专利名称：万向调节支座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种万向调节支座，适用于测试领域中被测物品需变换 不同角度来测试的仪器。
背景技术：
目前，在一些测试实验中都需要将待测物品或测度辅件倾斜或者变换一 个确切角度再进行测试，这样就需要一个可变换角度的支座，如现有技术中RC (Resin-Coated)纸带耐磨仪上的载物支座以及三维扫描仪的载物支架 等。传统的可变换角度的支座只是依靠中心球体的转动将支撑平台倾斜90 度，而且中心球体的卡紧组件中仅具有一个支撑中心球体的锥面体，通过推 动锥面体上下运动而使中心球体卡紧与释放，然而这样的转动不够自然，而 且支撑平台不能在其所在的平面内进行周向旋转，因而不能达到全方位旋转 的效果，并具有很多的局限性。实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种万向调节支座，可以实现全方 位及多角度旋转。本实用新型的发明目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型的万向调节支座，包括基座、卡紧组件以及支撑平台，所述 卡紧组件设置在所述基座上，通过所述卡紧组件可使支撑平台倾斜固定，其 特征在于还包括连接卡紧组件与支撑平台的角度调节组件，通过所述角度 调节组件可将所述支撑平台周向旋转与固定。在上述结构基础上，其中-所述角度调节组件具有固定部与旋转部，所述固定部与卡紧组件固定连 接，所述旋转部与支撑平台固定连接，通过固定部与旋转部之间的间隙配合 使旋转部带动所述支撑平台周向旋转。所述角度调节组件还具有刻度盘以及插入在刻度盘中的角度旋钮，所述 刻度盘套接在旋转部的端部上并与所述固定部固定相连，通过角度旋钮将所述旋转部卡紧与释放。所述支撑平台与外磁体固定连接，而所述旋转部中具有吸引外磁体并将 其定位在旋转部上的强磁铁。所述旋转部还包括有定位圈、挡圈、滚花转圈、内磁体及外盖，所述定 位圈、挡圈、滚花转圈及内磁体依次固定连接，而所述外盖将所述强磁铁固 定在所述内磁体中，并且在所述外盖上设有用于定位外磁体的凸缘，而外磁 体中设有与凸缘相配合的定位槽。所述定位圈的外侧设有外台阶，而所述刻度盘内侧设有内台阶，通过内 台阶与外台阶的抵顶配合，可将所述定位圈卡合在所述刻度盘中。所述固定部具有连接板以及与连接板固定相连的套环，所述连接板与刻 度盘固定连接，所述套环与卡紧组件固定连接，其中，在所述连接板上设有 凸出的凸柱，而所述旋转部的定位圈中设有与凸柱间隙配合的圆孔。所述卡紧组件具有中心球体以及球套，所述中心球体设置在所述球套 中，并与角度调节组件相连，球套的内部设有卡紧中心球体的卡合面，并且 所述卡合面为与中心球体相贴合的弧面，在所述球套上设有凹口，通过中心 球体在球套中的旋转与固定带动所述角度调节组件与支撑平台向所述凹口的 方向摆动与固定。所述卡紧组件具有与基座相连的基体，在所述基体的容置孔中依次设有 下部连接体、中部连接体以及上部连接体，所述上部连接体与中心球体相接 触，而所述下部连接体与中部连接体相连的表面为凸出的锥面，所述上部连 接体与中部连接体相连的表面亦为凸出的锥面，而所述中部连接体与上部连 接体及下部连接体相接触的表面为向内凹陷的锥面，其中，所述中部连接体 的外径小于所述上部连接体及下部连接体的外径。所述基体上设有穿透侧壁的卡紧旋钮，通过卡紧旋钮推动中部连接体与 上部连接体将中心球体与所述球套的卡合面卡紧与分离。本实用新型的万向调节支座主要利用中心球体球面接触转动，能够在任意方向上使上部支撑平台转动90。角，并且支撑平台还可绕中心球体轴线作 360度旋转，即支撑平台在其自身所在的平面内进行周向旋转。因为球面的 接触转动，使体积减小、反力集中、压强降低、高度减小，所以支座具有高 强度、高耐久性的特点，卡紧组件内部装有三个锥面体，使中心球体在转动 时更轻松自如，并且增加了其耐磨性，延长了使用寿命，通过万向调节支座中刻度盘的设置，可精确调节至任一特定角度。
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。图1为本实用新型万向调节支座的立体分解图； 图2为图1另一角度的示意图；图3为本实用新型万向调节支座中心球体的示意图； 图4为本实用新型万向调节支座的立体组装图。
具体实施方式
下面对照附图并结合具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。请同时参阅图l-图4所示，本实用新型万向调节支座包括基座1 、卡紧 组件3 、角度调节组件5以及支撑组件7 。所述基座1包括底板10与胶垫11，胶垫11设置在底板10的下方，用于牢 固定位所述底板IO。所述卡紧组件3包括基体30、卡紧旋钮31、下部连接体32、中部连接体 33、上部连接体34、下球套35、上球套36以及中心球体37。所述基体30与底板10之间通过螺钉100固定连接，并且基体30的中部具 有容置孔300 (如图2所示)，所述下部连接体32、中部连接体33及上部连 接体34依次设置在所述容置孔300中。其中，下部连接体32与中部连接体33 相连的端面为凸出的圆锥面，上部连接体34与中部连接体33相连的端面亦为 凸出的圆锥面，而中部连接体33的内部两侧分别设有与下部连接体32及上部 连接体34相贴合的并向内凹陷的圆锥面330 (如图2)，并且在本实用新型 的实施方式中，中部连接体33的外径小于上部连接体34与下部连接体32的外 径，并且亦小于容置孔300的内径。所述卡紧旋钮31插入在基体30的侧壁 上，并与基体30内部的容置孔300相通，用于推动容置孔300内的中部连接 体33移动。所述下球套35的内侧设有内螺纹，所述基体30的外侧设有与下球套35内 螺纹相配合的外螺纹，通过内螺纹与外螺纹的配合，可将下球套3与基体30 相互固定，并通过下球套底端侧壁上的螺钉352 (如图l)进一步将二者紧 固连接。所述上球套36的侧壁上设有自上端面向内凹陷的凹口 362 (如图1 )。 上球套36的下端具有凸出的外边缘360 (如图2)，而下球套35的上端具有 向内收的套口 350，上球套36自下球套35的底部穿过，此时可通过套口350 将上球套36的外边缘360卡合在下球套35中。上球套36的内侧具有与中心球 体37相配合的卡合面364 ，在本实用新型中，所述卡合面364为与中心球体 37相贴合的弧面。当中心球体37安装在上球套36中并受到朝向卡合面364的 挤压力时，可通过所述卡合面364将中心球体37卡紧在上球套36中。所述中心球体37的形状请参阅图3所示，其具有依次相连的球部372 、 颈部374以及杆部376 ，并且中心球体37的内部设有用于插入长螺钉370 (如图l)的沉头孔378 。当中心球体37安装在上球套36中时，所述球部 372被上球套36中的卡合面364卡紧。所述角度调节组件5包括套环50、连接板5K定位圈52、刻度盘53、角 度旋钮54、档圈55、滚花转圈56、内磁体57、强磁铁58以及外盖59。所述套环50的中部具有内螺纹，通过中心球体37内部的长螺钉370将套 环50固定在中心球体37的杆部376上。连接板51的上表面凸出设有一个凸柱 512，在本实施方式中，凸柱512与连接板51同轴设置，并且在连接板51上 凸柱512的旁侧插入有固定连接套环50与连接板51的螺钉510 。所述定位圈52的中部设有与定位圈52同轴的圆孔(未标号)，所述连接 板51的凸柱512设置在所述定位圈52的圆孔中，并且二者之间采用间隙配 合。定位圈52用于设置在刻度盘53的通孔中，并且定位圈52与刻度盘53之间 亦采用间隙配合。定位圈52的外周边设有外台阶520 (如图l)，而刻度盘 53的内周边设有内台阶530 (如图2)，通过内台阶530与外台阶520的抵 顶配合，可将所述定位圈52卡合在刻度盘53之中。角度旋钮54设置在刻度盘 53的侧壁上，并与刻度盘53内部的通孔相通，当角度旋钮54向内旋转时，可 限制所述定位圈52的转动，当向外旋转时，可释放所述定位圈。所述档圈55通过螺钉550 (如图l)固定在所述定位圈52上，所述滚花 转圈56通过内部的螺钉560与档圈55固定连接。内磁体57具有凸出于下表面 的凸块570，而滚花转圈56的上表面具有向内凹陷的凹槽562 (如图2)， 通过凸块570与凹槽562的过盈配合可将内磁体57与滚花转圈56固定连接。在所述内磁体57的上表面还设有向内凹陷的环形槽572 (如图2)，强 磁铁58吸在内磁体57的环形槽572中。外盖59的上表面具有向上凸出的凸缘592，通过螺钉590 (如图1 )插入凸缘592中的螺纹孔，将外盖59旋入内 磁体57，从而将所述强磁铁58卡紧在环形槽572中。上述的套环50与连接板51共同组成固定部，而上述的定位圈52、档圈 55、滚花转圈56、内磁体57、强磁铁58以及外盖59共同组成旋转部。所述支撑组件7包括支撑平台70与外磁体71 ，外磁体71的下表面设有与 外盖凸缘592相配合的定位槽710 ，外磁体71被强磁铁58吸在外盖59上，并 通过凸缘592定位，而支撑平台70可以通过螺钉700与外磁体71固定连接。在组装过程中，首先将基体30与底板10固定连接，将下部连接体32、中 部连接体33与上部连接体34依次放入基体30的容置孔300中；然后将上球套 36自下球套35的底部穿过，此时上球套36的外边缘360卡合在下球套35的套 口 350中，将中心球体37穿过下球套35与上球套36，并通过螺钉370将中心 球体37带着上球套36与下球套35固定在卡环50的底面，此时再将上球套36与 下球套35固定在基体30上，通过向内旋转卡紧旋钮31,使卡紧旋钮31推动中 部连接体33在容置孔300内向纵向方向移动，由于上部连接体34、下部连接 体32与中部连接体的锥面配合，使得中部连接体33沿着下部连接体32的锥面 向上移动，从而中部连接体33在纵向移动的同时亦进行轴向移动，以此促使 上部连接体推动中心球体37紧密贴合在上球套36的卡合面362上，从而产生 摩擦力，起到使中心球体37与上球套36紧密配合并限制转动的作用；接着将 连接板51通过螺钉510与套环50固定连接，然后分别将定位圈52套接在连接 板51的凸柱512上，刻度盘53套接在定位圈52的外侧，此时将角度旋钮54安 装在刻度盘53上，然后通过螺钉550将档圈55与定位圈52固定连接，并通过 螺钉560将滚花转圈56与档圈55固定连接；最后通过滚花转圈56与内磁体57 的过盈配合，内磁体57与外盖的螺纹配合，外磁体71与外盖59的磁性吸引， 以及支撑平台与外磁体71的固定连接，完成整个装置的组装过程，在组装时 还需保证各组件的同轴度，组装后的示意图请参阅图4所示。在本实用新型的万向调节支座，可以根据要求更换不同的支撑平台70， 此时只需用力将外磁体71与外盖59分离，即可将支撑组件7共同取下，再通 过螺钉700可将不同的支撑平台安装在外磁体71上。在本实用新型中，可在滚花转圈56或档圈55上设置标准刻度线，当需要 调节角度时，只需先将角度旋钮54旋松，然后转动滚花转圈56到所需的角度 后，再将角度旋钮54拧紧，此时角度旋钮54将顶住定位圈52使其不能再转动，这样可以在支撑平台70所在的平面内旋转支撑平台70至任一角度；当需 要调节主方向时，只需先将卡紧旋钮31旋松，此时中部连接体33与上部连接 体34回落至原位，那么中心球体37与上球套36中的卡合面364分离，中心球 体37在上球套36中处于自然状态，然后通过旋转中心球体37，将角度调节组 件5与支撑组件7向凹口 362方向摆动至适当角度后，向内旋紧卡紧旋钮 31，使中心球体37的球部372与上球套36中的卡合面364再次紧密贴合，以 此实现主方向的调节。当调整主方向至最大摆动位置时，中心球体37的颈部 374恰好卡在上球套36凹口 362的边缘处。本实用新型万向调节支座的设计可以实现更强的功能，而且可以解决一 般用于测试支座角度调节的不足，其主要利用中心球体37的球部372与上球 套36之间的接触转动，就能够使支撑组件7摆动至任意方向，在本实施方式 中，支撑组件7在主方向上所摆动的最大角度为90° ;而通过角度调节组件 5的设置，还能够使支撑组件7以中心球体的轴线做为轴线进行360 °旋 转，而且上部支撑组件7的周向转动可以选择自动和手动两种，如选择手动 方式，可设置上述的刻度盘53与角度旋钮54，如选择自动方式，只需在角度 调节组件中装配伺服电机，使其与外部电子控制系统相连，即可实现自动旋 转至相应角度的效果。此外，本实用新型中，中心球体37的球面与上球套36内部的弧面(即卡 合面364 )之间为球面摩擦接触，由于球面摩擦接触制动可使球面与球凹之 间具有非常紧密的接触，即使是很小部分的球面之间的接触也可产生很大的 摩擦力；此外，在反力相等的情况下，接触面积越小反力就越集中，而球面 接触的设计方式，可使压力均匀地分布到接触面，所以使得局部受到的压强 相对较低；因此利用这种球面接触的方式不需要其它摩擦接触方式所需的大 面积及大空间，使得球与球套的体积变小、反力集中、压强降低，从而使得 整个装置高度变小，此种支座具有高强度、高耐久性的特点。最后，由于卡紧组件3内部三个锥面体的配合方式，可使中心球体在转 动时更加轻松自如，并且增加了耐磨性，延长了使用寿命。手动式支座在角 度调节组件5中具有刻度盘53，自动式支座运用伺服马达精确驱动，都可实 现任意角度的精确调节。基座1可以通过装卡辅助治具(未图示)固定在测量仪器平台上，支撑 平台70用于放置被测物品，若被测物品需要固定，则可利用螺母和支撑平台70外围的四个孔702 (图2所示)将物品固定在支撑平台70上，否则，可以 用胶粘或直接将物品放在平台上，即可进行测试。以上内容是结合具体的优选实施方式进一步对本实用新型所作的详细说 明，不能认为本实用新型的具体实施方式
只局限于这些说明。对于本实用新 型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下， 所做出的若干简单推演或替换都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求 书确定的专利保护范围。
权利要求1.一种万向调节支座，包括基座、卡紧组件以及支撑平台，所述卡紧组件设置在所述基座上，通过所述卡紧组件可使支撑平台倾斜固定，其特征在于还包括连接卡紧组件与支撑平台的角度调节组件，通过所述角度调节组件可将所述支撑平台周向旋转与固定。
2. 根据权利要求1所述的万向调节支座，其特征在于所述角度调节组 件具有固定部与旋转部，所述固定部与卡紧组件固定连接，所述旋转部与支 撑平台固定连接，通过固定部与旋转部之间的间隙配合使旋转部带动所述支 撑平台周向旋转。
3. 根据权利要求2所述的万向调节支座，其特征在于所述角度调节组 件还具有刻度盘以及插入在刻度盘中的角度旋钮，所述刻度盘套接在旋转部 的端部上并与所述固定部固定相连，通过角度旋钮将所述旋转部卡紧与释 放。
4. 根据权利要求3所述的万向调节支座，其特征在于所述支撑平台与 外磁体固定连接，而所述旋转部中具有吸引外磁体并将其定位在旋转部上的 强磁铁。
5. 根据权利要求4所述的万向调节支座，其特征在于所述旋转部还包 括有定位圈、挡圈、滚花转圈、内磁体及外盖，所述定位圈、挡圈、滚花转 圈及内磁体依次固定连接，而所述外盖将所述强磁铁固定在所述内磁体中， 并且在所迷外盖上设有用于定位外磁体的凸缘，而外磁体中设有与凸缘相配 合的定位槽。
6. 根据权利要求5所述的万向调节支座，其特征在于所述定位圈的外 侧设有外台阶，而所述刻度盘内侧设有内台阶，通过内台阶与外台阶的抵顶 配合，可将所述定位圈卡合在所述刻度盘中。
7. 根据权利要求5所述的万向调节支座，其特征在于所述固定部具有连接板以及与连接板固定相连的套环，所述连接板与刻度盘固定连接，所述 套环与卡紧组件固定连接，其中，在所述连接板上设有凸出的凸柱，而所述旋转部的定位圈中设有与凸柱间隙配合的圆孔。
8. 根据权利要求1所述的万向调节支座，其特征在于所述卡紧组件具 有中心球体以及球套，所述中心球体设置在所述球套中，并与角度调节组件相连，球套的内部设有卡紧中心球体的卡合面，并且所述卡合面为与中心球 体相贴合的弧面，在所述球套上设有凹口，通过中心球体在球套中的旋转与 固定带动所述角度调节组件与支撑平台向所述凹口的方向摆动与固定。
9.根据权利要求8所述的万向调节支座，其特征在于所述卡紧组件具 有与基座相连的基体，在所述基体的容置孔中依次设有下部连接体、中部连 接体以及上部连接体，所述上部连接体与中心球体相接触，而所述下部连接 体与中部连接体相连的表面为凸出的锥面，所述上部连接体与中部连接体相 连的表面亦为凸出的锥面，而所述中部连接体与上部连接体及下部连接体相 接触的表面为向内凹陷的锥面，其中，所述中部连接体的外径小于所述上部 连接体及下部连接体的外径。
10.根据权利要求9所述的万向调节支座，其特征在于所述基体上设 有穿透侧壁的卡紧旋钮，通过卡紧旋钮推动中部连接体与上部连接体将中心 球体与所述球套的卡合面卡紧与分离。
专利摘要本实用新型是关于一种万向调节支座，其包括基座、卡紧组件以及支撑平台，所述卡紧组件设置在所述基座上，通过所述卡紧组件可使支撑平台倾斜固定，其特征在于还包括连接卡紧组件与支撑平台的角度调节组件，通过所述角度调节组件可将所述支撑平台周向旋转与固定。此种架构不但可使支撑平台倾斜摆动，而且还可以使支撑平台在其自身所在的平面内周向旋转。
文档编号F16M11/12GK201090912SQ20072012227
公开日2008年7月23日 申请日期2007年8月15日 优先权日2007年8月15日
发明者陈伟新 申请人:比亚迪股份有限公司