本实用新型涉及机械加工术领域，更具体地说，涉及一种工件自动翻转装置。
背景技术：
现有的工件翻转装置，要么结构复杂、工作速度较慢，要么需要额外的上料装置和下料装置对工件进行运输，其自动化程度低，用户使用成本高。
因此，如何设计一种结构简单且集上料、翻转、下料为一体的连续在线翻转运输装置，提高工件运输和加工的自动化过程，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种工件自动翻转装置，其结构简单、自动化程度高，可实现工件的在线连续传递、翻转和运输。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种工件自动翻转装置，包括上料装置、下料装置以及设于所述上料装置和所述下料装置间、用以翻转工件的翻转部；
所述翻转部包括上料装置、下料装置、设于所述上料装置和所述下料装置间、用以作升降和旋转运动的活动部以及用以固定所述活动部的机座；所述机座设有用以使所述活动部升降的升降部。
优选的，所述活动部包括旋转组件以及升降组件；
所述旋转组件包括翻转爪、用以固定所述翻转爪的旋转支座、固定于所述旋转支座下部的旋转伺服电机以及连接于所述旋转伺服电机和所述翻转爪间的第一传动装置；
所述升降组件包括紧密贴合于所述旋转支座下部的升降装置、安装于所述机座下部的升降伺服电机，以及连接于所述升降装置以及所述升降伺服电机间的第二传动装置。
优选的，所述上料装置以及所述下料装置均设有沿传送方向均匀分布的多个滚动轴承；所述上料装置以及所述下料装置与地面呈3°横向倾斜设置，以使工件靠重力向下移动。
优选的，所述第一传动装置包括第一主动齿轮、第一从动齿轮以及沿所述第一主动齿轮和所述第一从动齿轮周向分布的第一同步带；
所述第二传动装置包括第二主动齿轮、第二从动齿轮以及沿所述第二主动齿轮和所述第二从动齿轮周向分布的第二同步带。
优选的，所述上料装置右端设有用以阻挡工件且的挡料装置，所述挡料装置与所述上料装置间通过螺栓连接；
紧贴所述第一同步带的光滑面安装有用以与所述挡料装置相撞以使所述挡料装置释放工件的撞板，紧贴所述第一同步带的齿形面安装有与所述撞板相配合的固定板，以实现所述撞板的固定。
优选的，所述挡料装置包括呈倒T型设置的挡板座和可拆卸地安装于所述挡板座上端部的挡板，所述挡板座与所述挡板通过螺栓连接。
优选的，所述撞板呈Z型分布的一体结构。
优选的，所述挡板座的右端安装有用以带动所述挡板座旋转的连接板，所述连接板与所述挡板座通过螺栓可拆卸连接
所述翻转爪包括左夹爪、右夹爪以及紧贴所述左夹爪和所述右夹爪安装、用以固定工件的垫块；所述翻转爪呈U型横向设置。
优选的，所述升降部具体为直线型导轨。
本实用新型所提供的工件自动翻转装置，包括上料装置、下料装置以及设于上料装置和下料装置间的翻转部，还包括驱动翻转部分别进行升降运动以及翻转运动的升降驱动装置以及翻转驱动装置，升降驱动装置与翻转驱动装置间设置有传动装置；在上料装置传送工件的同时，升降驱动装置转动，经过传动装置的传动使翻转部向下移动，并在下移过程中旋转驱动装置驱动翻转部逆时针翻转90°至位置等于或略低于上料装置的终端且可承接工件处，此时，工件滑动至翻动装置中，后升降驱动装置驱动翻转部上升至初始位置，又经旋转驱动装置驱动翻转部顺时针翻转90°，相较于初始状态，工件已翻转了180°。通过上料装置实现对工件的传递，再通过翻转部对经上料装置传递的工件翻转180°，最后由下料装置将翻转后的工件运输给加工装置，实现了工件在线连续的自动传递、自动翻转和自动运输的过程。与现有技术相比，本实用新型所提供的工件自动翻转装置，其工作效率更高、自动化程度更好。
在一种优选实施方式中，上料装置和下料装置均设有沿传送方向安装的多个滚动轴承，且自动翻转装置与地面呈3°横向倾斜设置。这样，在传送工件时，无需动力驱动，工件可靠其重力自上料装置和下料装置的轴承自动向前运动，从而实现工件的无动力输送，结构简单且节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所提供的工件自动翻转装置的结构示意图；
图2为工作状态下图1的主视示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种工件自动翻转装置，其结构简单、效率高、可实现工件的在线连续翻转和运输。
需要说明的是，本文中所出现的方位词“上、下、左、右”指的是图1中的“上、下、左、右”方向。本文中出现的方位词均是以本领域技术人员的习惯用法以及说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的工件自动翻转装置的结构示意图，图2为工作状态下图1的主视示意图。
本实用新型提供一种工件自动翻转装置，包括上料装置1、下料装置2、设于上料装置1和下料装置2间可翻转工件的活动部以及用以固定活动部的机座10。
上料装置1和下料装置2均为双列轴承传送结构，包括两列支架以及通过轴等连接件分别安装于两列支架上的滚动轴承，滚动轴承沿工件的传递方向均匀分布，将待加工工件放置于两列滚动轴承上，通过电机等驱动装置，或将上料装置和下料装置与地面间倾斜布置，靠重力实现工件传递。由于活动部的翻转需留一定时间，因此，下料装置2应高于上料装置1布置，下料装置2与上料装置1高度方向的距离应根据工件翻转时间而定；活动部设于上料装置1与下料装置2之间，且与上料装置1与下料装置2独立分布。工作时，活动部经由驱动装置提供动力而进行升降和旋转运动；机座10由具有足够强度和刚度起支撑和导向作用的装置，其外部前端设有升降部8，该升降部8具体可为直线型导轨，在进行工件翻转时，活动部可沿机座10的升降部8作升降运动。
优选的，上料装置1和下料装置2均与地面呈3°倾斜设置。这样，将待加工工件放置于两列滚动轴承上，无需电机等驱动装置，靠重力即可实现工件沿上料装置1和下料装置2的传递。
上料装置1传送工件的同时，活动部下降运动，至接近工件位置时，朝工件放置方向翻转90°，接住滑落至活动部内部的工件，再在电机等驱动装置的驱动下回转90°，至靠近下料装置2工作面时继续翻转90°，将工件放置于下料装置2的工作面，此时相较于最初位置，工件已翻转180°，此后，依次进行下一工件的运输和翻转。
需要说明的是，还可以采用无动力滚筒输送代替上述滚动轴承输送，实现工件的传递，具体来说，上料装置1和下料装置2由双列支架和安装于双列支架间的滚筒构成，支架与滚筒间通过圆轴连接，并将上料装置1和下料装置2沿工件传递方向、与地面呈一定角度倾斜布置，这样，工件将自上料装置1和下料装置2的倾斜面沿传递方向自动下滑。双列支架间并排的滚筒数量可根据实际工件尺寸的大小设定。
上述活动部包括旋转组件和升降组件。旋转组件包括翻转爪3、位于翻转爪3下端设有可将其固定的旋转支座4以及安装于旋转支座4下部的旋转伺服电机5，旋转伺服电机5与翻转爪3间还连接有可将旋转伺服电机5提供的动力传递给翻转爪3的第一传动装置；翻转爪3具有连接轴，旋转支座4设有环形连接部，连接轴可旋转地安装于环形连接部内，经由第一传动装置实现翻转爪3相对于旋转支座4旋转。
升降组件包括通过螺栓等连接件安装于旋转支座4下部的升降装置7、安装于机座10下部的升降伺服电机9以及直接连接于升降装置7以及升降伺服电机10间可将动力传递给升降装置7的第二传动装置14。
在一种具体实施方式中，第一传动装置包括第一主动齿轮、第一从动齿轮以及沿第一主动齿轮、第一从动齿轮周向安装的第一同步带；第二传动装置14包括第二主动齿轮、第二从动齿轮以及沿第二主动齿轮、第二从动齿轮周向安装的第二同步带。
这样，当需要翻转爪3升降运动时，升降伺服电机9的输出轴传递的动力经第二主动齿轮和第二同步带传递给第二从动齿轮，再传递给升降装置7并带动升降组件做升降运动；当需要翻转爪3做旋转运动时，旋转伺服电机5的动力经过第一主动齿轮、第一同步带、第一从动齿轮传递给翻转爪3，使翻转爪3做翻转运动。
在另一种具体实施方式中，在上述上料装置1的右端设置用以阻挡工件的挡料装置，上料装置1与挡料装置间连接有螺栓16；非工作状态时，挡料装置竖直放置；在受到外力作用时，挡料装置可绕该螺栓16转动。
挡料装置包括挡板座12以及安装于挡板座12上端部的挡板11，挡板座12呈倒T型结构，其左端与位于最右端的滚动轴承相对处为圆弧结构，以防止转动时与滚动轴承间发生干涉；挡板11为具有足够强度和硬度的金属板，优选的，为矩形钢板，当然，挡板11的结构可多种多样；档板11与挡板座12间通过螺栓连接，以便于更换受损挡板11。
紧贴第一同步带的光滑面安装有下降时可与下述连接板13相碰撞的撞板6，此外，紧贴第一同步带的齿形面还安装有与齿形相配合安装的固定板(图中未示出)，固定板与撞板6形状相同且位置相对，以固定撞板6，固定板与撞板6间通过螺栓等连接件固定连接。
撞板6为呈Z型分布的一体结构，为具有足够强度和刚度的金属板，优选为钢板，两平行端的一端固定于第一同步带上，另一平行端通过螺栓等连接件连接于升降装置7的左侧壁。可拆卸的连接结构，可方便更换撞板6。
挡板座12右端通过螺栓等连接件安装有连接板13，该连接板13同样为具有足够强度和刚度的金属板，优选为钢板，连接板13为呈Z型结构的一体结构的折弯件，具有两个平行端和起连接两平行端作用的一个弯折端，其一平行端通过螺栓连接于挡板座12的右端，另一平行端的右端为活动端，安装一滚动轴承15。
通过使撞板6下降并撞击连接板13右端的滚动轴承15，而使被处于竖直位置的连接板13绕与挡板座12相连的螺栓16顺时针转动，此时工件因无阻碍物阻挡而被完全释放，进而由于重力的作用而落入翻转爪3中，实现了翻转爪3对工件的抓取。
翻转爪3呈U型结构，包括左夹爪、右夹爪、紧贴左夹爪和右夹爪间的垫块以及安装于旋转支座4上的旋转轴。左夹爪和右夹爪均为板状结构，两爪间的距离可通过增减垫块的宽度来调节，其调节的距离可根据工件实际的装夹厚度而设定。若工件为盘类工件，垫块的上表面可设置与工件形状相配合的圆弧状，使得工件与垫块更好的贴合而使工件安装更牢固。
非工作状态的翻转爪3横向设置，以节省空间。工作时，旋转伺服电机4通过第一传动装置带动翻转爪3顺时针旋转90°呈竖直状态，再由升降伺服电机9通过第二传动装置14带动翻转爪3向下移动，再依次进行逆时针旋转90°夹取工件、顺时针旋转90°上升运动至下料装置2上方以及释放工件至下料装置2，完成整个翻转过程。
当工件运送至上料装置1的终端时，升降伺服装置9通过第二传动装置14将动力传递给活动部使其沿升降部8向下运动，至与工件同一平面时，由旋转驱动装置5驱动活动部逆时针旋转90°，传送至上料装置1终点处的工件进入活动部并被夹紧，升降驱动装置9驱动活动部顺时针旋转90°至竖直状态，此时，旋转驱动装置5驱动工件顺时针旋转90°，活动部卸除工件于下料装置2上部，完成一次翻转，依次进行下一工件的翻转和运输。
以上对本实用新型所提供的工件自动翻转装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。