本发明涉及用于实现工件多工序加工的装置，尤其涉及一种集输送和回转于一体的工件卧式输送及回转装置。
背景技术：
部分圆筒形工件由于长度较大，为方便生产，通常会采用分段生产的方式，使工件的各分段依次切换于多个生产胎位，如从纵向输送胎位转运至轴向回转胎位，由于运动方式转变，需采用行车将工件由纵向输送胎位吊运。而采用行车吊装成本高，生产效率低，还需要额外配备专业吊装人员，增加企业运营成本，且工件在不同的工位间吊运对车间内的其他人员会造成安全隐患。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题主要在于提供一种圆筒型工件卧式输送及回转装置，以降低生产成本，提高生产效率，杜绝安全隐患。
为了上述技术问题，本发明提供一种圆筒形工件卧式输送及回转装置，包括：辊道组件和滚轮组件，辊道组件包括：用以将设于其上的圆筒形工件沿轴向输送的多个输送辊以及与至少一所述输送辊相连并带动其转动的辊道驱动机构；滚轮组件包括：多个滚轮、滚轮旋转驱动机构以及滚轮移动驱动机构，多个滚轮分布成相互分离的两组滚轮，且滚轮夹设于输送辊之间；滚轮旋转驱动机构与至少一滚轮相连并驱动其旋转；滚轮移动驱动机构分别与两组滚轮相连并带动两组滚轮沿平行于所述输送辊轴向的方向移动而使两组滚轮相互靠近或相互远离。
优选地，所述输送辊分布成两列，每列输送辊分布在一个平面上，两列输送辊的分布面呈v形，且所述两组滚轮分别对应分布于所述两列输送辊处。
优选地，两列输送辊分布面的夹角为120度至150度之间的任意角度。
优选地，所述辊道输送机构包括电机，所述电机与各输送辊通过丝杠传动机构、皮带轮机构或齿轮机构相连。
优选地，所述辊道输送机构包括第一纵向丝杠、带动所述第一纵向丝杠旋转的动力机构以及与所述第一纵向丝杠传动相连的至少一垂直传动件，所述垂直传动件与至少一输送辊的传动相连而带动其转动。
优选地，所述垂直传动件为伞齿轮或涡轮蜗杆。
优选地，所述输送辊分布成两列，同一列的各输送辊分别通过所述多个垂直传动件与所述第一纵向丝杠传动相连。
优选地，还包括滚轮架，所述滚轮可转动地安装在滚轮架上，所述滚轮移动驱动机构与所述滚轮架相连。
优选地，所述滚轮移动驱动机构包括：伸缩缸机构、丝杠传动机构或齿轮齿条传动机构，所述伸缩缸机构、所述丝杠传动机构或所述齿轮齿条传动机构与滚轮架传动相连而带动所述滚轮架沿横向方向移动。
优选地，所述滚轮移动驱动机构包括：第二纵向丝杠、带动所述第二纵向丝杠旋转的动力机构以及与所述第二纵向丝杠传动相连的垂直传动件，所述垂直传动件与所述滚轮架传动相连并带动所述滚轮架沿垂直于所述第二纵向丝杠的方向移动。
优选地，所述垂直传动件为伞齿轮，所述伞齿轮固定在所述第二纵向丝杠上，所述滚轮移动驱动机构还包括至少一垂直于所述第二纵向丝杠的横向丝杠，所述横向丝杠穿过所述伞齿轮而与其传动相连，所述滚轮架通过螺母副螺接在所述横向丝杠上而能够沿所述横向丝杠移动。
优选地，所述垂直传动件为涡轮蜗杆，所述涡轮固定在所述第二纵向丝杠上，蜗杆的轴向垂直于所述第二纵向丝杠的轴向，所述蜗杆与所述涡轮啮合且蜗杆的两端各连接一轴承，所述滚轮架通过螺母副螺接在所述蜗杆上而沿所述蜗杆移动。
优选地，所述滚轮架成对设置在每根横向丝杠上，且所述横向丝杠为双向丝杠，所述双向丝杠由中部向两端设置有方向相反的两组反向螺纹，成对的两滚轮架分别与所述两组反向螺纹螺接。
优选地，所述滚轮移动驱动机构为：与滚轮架传动相连并带动所述滚轮架沿上下方向移动的伸缩缸机构或齿轮齿条传动机构。
优选地，所述滚轮旋转驱动机构包括两电机，所述两电机分别连接相对设置的两滚轮并驱动所述两滚轮同步同向旋转，所述电机的输出轴与滚轮的轮轴直接相连或通过传动件传动相连。
为了上述技术问题，本发明还提供一种圆筒形工件卧式输送及回转装置，包括：辊道组件和滚轮组件，辊道组件包括：用以将设于其上的圆筒形工件沿轴向输送的多个输送辊以及与至少一所述输送辊相连并带动其转动的辊道驱动机构；滚轮组件包括：多个滚轮、滚轮旋转驱动机构以及滚轮移动驱动机构，多个滚轮分布成相互分离的两组滚轮，且滚轮夹设于输送辊之间；滚轮旋转驱动机构与至少一滚轮相连并驱动其旋转；滚轮移动驱动机构，分别与两组滚轮相连而带动各滚轮相对于所述输送辊上升而向上凸出于所述输送辊的顶面，或相对于所述输送辊下降而低于所述输送辊顶面。
优选地，所述滚轮移动驱动机构为：与滚轮架传动相连并带动所述滚轮架沿上下方向移动的伸缩缸机构或齿轮齿条传动机构。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
圆筒型工件卧式输送及回转装置可匹配不同直径大小的圆筒形工件，并只需按下电动控制按钮即可实现工件的纵向输送、轴向旋转以及筒体中心升高和下降等，无需专业人员操作，也无需配备任何吊运行车，不仅作业方便，效率高，还大大降低了生产成本。
v型电动辊道的精准定位圆筒型工件，快速锁定圆筒形工件的回转角度，确保圆筒型工件前后顺利对接，达到输送目的。
滚轮移动驱动机构结构简单，工作高效，其通过同步丝杆及丝杆螺母装置，使每对滚轮座安装于单根双向丝杆两侧，达到三根丝杆的同步作业，完成三对滚轮座的同步移位，使放置于输送辊道上方的圆形工件水平托起、旋转、放下。
附图说明
图1为圆筒型工件卧式输送及回转切换的一实施例的原理图（图中箭头方向为滚轮移动方向）；
图2为圆筒型工件卧式输送及回转装置的俯视图；
图3为辊道组件的俯视图；
图4为滚轮组件的俯视图；
图5为工件放置在圆筒型工件卧式输送及回转装置上的主视图（朝工件轴向看过去的视图）；
图6为输送辊与圆筒型工件配合状态的结构示意图；
图7a为主动滚轮架、滚轮以及滚轮移动驱动机构的安装状态的剖视图；图7b为主动滚轮架、滚轮以及滚轮旋转驱动机构的安装状态的俯视图；
图8为圆筒型工件卧式输送及回转切换的又一实施例的原理图（图中箭头方向为滚轮移动方向）；
图9为圆筒型工件卧式输送及回转切换的再一实施例的原理图（图中箭头方向为滚轮移动方向）。
附图标记说明如下：2、辊道组件；21、输送辊；22、辊道驱动机构；221、第一纵向丝杠；222、动力机构；223、垂直传动件；4、滚轮组件；41、滚轮；42、滚轮架；43、滚轮移动驱动机构；431、第二纵向丝杠；432、动力机构；433、垂直传动件；434、横向丝杠；44、滚轮旋转驱动机构；8、工件。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
本发明在描述方位时，以平行于工件输送方向为纵向，以水平并垂直于工件输送方向的方位为横向，以垂直于水平面的方位为上、下方向。
参阅图1至图5，该圆筒形工件卧式输送及回转装置包括：辊道组件2和滚轮组件4。
辊道组件2包括：多个输送辊21和辊道驱动机构22，输送辊21优选为包胶辊，辊道驱动机构22与至少一输送辊21相连并将带输送辊21作为主动辊，其他未与辊道驱动机构22相连的输送辊21作为从动辊，当圆筒形工件8卧设于辊道组件2时，由与辊道驱动机构22相连的输送辊21首先带着沿圆筒形工件8沿纵向（圆筒形工件的轴向）输送，进而由圆筒形工件8移动而带动其他从动辊跟随转动，进而实现所有输送辊21转动，使圆筒形工件8朝着预定方向输送。
滚轮组件4包括：多个滚轮41、用以驱动滚轮41旋转的滚轮旋转驱动机构43以及用以驱动滚轮移动的滚轮移动驱动机构44。
滚轮旋转驱动机构44与至少一滚轮41相连并驱动其旋转，圆筒形工件8设于该滚轮41上并接触圆筒形工件8的外表面，滚轮41轴向与圆筒形工件8的轴向平行，因而滚轮41旋转能够带动圆筒形工件8绕其自身轴向回转。每个滚轮41夹设于两输送辊21之间，且该多个滚轮41分布成相互分离的两组，滚轮移动驱动机构43分别与两组滚轮相连并带动两组滚轮沿平行于输送辊21轴向的方向移动而使两组滚轮相互靠近或相互远离。圆筒形工件8放置于滚轮组件4上，且工件8的轴向与滚轮41轴向平行，两组滚轮分别接触该圆筒形工件8的两弧形外侧，当两组滚轮相互靠近（即两组滚轮相向移动）时，圆筒形工件8将被滚轮41上顶而抬高，当两组滚轮相互远离（即两组滚轮相背移动）时，圆筒形工件8将在重力作用下向下移动。因而，通过控制两组滚轮移动，可以使圆筒形工件8向上移动而高于输送辊21，并与输送辊21相脱离，实现工件8回转；通过控制两组滚轮相背移动，可以使圆筒形工件8向下移动而落在输送辊21上，实现工件8纵向输送。
如图8所示，各输送辊21可以沿水平方向相互平行排布，各输送辊21可以分布成一列，也可以分布成多列，滚轮41夹设在输送辊21之间，当圆筒形工件8需要由回转胎位切换成纵向输送胎位时，只需使两组滚轮41相背移动即可使圆筒形工件8底面落至输送辊21上，通过输送辊21转动而带动工件8实现纵向输送；反之，如果需要由纵向输送胎位切换成回转胎位，只需使两组滚轮41相向移动而接触圆筒形工件8的两侧并将圆筒形工件8上顶而脱离输送辊21，即可在滚轮旋转驱动机构的作用下带动滚轮41旋转，实现工件回转。
圆筒形工件8的回转角度可根据实际的生产需求而设定，可通过设置传感器（角度传感器，位置传感器等）来感测圆筒形工件8的回转角度，当圆筒形工件8即将转动至设定的角度时，传感器向滚轮旋转驱动机构44发出控制信号使滚轮旋转驱动机构44停止对滚轮41旋转，或者，由传感器向滚轮移动驱动机构44发出控制信号，使滚轮移动驱动机构44驱动滚轮41下移，使圆筒形工件8落在输送辊21，停止回转。
较佳地，如图1、图5和图6所示，输送辊21分布成两列，每列输送辊21分布在一个平面上，两列输送辊21的分布面呈v形，且两组滚轮41分别对应分布于两列输送辊21处，即其中一组滚轮41分布在其中一列输送辊21处，另一组滚轮41分布于另一列输送辊21处。
由于两列输送辊21分布成v形，因而当工件由回转胎位切换至纵向输送胎位时，v形分布的两列输送辊21能够从两侧挡止圆筒形工件8，防止其在回转惯性作用下继续旋转而偏离设定的回转角度，造成回转过度，因而v形输送辊21能够确保圆筒形工件8锁定在设定的回转角度位置，实现前后工件顺利对接，达到输送目的。此外，v形输送辊21还能对圆筒形工件8沿纵向输送起导向作用，使圆筒形工件8始终沿其自身轴向定轴输送，避免其左右晃动而掉出输送工位。
较佳地，两列输送辊21分布面的夹角优选在120度至150度之间，两列输送辊21分布面的夹角设定在120度至150度之间的任意角度，均可使其适应多种不同直径的圆筒形工件的输送要求，满足市场上可能使用的直径为φ1300的最大罐子和直径为φ700的最小罐子均能在v型传输辊21上输送，且也提高了安全性，避免罐体太大会掉出，或太小会搁浅等，也避免输送辊21在使用时，不用针对不同尺寸的圆筒形工件而频繁进行角度调整。
辊道驱动机构22可与其中一列输送辊21相连而带动该一列输送辊21同步转动，也可与其中一列输送辊21中的任意几个输送辊21相连而带动几个输送辊转动，还可在两列输送辊21中的任意选择几个输送辊与辊道驱动机构22相连。
辊道驱动机构22可为现有技术中任何能够实现输送辊21旋转的结构，如，在每个输送辊的端部设置一个电机，或者，使电机与各输送辊通过丝杠传动机构、皮带轮机构或齿轮机构相连。如，皮带轮机构包括一个电机和绕于电机输出轴上的传送带带动多个皮带轮转动，再将各皮带轮与多个输送辊同轴相连，实现多个输送辊同步转动。如，齿轮机构包括一个电机和绕于电机输出轴上的齿条带动多个齿轮轮转动，再将各齿轮与多个输送辊同轴相连或啮合相连，实现多个输送辊同步转动。
较佳地，参阅图2和图4，在本实施例中，辊道驱动机构22为丝杠传动机构，其包括：第一纵向丝杠221、动力机构222以及设于第一纵向丝杠221上的至少一垂直传动件223。
动力机构222用以带动第一纵向丝杠221旋转，本实施例中，该动力机构222可为电机，电机输出轴可直接与第一纵向丝杠221同轴相连，也可以通过传动元件与第一纵向丝杠221相连。
垂直传动件223，即传递两交错轴之间的运动和动力的元件。
在本实施例中，该垂直传动件223可为伞齿轮。在第一纵向丝杠221上套设有至少一组相互啮合的伞齿轮，该组伞齿轮包括轴向相互垂直的两个相互啮合的齿轮，其中一齿轮同轴套设并固定在第一纵向丝杠221上，另一齿轮与输送辊21同轴相连，当第一纵向丝杠221转动时，与第一纵向丝杠221同轴套设的齿轮随第一纵向丝杠221一起转动，并通过该齿轮啮合带动垂直于第一纵向丝杠221方向的齿轮转动，进而带动轴向垂直于第一纵向丝杆221的输送辊21旋转。
第一纵向丝杠221上可安装多组伞齿轮，使每组伞齿轮与一个输送辊21传动相连，从而由第一纵向丝杠221转动带动多个输送辊21同步旋转。
当输送辊21分布成两列时，与第一纵向丝杠221上的多组伞齿轮传动相连的多个输送辊21可为同一列输送辊21中的任意几个，也可以在两列输送辊中任意选择多个输送辊与第一纵向丝杠221传动相连。本实施例中，与第一纵向丝杠221上的多组伞齿轮传动相连的多个输送辊21（即主动输送辊）位于同列，从而使长短不同的输送辊都能够接触较多的主动输送辊，避免输送卡死，且使主动输送辊位于一列还可以使各主动的输送辊21与第一纵向丝杠221之间的距离相等，使各伞齿轮的尺寸规格统一，避免工人分辨不清而导致装错位置。
在其他实施例中，上述伞齿轮也可以被涡轮蜗杆替代，此时，涡轮固定在第一纵向丝杠221上，蜗杆垂直于第一纵向丝杠221并与涡轮啮合，蜗杆的两端各连接一轴承，并将蜗杆与输送辊21同轴传动相连，从而当第一纵向丝杠221被电机驱动而旋转时，其上涡轮也跟随旋转，涡轮旋转将带动蜗杆旋转，而由于蜗杆两端各连接一轴承，因而蜗杆能够在原地绕其轴向旋转，从而带动与蜗杆同轴传动相连的输送辊21跟随旋转。
参阅图3、图4、图5、图7a和图7b，滚轮组件4还包括滚轮架42，滚轮41可转动地安装在滚轮架42上，滚轮移动驱动机构43与滚轮架42相连并带动滚轮架42移动而实现两组滚轮相互靠近或相互远离。
每个滚轮架42均包括架主体和固定于架主体上的转轴，滚轮41可转动地装于转轴上，每个转轴上可同轴安装多个滚轮41，或者在一个滚轮架42上设置多个高低不同的转轴，并在每个转轴上安装至少一个滚轮41。
滚轮移动驱动机构43可为伸缩缸机构、齿轮齿条传动机或丝杠传动机构构，所述伸缩缸机构、所述丝杠传动机构或所述齿轮齿条传动机构与滚轮架传动相连，而带动所述滚轮架沿横向移动。
伸缩缸机构，可为气缸或油缸的伸缩缸结构，伸缩缸的伸缩杆（即活塞杆）与滚轮架42相连，由伸缩杆伸缩而带动滚轮架42移动。每个伸缩缸可连接一个滚轮架42而带动一个滚轮架42移动，也可将两个滚轮架42连接在双轴伸缩缸（如双轴气缸或双轴油缸）的两个运动方向相反的伸缩杆上，实现两滚轮架42同步相向移动或同步背向移动。或者，将圆筒形工件8轴向一侧的多个滚轮架42通过连接件连接成一体，将圆筒形工件8轴向另一侧的多个滚轮架42也通过连接件连接成一体，利用一个双轴气缸或双轴油缸分别带动圆筒形工件8两侧的滚轮架42相互靠近或相互远离。此外，还可在每个滚轮架的下方设置平行于横向导轨，使滚轮架42沿着横向定向行走。
所述齿轮齿条传动机构可包括齿轮和与齿轮啮合的刚性齿条，齿轮的轴向与滚轮轴向一致，齿条沿着横向设置，齿条与与滚轮架42相连，齿轮通过电机带动而实现转动，齿条与齿轮啮合，从而在齿轮转动时，齿条可沿横向移动，并在移动的同时带动滚轮架42沿横向行走。
滚轮移动驱动机构43还可以为电动推杆，由电动推杆推动滚轮架42按设定的方向移动，实现两组滚轮相向靠近或相互远离。
较佳地，在本实施例中，滚轮移动驱动机构43包括：第二纵向丝杠431、与第二纵向丝杠431交叉设置的至少一横向丝杠434（本实施例为三根）以及带动第二纵向丝杠431旋转的动力机构432（如，电机）。第二纵向丝杠431上固定有多个垂直传动件433，所述两组滚轮41分别位于所述第二纵向丝杠431的两侧，第二纵向丝杠431通过垂直传动件433与多跟横向丝杠434传动相连而带动其旋转，滚轮架42通过螺母副螺接在横向丝杠434上，当横向丝杠434转动时，滚轮架42即可沿沿横向丝杠434移动，从而通过控制横向丝杠434的转动方向或者横向丝杠434上的螺纹设置方向，即可使第二纵向丝杠431两侧的两组滚轮41同步向第二纵向丝杠431靠拢或同步背离第二纵向丝杠431。
在本实施例中，横向丝杠434为双向丝杠，垂直传动件433为伞齿轮，横向丝杠434的中部与伞齿轮传动相连，该双向丝杠由中部向两端设置有方向相反的两组反向螺纹，滚轮架42成对设置在每根横向丝杠434上，且成对的两滚轮架42分别与两组反向螺纹螺接，从而当控制第二纵向丝杠431转动时，与第二纵向丝杠431传动相连的多个横向丝杠434将同步转动，完成多对滚轮架42同步移位，将放置于输送辊21上方的圆筒形工件8水平向上托起，并在托起后实现工件回转，然后放下。
上述实施例中的垂直传动件433也可用涡轮蜗杆结构替代，此时，省略横向丝杠434，用蜗杆替代了横向丝杠，涡轮固定在第二纵向丝杠431上，蜗杆的轴向垂直于第二纵向丝杠431的轴向，蜗杆与涡轮啮合且蜗杆的两端各连接一轴承，从而当第一纵向丝杠221被电机驱动而旋转时，其上涡轮也跟随旋转，涡轮旋转将带动蜗杆旋转，而由于蜗杆两端各连接一轴承，因而蜗杆能够在原地绕其自身轴向旋转，滚轮架42通过螺母副螺接在所述蜗杆上，因而蜗杆旋转，使得滚轮架42能够沿蜗杆移动，进而根据需要使两对的两个滚轮架相互靠近或相互远离。
工件8回转动作由滚轮旋转驱动机构44实现，滚轮旋转驱动机构44可任意选择与一个或多个滚轮41传动相连而驱动这些滚轮41旋转，使这些滚轮14作为主动滚轮，其他未与滚轮旋转驱动机构44相连的滚轮41作为从动轮，从而通过主从动轮配合而实现圆筒形工件8回转。
较佳地，本实施例中，滚轮旋转驱动机构44通过驱动同一横向丝杠434上的两滚轮架42上的滚轮41同步同向旋转而实现圆筒形工件8回转，从而确保工件8两侧受力均匀，使圆筒形工件8按其自身轴向定轴心旋转，便于准确控制工件8的回转角度。
具体实施时，可设置两个滚轮旋转驱动机构44，使其分别与两滚轮架42上的滚轮41相连并驱动其旋转，也可设置一个滚轮旋转驱动机构44并将该滚轮旋转驱动机构44通过同步带、同步齿轮或其他传动机构与两个滚轮架42上的滚轮41同步相连，并驱动该两个滚轮架42上的滚轮41同步转动。
滚轮旋转驱动机构44可为电机，其与滚轮41的轮轴直接相连，或通过齿轮、皮带等传动结构与轮轴传动相连。
综上，该圆筒形工件卧式输送及回转装置的工作原理如下：由滚轮移动驱动机构切换工件的回转和输送工位，当滚轮移动驱动机构驱动圆筒形工件中轴两侧的滚轮相互靠近时，工件被水平向上托起，当工件脱离输送辊时，滚轮移动驱动机构停止，此时由滚轮旋转驱动机构带动工件进行定角度回转，回转到位时，滚轮移动驱动机构再次启动，使圆筒形工件中轴两侧的滚轮相互远离，工件被放下而落至辊道组件上，启动输送辊旋转，使输送辊带动工件沿轴向输送。
在其他实施例中，参阅图9，滚轮移动驱动机构也可通过驱动滚轮41上下移动的方式而实现工件8的回转和输送工位切换，此时，输送辊21既可以为两列呈v型的辊道，也可以是水平辊道（图中仅示意出水平辊道的情形）。当滚轮移动驱动机构带动各滚轮相对于输送辊21上升至凸出于输送辊21的顶面时，工件8被水平向上托起，当工件8脱离输送辊21时，即可由滚轮旋转驱动机构带动工件8回转；当滚轮移动驱动机构带动各滚轮41相对于输送辊21下降而使滚轮41低于输送辊21顶面时，工件8落至输送辊21上，启动输送辊21旋转，即可使输送辊21带动工件8沿轴向输送。
驱动滚轮上下移动的滚轮移动驱动机构可为气缸或油缸，将各滚轮的轮轴通过连接件相连，并将连接件连接至气缸或油缸的伸缩杆上，利用伸缩杆伸缩而带动各滚轮上升或下降。
驱动滚轮上下移动的滚轮移动驱动机构还可以为齿轮齿条结构，如，将各滚轮的轮轴通过连接件相连，并将连接件连接至竖直方向的齿条上，使齿条与齿轮啮合，利用电机带动齿轮转动而使齿条上行或下行，进而实现滚轮上升或下降。
以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。