工件翻转装置的制作方法

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种工件翻转装置。

背景技术：

大型工件的尺寸可能在在2～5米，重量在5～100吨之间。在运输和加工过程中经常需要对零件进行翻转，便于加工设备对其进行加工。目前，对于长方体、近似长方体、正方体、近似正方体等工件的翻转操作多采用人工翻转或机械手来实现。

使用人工翻转需要操作人员利用车间的天车翻转，主要工具是钢丝绳。而超大型工件由于尺寸规格大、重量重，翻转后工件还需与设备精确定位对接，在加工和运输时采用天车或简单翻转机械翻转非常困难甚至无法实现，同时人工翻转耗费大量工时，极大的降低了生产效率。而且人工翻转会对工件表面产生损伤，影响工件的质量，严重的可能会使得工件报废。有时甚至因起吊钢丝绳的损坏对零部件、设备和人员的安全构成威胁。

使用机械手进行翻转操作工作效率低下、可靠性得不到保障、且造价非常高昂、占用设备空间大、调试不方便。

技术实现要素：

为解决上述问题，提供一种工件翻转装置，用于将移动设备从上一工位移动来的处于第一水平位置的工件进行翻转从而使工件处于与下一工位相对应的第二水平位置，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种工件翻转装置，其特征在于，包括：

底座；第一支架，固定安装在底座上，位于底座长度方向的一侧靠近底座中部的位置且沿垂直于底座长度的方向延伸；第二支架，固定安装在底座上，位于底座长度方向上远离第一支架的一侧靠近底座中部的位置，且沿垂直于底座长度的方向延伸；第一翻转架，其长度方向的一端可转动地安装在第一支架上，用于接收工件，并旋转90度使得工件转动到垂直位置；以及第二翻转架，其长度方向的一端可转动地安装在第二支架上，用于接收处于垂直位置的第一翻转架上的工件，并旋转90度使得工件转动到第二水平位置，从而实现该工件的翻转；以及控制模块，用于控制第一翻转架以及第二翻转架进行旋转。

本发明提供的工件翻转装置，还可以具有这样的特征，包括：第一支撑柱，固定安装在底座的长度方向上靠近第一支架的一端，且沿垂直于底座长度的方向延伸，用于支撑第一翻转架，第二支撑柱，固定安装在底座的长度方向上靠近第二支架的一端，且沿垂直于底座长度的方向延伸，用于支撑第二翻转架。

本发明提供的工件翻转装置，还可以具有这样的特征，包括：第一液压缸，一端可转动地连接在底座的长度方向上靠近第一支架的端部，另一端可转动地连接在第一翻转架上，与控制模块电连接，用于推动第一翻转架进行旋转，第二液压缸，一端可转动地连接在底座的长度方向上靠近第二支架的端部，另一端可转动地连接在第二翻转架上，与控制模块电连接，用于推动第二翻转架进行旋转。

本发明提供的工件翻转装置，还可以具有这样的特征，包括：中部支架，固定安装在底座的长度方向的中部，用于支撑旋转到垂直位置的第一翻转架和第二翻转架。

本发明提供的工件翻转装置，还可以具有这样的特征，其中，第一翻转架具有第一底板、支撑块以及第一支撑臂，第一底板的一端可转动地连接在第一支架上，可以相对于第一支架进行转动，支撑块分布在第一底板上，用于承托工件，第一支撑臂固定在第一底板上靠近第一支架的一端，并与第一底板垂直，用于在第一翻转架旋转的过程中承托工件。

本发明提供的工件翻转装置，还可以具有这样的特征，其中，第二翻转架具有第二底板、支撑板、支撑板液压缸以及第二支撑臂，第二底板的一端可转动地连接在第二支架上，可以相对于第二支架进行转动，支撑板位于第二底板靠近工件的一侧，用于承托从第一翻转架接收的工件，支撑板液压缸分布在第二底板上，具有与支撑板连接的导柱，通过推动导柱移动从而改变支撑板与第二底板之间的距离，第二支撑臂固定在第二底板上靠近第二支架的一端，并与第二底板垂直，用于接收处于垂直位置的第一翻转架上的工件，并在第二翻转架旋转的过程中承托该工件控制模块与支撑板液压缸电连接，存储有工件的厚度尺寸，可以根据厚度尺寸控制支撑板液压缸推动导柱移动。

本发明提供的工件翻转装置，还可以具有这样的特征，其中，第一翻转架具有第一支撑臂，第二翻转架具有第二支撑臂，当第一翻转架以及第二翻转架均处于垂直位置时，第一支撑臂与第二支撑臂互相平行且交叉。

本发明提供的工件翻转装置，还可以具有这样的特征，其中，当移动设备将工件移动到第一翻转架上时，第一翻转架处于水平位置，工件长度方向的端面与第一支撑臂贴合，第二翻转架处于垂直位置，当第一翻转架从水平位置旋转90度后，第一翻转架以及工件处于垂直位置，第一支撑臂以及第二支撑臂同时承托工件，当第二翻转架从垂直位置旋转90度后，第二翻转架处于水平位置，工件处于第二水平位置。

发明作用与效果

根据本发明的的工件翻转装置，通过第一翻转架的支撑柱和第一支撑臂提供的力将工件翻转90度从第一水平位置变到垂直位置，再通过第二翻转架的支撑板和第二支撑臂提供的力将工件翻转90度从垂直位置变到第二水平位置，从而实现工件的180度翻转。本实施例的工件翻转装置翻转工件的过程简洁高效，适用于大型工件的翻转，使得翻转工件不再需要大量劳动力。在大型工件的流水线生产过程中，可以极大的提高生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例的工件翻转装置的立体结构图；

图2是本发明实施例的工件翻转装置的局部放大俯视图；

图3是本发明实施例的工件翻转装置未接收到待翻转的工件时的状态示意图；

图4是本发明实施例的工件翻转装置对工件进行翻转前承托工件的状态示意图；

图5是本发明实施例的工件翻转装置的第二翻转架从第一翻转架接收工件的状态示意图；

图6是本发明实施例的工件翻转装置对工件进行翻转后承托工件的状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例来说明本发明的具体实施方式。

<实施例>

图1是本发明实施例的工件翻转装置的立体结构图。

如图1所示，本实施例提供一种工件翻转装置100，用于将移动设备移动来的工件200进行翻转，包括底座1、第一支架2、第二支架3、第一支撑柱4、第二支撑柱5、第一翻转架6、第二翻转架7、中间支撑柱8以及控制模块。

底座1为长条形结构，固定安装在地面上。本实施例中，底座1具有2个长条形结构。

第一支架2固定安装在底座1上，位于底座1长度方向的一侧靠近底座1中部的位置且沿垂直于底座1长度的方向延伸。

第二支架3固定安装在底座1上，位于底座1长度方向上远离第一支架的一侧靠近底座1中部的位置，且沿垂直于底座1长度的方向延伸。

第一支撑柱4固定安装在底座1的长度方向上靠近第一支架2的一端，且沿垂直于底座1长度的方向延伸。

第二支撑柱5固定安装在底座1的长度方向上靠近第二支架3的一端，且沿垂直于底座1长度的方向延伸。

本实施例中，第一支架2、第二支架3、第一支撑柱4以及第二支撑柱5的个数均为2，分别安装在底座1的2个长条形结构上。

第一翻转架6具有第一底板61、支撑柱62以及第一支撑臂63，用于接收工件200，并旋转90度使得工件200转动到垂直位置。

第一底板61的一端可转动地连接在第一支架2上，可以相对于第一支架2进行旋转。第一底板61的长度方向的一端可转动地安装在第一支架2上，另一端在第一翻转架6处于水平位置时与第一支撑柱4贴合并被第一支撑柱4支撑。

支撑柱62分布在第一底板61上，用于承托从移动设备移动来的工件200。每个支撑柱62的高度均相等。

第一支撑臂63固定在第一底板上靠近第一支架的一端，沿垂直于第一底板61的方向延伸，用于在第一翻转架旋转的过程中承托工件。

本实施例中，第一支撑臂63的个数为4个，对称分布在第一底板61上。

当移动设备将从上一工位移动来的处于第一水平位置的工件200移动到第一翻转架6的支撑柱62上时，第一底板61处于水平位置，工件200长度方向的端面与第一支撑臂63贴合，此时完全由第一底板61提供的支持力承托工件。

在第一翻转架6旋转90度的过程中，承托工件200的支持力由支撑柱62以及第一支撑臂63提供。

当第一底板61从水平位置旋转90度后，第一底板61以及工件200处于垂直位置，此时第一底板61不再提供给支持力，而由第一支撑臂63提供的支持力承托工件200。

第二翻转架7具有第二底板71、支撑板72、支撑板液压缸73以及第二支撑臂74，用于接收处于垂直位置的第一翻转架6上的工件200，并旋转90度使得工件200转动到第二水平位置，从而实现该工件200的翻转。

第二底板71的长度方向的一端可转动地安装在第二支架3上，另一端在第二翻转架7处于水平位置时与第二支撑柱5贴合并被第二支撑柱5支撑，可以相对于第二支架3进行旋转。

支撑板72位于第二底板71靠近工件200的一侧，用于承托从第一翻转架6接收的工件200。

支撑板液压缸73分布在第二底板71上，与控制模块电连接，具有与支撑板72连接的导柱，由控制模块控制通过推动导柱移动从而改变支撑板72与第二底板71之间的距离。

第二支撑臂74固定在第二底板71上靠近第二支架3的一端，沿垂直于第二底板71的方向延伸，用于接收处于垂直位置的第一翻转架6上的工件200，并承托该工件。

本实施例中，第二支撑臂74的个数为4个，对称分布在第一底板71上。

图2是本发明实施例的工件翻转装置的局部放大俯视图。

如图2所示，当第一翻转架6以及第二翻转架7均处于水平位置时，第一支撑臂63与相对应的第二支撑臂74互相平行。

当移动设备将从上一工位移动来的处于第一水平位置的工件200移动到第一翻转架6的支撑柱62上时，第二翻转架7处于垂直位置。

当第一翻转架6翻转90度后，与第二翻转架7一起均处于垂直位置。此时第一支撑臂63与第二支撑臂74互相交叉，此时承托工件200的支持力同时由第一支撑臂63与第二支撑臂74提供。

在第二翻转架7旋转90度的过程中，承托工件200的支持力由支撑板71以及第二支撑臂74提供。

当第二翻转架7从垂直位置旋转90度后，工件200处于第二水平位置，此时完全由第二支撑臂74提供的支持力承托工件200。

第一液压缸8一端可转动地连接在底座1的长度方向上靠近第一支撑柱4的一侧，另一端可转动地连接在第一底板61上，与控制模块电连接，用于推动第一底板61进行旋转。

本实施例中，第一液压缸8的个数为2个，分别位于底座1的2个长条形结构上。2个第一液压缸8在控制模块的控制下进行同步动作，推动第一翻转架6旋转。

第二液压缸9一端可转动地连接在底座1的长度方向上靠近第二支撑柱5的端部，另一端可转动地连接在第二底板71上，与控制模块电连接，用于推动第二翻转架进行旋转。

本实施例中，第二液压缸9的个数为2个，分别位于底座1的2个长条形结构上。2个第二液压缸9在控制模块的控制下进行同步动作，推动第二翻转架7旋转。

中间支撑柱10固定安装在底座1的长度方向的中部。当第一翻转架6或第二翻转架7处于水质位置时，中间支撑柱10与第一支撑臂63或第二支撑臂74贴合并向第一支撑臂63或第二支撑臂74提供支持力。

控制模块与第一液压缸8、第二液压缸9以及支撑板液压缸73电连接，存储有待翻转工件200的厚度，可以根据该厚度控制支撑板液压缸73推动导柱改变支撑板72与第二底板71之间的距离，从而使得第一翻转架6与第二翻转架7均处于垂直位置时，支撑板72与工件200贴合，便于后续第二翻转架7对工件200进行转动。

本实施例中，控制模块为plc，在对待翻转工件200进行翻转之前，由工人在plc中设置待翻转工件200的厚度。在其他实施例中，也可以使用距离传感器测量与plc连接，测量放置在第一翻转架6上的工件200的厚度并发送给plc，再由plc控制支撑板73推动导柱移动。

图3是本发明实施例的工件翻转装置未接收到待翻转的工件时的状态示意图。

如图3所示，工件翻转装置100初始状态下未接收到待翻转的工件200时，第一翻转架6以及第二翻转架7均处于水平位置。此时由移动设备将上一工位的处于第一水平位置的工件移动放置在第一翻转架6的支撑柱62上

图4是本发明实施例的工件翻转装置对工件进行翻转前承托工件的状态示意图。图5是本发明实施例的工件翻转装置的第二翻转架从第一翻转架接收工件的状态示意图。图6是本发明实施例的工件翻转装置对工件进行翻转后承托工件的状态示意图。

如图4-6所示，工件翻转装置100翻转工件200的过程如下：

如图4所示，移动设备从上一工位将处于第一水平位置的工件200移动放置在支撑柱62上，然后第二液压缸9推动第二翻转架7从水平位置逆时针旋转90度到垂直位置。接着如图5所示，第一液压缸8推动第一翻转架6以及放置在第一翻转架6的支撑柱62上的工件200一起顺时针旋转90度到垂直位置。此时第一支撑臂63与第二支撑臂74互相交错，共同支撑工件200。进一步地如图6所示，第二液压缸9推动第二翻转架7从垂直位置顺时针旋转90度到水平位置，使得工件从垂直位置转动到第二水平位置，最后第一液压缸8推动第一翻转架6从垂直位置逆时针旋转90度到水平位置，再由移动设备将第二翻转架7上的处于第二水平位置的工件200移动至下一工位。

实施例作用与效果

本实施例提供的工件翻转装置，通过第一翻转架的支撑柱和第一支撑臂提供的力将工件翻转90度从第一水平位置变到垂直位置，再通过第二翻转架的支撑板和第二支撑臂提供的力将工件翻转90度从垂直位置变到第二水平位置，从而实现工件的180度翻转。本实施例的工件翻转装置翻转工件的过程简洁高效，适用于大型工件的翻转，使得翻转工件不再需要大量劳动力。在大型工件的流水线生产过程中，可以极大的提高生产效率。

本实施例提供的工件翻转装置，在控制模块中预先设置待翻转工件的厚度，并根据该厚度控制支撑板液压缸调节支撑板与第二底板的距离，也即调整第一翻转架和第二翻转架均处于垂直状态时支撑板与支撑柱之间的距离，使的工件处于垂直状态时与支撑板贴合，便于第二翻转架对工件进行90度旋转。支撑板液压的设置，使得本实施例的工件翻转装置可以适用于多种不同厚度的工件。

本实施例提供的工件翻转装置，在第一翻转架以及第二翻转架均处于垂直位置时，第一支撑臂与第二支撑臂互相平行且交叉，使得第一翻转架旋转到垂直位置时不会与处于垂直位置的第二翻转架发生干涉。此时由第一支撑臂以及第二支撑臂同时承托工件，便于后续第二翻转架对工件进行90度旋转。

上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。