一种基于球面副的万向操作台

技术领域

本发明涉及装配操作台，特别地是，一种基于球面副的万向操作台。

背景技术

在航空工业制造领域，飞机上各类产品结构复杂，所以手工装配过程并非只存在水平方向与垂直方向的操作，更多手工装配操作是需要将装配件置于任意倾斜的位置并可靠夹持后，再进行螺接、焊接、涂胶、扎线等操作。

一方面，产品外形结构通常都是异形，无平稳放置面，若需要将产品固定于某一特定倾斜位置再进行手工装配，依靠单手无法固定产品，则需要借助操作台，能实现对工件角度万向调整、任意位置固定夹持。

另一方面，产品装配过程是零部件增加的过程，需要的倾斜、旋转是随时性、连续性、万向性的。随时性是为满足操作人员实际情况，需要随时进行倾斜、旋转（例如：产品每次螺接后需要将产品旋转一周，目视检查平垫是否压平，确保螺接牢固可靠。）。连续性是为满足在某一位置的装配结束后能够马上衔接一下位置的装配操作（例如：产品倾斜60°进行焊接后，需要在其对称方位焊接下一个点。）。万向性是为适应产品在不同角度、位置的装配需求（例如：产品倾斜60°进行焊接后，需要倾斜30°焊接下一个点。）。这几项功能要求互相交叉，需要同时实现。

由于飞机种类越来越多，更新迭代速度加快，机上产品的结构愈发复杂，目前装配台面出现以下缺点：一、装配台面无法满足将产品在三维空间倾斜任意角度进行稳定夹持。二、装配台面无法满足在任意夹持位置进行水平360度旋转。三、普通夹具无法调整操作台面旋转运动的灵活程度。四、普通夹具不能实现倾斜角度调整、旋转、锁定动作之间的灵活转换，影响作业效率及流畅性。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的技术问题，而提供一种新型的基于球面副的万向操作台。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种基于球面副的万向操作台，包含有，

底部座体，其具有座体底板及座体连接柱，所述座体连接柱形成于所述座体底板顶面的中心位置，所述座体连接柱自所述座体底板顶面始向上延伸，所述座体连接柱顶面形成有开口向上的半球形凹槽；

活动球体，其具有位于所述半球形凹槽内部的第一部分及位于所述半球形凹槽外部的第二部分，所述活动球体与所述半球形凹槽构成球面副；

工作台面，其位于所述活动球体上方，所述工作台面与所述活动球体间具有连接杆；

阻尼法兰，其位于所述座体底板上方，所述阻尼法兰具有法兰上部及法兰下部，所述法兰下部环绕于所述座体连接柱外围且两者相固定连接，所述法兰上部环绕于所述活动球体的所述第二部分外围且两者间布置有橡胶垫片，所述法兰上部形成有供所述连接杆穿过的法兰避让孔；以及，

转动盘，其位于所述座体底板与所述阻尼法兰间，所述转动盘环绕于所述座体连接柱外围，所述转动盘与所述阻尼法兰相固定连接。

作为一种基于球面副的万向操作台的优选方案，所述座体连接柱外周面形成有外螺纹，所述法兰下部内周面形成有与所述外螺纹对应的内螺纹，利用所述内螺纹与所述外螺纹，以实现所述法兰下部与所述座体连接柱的固定连接。

作为一种基于球面副的万向操作台的优选方案，所述法兰下部形成有法兰翻边，所述法兰翻边形成有连接孔，所述转动盘形成有与所述连接孔对应的被连接孔，所述被连接孔与所述连接孔间具有固定连接件，以实现所述阻尼法兰与所述转动盘的固定连接。

作为一种基于球面副的万向操作台的优选方案，所述转动盘具有转动拨杆。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：本操作台适用于在手工装配过程中需要对工件进行三维空间倾斜任意角度的稳定夹持，利用活动球体、底部座体的半球形凹槽及阻尼法兰，实现工作台面的倾斜角度调整、旋转、锁定动作之间的灵活转换，使得装配过程简便流畅，提升装配效率。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明一实施例的结构示意图。

图3为本发明一实施例中底部座体、活动球体与连接杆的结构示意图。

图4为本发明一实施例中底部座体的结构示意图。

图5为本发明一实施例中阻尼法兰的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参见图1至5，图中示出的是一种基于球面副的万向操作台，适用于飞机上各类产品的手工装配。

所述基于球面副的万向操作台由底部座体1、活动球体2、工作台面3、阻尼法兰4、连接杆5、橡胶垫片6、转动盘7等部件组成。

所述底部座体1具有座体底板11及座体连接柱12。所述座体连接柱12形成于所述座体底板11顶面的中心位置。所述座体连接柱12自所述座体底板11顶面始向上延伸。所述座体连接柱12外周面形成有外螺纹121。所述座体连接柱12顶面形成有开口向上的半球形凹槽122。

所述活动球体2具有位于所述半球形凹槽122内部的第一部分（图中未示）及位于所述半球形凹槽122外部的第二部分21。所述活动球体2与所述半球形凹槽122构成球面副，即所述活动球体2能够在所述半球形凹槽122内部活动。

所述工作台面3位于所述活动球体2上方。所述工作台面3与所述活动球体2间具有连接杆5。所述连接杆5用于支承所述工作台面3。所述工作台面3通过所述连接杆5跟随所述活动球体2同步动作，以此改变所述工作台面3的角度。

所述阻尼法兰4位于所述座体底板11上方。所述阻尼法兰4具有法兰上部41及法兰下部42。所述法兰下部42环绕于所述座体连接柱12外围。所述法兰下部42内周面形成有与所述外螺纹121对应的内螺纹421。利用所述内螺纹421与所述外螺纹121，所述法兰下部42与所述座体连接柱12相固定连接。所述法兰上部41环绕于所述活动球体2的所述第二部分21外围。所述法兰上部41与所述第二部分21间布置有橡胶垫片6。所述橡胶垫片6用于对所述活动球体2滚动过程产生摩擦力。所述法兰上部41形成有供所述连接杆5穿过的法兰避让孔411。所述法兰避让孔411不影响所述连接杆5的动作。所述活动球体2在所述法兰上部41与所述半球形凹槽122构成的空间内滚动。

所述转动盘7位于所述座体底板11与所述阻尼法兰4间。所述转动盘7与所述阻尼法兰4相固定连接。较佳地，所述法兰下部42形成有法兰翻边422。所述法兰翻边422形成有连接孔。所述转动盘7形成有与所述连接孔对应的被连接孔。所述被连接孔与所述连接孔间具有固定连接件（诸如，所述固定连接件为螺钉），以实现所述阻尼法兰4与所述转动盘7相固定连接。较佳地，所述转动盘7具有转动拨杆71，方便操作人员转动所述转动盘7。

沿一时针方向转动所述转动盘7，所述转动盘7带动所述阻尼法兰4沿所述座体连接柱12向上（或向下）移位，以减小（或增加）所述橡胶垫片6对所述活动球体2的摩擦阻力，以此能够控制所述活动球体2的转动灵活度，甚至可将所述活动球体2完全锁死，即实现对所述工作台面3的锁定。

而以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。