本发明涉及管片搬运设备技术领域，特别涉及一种管片翻转装置及管片翻片机。
背景技术：
混凝土管片制作完成后通常侧立摆放于管片堆场上，运输时需要将管片的内凹面朝上摆放于运输车辆上。现有技术中，一般是人工将钢丝绳捆绑在管片上或者由吊装夹具夹持住管片，然后起吊到车辆上方，再由人工调整方向，使管片倾斜后慢慢放下，实现内凹面朝上的效果，通常需要四个人同时操作。
首先，上述的管片翻转依赖人力，存在人力耗费大、翻转时管片易磕碰致损、工作效率低等问题。其次，由于管片包括标准块、连接块和封顶块，在尺寸上，封顶块与其它类型的管片相差较大，因此不方便将搬运和翻转封顶块的装置与搬运其它类型管片的装置统一到一台设备中。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种管片翻转装置，解决了管片翻转耗费人力和工时、工作效率低且翻转时管片易磕碰致损的技术问题。
本发明的第二目的在于提供一种管片翻片机，解决了管片翻转人力耗费大、翻转时管片易磕碰致损、工作效率低的技术问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种管片翻转装置，，包括承重单元和设于所述承重单元两端的连接单元；所述连接单元包括连接承重单元的第一铰接部和连接外界管片翻片机的第二铰接部；
所述管片翻片机通过驱动两个所述第二铰接部的相对位置关系，使管片翻转装置呈现不同的存在状态，管片随着管片翻转装置的存在状态的变化实现翻转。
优选的，所述承重单元包括承重轴，所述承重轴的端部连接所述第一铰接部。
优选的，所述承重单元还包括承重体，所述承重体可转动地设置在承重轴的两端。
优选的，所述承重单元还包括限位件，所述限位件设于连接单元上，并控制所述承重体绕承重轴的轴线转动的幅度。
优选的，所述承重单元还包括套管，所述承重轴两端的承重体通过所述套管一体设置。
优选的，所述承重单元还包括设于所述承重体上的第一耐磨层。
优选的，所述连接单元包括第一连接体和第二连接体；
所述第一连接体的一端和所述第二连接体铰接形成第一铰接部，所述第一连接体的另一端设有第二铰接部；
所述承重单元固接于第二连接体上。
优选的，所述第一连接体在第一铰接部处设有通槽，所述第二连接体置于所述通槽中，并通过紧固件铰接在第一连接体上；所述通槽控制第二连接体相对第一连接体转动的最大角度。
优选的，还包括设于连接单元上的第二耐磨层。
一种管片翻片机，包括移动单元以及设于所述移动单元上的驱动单元、第一传动单元和第二传动单元；
所述驱动单元通过驱动所述第一传动单元，带动设于第一传动单元两端的第二传动单元；所述第一传动单元和第二传动单元各包括两个输出方向相反的输出端；
所述管片翻片机还包括如权利要求1-9任一项所述的管片翻转装置，所述管片翻转装置与第一传动单元、第二传动单元一一对应；所述管片翻转装置的两个第二铰接部分别连接其对应的第一传动单元或第二传动单元的两个输出端。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1、在管片翻转装置中，通过管片翻片机调整管片翻转装置的两个第二铰接部的相对位置关系，来调节连接单元与管片翻片机的相对位置关系，以及连接单元与承重单元的相对位置关系；从而调整管片翻转装置的存在状态以及其与地面参照物的位置关系，进而，在管片翻转装置的存在状态发生转变时，管片随之翻转。
2、在管片翻转装置中，搬运前可根据管片的长度、质量等参数配置不同数量的管片翻转装置，如封顶块尺寸较小，可配置一个管片翻转装置，为了保证稳定性，将该管片翻转装置设置宽一些，以增大其与封顶块的接触面积；再如标准块和连接块较长，采用一个管片翻转装置搬运不易把握质心，因而稳定性差，故可在管片两端各配置一个管片翻转装置。
3、在管片翻片机中，第一传动单元及其对应的管片翻转装置能够单独实现对体积较小的封顶块的搬运，两个第二传动单元及其对应的管片翻转装置组合使用，共同实现对标准块和连接块的搬运。换言之，本申请提出的管片翻片机将封顶块、标准块以及连接块的搬运集成于一体。
附图说明
图1为本申请管片翻转装置第一种存在状态的主视图；
图2为本申请管片翻转装置第一种存在状态的左视图；
图3为本申请管片翻转装置第一种存在状态的俯视图；
图4为图1的c部放大图；
图5为本申请管片翻转装置第二种存在状态的主视图；
图6为本申请管片翻转装置第二种存在状态的左视图；
图7为本申请管片翻转装置第二种存在状态的俯视图；
图8为图5的d部放大图；
图9为图6的e部放大图；
图10为本申请管片翻转装置起吊管片时的示意图一；
图11为本申请管片翻转装置起吊管片时的示意图二；
图12为管片翻转至内弧面朝上后管片翻转装置的示意图一；
图13为管片翻转至内弧面朝上后管片翻转装置的示意图二；
图14为本申请连接单元和承重单元的分解图；
图15为本申请第二连接体的示意图；
图16为本申请管片翻转装置第二种存在状态的立体图；
图17为本申请起吊管片时管片翻片机的示意图一；
图18为本申请起吊管片时管片翻片机的示意图二；
图19为本申请管片翻转至内弧面朝上时的管片翻片机的示意图一；
图20为本申请管片翻转至内弧面朝上时的管片翻片机的示意图二。
其中：1、连接单元，101、第一连接体，101-1、通槽，102、第二连接体，102-1、安装孔，102-2、固定孔，102-3、润滑孔，103、第三连接体，103-1、起吊孔，104、第二耐磨层，105、把手，2、承重单元，201、承重轴，202、承重体，203、套管，204、第一耐磨层，205、轴承，206、限位件，301、第一铰接部，302、第二铰接部，401、行车，402、吊架，402-1、架体，402-2、主梁，403、电机，404、减速机，405、链传动副，406、第一传动单元，406-1、第一传动轴，406-2、第一开放式传动链条，407、第二传动单元，407-1、第二传动轴，407-2、第二开放式传动链条，407-3、安装架，407-4、过渡链条，5、管片。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例加以详细说明。
运输管片时，一般由人工将钢丝绳捆绑在管片上或者由吊装夹具夹持住管片，然后起吊到车辆上方，再由人工调整方向，使管片倾斜后慢慢放下，实现内凹面朝上的效果，通常需要四个人同时操作。该操作方式耗费人力和工时，工作效率低，且翻转时管片容易磕碰至损。故本申请提出一种管片翻转装置。
请参阅图1-16，管片翻转装置包括承重单元2和对称地设置在承重单元2两端的连接单元1。连接单元1的两端各包括一个铰接部，为了便于理解本申请，令该两个铰接部分别为第一铰接部301和第二铰接部302，其中，第一铰接部301连接承重单元2，第二铰接部302连接管片翻片机。
通过管片翻片机调整管片翻转装置的两个第二铰接部302的相对位置关系，来调节连接单元1与管片翻片机的相对位置关系，以及连接单元1与承重单元2的相对位置关系；从而调整管片翻转装置的存在状态以及其与地面参照物的位置关系。为了便于理解，图1和图5分别给出了管片翻转装置的两种存在状态，但并不局限于此，比如还可以是承重单元2和两个连接单元1均竖直呈现的存在状态。
请参阅图1、图5、图10、图11、图12以及图13。搬运前管片5竖直放置，通过管片翻片机调整管片翻转装置的置于合适的位置，并使其处于如图1所示的状态；手动控制管片翻转装置，调整其与管片5的相对位置关系，调整至如图10和图11所示的状态：管片5竖着放置在下面的连接单元1上，并靠近或贴着承重单元2。接着，通过管片翻片机连同管片翻转装置和管片5一起提升或边提升边移动，这个过程中，管片5的重力由下面的连接单元1承载。当管片翻转装置和管片5处于适合翻转的位置时，通过管片翻片机控制下面的第二铰接部302相对于上面的第二铰接部302向上运动，管片5的重力逐渐转移到承重单元2上，直至管片翻转装置成图5所示的状态，即管片5的内弧面朝上，如图12和图13所示。然后，保持管片5内弧面朝上的状态，通过管片翻片机将管片5移动至运输车上，并手动移开管片翻转装置。
上述的“适合翻转的位置”要求满足管片翻转所需要的物理空间，可以是在管片5的堆放点和运输车之间的任一位置，包括两个端点位置。
另外，搬运前可根据管片5的长度、质量等参数配置不同数量的管片翻转装置，如封顶块尺寸较小，可配置一个管片翻转装置，为了保证稳定性，将该管片翻转装置设置宽一些，以增大其与封顶块的接触面积；再如标准块和连接块较长，采用一个管片翻转装置搬运不易把握质心，因而稳定性差，故可在管片5两端各配置一个管片翻转装置，如图10和图12所示；当然，采用两个以上的管片翻转装置搬运管片5也在本申请的保护范围之内。
通过管片翻转装置搬运和翻转管片5仅需要两个人辅助操作即可完成，花费的工时更短；翻转过程中管片5不接触管片翻转装置以外的物品，故翻转过程中管片5不会产生磕碰等损伤；而在起吊管片和放置管片两个阶段，管片5通过人工操作连接或脱离管片翻转装置，且管片5和管片翻转装置的速度均是可控的，故这两个阶段管片5亦不会产生磕碰等损伤。换言之，本申请提出的管片翻转装置不会对管片5造成磕碰之类的损伤。
具体的，承重单元2包括承重轴201，承重轴201的两端连接在对应的第一铰接部301上，两者可焊接固定，也可通过紧固件连接。承重轴201用于承受管片5的重量，尤其当管片5的内弧面朝上水平放置时，故可由碳素钢等材料制成。承重轴201可为一独立的轴，也可为多段轴顺次连接而成。
翻转过程中以及翻转后，管片5的部分重力或全部重力由承重轴201承载，因而连接单元1上不必单独设置夹持连接单元1的装置。
请参阅图4和图8，进一步的，承重单元2还包括设置在承重轴201两端部的承重体202。承重体202与承重轴201可转动连接，详细来说可通过轴承205连接，以降低摩擦力，获取最大转动精度，但并不局限于轴承205连接。承重体202形状不唯一，可为多面体或曲面体，其中部设有连接承重轴201的孔。
在翻转过程中和翻转至如图12所示的状态后，管片5与承重轴201直接或者间接接触，两者的接触位置和接触面积对承重轴201的力学性能具有较大影响，考虑到承重轴201的挠度问题，优选通过设置在承重轴201两端的承重体202间接承载管片5重力的方式。
在管片5翻转过程中，管片5对承重体202的作用力处于变化阶段，由于承重体202相对承重轴201能够自由转动，因而承重体202在各个力的作用下自动调整，从而保证管片5处于最稳定的受力状态；同样，管片5在从水平状态翻转至竖直状态时，承重体202亦能够自动调整，以避免管片5卡阻在管片翻转装置上。
请参阅图16，进一步的，承重单元2还包括限位件206，限位件206固定在连接单元1上，用于控制承重体202相对承重轴201转动的幅度。在一个实施例中，限位件206为倒置的三角板，限位件206的底部靠近或接触承重体202，承重体202正转或反转一定度数后，限位件206的斜边对其进行限位。图16中，承重体202与限位件206一个斜边接触，即承重体202处于一个极限状态；当承重体202与限位件206的另一个斜边接触时，承重体202处于另一个极限状态；上述的“幅度”定义为承重体202成功该一个极限状态运动之该另一个极限状态所转动的角度，该幅度的范围根据管片5、管片翻转装置的相关参数共同确定。
进一步的，承重单元2还包括连接两个承重体202的套管203，套管203与承重体202可焊接、紧固件连接或一体成型设置，故套管203随承重体202共同转动。套管203可采用方管、圆管、多面体管等，套管203套接于承重轴201上，对承重轴201具有防尘和保护的作用。
套管203将位于承重轴201两端的两个承重体202连成一个整体，从而保证两个承重体202同步转动，同时，套管203对承重体202具有限位作用，即承重体202在承重轴201轴向上的位移自由度通过连接单元1和套管203进行约束，因而不会窜动，从而提高了管片翻转装置的稳定性。
请继续参阅图4，进一步的，承重单元2还包括第一耐磨层204，第一耐磨层204固定在承重体202的外壁上，用以防止管片5直接接触承重体202而对其造成损伤。根据实际工况的需要，承重体202的外壁可局部设置或全部包裹上第一耐磨层204。第一耐磨层204采用具有一定柔性的材料制成，如皮革、橡胶等，从而防止第一耐磨层204对管片5造成磨损或其它损伤。另外，由于第一耐磨层204安装在承重体202的外壁上，因此安装时要考虑到其与限位件的干涉问题，使第一耐磨层204与限位件之间保持一定距离。
具体的，请参阅图14，连接单元1包括第一连接体101、第二连接体102以及第三连接体103，第一连接体101的一端和第二连接体102铰接并形成上述的第一铰接部301，第一连接体101的另一端和第三连接体103铰接并形成上述的第二铰接部302。
请参阅图15，第二连接件上设有安装孔102-1和固定孔102-2，承重轴201插入安装孔102-1中，紧固件经固定孔102-2穿过承重轴201并将其固定在第二连接体102上。固定孔102-2为两端均设有台阶的台阶孔，因而紧固件的端部可沉入第二连接体102中，以避免紧固件碰触第一连接体101而造成卡阻。第三连接体103的一端与第一连接体101铰接，另一端设有起吊孔103-1，用于连接管片翻片机。
进一步的，第一连接体101的两端各设有通槽101-1，通槽101-1的两侧壁上设有通孔，第二连接体102和第三连接体103分别置于两个通槽101-1中，紧固件贯穿通槽101-1侧壁的通孔和第二连接体102，从而形成第一铰接部301，紧固件贯穿通槽101-1侧壁的通孔和第三连接体103，从而形成第二铰接部302。
第二连接体102可相对第一连接体101转动，但转动的角度有所限制。当管片5翻转至内弧面朝上的水平状态时，第一连接体101和承重单元2的夹角90度左右，如果继续缩小第一连接体101和第二连接体102的夹角或者有缩小该夹角的趋势，则连接单元1对管片5对产生压力，不利于管片搬运，故本申请对第二连接体102和第一连接体101相对转动的角度进行了约束，优选第一连接体101和承重单元2之间的夹角处于85°-90°时，两者相互限位，该夹角不再继续缩小。该处“的相互限位”可通过第二连接体102和通槽101-1自身的结构及连接关系实现，请参阅图14，当管片5翻转至内弧面朝上的状态时，第二连接体102的面a无限接近或贴合通槽101-1的b面，从而使第二连接体102和第一连接体101相互限位。
具体的，请参阅图1和图5，管片翻转装置还包括第二耐磨层104，第二耐磨层104固定在第一连接体101和第二连接体102上。第二耐磨层104用以防止管片5直接接触连接单元1而对其造成损伤。第二耐磨层104采用具有一定柔性的材料制成，如皮革、橡胶等，从而防止第二耐磨层104对管片5造成磨损或其它损伤。
具体的，请参阅图1、图2、图5以及图6，第一连接体101上还固定有把手105，在起吊和卸载管片5时，把手105有助于操作人员操控管片翻转装置。把手105可单侧或双侧设于管片翻转装置上，优选双侧设置。
具体的，考虑到第一、第二铰接部的润滑问题，通槽101-1的侧壁上、第二连接体102、第三连接体103上设置有润滑孔102-3，如图9所示。
本申请还提出了一种管片翻片机，请参阅图17-20，管片翻片机包括移动单元、驱动单元、第一传动单元406、第二传动单元407以及上述的管片翻转装置。驱动单元和第二传动单元407固定在移动单元上，驱动单元通过驱动第一传动单元406，带动设置在第一传动单元406两端的第二传动单元407运动。第一传动单元406和第二传动单元407各包括两个输出方向相反的输出端。管片翻转装置与第一传动单元406、第二传动单元407一一对应，且管片翻转装置的两个第二铰接部302分别连接其对应的第一传动单元406或第二传动单元407的两个输出端。
请继续参阅图17-20，移动单元包括行车401和吊架402，吊架402连接在行车401上，能够前后、左右移动。吊架402包括架体402-1和主梁402-2，架体402-1由型钢焊接而成，其上端连接在行车401上，并通过行车401控制左右和前后方向的位移自由度；主梁402-2安装在架体402-1上，并可沿其上下移动。
请继续参阅图17-20，驱动单元包括电机403、减速机404以及链传动副405。其中，电机403和减速机404安装在主梁402-2上，电机403连接减速机404；链传动副405包括主动链轮、从动链轮以及环形链条，主动链轮连接于减速机404的输出轴上，主动链轮和从动链轮均与环形链条啮合。
第一传动单元406包括第一传动轴406-1、第一链轮、第一开放式传动链条406-2以及安装架407-3，其中第一链轮和上述的从动链轮均固定在第一传动轴406-1上，第一传动轴406-1可转动地安装在安装架407-3上，换言之，从动链轮驱动第一链轮转动。第一开放式传动链条406-2与第一链轮啮合。
第二传动单元407包括两组，分别设置在主梁402-2的两端。第二传动单元407包括第二传动轴407-1、第二链轮、第二开放式传动链条407-2以及安装架407-3。其中，安装架407-3固定在主梁402-2上，第二链轮可转动的安装在安装架407-3上，第二链轮与第二开放式传动链条407-2啮合连接并与第二传动轴407-1固接，第二传动轴407-1通过联轴器连接第一传动轴406-1。
第一传动单元406和第二传动单元407可直或间接接连接管片翻转装置，直接连接时，上述第一开放式传动链条406-2和第二开放式传动链条407-2的端部形成所述的输出端；间接连接时，第一开放式传动链条406-2和第二开放式传动链条407-2在其每个端部均连接一过渡链条407-4，过渡链条407-4的另一端连接管片翻转装置。管片翻转装置的两个第二铰接部302的相对位置关系通过其对应的两个输出端进行控制。
其中，第一传动单元406及其对应的管片翻转装置能够单独实现对体积较小的封顶块的搬运，两个第二传动单元407及其对应的管片翻转装置组合使用，共同实现对标准块和连接块的搬运。换言之，本申请提出的管片翻片机将封顶块、标准块以及连接块的搬运集成于一体。
以上结合具体实施例对本申请进行了阐述，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。