翻转套装机的制作方法

本实用新型涉及工件组装设备技术领域，特别涉及一种翻转套装机。

背景技术：

翻转套装机是一种能以自身的机构和动力，稳妥抓牢工件并能翻转工件最后进行定位，与其他部件进行组合套装的机械装置。目前市面上较多的翻转机均用于较大质量的工件的翻转，多利用旋转气缸、旋转液压缸或者铰链、链轮等对箱体进行角度翻转，从而实现对工件的翻转。将第一工件与第二工件进行翻转套装时，需要翻转第一工件时必须调离装配线操作(否则会损伤装配线)，待操作目的(翻转)实现后，再吊回装配线；套装时必须起吊第一工件，在第二工件上手动放置定心工装，然后手动控制吊机的水平和垂直距离，从而实现成功套装。

具体地，实现线下实现的翻转(当需要由仰态变为俯态时)顺序如下：①用四个吊钩牵引第一工件的四个角，平吊到地面平台；②卸去第一工件右方两个吊钩，牵引并使第一工件顶部掀起，并继续牵引使第一工件接近竖立状态；③辅以人力推第一工件上部，令第一工件下俯，同时牵引下降，使第一工件继续下俯至俯卧平躺状态。这种翻转过程存在以下缺陷，即为让第一工件重心旋向倾翻至目标一侧，一般需辅以人力推工件上部，或水平移动吊机，此时钢索会伴有明显震摆，对人和吊车都时有损伤，而且从第一工件翻转到第一工件和第二工件的套装最少需要两个工位，且无法实现连续动作。而且，依靠吊机和人工翻转第一工件，这样存在一定的安全隐患，且操作动作繁复，操作难度大。在翻转电机组件时，工件(带绕组机座总成)上的材料(绕组漆包线)不容许稍微刮碰，依靠吊机和人工翻转第一工件，可能导致其损伤。

此外，实现线下套装的顺序如下：①用四个吊钩牵引第一工件的四个角，提升第一工件到一定高度；②将导向工装放置在第二工件上；③牵引第一工件至第二工件上方，目测对准，下降第一工件进行套装。在牵引第一工件与第二工件进行套装，两工件对齐困难，套装存在阻碍。而且，套装时依靠人眼对齐两工件，存在一定偏差。

技术实现要素：

基于此，为解决上述问题，本实用新型提出一种翻转套装机，可在线上实现工件的翻转和套装，而且翻转和套装的过程简化，操作简单，提高了工作效率。

其技术方案如下：

一种翻转套装机，包括分别设置于工位两侧的支撑杆，滑动连接于两根所述支撑杆上的主液压升降机构，与所述主液压升降机构连接的翻转套装箱体；

所述主液压升降机构包括固定于两根所述支撑杆端部之间的主油缸座，分别固定于所述主油缸座两侧的主油缸组件，滑动连接于两根所述支撑杆上的主升降板，且两台所述主油缸组件端部均连接于所述主升降板上侧，以及连接于所述主升降板下侧的两根支架，所述翻转套装箱体转动连接于两根所述支架之间；

所述翻转套装箱体包括两侧分别铰接于两个所述支架上的U型箱体框架，固定于所述支架上并连接于所述箱体框架一侧的旋转机构，以及分别设置于两根所述支架上并与所述箱体框架对应配合的限位机构。

下面对其进一步技术方案进行说明：

进一步地，所述箱体框架包括顶板，分别连接于所述顶板两端的第一侧板和第二侧板，以及连接于所述顶板、第一侧板和第二侧板内侧的U型挡板。

进一步地，所述第一侧板和第二侧板的内侧均设置有连接槽，所述连接槽中设置有用于连接工件的联接块。

进一步地，所述第一侧板设置有向外突出并铰接于一根所述支架上的旋转轴，所述旋转轴与所述旋转机构连接；所述第二侧板也设置有向外突出并铰接于另一根所述支架上的转动轴，所述转动轴与所述旋转轴位于同一条直线上。

进一步地，所述旋转机构包括固定于所述支架上的旋转驱动气缸，与所述旋转驱动气缸连接的气缸输出轴，以及连接所述气缸输出轴和旋转轴的链轮传动机构。

进一步地，所述链轮传动机构包括设置于所述气缸输出轴上的主动链轮，设置于所述旋转轴上的从动链轮，以及连接所述主动链轮和从动链轮的链条。

进一步地，所述限位机构包括设置于所述支架上的伸缩气缸，连接于所述伸缩气缸上的插销，以及设置于所述第一侧板和第二侧板外侧的插销座，所述插销座与所述插销对应配合。

进一步地，还包括分别设置于两个所述支架上的支承套，所述转动轴套设于一个所述支承套中，所述旋转轴套设于另一个所述支承套中。

进一步地，还包括设置于所述主升降板上的中心液压升降机构，所述中心液压升降机构包括固定于所述主升降板中部的中心油缸组件，连接于所述中心油缸组件端部的中间升降板，分别连接于所述中间升降板两端并活动连接于所述主升降板上的支撑导向杆，以及设置于所述中间升降板下侧的定心筒。

本实用新型具有如下突出的有益效果：

(1)引入了翻转套装箱体，具有对抓取对象进行基本定位、承重功能，而且设计了U型挡板，可避空实现保护工件细软构件(带绕组机座总成的绕组漆包线)的功能；设计计算并定位好第一工件和翻转套装箱体的重心位置，使得旋转轴轴的轴线经过重心，从而可以用最小的转矩实现180°翻转；用伸缩气缸带动插销结构灵活的收缩，可有效地固定翻转套装箱体，保证其平衡；旋转轴轴的双键槽结构设计使得链条和两链轮的连接更紧凑，链条无松垮，实现有效的传动；设计第一工件、第二工件、翻转套装箱体及定心筒的定位中心一致，保证套装的顺利实现；

(2)解决了大型工件的在线翻转并套装的难题，实现自动连续动作，既安全又高效；仅仅进行翻转180°所需时间为5秒钟，加上套装及前后操作辅助时间约150秒；比此前离线翻转套装效率提高10倍；由传统技术中的两个工位(第一工件翻转两次，即仰卧、直立、俯卧为工位一，第一工件、第二工件套装为工位二)减为一个工位，翻转套装工位一体；通过设计不同形状的联接块，可以实现多型号同种工件的翻转。

附图说明

图1是本实用新型实施例中所述翻转套装机的主视结构示意图；

图2是本实用新型实施例中所述翻转套装机抓取第一工件时的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中所述翻转套装机的翻转套装箱体的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例中所述翻转套装机翻转第一工件时的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中所述翻转套装机对第一工件和第二工件进行套装时的结构示意图。

附图标记说明：

10-工位，20-第一工件，30-第二工件，100-支撑杆，200-主液压升降机构，210-主油缸座，220-主油缸组件，230-主升降板，240-支架，300-翻转套装箱体，301-支承套，310-第一侧板，312-旋转轴，314-从动链轮，320-顶板，330-第二侧板，332-转动轴，340-U型挡板，350-连接槽，360-插销座，400-中心液压升降机构，410-中心油缸组件，420-支撑导向杆，430-中间升降板，440-定心筒。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1所示，一种翻转套装机，包括分别设置于工位10两侧的支撑杆100，滑动连接于两根所述支撑杆100上的主液压升降机构200，与所述主液压升降机构200连接的翻转套装箱体300。如图3所示，当第一工件20进入翻转套装箱体300下方的工位时，主液压升降机构200可沿着支撑杆100向下移动，带动翻转套装箱体300下降到第一工件20处，将第一工件抓取到翻转套装箱体中。然后，如图4所示，主液压升降机构200可沿着支撑杆100向上移动，带动翻转套装箱体300及第一工件20上升到指定高度，翻转套装箱体300带着第一工件20进行翻转。然后，如图5所示，第二工件30进入翻转套装箱体300下方的工位时，主液压升降机构200可沿着支撑杆100向下移动，带动翻转套装箱体300及第一工件20下降到第二工件30处，将第一工件20套装于第二工件30上。通过引入翻转套装箱体300，具有对抓取对象(第一工件)进行基本定位、承重功能。不再依靠吊机和人工翻转第一工件，排除了操作过程中存在的安全隐患，可简化操作动作，降低操作难度。

此外，所述主液压升降机构200包括固定于两根所述支撑杆100端部之间的主油缸座210，分别固定于所述主油缸座210两侧的主油缸组件220，滑动连接于两根所述支撑杆100上的主升降板230，且两台所述主油缸组件220端部均连接于所述主升降板230上侧，以及连接于所述主升降板230下侧的两根支架240，所述翻转套装箱体300转动连接于两根所述支架240之间。主油缸组件220可带动主升降板230沿着支撑杆100上下滑动，以带动通过两根支架240与主升降板230连接的翻转套装箱体300上下移动，也便于带着翻转套装箱体300中的第一工件20上下移动。

而且，所述翻转套装机300还包括设置于所述主升降板230上的中心液压升降机构400，所述中心液压升降机构400包括固定于所述主升降板230中部的中心油缸组件410，连接于所述中心油缸组件410端部的中间升降板430，分别连接于所述中间升降板430两端并活动连接于所述主升降板230上的支撑导向杆420，以及设置于所述中间升降板430下侧的定心筒440。在主液压升降机构上增加中心液压升降机构，实现定心筒自动定位下降。并使第一工件、第二工件、翻转套装箱体及定心筒的定位中心一致，保证套装的顺利实现。套装时不再依靠人眼对齐两工件，而采用定心筒等机械方式直接定位，可以保证对齐精度。此外，如图2所示，所述翻转套装箱体300包括两侧分别铰接于两个所述支架上的U型箱体框架，固定于所述支架240上并连接于所述箱体框架一侧的旋转机构(图中未示意出)，以及分别设置于两根所述支架240上并与所述箱体框架对应配合的限位机构(图中未示意出)。旋转机构可对箱体框架进行转动，以带动套设于箱体框架中的第一工件20翻转。而限位机构可对箱体框架进行限位，避免箱体框架在静止或者上下移动过程中发生倾斜。

而且，所述箱体框架包括顶板320，分别连接于所述顶板320两端的第一侧板310和第二侧板330，以及连接于所述顶板320、第一侧板310和第二侧板330内侧的U型挡板340。通过设计U型挡板340，可避空实现保护工件细软构件(带绕组机座总成的绕组漆包线)的功能。此外，所述第一侧板310和第二侧板330的内侧均设置有连接槽350，所述连接槽350中设置有用于连接工件的联接块(图中未示意出)。在第一侧板310和第二侧板330上增加连接槽350，用于联接块和第一侧板310和第二侧板330的连接固定，使得第一工件20承压在第一侧板310和第二侧板320上。此外，通过设置联接块，可将第一工件20两侧固定卡接于第一侧板310和第二侧板330内侧。而且，通过设计不同形状的联接块，可以实现多型号同种工件的翻。

而且，所述第一侧板310设置有向外突出并铰接于一根所述支架240上的旋转轴312，所述旋转轴312与所述旋转机构连接。所述第二侧板330也设置有向外突出并铰接于另一根所述支架240上的转动轴332，所述转动轴332与所述旋转轴312位于同一条直线上。而且，可通过计算并定位好第一工件和翻转套装箱体的重心位置，使得旋转轴的轴线经过重心，从而可以用最小的转矩实现180°翻转。

而且，所述翻转套装箱体300还包括分别设置于两个所述支架240上的支承套301，所述转动轴332套设于一个所述支承套301中，所述旋转轴312套设于另一个所述支承套301中。旋转轴312、转动轴332均穿过支承套301进行旋转，不直接穿过两侧的支架240，长时间旋转后受磨损的支承套301更加容易更换。此外，支承套301上开有注油孔，与旋转轴312、转动轴332配合孔位处开有内凹槽，使用前往注油孔中注油，在润滑的环境中旋转可减小磨损，延长使用寿命。

此外，所述旋转机构包括固定于所述支架上的旋转驱动气缸，与所述旋转驱动气缸连接的气缸输出轴，以及连接所述气缸输出轴和旋转轴的链轮传动机构。而且，所述链轮传动机构包括设置于所述气缸输出轴上的主动链轮，设置于所述旋转轴312上的从动链轮314，以及连接所述主动链轮和从动链轮314的链条。使用旋转轴、主动链轮、从动链轮、链条、旋转驱动气缸连动，实现翻转套装箱体300整体180°翻转。而且，旋转轴312上开有两个键槽位，上下两链轮之间用链条连接时，合理使用键槽位可使链条紧绷不松弛。旋转轴的双键槽结构设计使得链条和两链轮的连接更紧凑，链条无松垮，实现有效的传动。此外，支架240上还安装有气缸安装座，气缸安装座上用螺纹固定一个所述旋转驱动气缸(可设置为180°旋转气缸)，所述主动链轮用键连接固定于气缸输出轴上。

此外，所述限位机构包括设置于所述支架240上的伸缩气缸，连接于所述伸缩气缸上的插销，以及设置于所述第一侧板310或第二侧板330外侧的插销座360，所述插销座360与所述插销对应配合。当需要限位固定翻转套装箱体时，伸缩气缸驱动插销伸出，插入翻转套装箱体的箱体框架上设置的插销座中，将翻转套装箱体与支架卡接在一起；当需要对翻转套装箱体进行翻转时，伸缩气缸驱动插销缩回，脱离与翻转套装箱体的箱体框架上设置的插销座的连接，翻转套装箱体就可以自由进行转动。伸缩气缸带动插销结构灵活的收缩，可有效地固定翻转套装箱体，保证其平衡。在本实施例中，可将伸缩气缸设置为薄型气缸。

此外，对应上述翻转套装机，具有一种翻转套装方法，包括如下步骤：

S100、定位抓取并翻转第一工件：第一工件20流入翻转套装箱体300下方工位10并定位，主液压升降机构200带动翻转套装箱体300下降，并将第一工件20抓取固定于翻转套装箱体300内；

主液压升降机构200带动翻转套装箱体300上升到指定高度，旋转机构驱动翻转套装箱体300及第一工件20进行翻转，使第一工件20由仰放状态翻转为俯卧状态；

S200、第一工件与第二工件进行套装：第二工件30流入翻转套装箱体300下方工位10并定位，中心液压升降机构400驱动定心筒440插入第一工件20中进行定位导向；

主液压升降机构200和中心液压升降机构400下降，使翻转套装箱体300中的第一工件20与工位10上的第二工件30对齐并进行套装。

进一步地，所述步骤S100具体包括以下步骤：

S110、第一工件20流入翻转套装箱体300下方的工位10，放置定心盘对第一工件20进行定位；

S120、主液压升降机构200动作，两台主油缸组件220驱动主升降板230下降，带动主升降板230下侧的两根支架240下降，从而使与支架240连接的翻转套装箱体300下降并抓取套住第一工件20，并利用联接块对第一工件20进行锁定，将第一工件20固定于翻转套装箱体300内；

S130、限位机构动作，伸缩气缸驱动插销伸入第一侧板310和第二侧板330上设置的插销座360中，对翻转套装箱体300进行卡位，固定翻转套装箱体300不倾斜；

S140、主液压升降机构200再动作，两台主油缸组件220驱动主升降板230上升，带动主升降板230下侧的两根支架240上升，从而使与支架240连接的翻转套装箱体300上升到指定高度；

S150、限位机构再动作，伸缩气缸驱动插销从第一侧板310和第二侧板330上设置的插销座360中缩回，解除对翻转套装箱体300的卡位；

S160、旋转机构动作，旋转驱动气缸驱动链轮传动机构运转，链轮传动机构带动旋转轴312及翻转套装箱体300翻转，使第一工件20由仰放状态翻转为俯卧状态；

S170、限位机构再动作，伸缩气缸驱动插销伸入第一侧板310和第二侧板330上设置的插销座360中，对翻转后的翻转套装箱体300进行卡位，固定翻转套装箱体300不倾斜。

进一步地，所述步骤S200具体包括以下步骤：

S210、第二工件30流入翻转套装箱体300下方的工位10，放置定心盘对第二工件30进行定位；

S220、中心液压升降机构400动作，中心油缸组件410驱动中心升降板430下降，带动中心升降板430下侧的定心筒440下降，定心筒440插入第一工件20中进行定位导向；

S230、主液压升降机构200动作，两台主油缸组件220驱动主升降板230下降，带动主升降板230下侧的两根支架240下降，从而使与支架240连接的翻转套装箱体300及第一工件20下降；同时，中心液压升降机构400动作，中心油缸组件410驱动中心升降板430下降，带动中心升降板430下侧的定心筒440与翻转套装箱体300中的第一工件20同步下降，翻转套装箱体300中的第一工件20与第二工件30对齐并进行套装；

S240、中心液压升降机构400再动作，中心油缸组件410继续驱动中心升降板430下降，带动中心升降板430下侧的定心筒440继续下降并顶住第二工件30，直到完全将第一工件20套装于第二工件30上；

S250、第一工件20与第二工件30完全套装后，中心液压升降机构400动作，中心油缸组件410驱动中心升降板430上升，带动中心升降板430下侧的定心筒440上升直到脱离第一工件20；

S260、取下翻转套装箱体300内侧的两个联接块，解除翻转套装箱体300与第一工件20之间的锁定，组装好的第一工件20和第二工件30流出翻转套装箱体300；

进一步地，所述步骤S200具体还包括以下步骤：

S270、主液压升降机构200再动作，两台主油缸组件220驱动主升降板230上升，带动主升降板230下侧的两根支架240上升，从而使与支架240连接的翻转套装箱体300上升到指定高度；

S280、限位机构动作，伸缩气缸驱动插销从第一侧板310和第二侧板320上设置的插销座360中缩回，解除对翻转套装箱体300的卡位；

S290、旋转机构动作，旋转驱动气缸驱动链轮传动机构运转，链轮传动机构带动旋转轴312及翻转套装箱体300翻转，使翻转套装箱体300恢复初始状态，以准备下一次抓取套装下一个第一工件的动作。

本实用新型提出的技术方案，解决了大型工件的在线翻转并套装的难题，实现自动连续动作，既安全又高效；仅仅进行翻转180°所需时间为5秒钟，加上套装及前后操作辅助时间约150秒；比此前离线翻转套装效率提高10倍；由传统技术中的两个工位(第一工件翻转两次，即仰卧、直立、俯卧为工位一，第一工件、第二工件套装为工位二)减为一个工位，翻转套装工位一体。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。