油压板装配线翻转治具的制作方法

本实用新型属于自动化装配技术领域，具体涉及一种可用于油压板装配线的翻转治具。

背景技术：

汽车中安装有多种配件，其中有些配件是采用装配的方式制成，然后在坯件上装配好所需的零部件而制成成品；或者对于某些部件，初步加工完成后，还需要对其进行细节加工。现有技术中，对于一些体积较小的零件，在加工的过程中往往需要使用治具夹紧进行加工(或装配)，同时，在加工的过程中也可能需要对商品的正、反面或侧面进行加工处理，因此在加工的过程中需要对商品进行翻转。但是，现有的加工设备在加工这类零件时通常需要人工对产品进行翻转，这样会导致加工效率低、用工成本高、劳动强度大、可靠性差，所以如何实现这类零件的在加工过程中实现机械化自动翻转是目前市场亟需解决的问题。

对于大型设备使用的油压板(油压板即液/气压阀组)而言，该问题尤其突出；在油压板的装配过程中，需要对其五个面分别进行装配。现有技术中没有可以解决该问题的技术方案，仅在相关技术领域中有少许治具应用。例如，CN206373814U公开了一种自动翻转治具，其主要是为在小商品的加工中对其进行翻转以对商品正反面进行加工，CN205660346U则公开了一种可翻转的焊接治具，其同样是在焊接过程中对零件进行翻转以方便在正反面进行焊接。

对于油压板装配线上加工所面临的问题，现有技术中并没有提供恰当的解决方案，为攻克这一难题，我们进行了大量的研发和创新，遂有本实用新型之诞生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、使用方便、可流水作业、生产效率高，同时劳动强度低的油压板装配线翻转治具。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下方案：

一种油压板装配线翻转治具，其包括底座、翻转架、固定盘、水平旋转机构以及竖直旋转机构，翻转架、固定盘、水平旋转机构以及竖直旋转机构直接或间接地配合于底座上。

所述翻转架可旋转地设置于底座上，而竖直旋转机构被配置为驱动翻转架相对于底座竖直旋转(即竖直旋转机构被配置为对翻转架的旋转角度进行驱动和控制)；固定盘可旋转地设置于翻转架上，水平旋转机构被配置为驱动固定盘在翻转架上进行水平旋转(水平旋转机构被配置为对翻转架的旋转角度进行驱动和控制)；使得固定盘相对于底座在水平方向和/或垂直方向上均是可旋转的，以使得固定于固定盘上的产品除底面外的各面(具体来说是除底面外的5个面)均可以以朝向上方的方式被固定。

该翻转治具，可以通过驱动固定盘进行水平和/或竖直旋转，将除底面以外的任意一个面朝向上方，以利于操作，可以极大地提高相应操作(加工或装配)的便利性。

优选地，所述底座为该治具的基座，其底面优选呈矩形形状，底座上设有左支架、右支架和限位柱，左支架和右支架分别设置于底座的两端，其高度被配置为允许翻转架和设置于其上的固定盘进行竖直旋转，左支架和右支架顶部设有平台以供翻转架固接于其上；限位柱设置于底座一侧，其上设有水平缓冲件和竖直缓冲件，以使得翻转架位于水平或竖位置时起到限位的作用。

进一步地，所述底座上还设有定位孔和前进导向块，定位孔设置于底座的底面上，定位孔上设有定位孔以供定位柱配合于其中，以使得该治具在传输线上进行流水作业时，可以在操作工位进行定位以利于作业；前进导向块设置底座侧面并且靠近底面处，以在治具上流转时于侧面起到导向的作用，其具有碰撞缓冲和导向作用。定位孔和前进导向块的数量以及其在底座底面的具体位置，可以根据需要设置，优选它们各有四个并且设置于靠近四角处。

优选地，所述翻转架包括框架、左连接件和右连接件，左连接件和右连接件分设于框架的两端，左连接件和右连接件直接或间接地固设于底座的左支架和右支架上；并且，所述左连接件和右连接件的旋转轴被配置为共轴地设置，以使得翻转架整体上可以绕共轴的轴线进行竖直旋转。对于左连接件和右连接件，它们可以被直接固设于左支架或右支架上，或者固接于其他装置而并通过它(它们)而固接于左支架或右支架上。

优选地，所述翻转架还包括第一限位块和第二限位块，第一限位块和第二限位块分设于框架的两侧，从而在框架位于水平或竖直位置时，其可以分别配合于或靠近(即不接触)底座上的水平缓冲件和竖直缓冲件。

优选地，所述固定盘包括固定台、承载台和轴座，所述固定台上设有若干供待固定产品固设的固定孔，以待固定的产品(例如供油压板)依其尺寸被牢固地固定至固定台上，固定台通过固定块被固连至承载台上，从而使得固定台和承载台形成一个可旋转的整体(即旋转固定台)；旋转固定台经由轴座可旋转地设置于框架上，以使得固定台和被固定于其上的产品必要时可以在平行于框架的平面上进行水平的旋转(即其能在平行于框架的平面上能进行水平的旋转)。

优选地，所述水平旋转机构整体上设置于固定盘下方，其与承载台相连接以在需要时驱动其转动；水平旋转机构主要包括减速机和水平电机，水平电机的输出端与减速机的输入端相连接，而减速机的输出端则与承载台相连接(上述各处转动轴间的连接均是通过花键的方式实现传动的)。

优选地，所述竖直旋转机构包括第二减缓机、竖直电机和传动导向件，传动导向件包括两个垂直啮合的齿轮，从而实现传动和导向的作用；竖直电机的输出端经由传动导向件而与第二减缓机的输入端相连接，第二减缓机的输出端则供右连接件与其相连接。

进一步地，所述左连接件包括连接块和带轴承的固定座，连接块上设有左转轴，左转轴设置于固定座的轴承内，固定座被固定至左支架的顶面上；所述右连接件被固接至第二减缓机的输出轴上，而第二减缓机则直接固定于右支架的顶面上；左转轴与输出轴共轴地设置，以使得翻转架在整体可以绕其为轴线进行竖直旋转。也就是说，左连接件是直接固定于左支架上的，右连接件则是通过第二减缓机间接地固定右支架上的，当然，如果将右连接件改为与左连接件对称的结构并将第二减缓机连接至其转轴上亦是可行的。

进一步地，所述翻转治具还包括水平传感器和/或竖直传感器；

所述水平传感器设置于翻转架上并朝向承载台底面，以对固定盘的水平旋转角度进行适时监控，并将监控信号反馈使得水平电机的转动更加精确；对这于固定角度的旋转是非常有必要的，例如在承载台底部每隔90°设置一感应点，水平传感器与其配合即可实现一次旋转90°的操作。

所述竖直旋转机构还包括竖直传感器，其设置于左连接件上，竖直传感器包括第一竖直传感器和第二竖直传感器，第一竖直传感器设置于左连接件转动中心正下方，而第二竖直传感器设置于左连接件转动中心同一水平高度位置，第二竖直传感器在翻转架竖直旋转位置时起作用；更佳地，第一竖直传感器距左连接件转动中心的距离与第二竖直传感器距左连接件转动中心的距离相等。

所述水平传感器、第一竖直传感器和第二竖直传感器均为接近传感器。

本实用新型的油压板装配线翻转治具，通过将例如油压板的产品固定至固定盘上表面后，通过水平旋转机构和竖直旋转机构的单独或协同调节，使得油压板除固定底面外的其他五个表面中的任意一个，均可以朝向上方，以利于加工或装配操作的进行；该治具具有结构紧凑、使用方便，可置于传装置上从而进行流水作业(治具与产品作为一个整体进行流转)等特点；并且，配合PLC控制器(设置相应的按钮，而按钮的功能所需操作通过PLC编程自动执行)，可以非常容易地实现对于形状较为规整的产品的位置调节，可以极大地提高生产效率，同时降低劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型某一实施例的翻转治具的结构示意图；

图2是图1实施例底座的结构示意图；

图3是图1实施例与相关部件的配合示意图；

图4是图1实施例的翻转架与固定盘组合示意图；

图5是图1实施例的翻转架、固定盘、水平旋转机构以及竖直旋转机构的组合底视图；

图6是图5实施例的立体结构示意图；

图7是图1实施例的翻转架、固定盘、水平旋转机构以及竖直旋转机构的配合分解结构示意图；

图8是图1实施例翻转架与竖直旋转机构的配合示意图；

图9是图1实施例的竖直旋转机构与翻转架的右连接件的配合示意图；

图10是图1实施例的竖直旋转机构的结构示意图；

图11是图10实施例的减速机的结构示意图；

图12是图1实施例的水平旋转机构结构示意图；

图13是图1实施例的左连接件与相关结构的配合示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，从而对本实用新型要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本实用新型的某些具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本实用新型构思的某些具体实施方式仅是本实用新型的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本实用新型，各具体特征并不当然、直接地限定本实用新型的实施范围。本领域技术人员在本实用新型构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本实用新型要求保护的范围内。

一种油压板装配线翻转治具，其包括底座、翻转架、固定盘、水平旋转机构以及竖直旋转机构，翻转架可旋转地设置于底座上，并且竖直旋转机构被配置为对翻转架的旋转角度进行驱动和控制，固定盘可旋转地设置于翻转架上，并且水平旋转机构被配置为对翻转架的旋转角度进行驱动和控制；从而使得固定盘和固定于固定盘的产品整体上进行水平方向和垂直方向的旋转，以使得产品除底面外的5个面均可以朝向上方的方式被固定，以利于对产品的加工或装配。

底座为该治具的基座，其底面呈矩形形状，底座上设有左支架、右支架和限位柱，左支架和右支架分别设置于底座的两端，其高度被配置为允许翻转架设置于其上的固定盘竖直旋转，左支架和右支架顶部设有平台以供翻转架固接。限位柱设置于底座一侧，其上设有水平缓冲件和竖直缓冲件，以使得翻转架位于水平或竖位置时起到限位的作用。

翻转架包括框架、左连接件、右连接件、第一限位块和第二限位块，左连接件和右连接件分设于框架的两端，并且左连接件和右连接件分别直接和间接地固设于底座的左支架和右支架上；左连接件由连接块和带轴承的固定座组成，连接块上设有左转轴，其设置于固定座的轴承内，而固定座被固定至左支架的顶面上；所述右连接件为与连接块形状基本对称的连接块，其被固定至第二减缓机的输出轴上，而第二减缓机则直接固定于右支架的顶面上；所述左转轴与输出轴共轴地设置，以使得翻转架整体可以绕共同的轴线进行竖直旋转。也就是说，左连接件是直接固定于左支架上的，右连接件则是通过第二减缓机间接地固定右支架上的，当然，如果将右连接件改为与左连接件对称的结构并将第二减缓机连接至其转轴上亦是可行的。

第一限位块和第二限位块分设于框架的两侧，从而在框架位于水平或竖直位置时，其可以分别配合于或靠近(即不接触)底座上的水平缓冲件和竖直缓冲件。

固定盘主要由固定台、承载台和轴座组成，固定台上设有若干固定孔，以供油压板产品依其尺寸被牢固地固定至固定台上，固定台通过固定块被固定至承载台上，从而使得固定台和承载台形成一个可旋转的整体；该整体再经由轴座可旋转地设置于框架上，从而使得固定台和被固定于其上的产品必要时可以在平行于框架的平面上进行水平的旋转。

水平旋转机构整体上设置于固定盘下方，其与承载台相连接以在必要时驱动其转动；水平旋转机构主要包括减速机和水平电机，水平电机的输出端与减速机的输入端相连接，而减速机的输出端则与承载台相连接；上述各处转动轴间的连接均是通过花键的方式实现传动的。所述水平旋转机构还包括水平传感器，其设置于翻转架上并朝向承载台底面，从而对固定盘的水平旋转角度进行适时监控，并将监控信号反馈使得水平电机的转动更加精确；对这于固定角度的旋转是非常有必要的，例如在承载台每隔90°设置一感应点，水平传感器与其配合即可实现一次旋转90°的操作。

竖直旋转机构主要由第二减缓机、竖直电机和传动导向件组成，传动导向件包括两个垂直啮合的齿轮，从而实现传动和导向的作用；竖直电机的输出端经由传动导向件而与第二减缓机的输入端相连接，而第二减缓机的输出端则供右连接件与其相连接。竖直旋转机构还包括竖直传感器，其设置于左连接件上，竖直传感器包括第一竖直传感器和第二竖直传感器，第一竖直传感器设置于左连接件转动中心正下方，而第二竖直传感器设置于左连接件转动中心同一水平高度位置，更佳地，第一竖直传感器距左连接件转动中心的距离与第二竖直传感器距左连接件转动中心的距离相等；并且，第二竖直传感器在翻转架竖直旋转位置时起作用。

在某些实施例中，所述底座还包括定位孔和前进导向块，定位孔设置于底座的底面上，定位孔上设有定位孔以供定位柱配合于其中，从而使得在必要时可以对治具整体上进行定位，以利于对产品的加工或装配。前进导向块设置底座侧面并且靠近底面处，从而可以在治具整体上流转时，起到导向的作用；定位孔和前进导向块的数量以及其在底座底面的具体位置，可以根据需要设置，例如各有四个并且设置于靠近四角处。

在另一些实施例中，所述水平传感器、第一竖直传感器和第二竖直传感器均为接近传感器。

实施例

如图1-13所示，一种油压板装配线翻转治具，其由底座1、翻转架2、固定盘3、水平旋转机构4以及竖直旋转机构5组成，翻转架2、固定盘3、水平旋转机构4以及竖直旋转机构5均直接或间接地配合于底座1上；具体来说，翻转架2可旋转地设置于底座1上，并且竖直旋转机构5被配置为对翻转架2的旋转角度进行驱动和控制，固定盘3可旋转地设置于翻转架2上，并且水平旋转机构4被配置为对翻转架2的旋转角度进行驱动和控制；从而使得固定盘3和固定于固定盘3的产品整体上进行水平方向和垂直方向的旋转，以使得产品除底面外的5个面均可以朝向上方的方式被固定，以利于对产品的加工或装配。

底座1为该治具的基座，其底面呈矩形形状，底座1上设有左支架11、右支架12、限位柱13、定位孔14和前进导向块15，左支架11和右支架12分别设置于底座1的两端，其高度被配置为允许翻转架2设置于其上的固定盘3竖直旋转，左支架11和右支架12顶部设有平台以供翻转架2固接。限位柱13设置于底座1一侧，其上设有水平缓冲件131和竖直缓冲件132，以使得翻转架2位于水平或竖位置时起到限位的作用。定位孔14设置于底座1的底面上，定位孔14上设有定位孔以供定位柱配合于其中，从而使得在必要时可以对治具整体上进行定位，以利于对产品的加工或装配。前进导向块15设置底座1侧面并且靠近底面处，从而可以在治具整体上流转时，起到导向的作用；定位孔14和前进导向块15的数量以及其在底座1底面的具体位置，可以根据需要设置，例如图2中所示的各有四个并且设置于靠近四角处。

翻转架2包括框架21、左连接件22、右连接件23、第一限位块24和第二限位块25，左连接件22和右连接件23分设于框架21的两端，并且左连接件22和右连接件23分别直接和间接地固设于底座1的左支架11和右支架12上；如图13所示，左连接件22由连接块221和带轴承的固定座222组成，连接块221上设有左转轴223，其设置于固定座222的轴承内，而固定座222被固定至左支架11的顶面上；所述右连接件23为与连接块221形状基本对称的连接块，其被固定至第二减缓机51的输出轴512上，而第二减缓机51则直接固定于右支架12的顶面上；所述左转轴223与输出轴512共轴地设置，以使得翻转架2整体可以绕共同的轴线进行竖直旋转。也就是说，左连接件22是直接固定于左支架11上的，右连接件23则是通过第二减缓机51间接地固定右支架12上的，当然，如果将右连接件23改为与左连接件22对称的结构并将第二减缓机51连接至其转轴上亦是可行的。

第一限位块24和第二限位块25分设于框架21的两侧，从而在框架21位于水平或竖直位置时，其可以分别配合于或靠近(即不接触)底座1上的水平缓冲件131和竖直缓冲件132。

固定盘3主要由固定台31、承载台32和轴座34组成，固定台31上设有若干固定孔(图中未标记)，以供油压板产品依其尺寸被牢固地固定至固定台31上，固定台31通过固定块33被固定至承载台32上，从而使得固定台31和承载台32形成一个可旋转的整体；该整体再经由轴座34可旋转地设置于框架21上，从而使得固定台31和被固定于其上的产品必要时可以在平行于框架21的平面上进行水平的旋转。

水平旋转机构4整体上设置于固定盘3下方，其与承载台32相连接以在必要时驱动其转动；水平旋转机构4主要包括减速机41和水平电机42，水平电机42的输出端与减速机41的输入端相连接，而减速机41的输出端411则与承载台32相连接；上述各处转动轴间的连接均是通过花键的方式实现传动的。所述水平旋转机构4还包括水平传感器43，其设置于翻转架2上并朝向承载台32底面，从而对固定盘3的水平旋转角度进行适时监控，并将监控信号反馈使得水平电机42的转动更加精确；对这于固定角度的旋转是非常有必要的，例如在承载台32每隔90°设置一感应点，水平传感器43与其配合即可实现一次旋转90°的操作；水平传感器43优选为接近传感器。

竖直旋转机构5主要由第二减缓机51、竖直电机52和传动导向件53组成，传动导向件53包括两个垂直啮合的齿轮，从而实现传动和导向的作用；竖直电机52的输出端经由传动导向件53而与第二减缓机51的输入端511相连接，而第二减缓机51的输出端512则供右连接件23与其相连接。竖直旋转机构5还包括竖直传感器54，其设置于左连接件22上，竖直传感器54包括第一竖直传感器541和第二竖直传感器541，第一竖直传感器541设置于左连接件22转动中心正下方，而第二竖直传感器541设置于左连接件22转动中心同一水平高度位置，更佳地，第一竖直传感器541距左连接件22转动中心的距离与第二竖直传感器541距左连接件22转动中心的距离相等；并且，第二竖直传感器541在翻转架2竖直旋转位置时起作用。

该翻转治具的主要工作过程如下：

将待加工或装配的产品固定于固定盘上的固定台上，以较为规整的立方体形的产品而言，其底面被固定至固定台上表面上，此时顶面是朝上的，从而可以很方便地对该面上进行加工或将其他零件装配至该面上；如果此时产品的角度不是很合适，启动水平旋转机构，对固定盘整体以及固定于其上的产品进行360°的旋转，旋至适合的角度。当需要对其他四个侧面进行加工或装配时，启动竖直旋转机构，将翻转架2整体上旋转90°，从而使得四个侧面中的一个被旋转至朝向上方，以利于对该面进行加工或将其他零件装配至该面上；如果需要对其他三个侧面进行相应的操作，在保持竖直旋转机构不动的情况下，驱动水平旋转机构带动固定盘及固定于其上的产品进行旋转，从而可以将产品的任意一个侧面旋转至朝向上方，以利于对该面进行加工或将其他零件装配至该面上。

该治具，可以将除底面以外的任意一个面朝向上方，以利于操作，可以极大地提高相应操作(加工或装配)的便利性。