CN114800008A - 翻转装置 - Google Patents

Abstract

本说明书公开一种翻转装置，包括支撑座、旋转组件、第一驱动件和多个抓取组件。支撑座包括在第一方向上间隔设置的两个支撑板。旋转组件包括固定相连的旋转轴和旋转支架。旋转轴沿第一方向延伸。旋转支架位于两个支撑板之间。旋转轴能带动旋转支架旋转。多个抓取组件均固定安装于旋转支架。多个抓取组件在第一方向上间隔设置。抓取组件用于抓取工件。第一驱动件用于驱动旋转轴旋转180°。本说明书所提供的翻转装置，能使工件翻转180°，且翻转效率和可靠性高。

Description

翻转装置

技术领域

本说明书涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种翻转装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本说明书公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

随着社会的发展，人力成本逐渐上升，自动化行业日渐兴起，自动化设备被广泛使用，可以给各行业节省大量的人力、物力和财力。

在产品的加工制造过程中，各零部件往往需要经过移动、翻转、上下料等多种操作来配合实现最终的产品组装。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本说明书的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本说明书的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本说明书的一个目的是提供一种翻转装置，能使工件翻转180°，且翻转效率和可靠性高。

为达到上述目的，本说明书实施方式提供一种翻转装置，包括：

支撑座，包括在第一方向上间隔设置的两个支撑板；

旋转组件，包括固定相连的旋转轴和旋转支架，所述旋转轴沿所述第一方向延伸，所述旋转支架位于两个所述支撑板之间，所述旋转轴能带动所述旋转支架旋转；

多个抓取组件，均固定安装于所述旋转支架，多个所述抓取组件在所述第一方向上间隔设置，所述抓取组件用于抓取工件；

第一驱动件，用于驱动所述旋转轴旋转180°。

作为一种优选的实施方式，所述翻转装置还包括：

限位组件，固定设置于所述支撑板，能与所述旋转支架相抵接；所述支撑板在第二方向上相对的两侧均设有所述限位组件；所述第二方向、所述第一方向和竖直方向两两互相垂直。

作为一种优选的实施方式，所述限位组件包括：

限位块，与所述支撑板固定相连；

油压缓冲器，固定设于所述限位块且所述油压缓冲器沿所述竖直方向延伸，所述油压缓冲器的移动端位于固定端的上方，所述油压缓冲器的移动端用于与所述旋转支架相抵接。

作为一种优选的实施方式，所述旋转支架包括：

翻转板，沿所述第一方向延伸；所述翻转板和所述旋转轴固定相连；

多个支臂，沿所述第一方向间隔均匀设置且与所述翻转板固定相连，所述支臂远离所述翻转板的一端用于固定连接所述抓取组件。

作为一种优选的实施方式，所述支臂所在平面垂直于所述第一方向，所述支臂包括连接部和安装部，所述连接部用于与所述翻转板固定相连，所述安装部用于安装所述抓取组件；所述工件被旋转180°后，所述支臂位于所述旋转轴的下方；在所述支撑板的所述第二方向上相对的两侧设置的两个所述限位块的高度不同。

作为一种优选的实施方式，所述第一驱动件包括伺服电机和中空减速机，所述中空减速机的输入端和所述伺服电机的输出轴固定相连，所述中空减速机的输出端和所述旋转轴固定相连。

作为一种优选的实施方式，所述伺服电机在所述第一方向上位于其中一个所述支撑板背离另一个所述支撑板的一侧；

所述旋转轴和距离所述伺服电机较远的所述支撑板之间设有轴承；距离所述伺服电机较远的所述支撑板设有用于容纳所述轴承的第一通孔，所述轴承的外圈与所述第一通孔的内表面贴合，所述轴承的内圈与所述旋转轴的外表面贴合。

作为一种优选的实施方式，距离所述伺服电机较近的所述支撑板的上端设有第一开口，所述第一开口用于容纳至少部分所述中空减速机。

作为一种优选的实施方式，所述翻转装置还包括：

感应片，固定套设于所述旋转轴外且随所述旋转轴一同转动；所述感应片设有凸起；

两个光电传感器，分别设置于所述支撑板在第二方向上相对的两侧；所述光电传感器设有用于容纳所述凸起的凹槽；当所述旋转轴往复旋转180°时，所述凸起在两个所述凹槽之间切换位置；所述第二方向、所述第一方向和竖直方向两两互相垂直。

作为一种优选的实施方式，所述抓取组件包括：

两个相对设置的夹爪，用于抓取所述工件；

第二驱动件，用于驱动两个所述夹爪沿竖直方向移动；

第三驱动件，用于驱动两个所述夹爪相向或相背移动，以加紧或松开所述工件。

有益效果：本实施方式所提供的翻转装置，通过设置第一驱动件驱动沿第一方向延伸的旋转轴旋转180°，从而使得与旋转轴固定相连的旋转支架带动抓取有目标工件的抓取组件旋转180°，从而使工件翻转180°。旋转支架固定安装有多个抓取组件，从而能同时抓取并翻转多个工件，提高翻转效率。通过设置支撑座为旋转组件和抓取组件提供支撑和旋转空间，提高可靠性。

参照后文的说明和附图，详细公开了本说明书的特定实施方式，指明了本说明书的原理可以被采用的方式。应该理解，本说明书的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施方式中所提供的一种翻转装置的结构示意图；

图2为图1的另一个视角的结构示意图；

图3为本实施方式中所提供的一种支撑座的结构示意图；

图4为本实施方式中所提供的一种旋转组件的结构示意图；

图5为图4的另一个视角的结构示意图；

图6为本实施方式中所提供的一种抓取组件的结构示意图。

附图标记说明：

1、工件；

2、支撑座；21、支撑板；211、第一支撑板；212、第二支撑板；213、第一通孔；214、第一开口；22、底板；23、加强板；

3、旋转组件；31、旋转轴；311、主动旋转轴；312、被动旋转轴；32、旋转支架；33、翻转板；34、支臂；341、连接部；342、安装部；343、长边；344、短边；345、中心线；35、连接板；

4、第一驱动件；41、伺服电机；42、中空减速机；

5、抓取组件；51、夹爪；52、第二驱动件；53、第三驱动件；54、电磁阀；

6、限位组件；61、限位块；62、油压缓冲器；

7、密封件；8、感应片；81、凸起；9、光电传感器；91、凹槽；

X、第一方向；Y、第二方向；Z、竖直方向。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本说明书的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本说明书的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本说明书。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2。本申请实施方式提供一种翻转装置，包括支撑座2、旋转组件3、第一驱动件4和多个抓取组件5。

其中，支撑座2包括在第一方向X上间隔设置的两个支撑板21。旋转组件3包括固定相连的旋转轴31和旋转支架32。旋转轴31沿第一方向X延伸。旋转支架32位于两个支撑板21之间。旋转轴31能带动旋转支架32旋转。多个抓取组件5均固定安装于旋转支架32。多个抓取组件5在第一方向X上间隔设置。抓取组件5用于抓取工件1。第一驱动件4用于驱动旋转轴31旋转180°。

本实施方式所提供的翻转装置，通过设置第一驱动件4驱动沿第一方向X延伸的旋转轴31旋转180°，从而使得与旋转轴31固定相连的旋转支架32带动抓取有目标工件1的抓取组件5旋转180°，从而使工件1翻转180°。旋转支架32固定安装有多个抓取组件5，从而能同时抓取并翻转多个工件1，提高翻转效率。通过设置支撑座2为旋转组件3和抓取组件5提供支撑和旋转空间，提高可靠性。

在本实施方式中，第一驱动件4可以包括伺服电机41和中空减速机42。中空减速机42的输入端和伺服电机41的输出轴固定相连，中空减速机42的输出端和旋转轴31固定相连。伺服电机41精度高，能提高翻转精度。中空减速机42结构简单，定位精度高，也能进一步提高翻转精度，简化翻转装置的结构。

在本实施方式中，如图3所示，支撑座2还包括用于连接两个支撑板21的底板22。优选的，底板22所在的平面为水平面，两个支撑板21所在的平面垂直于第一方向X，第一方向X平行于水平面。底板22可以固定安装在地面或其他工作面。

为了提高支撑座2的支撑力和可靠性，在支撑板21和底板22的夹角处设有加强板23，加强板23分别和支撑板21的内侧面、底板22的上表面固定相连。两个支撑板21和底板22形成大致为U形的空间，可以为旋转组件3和抓取组件5提供部分旋转空间。

如图1所示，伺服电机41在第一方向X上位于其中一个支撑板21背离另一个支撑板21的一侧，即在第一方向X上依次设有伺服电机41、其中一个支撑板21和另一个支撑板21。为了便于说明，可以定义靠近伺服电机41的支撑板21为第一支撑板211，远离伺服电机41的支撑板21为第二支撑板212。

具体的，旋转轴31和第二支撑板212之间可以设有轴承，从而可以使得旋转轴31能相对于第二支撑板212旋转。第二支撑板212设有用于容纳轴承的第一通孔213。轴承的外圈与第一通孔213的内表面贴合，轴承的内圈与旋转轴31的外表面贴合。该轴承可以为单列深沟球轴承。在第二支撑板212设有第一通孔213的内侧面和外侧面可以设有密封件7，用于防止轴承松动掉落。

如图3所示，第一支撑板211的上端设有第一开口214，第一开口214用于容纳至少部分中空减速机42。优选的，旋转轴31可以包括主动旋转轴311和被动旋转轴312。主动旋转轴311和被动旋转轴312分别固定设于旋转支架32沿第一方向X相对的两端。主动旋转轴311与中空减速机42的输出端相连，且与旋转支架32靠近第一支撑板211的一端固定相连。被动旋转轴312与旋转支架32靠近第二支撑板212的一端固定相连，且被动旋转轴312的外表面与轴承的内圈相贴合。主动旋转轴311和被动旋转轴312分别可以通过定位销和旋转支架32固定相连。

在具体的应用场景中，第一驱动件4驱动主动旋转轴311转动，主动旋转轴311带动旋转支架32转动，旋转支架32带动被动旋转轴312转动。设置主动旋转轴311和被动旋转轴312，可以减小旋转轴31的长度，从而能使翻转装置装配时更易对准，提高装配精度，从而能提高翻转精度，且该方案在实现翻转效果的情况下能节约材料，从而降低生产成本。

在本实施方式中，翻转装置还可以包括限位组件6，从而在第一驱动件4失效后，避免旋转组件3和抓取组件5晃动，从而提高翻转装置的可靠性。如图1所示，限位组件6固定设置于支撑板21，能与旋转支架32相抵接，阻止旋转支架32下落。支撑板21在第二方向Y上相对的两侧均设有限位组件6，从而在旋转支架32旋转180°之前或之后均能对旋转支架32进行限位。其中，第一方向X、第二方向Y和竖直方向Z两两互相垂直。

如图1所示，限位组件6可以包括限位块61和油压缓冲器62。限位块61与支撑板21固定相连。限位块61可以大致呈L形，且限位块61所在平面为水平面。L形限位块61的一个分支沿第二方向Y延伸且固定于支撑板21的外侧面，另一个分支沿第一方向X延伸且用于安装油压缓冲器62，该结构简单而牢固，有效利用了空间使翻转装置整体布局更合理。

其中，本实施方式中所述支撑板21的内侧面表示两个支撑板21相面对的表面，所述支撑板21的外侧面表示两个支撑板21相背对的表面。当然，限位块61可以是其他形状，本申请对此不作唯一的限定。

如图1至图3所示，油压缓冲器62固定设于限位块61且油压缓冲器62沿竖直方向Z延伸。油压缓冲器62的移动端位于固定端的上方，且油压缓冲器62的移动端位于限位块61的上方。油压缓冲器62的移动端用于与旋转支架32相抵接，可以减少震动及噪音，在旋转动作后将旋转支架32平衡有效地停止，能提高翻转效率，增加产能，使翻转装置寿命延长，降低维修成本，提高翻转操作的安全性，能避免意外发生。

在本实施方式中，如图4所示，旋转支架32可以包括翻转板33和多个支臂34。翻转板33沿第一方向X延伸。翻转板33的两端分别和主动旋转轴311、被动旋转轴312固定相连。多个支臂34沿第一方向X间隔均匀设置且与翻转板33固定相连。支臂34远离翻转板33的一端用于固定连接抓取组件5。通过一个翻转板33加多个支臂34的结构，可以实现将多个抓取组件5固定在旋转支架32，从而能实现对多个工件1的同时抓取和翻转，提高翻转效率。

具体的，支臂34所在平面垂直于第一方向X。如图5所示，支臂34包括连接部341和安装部342。连接部341用于与翻转板33固定相连，安装部342用于安装抓取组件5。在垂直于第一方向X的平面内，支臂34可以为具有一缺口的矩形，该缺口位于矩形的一个角上。该矩形具有长边343和短边344，不具有该缺口的短边344所在一端为安装部342，另一端为连接部341。在垂直于翻转板33所在平面的方向上，连接部341的尺寸小于安装部342的尺寸，从而便于将连接部341安装固定于翻转板33，且保证抓取组件5能稳定安装于安装部342。如图5所示，旋转支架32还可以包括沿第一方向X延伸的连接板35，连接板35可以将各个支臂34相连，且该连接板35设置在各支臂34的缺口处，可以使得支臂34之间的同步效果更好，提高同步翻转效率和良率。

并且，考虑到装配的可行性，支臂34的中心线345与旋转轴31的旋转中心线345不相交。支臂34的中心线345是指经过其短边344中点且平行于长边343的直线。在本实施方式中，工件1被旋转180°后，支臂34位于旋转轴31的下方，支臂34的连接部341位于翻转板33的下方；工件1被旋转180°前，支臂34位于旋转轴31的上方，支臂34的连接部341位于翻转板33的上方。

相应的，在支撑板21的第二方向Y上相对的两侧设置的两个限位块61的高度不同。在工件1被旋转180°前，与旋转支架32接触的一侧的限位组件6的限位块61的位置高于另一侧的限位组件6的限位块61的位置。错开设置第二方向Y上相对的两个限位块61的高度位置，能使各限位块61与支撑板21连接得更稳固，避免限位块61之间的干涉，合理利用了空间。

多个支臂34沿第一方向X间隔均匀设置，距离第一支撑板211最近的支臂34能和设置在第一支撑板211两侧的油压缓冲器62接触，距离第二支撑板212最近的支臂34能和设置在第二支撑板212两侧的油压缓冲器62接触，从而实现限位组件6对旋转支架32的限位。

在本实施方式中，翻转装置还可以包括感应片8和两个光电传感器9。感应片8固定套设于主动旋转轴311外且随旋转轴31一同转动。感应片8设有凸起81。感应片8所在平面与第一方向X垂直。两个光电传感器9分别设置于第一支撑板211在第二方向Y上相对的两侧。光电传感器9设有用于容纳凸起81的凹槽91。当旋转轴31往复旋转180°时，凸起81在两个凹槽91之间切换位置，从而光电传感器9可以感应工件1是否已被翻转。

如图6所示，抓取组件5可以包括夹爪51、第二驱动件52和第三驱动件53。两个相对设置的夹爪51用于抓取工件1。第二驱动件52用于驱动两个夹爪51沿竖直方向Z移动。第三驱动件53用于驱动两个夹爪51相向或相背移动，以加紧或松开工件1。

具体的，第二驱动件52固定安装在支臂34的安装部342，第三驱动件53固定安装于第二驱动件52的移动端，两个夹爪51固定安装于第三驱动件53的移动部。第二驱动件52和第三驱动件53可以是气缸。第二驱动件52和第三驱动件53可以通过电磁阀54控制，电磁阀54可以固定安装于翻转板33。

在本实施方式中，考虑到翻转的可行性与效率最大化的问题，设置四个抓取组件5最为合适，能实现对多个工件1的同时翻转，且效率较高，能提高最终的产品良率，提高产能。

在一种具体的应用场景中，本实施方式提供的翻转装置在初始状态下，夹爪51朝下，当需被翻转的工件1来料后，夹爪51下降，然后同时抓取多个工件1后上升。第一驱动件4驱动旋转轴31带动旋转支架32和抓取组件5翻转180°后，夹爪51朝上，此时夹爪51可以下降，等待下料机构来夹取翻转后的多个工件1。抓取组件5上可以设有传感器，用于感应夹爪51上的工件1是否被其他机构夹紧。当夹爪51上的工件1被下料机构夹紧后，传感器可以发送信号给控制***，控制***控制夹爪51松开，从而下料机构可以将翻转后的工件1取走。

需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本说明书的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (10)

1.一种翻转装置，其特征在于，包括：

支撑座，包括在第一方向上间隔设置的两个支撑板；

旋转组件，包括固定相连的旋转轴和旋转支架，所述旋转轴沿所述第一方向延伸，所述旋转支架位于两个所述支撑板之间，所述旋转轴能带动所述旋转支架旋转；

多个抓取组件，均固定安装于所述旋转支架，多个所述抓取组件在所述第一方向上间隔设置，所述抓取组件用于抓取工件；

第一驱动件，用于驱动所述旋转轴旋转180°。

2.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，还包括：

限位组件，固定设置于所述支撑板，能与所述旋转支架相抵接；所述支撑板在第二方向上相对的两侧均设有所述限位组件；所述第二方向、所述第一方向和竖直方向两两互相垂直。

3.根据权利要求2所述的翻转装置，其特征在于，所述限位组件包括：

限位块，与所述支撑板固定相连；

油压缓冲器，固定设于所述限位块且所述油压缓冲器沿所述竖直方向延伸，所述油压缓冲器的移动端位于固定端的上方，所述油压缓冲器的移动端用于与所述旋转支架相抵接。

4.根据权利要求3所述的翻转装置，其特征在于，所述旋转支架包括：

翻转板，沿所述第一方向延伸；所述翻转板和所述旋转轴固定相连；

多个支臂，沿所述第一方向间隔均匀设置且与所述翻转板固定相连，所述支臂远离所述翻转板的一端用于固定连接所述抓取组件。

5.根据权利要求4所述的翻转装置，其特征在于，所述支臂所在平面垂直于所述第一方向，所述支臂包括连接部和安装部，所述连接部用于与所述翻转板固定相连，所述安装部用于安装所述抓取组件；所述工件被旋转180°后，所述支臂位于所述旋转轴的下方；在所述支撑板的所述第二方向上相对的两侧设置的两个所述限位块的高度不同。

6.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，所述第一驱动件包括伺服电机和中空减速机，所述中空减速机的输入端和所述伺服电机的输出轴固定相连，所述中空减速机的输出端和所述旋转轴固定相连。

7.根据权利要求6所述的翻转装置，其特征在于，所述伺服电机在所述第一方向上位于其中一个所述支撑板背离另一个所述支撑板的一侧；

所述旋转轴和距离所述伺服电机较远的所述支撑板之间设有轴承；距离所述伺服电机较远的所述支撑板设有用于容纳所述轴承的第一通孔，所述轴承的外圈与所述第一通孔的内表面贴合，所述轴承的内圈与所述旋转轴的外表面贴合。

8.根据权利要求6所述的翻转装置，其特征在于，距离所述伺服电机较近的所述支撑板的上端设有第一开口，所述第一开口用于容纳至少部分所述中空减速机。

9.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，还包括：

感应片，固定套设于所述旋转轴外且随所述旋转轴一同转动；所述感应片设有凸起；

两个光电传感器，分别设置于所述支撑板在第二方向上相对的两侧；所述光电传感器设有用于容纳所述凸起的凹槽；当所述旋转轴往复旋转180°时，所述凸起在两个所述凹槽之间切换位置；所述第二方向、所述第一方向和竖直方向两两互相垂直。

10.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，所述抓取组件包括：

两个相对设置的夹爪，用于抓取所述工件；

第二驱动件，用于驱动两个所述夹爪沿竖直方向移动；

第三驱动件，用于驱动两个所述夹爪相向或相背移动，以加紧或松开所述工件。

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