CN104229449A - 一种自动翻转设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动翻转设备，其特征是组成包括：横向进给机构、纵向托举机构、侧向翻转机构、夹紧机构以及抵托机构；横向进给机构中是以直动气缸推动第一导轨座沿着第一导轨滑动实现横向进给；纵向托举机构是以左侧支架和右侧支架在四个托举气缸的作用下实现纵向托举；侧向翻转机构是以底部转轴为支撑点，并利用翻转气缸实现侧向翻转；夹紧机构是通过夹紧件与倒T型支撑件的底托形成对工件的上下夹持结构；抵托机构是通过导轨和导轨座实现伸缩结构，并通过弹性件实现支撑。本发明能有效实现对易破坏件的托举、夹紧、翻转、抵托等一系列动作，不仅能防止易破坏件破损，而且动作迅速、结构紧凑，可缩置于生产线下方，节省所需空间。

Description

一种自动翻转设备

技术领域

本发明涉及一种自动翻转设备，具体地说是一种用于物料或产品运输***的自动翻转设备。

背景技术

在机械、电子等行业的生产中由于不同工艺的需要，往往需要对中大型板型件进行托举、翻转等系列动作，以定位到工艺加工所需位置。但现有的设备多数都仅有翻转作用，而无托举、夹紧等功能，需要额外的人工辅助完成工位需要；且针对易破坏物体如电视显示屏的翻转，现有设备缺少柔性缓冲机构以对被翻转件进行保护；同时现有设备所需安装空间较大，不适用于安装空间小的生产线。

发明内容

本发明为克服上述现有技术存在的不足，提出一种应用于自动化生产线的自动翻转设备，能有效实现对易破坏件的托举、夹紧、翻转、抵托等一系列动作，不仅能防止易破坏件破损，而且动作迅速、结构紧凑，可缩置于生产线下方，节省所需空间。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种自动翻转设备，是用于将工件从水平状态翻转至竖立状态；其结构特点是组成包括：横向进给机构、纵向托举机构、侧向翻转机构、夹紧机构以及抵托机构；

所述横向进给机构的组成包括直动气缸、第一导轨、第一导轨座、平板支架和底座；

在所述底座的两侧设置有所述第一导轨，在所述第一导轨上设置有所述第一导轨座用于支承所述平板支架；在所述第一导轨的末端位置上，处于所述底座上设置有与所述第一导轨座相连的直动气缸；所述平板支架是以直动气缸的气缸杆推动所述第一导轨座沿着第一导轨滑动形成横向进给结构；

所述纵向托举机构的组成包括：由左上托举气缸、左下托举气缸、右上托举气缸和右下托举气缸组成的四个托举气缸、左侧支架和右侧支架；

在所述平板支架的四个顶角上设置有所述四个托举气缸，所述左上托举气缸和右上托举气缸位于所述第一导轨座的一侧上，所述左下托举气缸和右下托举气缸位于所述第一导轨座的另一侧上，在所述左上托举气缸和左下托举气缸的气缸杆顶部设置有左侧支架；在所述右上托举气缸和右下托举气缸的气缸杆顶部设置有右侧支架；从而形成左侧支架和右侧支架分别与所述导轨在水平面上互相垂直；以所述左侧支架和右侧支架在所述四个托举气缸的作用下形成纵向托举结构；

所述侧向翻转机构的组成包括第一侧部支架、第二侧部支架、门字型翻转架、翻转气缸、中部转轴和底部转轴；在所述左下托举气缸和右下托举气缸的上方设置有搭接所述左侧支架和右侧支架一端的第一侧部支架；在所述左上托举气缸和右上托举气缸的上方设置有搭接所述左侧支架和右侧支架另一端的第二侧部支架；所述第一侧部支架和第二侧部支架分别与所述第一导轨互相平行；

位于所述第一侧部支架、第二侧部支架的上方设置有所述门字型翻转架，所述门字型翻转架的底部分别通过底部转轴与所述第一侧部支架和第二侧部支架相连；在所述门字型翻转架的中部设置有所述中部转轴；

在所述第一侧部支架和第二侧部支架内分别设置所述翻转气缸；所述翻转气缸的自身中部转轴铰接于所述第一侧部支架和第二侧部支架上，所述翻转气缸的气缸杆铰接于所述门字型翻转架的中部转轴上；所述门字型翻转架是以所述底部转轴为支撑点，并利用所述翻转气缸的气缸杆进行翻转至所述右侧支架的上方形成侧向翻转结构；

所述夹紧机构的组成包括夹紧气缸、夹紧件、以及由连接杆和连接在所述连接杆底部的底托构成的倒T型支撑件；所述倒T型支撑件的连接杆顶部固定设置在所述门字型翻转架的顶部两侧；所述连接杆底部的底托一侧位于所述门字型翻转架内形成内侧底托，在所述内侧底托上设置所述夹紧气缸，所述夹紧气缸是以其气缸杆的顶端与所述夹紧件相连，使得套装在所述连接杆上的夹紧件在所述连接杆上形成位移结构；所述夹紧件凸伸在所述倒T型支撑件的外侧形成顶托结构，以所述顶托结构与所述倒T型支撑件的底托另一侧形成对所述工件的上下夹持结构；

所述抵托机构的组成包括抵托气缸、伸缩支架、第二导轨、第二导轨座、弹性件和双边支架；

在所述双边支架之间支承有所述抵托气缸，所述抵托气缸的气缸杆的顶端与所述伸缩支架相连；在所述伸缩支架的顶部设置有弹性件；在所述双边支架的上方内侧边设置有所述第二导轨座，在所述伸缩支架的两侧设置有第二导轨，所述伸缩支架是在所述抵托气缸的气缸杆作用下，能以其两侧的第二导轨在所述第二导轨座上进行滑动形成伸缩结构；并能以其顶部的弹性件抵于所述工件上形成对所述工件的支撑结构。

本发明自动翻转设备的结构特点也在于：

在所述夹紧件的下端面设置有弹性橡胶层，且所述弹性橡胶层与所述夹紧件的下端面形成台阶面，以所述工件的顶边嵌入所述台阶面形成所述夹紧件对所述工件的夹持结构。

所述弹性件的组成包括：弹性轮、连接轴、弹性轮支架和弹簧；在所述弹性轮支架的底部设置所述弹簧，并通过所述弹簧与所述伸缩支架相连，在所述弹性轮支架的顶部通过所述连接轴设置有所述弹性轮，所述弹性件是以其底部的弹簧形成对所述工件的缓冲结构，并以其顶部的弹性轮形成对所述工件的支撑结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明采用多气缸组合布置方式，可与自动化生产线完美对接，快速有效完成托举、夹紧、翻转、抵托等一系列连贯动作，实现被运输对象的自动翻转，模拟人工操作动作，减小操作人员劳动强度，提高生产效率，降低生产成本。

2、本发明通过采用横向进给机构，可实现使所有机构远离输入输送带位置横向运动至靠近输出输送带位置的功能，使得后续翻转动作构件不会与输入输送带干涉同时又可使设备在非工作状态置于输入输送带正下方，可有效减少所需布置空间，适用于布置空间受限的生产线。

3、本发明通过采用纵向托举机构，可实现使侧向翻转机构、夹紧机构纵向运动至高于输入输送带位置的功能，使得后续翻转动作构件不会与输入输送带干涉同时又可使设备在非工作状态时置于输送带下方，可有效减少所需布置空间，适用于布置空间受限的生产线。

4、本发明通过采用侧向翻转机构，可实现工件快速从输入输送线上方水平位置翻转至输出输送线上方竖立位置的翻转功能，以满足工件工位需求，模拟人工翻转动作，减小了操作人员工作强度，提高了生产效率。

5、本发明通过采用夹紧机构，可实现对易破换工件的有效夹持，以辅助后续翻转动作的完成，且对工件进行了有效的保护，减少易破换件的损伤。

6、本发明通过采用抵托机构，可实现对易破换件的弹性抵托，使易破换件柔性置于输出输送线上方，减少易破换件的损伤，适用于机械、电子行业易损伤件的翻转。

7、本发明结构简单，可实现动作多，可广泛应用与各类工作生产车间中大型板型件的翻转。

附图说明

图1为本发明整体结构的三维外形视图；

图2为本发明翻转机构及夹紧机构背面三维视图；

图3为本发明翻转机构及夹紧机构正面三维视图；

图4为本发明夹紧件三维视图；

图5为本发明抵托机构三维视图；

图中序号：1直动气缸；2底座；3第一导轨；3a第一导轨座；4平板支架；5a左侧支架；5b右侧支架；6a左上托举气缸；6b左下托举气缸；6c右上托举气缸；6d右下托举气缸；7a第一侧部支架；7b第二侧部支架；8门字型翻转架；9翻转气缸自身中部转轴；10翻转气缸；11翻转架连接杆；12夹紧件；13弹性橡胶层；14倒T型支撑件；15夹紧气缸；16弹性轮；17连接轴；18伸缩支架；19第二导轨；20支撑板；21第二导轨座；22抵托气缸；23双边支架；24第一连接块；25第二连接块；26中部转轴；27固定板；28底部转轴；29铆钉；30弹性轮支架；31弹簧；32抵托气缸固定板；33抵托气缸托架。

具体实施方式

参见图1，一种自动翻转设备，是用于将工件从水平状态翻转至竖立状态，其组成包括：横向进给机构、纵向托举机构、侧向翻转机构、夹紧机构以及抵托机构；

横向进给机构的组成包括直动气缸1、第一导轨3、第一导轨座3a、平板支架4和底座2；

在底座2的两侧设置有对称的第一导轨3，在第一导轨3上设置有与第一导轨相配的第一导轨座3a用于支承平板支架4；即第一导轨座焊接于平板支架4上；在第一导轨3的末端位置上，处于底座2上设置有与第一导轨座3a相连的直动气缸1；即直动气缸1的气缸杆与第一导轨座3a是通过螺纹相连的；平板支架4是以直动气缸1的气缸杆推动第一导轨座3a沿着第一导轨3滑动形成横向进给结构；从而使第一导轨座以上纵向托举结构、侧向翻转机构、夹紧机构同时横向进给；

纵向托举机构的组成包括：由左上托举气缸6a、左下托举气缸6b、右上托举气缸6c和右下托举气缸6d组成的四个托举气缸、左侧支架5a和右侧支架5b；

参见图1，在平板支架4的四个顶角上设置有四个托举气缸，托举气缸通过气缸底部平板与平板支架4进行螺纹连接，左上托举气缸6a和右上托举气缸6c位于第一导轨座3a的一侧上，左下托举气缸6b和右下托举气缸6d位于第一导轨座3a的另一侧上；在左上托举气缸6a和左下托举气缸6b的气缸杆顶部设置有左侧支架5a，在右上托举气缸6c和右下托举气缸6d的气缸杆顶部设置有右侧支架5b，每个托举气缸伸出三个气缸杆，三个气缸杆顶部焊接有焊接板，通过焊接板与左侧支架5a、右侧支架5b进行螺纹连接；从而形成左侧支架5a和右侧支架5b分别与导轨3在水平面上互相垂直；以左侧支架5a和右侧支架5b在四个托举气缸的气缸杆作用下形成纵向托举结构；

侧向翻转机构的组成包括第一侧部支架7a、第二侧部支架7b、门字型翻转架8、翻转气缸10、中部转轴26和底部转轴28；在左下托举气缸6b和右下托举气缸6d的上方设置有搭接左侧支架5a和右侧支架5b一端的第一侧部支架7a；在左上托举气缸6a和右上托举气缸6c的上方设置有搭接左侧支架5a和右侧支架5b另一端的第二侧部支架7b；第一侧部支架7a和第二侧部支架7b分别与第一导轨3互相平行；即第一侧部支架7a、第二侧部支架7b分别通过螺纹连接左侧支架5a和右侧支架5b两端上方，四者形成“回”字型结构；

参见图2、3，位于第一侧部支架7a、第二侧部支架7b的上方设置有门字型翻转架8，对称的门字型翻转架8是通过铆钉与翻转架连接杆11相连形成稳定的门字型结构；对称的门字型翻转架8内部为中空，并通过第一连接块24、第二连接块25连接形成门字型翻转架；门字型翻转架8的底部分别通过底部转轴28与第一侧部支架7a和第二侧部支架7b端部突出块相连；在门字型翻转架8的中部设置有中部转轴26；

第一侧部支架7a和第二侧部支架7b内部为中空，只在两端底部设置带螺纹孔小平板以与左侧支架5a和右侧支架5b螺纹连接；在第一侧部支架7a和第二侧部支架7b内分别设置翻转气缸10；对称布置的翻转气缸10的自身中部转轴9分别铰接于第一侧部支架7a和第二侧部支架7b上，即铰接于第一侧部支架7a和第二侧部支架7b中部带孔下凸块；对称布置的翻转气缸10的气缸杆分别铰接于对称门字型翻转架8的两个中部转轴26上，气缸杆末端做成一带孔块结构，门字型翻转架8内部中部转轴9与气缸杆铰接部分为轴结构，而与门字型翻转架8连接部分为块状结构；门字型翻转架8是以底部转轴28为支撑点，并利用翻转气缸10的气缸杆进行翻转至右侧支架5b的上方形成侧向翻转结构；

参见图2、3、4，夹紧机构的组成包括夹紧气缸15、夹紧件12、以及由连接杆和连接在连接杆底部的底托构成的倒T型支撑件14；倒T型支撑件14的连接杆顶部对称固定设置在门字型翻转架8的顶部两侧，即两个T型支撑件14的连接杆顶部通过螺栓组件对称固定于门字型结构翻转架8上方固定板27上；连接杆底部的底托一侧位于门字型翻转架8内形成内侧底托，内侧底托侧面与门字型翻转架通过铆钉29相连，在内侧底托上设置夹紧气缸15，夹紧气缸15底端与内侧底托螺纹连接；夹紧气缸15是以其气缸杆的顶端与夹紧件12底部相连，使得套装在连接杆上的夹紧件12在气缸杆的作用下在连接杆上形成位移结构；夹紧件12凸伸在倒T型支撑件14的外侧下连一下端面底板形成顶托结构，以顶托结构与倒T型支撑件14的底托另一侧形成对工件的上下夹持结构；

参见图4，本实施例中，夹紧件12为左侧带底板板状结构，中间中空以使T型支撑件14的连接杆穿过，夹紧件右侧凸伸部分下连一下端面底板，在夹紧件12的下端面设置有弹性橡胶层13，且弹性橡胶层13与夹紧件12的下端面形成台阶面，以工件的顶边嵌入台阶面形成夹紧件12对工件的夹持结构。

参见图1、5，抵托机构的组成包括抵托气缸22、伸缩支架18、第二导轨19、第二导轨座21、弹性件和双边支架23；

双边支架23为带连接底座的立式双边支架，双边支架上方用螺栓组固定有对称的支撑板20，在双边支架23之间支承有抵托气缸22，抵托气缸22通过螺钉固定于对称支承板20间的抵托气缸固定板32上，并由对称支承板间的抵托气缸托架33承托；抵托气缸22的气缸杆的顶端与伸缩支架18通过螺纹相连；在伸缩支架18的顶部设置有弹性件；在双边支架23的上方内侧边倾斜设置有对称的第二导轨座21，在伸缩支架18的两侧设置有第二导轨19，伸缩支架18是在抵托气缸22的气缸杆作用下，能以其两侧的第二导轨19在第二导轨座21上进行与水平方向成一定角度的倾斜滑动形成伸缩结构；并能以其顶部的弹性件16抵于工件上形成对工件的支撑结构。

本实施例中，弹性件的组成包括：弹性轮16、连接轴17、弹性轮支架30和弹簧31；在弹性轮支架30的底部设置弹簧31，并通过弹簧31与伸缩支架18相连，在弹性轮支架30的顶部通过连接轴17设置有弹性轮16，弹性件16是以其底部的弹簧31形成对工件的缓冲结构，并以其顶部的弹性轮16形成对工件的支撑结构。

本发明的工作原理说明如下：

本发明一种自动翻转设备动力***为外部供气***，工作前横向进给机构、纵向托举机构、侧向翻转机构和夹紧机构置于输入输送带下方，此时对称的门字型翻转架8呈未翻转状态，且分别与第一侧部支架7a、第二侧部支架7b平行，倒T型支撑件14低于输入输送带并呈水平；当被运输件由输入输送带输送至倒T型支撑件14上方输入输送带上，对称布置于底座2上的直动气缸1作伸出动作，带动平板支架4上所有机构通过平板支架上第一导轨座3a沿着导轨3作横向进给运动，使整体远离输入输送带并靠近布置于翻转机构与抵托机构中间的输出输送带；然后对称的夹紧气缸15同时作缩回动作，带动对称的夹紧件12向气缸方向直动，夹紧被运输工件；之后四个托举气缸同时作伸出动作，将左侧支架5a和右侧支架5b以上所有机构及被运输工件托举至输入输送带上方目标位置；同时输出传动带右侧抵托气缸22作伸出动作，带动与气缸杆螺纹连接的伸缩支架18通过第二导轨19沿着第二导轨座21进行斜向上的前伸动作，直至目标位置，等待对工件进行抵托；然后对称布置的翻转气缸10作伸出动作，通过翻转件上与气缸杆铰接的中部转轴26带动门字型翻转架8绕第一侧部支架7a、第二侧部支架7b翻转至大于90°斜竖立位置，参加图1所示位置，此时被翻转工件柔性碰于抵托机构的弹性轮16上，弹性轮通过弹簧31进行缓冲，对被翻转工件进行有效保护；然后抵托气缸回缩进行回程，抵托机构退回原位；夹紧气缸伸出进行回程，放置被翻转件于输出传送带上特定工位；翻转气缸回缩进行回程，门字型翻转架8回到与第一侧部支架7a、第二侧部支架7b平行的初始位置；托举气缸回缩进行回程，左侧支架5a、右侧支架5b以上所有机构回到初始位置；直动气缸1回缩进行回程，平行支架4以上所有机构回到初始位置。自动翻转设备等待下一工件输送至输入输送带上，重复以上过程，完成工位需要。本发明采用多气缸组合布置方式，可与自动化生产线完美对接，快速有效完成托举、夹紧、翻转、抵托等一系列连贯动作，实现被运输对象的自动翻转，模拟人工操作动作，减小操作人员劳动强度，提高生产效率，降低生产成本，且结构紧凑，能对易破坏件进行有效保护。

Claims (3)

1.一种自动翻转设备，是用于将工件从水平状态翻转至竖立状态；其特征是组成包括：横向进给机构、纵向托举机构、侧向翻转机构、夹紧机构以及抵托机构；

所述横向进给机构的组成包括直动气缸(1)、第一导轨(3)、第一导轨座(3a)、平板支架(4)和底座(2)；

在所述底座(2)的两侧设置有所述第一导轨(3)，在所述第一导轨(3)上设置有所述第一导轨座(3a)用于支承所述平板支架(4)；在所述第一导轨(3)的末端位置上，处于所述底座(2)上设置有与所述第一导轨座(3a)相连的直动气缸(1)；所述平板支架(4)是以直动气缸(1)的气缸杆推动所述第一导轨座(3a)沿着第一导轨(3)滑动形成横向进给结构；

所述纵向托举机构的组成包括：由左上托举气缸(6a)、左下托举气缸(6b)、右上托举气缸(6c)和右下托举气缸(6d)组成的四个托举气缸、左侧支架(5a)和右侧支架(5b)；

在所述平板支架(4)的四个顶角上设置有所述四个托举气缸，所述左上托举气缸(6a)和右上托举气缸(6c)位于所述第一导轨座(3a)的一侧上，所述左下托举气缸(6b)和右下托举气缸(6d)位于所述第一导轨座(3a)的另一侧上，在所述左上托举气缸(6a)和左下托举气缸(6b)的气缸杆顶部设置有左侧支架(5a)；在所述右上托举气缸(6c)和右下托举气缸(6d)的气缸杆顶部设置有右侧支架(5b)；从而形成左侧支架(5a)和右侧支架(5b)分别与所述导轨(3)在水平面上互相垂直；以所述左侧支架(5a)和右侧支架(5b)在所述四个托举气缸的作用下形成纵向托举结构；

所述侧向翻转机构的组成包括第一侧部支架(7a)、第二侧部支架(7b)、门字型翻转架(8)、翻转气缸(10)、中部转轴(26)和底部转轴(28)；在所述左下托举气缸(6b)和右下托举气缸(6d)的上方设置有搭接所述左侧支架(5a)和右侧支架(5b)一端的第一侧部支架(7a)；在所述左上托举气缸(6a)和右上托举气缸(6c)的上方设置有搭接所述左侧支架(5a)和右侧支架(5b)另一端的第二侧部支架(7b)；所述第一侧部支架(7a)和第二侧部支架(7b)分别与所述第一导轨(3)互相平行；

位于所述第一侧部支架(7a)、第二侧部支架(7b)的上方设置有所述门字型翻转架(8)，所述门字型翻转架(8)的底部分别通过底部转轴(28)与所述第一侧部支架(7a)和第二侧部支架(7b)相连；在所述门字型翻转架(8)的中部设置有所述中部转轴(26)；

在所述第一侧部支架(7a)和第二侧部支架(7b)内分别设置所述翻转气缸(10)；所述翻转气缸(10)的自身中部转轴(9)铰接于所述第一侧部支架(7a)和第二侧部支架(7b)上，所述翻转气缸(10)的气缸杆铰接于所述门字型翻转架(8)的中部转轴(26)上；所述门字型翻转架(8)是以所述底部转轴(28)为支撑点，并利用所述翻转气缸(10)的气缸杆进行翻转至所述右侧支架(5b)的上方形成侧向翻转结构；

所述夹紧机构的组成包括夹紧气缸(15)、夹紧件(12)、以及由连接杆和连接在所述连接杆底部的底托构成的倒T型支撑件(14)；所述倒T型支撑件(14)的连接杆顶部固定设置在所述门字型翻转架(8)的顶部两侧；所述连接杆底部的底托一侧位于所述门字型翻转架(8)内形成内侧底托，在所述内侧底托上设置所述夹紧气缸(15)，所述夹紧气缸(15)是以其气缸杆的顶端与所述夹紧件(12)相连，使得套装在所述连接杆上的夹紧件(12)在所述连接杆上形成位移结构；所述夹紧件(12)凸伸在所述倒T型支撑件(14)的外侧形成顶托结构，以所述顶托结构与所述倒T型支撑件(14)的底托另一侧形成对所述工件的上下夹持结构；

所述抵托机构的组成包括抵托气缸(22)、伸缩支架(18)、第二导轨(19)、第二导轨座(21)、弹性件和双边支架(23)；

在所述双边支架(23)之间支承有所述抵托气缸(22)，所述抵托气缸(22)的气缸杆的顶端与所述伸缩支架(18)相连；在所述伸缩支架(18)的顶部设置有弹性件；在所述双边支架(23)的上方内侧边设置有所述第二导轨座(21)，在所述伸缩支架(18)的两侧设置有第二导轨(19)，所述伸缩支架(18)是在所述抵托气缸(22)的气缸杆作用下，能以其两侧的第二导轨(19)在所述第二导轨座(21)上进行滑动形成伸缩结构；并能以其顶部的弹性件(16)抵于所述工件上形成对所述工件的支撑结构。

2.根据权利要求1所述的自动翻转设备，其特征是：在所述夹紧件(12)的下端面设置有弹性橡胶层(13)，且所述弹性橡胶层(13)与所述夹紧件(12)的下端面形成台阶面，以所述工件的顶边嵌入所述台阶面形成所述夹紧件(12)对所述工件的夹持结构。

3.根据权利要求1所述的自动翻转设备，其特征是：所述弹性件的组成包括：弹性轮(16)、连接轴(17)、弹性轮支架(30)和弹簧(31)；在所述弹性轮支架(30)的底部设置所述弹簧(31)，并通过所述弹簧(31)与所述伸缩支架(18)相连，在所述弹性轮支架(30)的顶部通过所述连接轴(17)设置有所述弹性轮(16)，所述弹性件(16)是以其底部的弹簧(31)形成对所述工件的缓冲结构，并以其顶部的弹性轮(16)形成对所述工件的支撑结构。