翻转工装总成的制作方法

本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种翻转工装总成。

背景技术：

对于汽车前轴的加工，经常会遇到将前轴翻转180°的情况，通常采用的是人工翻转或自动翻转。人工翻转顾名思义，由至少两个操作人员抱起前轴进行手工翻转；或者采用夹抱式自动翻转机构，即两台夹紧气缸分别置于前轴的两端，再由气缸推动两端的夹紧块顶住前轴的两端，从而将前轴抱住，然后由设置在两端的翻转电机带动上述夹紧机构翻转来实现前轴的翻转。在实际操作中，上述两种翻转方法都存在弊端：

1)人工翻转前轴，劳动强度较大，并且影响生产效率；

2)抱夹式自动翻转，前轴仅靠两端顶紧，存在掉落的风险；

3)抱夹式自动翻转，由于需要在前轴的两端分别设置夹紧和翻转机构，因此整个工装的跨度很大，在生产线上使用时不仅占用较大的空间，还使吊装前轴的钢结构跨度相应增大，导致生产成本增加；操作人员若要操作对面的机床，人员走动的距离也相应增大，从而也会降低工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可靠的能够节省成本的翻转工装总成，用于弥补人工翻转或抱夹式自动翻转的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种翻转工装总成，包括：

用于架设所述翻转工装总成的横梁；

升降机构，所述升降机构主要由升降气缸、主支架、固定板、第一接近开关及第二接近开关组成；所述固定板固定在所述横梁上，所述主支架与所述固定板滑动连接；所述升降气缸固定在所述横梁上，且所述升降气缸的活塞杆与所述主支架连接，所述升降气缸能够驱动所述主支架做升降运动；所述第一接近开关与所述第二接近开关分别设置在所述固定板上，用于对升降运动进行限位；

平移机构，所述平移机构主要由平移气缸、侧支架、第三接近开关及第四接近开关组成；所述平移气缸固定在所述侧支架上，且所述侧支架与所述主支架垂直固接；所述第三接近开关与所述第四接近开关则分别设置在所述侧支架上，用于对平移运动进行限位；

翻转机构，所述翻转机构主要由副支架、电机、翻转架、第五接近开关及第六接近开关组成；所述副支架与所述侧支架滑动连接，且所述平移气缸的活塞杆与所述副支架的一端连接，所述平移气缸能够驱动所述副支架做平移运动；所述电机安装在所述副支架上远离所述平移气缸的一端；所述翻转架设有转轴，所述转轴与所述电机连接，所述电机能够带动所述翻转架做翻转运动；所述第五接近开关与所述第六接近开关则分别设置在所述副支架上，用于对翻转运动进行限位；

夹持机构，所述夹持机构主要由夹持气缸及夹爪组成；所述夹持气缸固装在所述翻转架上，且所述夹持气缸的活塞杆与所述夹爪连接，所述夹持气缸能够驱动所述夹爪进行夹紧和松弛动作。

优选地，所述固定板上设有与主支架升降方向一致的滑轨，在所述主支架上还设有与所述滑轨配合的滑块。

优选地，所述侧支架上设有与所述副支架平移方向一致的导轨，在所述副支架上还设有与所述导轨配合的导块。

优选地，所述升降机构还包括：导向装置，所述导向装置主要由本体及导向杆组成；所述本体与所述横梁或者所述固定板固接，所述导向杆能够在所述本体内做轴向运动，所述轴向运动方向与所述主支架升降方向一致的；且所述导向杆的一端与所述侧支架或者所述副支架连接。

优选地，所述导向装置为导向气缸，所述导向气缸的缸体与所述横梁固接，所述导向气缸的活塞杆与所述侧支架连接。

优选地，所述夹持机构还包括定位块，所述定位块设置在所述夹爪内，并与所述夹爪或者所述夹持气缸固接。

优选地，所述夹爪包括上爪与下爪，且所述夹持气缸设有双活塞；所述上爪和下爪分别与所述夹持气缸的两个活塞杆连接。

优选地，所述主支架上设有推杆，且所述固定板上设有腰形槽；所述推杆穿过所述腰形槽后与所述升降气缸的活塞杆连接，所述升降气缸通过驱动所述推杆，使所述主支架做升降运动。

优选地，所述副支架及侧支架的数量各为两个；其中，两个侧支架分别与主支架的两侧固接，两个副支架则分别与两个侧支架滑动连接。

优选地，还包括：连接杆，所述连接杆的两端分别与所述两个副支架固接。

相较于人工翻转或抱夹式自动翻转，本发明无需消耗人工劳力，仅通过各机构以及接近开关的配合，即可实现下降、提升、前进、夹持以及翻转等动作，并且本发明的夹持位置摒弃了在前轴两端处抱夹方式，而是直接夹持在前轴的轴身本体，因此，相较传统的自动翻转，本发明结构紧凑可靠，而且充分利用了现有空间，有效控制了翻转工装总成的跨度，从而能够节省设备资金投入和人力成本。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的翻转工装总成的实施例的示意图；

图2为本发明提供的翻转工装总成的实施例的另一视角示意图；

图3为本发明提供的翻转机构的实施例的示意图；

图4为本发明提供的主支架与侧支架配合示意图；

图5为本发明提供的夹持机构的实施例的示意图；

图6为本发明提供的翻转工装总成的使用状态示意图。

附图标记说明：

1横梁201主支架202升降气缸203固定板204第一接近开关

205第二接近开关206滑轨207滑块208导向气缸209推杆

301平移气缸302侧支架303第三接近开关304第四接近开关

305导轨306导块401副支架402电机403翻转架404转轴

405第五接近开关406第六接近开关407连接杆501夹持气缸

502夹爪5021上爪5022下爪503定位块100前轴101立柱

102防护网103操作台

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提供了一种翻转工装总成的实施例，参见图1和图2所示，该总成包括：用于架设翻转工装总成的横梁1、升降机构、平移机构、翻转机构以及夹持机构。具体来说：

升降机构主要由升降气缸202、主支架201、固定板203、第一接近开关204及第二接近开关205组成；其中，固定板203固定在横梁1上，主支架201与固定板203滑动连接，在该实施例中，本发明所采用的滑动连接方式是固定板203上设有与主支架201升降方向一致的滑轨206，在主支架201上设有与滑轨206配合的滑块207；升降气缸202的缸体固定在横梁1上或者固定在固定板203上，同时，升降气缸202的活塞杆与主支架201连接，升降气缸202能够驱动主支架201做升降运动，在本实施例中，主支架201上还设有推杆209，并且为使推杆209运动不受干涉，可以在固定板203上设置腰形槽，推杆209穿过腰形槽后与升降气缸202的活塞杆连接，升降气缸202通过驱动推杆209，使主支架201做升降运动；此外，在固定板203上还设有第一接近开关204与第二接近开关205，二者的作用是对主支架201的升降运动进行限位，并且传递升降位置信号以使翻转工装总成执行相应动作，因此，可以将第一接近开关204设置在固定板203偏上位置，第二接近开关205则设置在固定板203偏下位置。

平移机构主要由平移气缸301、侧支架302、第三接近开关303及第四接近开关304组成；平移气缸301可以固定在侧支架302上，同时，侧支架302与主支架201可以是垂直固接，其固接方式可以如图1和图2中所示，在侧支架302上设置两个凸起部，主支架201能够插设在两个凸起部之间，再由螺栓或者其他固定方式连接，当然也可以将侧支架302与主支架201直接焊接在一起；再有，在侧支架302上还设有第三接近开关303与第四接近开关304，二者的作用是对副支架401的平移运动进行限位，并且传递平移位置信号以使翻转工装总成执行相应动作，因此，可以将第三接近开关303设置在侧支架302的偏前位置，也即是靠近夹持机构的位置，而第四接近开关304，则可以设置在侧支架302的偏后位置，也即是靠近平移气缸301的位置，由于平移运动涉及了平移机构和翻转机构的配合，将在后文中具体说明。

翻转机构，如图3所示，主要由副支架401、电机402、翻转架403、第五接近开关405及第六接近开关406组成；再结合图4，副支架401与侧支架302滑动连接，在本实施例中侧支架302上设有与副支架401平移方向一致的导轨305，并且在副支架401上还设有与导轨305配合的导块306，需要说明的是，图4中为清晰表明导轨305与导块306的配合关系，并未示出副支架401，但本领域技术人员可以理解的是，图4中导块306是与副支架401连接于一体的；接续上文，平移气缸301的活塞杆与副支架401的一端连接，显而易见的是，连接端是远离夹持机构的，上文提及的平移运动是指依靠平移气缸301推动副支架401做平移运动；另外，电机402安装在副支架401上远离平移气缸301的一端，即靠近夹持机构的一端；再有，翻转架403设有转轴404，转轴404还与电机402连接，这样，电机402转动后能够带动翻转架403做翻转运动；此外，在副支架上还设有第五接近开关405与第六接近开关406，两者的作用是对翻转运动进行限位，也即是限制翻转的初始位置以及翻转到所需角度的终止位置，并且同上述接近开关，两者还用于传递翻转位置信号以使翻转工装总成执行相应动作，据此，如图3实施例所示，第五接近开关405可以设置在靠近转轴404输出端的上部，限定翻转起始位置，而第六接近开关406则设置在靠近转轴404输出端的下部，限定翻转终止位置，在转轴404的输出端上设有相应挡块，用于触发接近开关感应；当然，上部或下部代表起始或终止位置，取决于翻转架403的旋转方向，从本实施例附图中可见，副支架401呈l型并结合其位置所在，可以想见的是，翻转架403是向外翻转，因此，图3中上部是翻转起始位置，而下部则是翻转终止位置。

还需要对平移机构和翻转机构作进一步说明的是，如图1～图4所示，本发明提供的实施例中，副支架401及侧支架302的数量各为两个；其中，两个侧支架302分别与主支架201两侧的延伸部位固定连接，两个副支架401则分别与两个侧支架302依靠导轨305和导块306滑动连接，并且，还可以设置一个连接杆407，跨在两个副支架401之间，连接杆407的两端分别与副支架401固定连接，其作用一方面可以增加两个副支架401的连接强度以及支撑力度，另一方面还可以用作触发第三接近开关303和第四接近开关304动作的挡块。

夹持机构，如图5所示，主要由夹持气缸501及夹爪502组成；其中，夹持气缸501的缸体固装在翻转机构的翻转架403上，同时，夹持气缸501的活塞杆与夹爪502连接，夹持气缸501能够驱动夹爪502进行夹紧和松弛动作，这里要指出的是，本发明设置的夹爪502的夹持位置是工件的本体，亦即是前轴的中间位置，因此本发明相较传统的抱夹式自动翻转，具有明显节省空间和提高稳定性的优势；为了进一步提升可靠性，在图5实施例中的夹持机构，还包括了定位块503，定位块503设置在夹爪502内，其与夹爪502或者夹持气缸501固定连接，该定位块503用于卡在工件的相应的槽孔中，以确保工件与夹持机构配合的准确性；此外，夹爪502可以是整体形式还可以是分体形式，例如图5中的分体结构的夹爪502，其包括有上爪5021与下爪5022，且夹持气缸501为双活塞气缸，上爪5021和下爪5022分别与夹持气缸501的两个活塞杆连接，两个活塞杆动作反向，使上、下爪同时开合或抱紧。

上文对本发明提供的翻转工装总成的结构做了具体说明，再结合图1和图6对其工作原理做相应说明，在实际操作中，如图6所示横梁1可以搭设在两根立柱101上，并且本发明考虑到人身安全，在本翻转工装总成的两侧还设置了防护网102，同时在防护网102处还可以设有操作台103，便于操作人员操控本发明，当然，在其他实施例中可以不设置人员使用的操作台103，直接由控制单元的控制程序自动控制，本发明对此不做限定；接续上文，本发明的工作步骤举例如下：

操作人员触发升降气缸202带动主支架201向下运动，当主支架201运动到第二接近开关205处时，升降气缸202停止运动；接着，设置在侧支架302上的平移气缸301推动翻转机构的副支架401向前运动，在第四接近开关304感应到连接杆407时，平移气缸301停止推动，此时夹持机构的定位块503卡在前轴100的定位槽孔中，这里需要补充说明，为保证本发明升降、平移位置的准确度，可以在操作前标定、校准相关接近开关的位置；接着，夹持气缸501动作，上下爪将前轴100的工字梁抱紧；操控人员再次触发升降气缸202，将翻转工装总成提起，直至到达第一接近开关204处，翻转机构的电机402将夹持机构和前轴100向外旋转180°，在第五接近开关405感应到翻转就位后，电机402停转；接着，平移气缸301继续推动副支架401向前运动，并在副支架401到达第三接近开关303处时，升降气缸202带动主支架201向下运动，并当主支架201运动到第二接近开关205处时，夹持气缸501动作，夹爪502松开，调转了180°的前轴100顺势落在输送线的托盘上；接着，平移气缸301拉动副支架401向后运动，整个翻转工装总成退回，之后升降气缸202带动主支架201向上运动到初始位置，同时电机402反转，使夹持机构回到翻转初始位置，前轴100的翻转动作就此完成。

此外，本发明进一步考虑到，为了使主支架201在升降运动中更加平衡、稳定，升降机构还可以包括导向装置。导向装置主要由本体及导向杆组成，本体与横梁1或者固定板203固接，导向杆则能够在本体内做轴向运动，该轴向运动方向与主支架的升降方向是一致的，并且导向杆的一端与侧支架302或者副支架401连接。在实际操作中，可以如图1和图2所示，导向装置可以选用导向气缸，该导向气缸208的缸体(即为上述导向装置的本体)与横梁1固接，且导向气缸208的活塞杆(即为上述导向装置的导向杆)与侧支架302连接，在升降气缸202动作时，导向气缸208同步动作，以使升降运动更加稳定可靠。

最后需要阐明的是，本发明不仅适用于对前轴100的翻转操作，也可拓展用于其他工件的翻转操作，并且翻转角度也不限于180°，可以根据实际需要，对第五、第六接近开关以及副支架等位置和结构进行适应性调整，本发明对此不作限定。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上所述仅为本发明的较佳实施例，但需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。