瓣状件(4)时，所述外撑面(8)与所述环形卡套面(7)对应贴合。3.根据权利要求2所述的一种球形铰链万向关节机构，其特征在于：所述环状卡口(3)内靠近铰接座(1)的一端设置有配合过渡面，所述配合过渡面朝远离铰接座(1)的方向逐渐收窄。4.根据权利要求2所述的一种球形铰链万向关节机构，其特征在于：所述铰接座(1)上靠近所述环状卡口(3)的一端设置有配合过渡面，所述配合过渡面朝靠近环状卡口(3)的方向逐渐收窄。5.根据权利要求1所述的一种球形铰链万向关节机构，其特征在于：所述环状卡口(3)内从朝向所述铰接座(1)的一端到另一端逐渐收窄；所述铰接座(1)的外轮廓从远离环状卡口(3)的一端到靠近环状卡口(3)的一端逐渐收窄。6.根据权利要求1所述的一种球形铰链万向关节机构，其特征在于：所述环状卡口(3)固定在底座(9)上，所述铰接座(1)在升降机构的带动下位移至所述环状卡口(3)内。7.根据权利要求1所述的一种球形铰链万向关节机构，其特征在于：所述铰接座(1)固定在底座(9)上，所述环状卡口(3)在升降机构的带动下位移至套设在所述铰接座(1)上。

技术总结

本实用新型公开了一种球形铰链万向关节机构，包括铰接座、工件装夹组件和环状卡口；铰接座上设置有多个瓣状件，多个瓣状件围合成球窝结构；工件装夹组件上设有铰接球头，所述铰接球头与所述球窝结构铰接配合，使工件装夹组件可相对铰接座任意转动；所述环状卡口可相对位移至套设在所述铰接座上并夹合多个瓣状件，使多个瓣状件缩聚并抱紧所述铰接球头，以将工件装夹组件固定在铰接座上。本实用新型可以让工件在便于操作的任意位置上固定，从而节省工装成本。装成本。装成本。