圆柱工件上下翻面装置的制作方法

本申请涉及自动化翻面装置技术领域，具体涉及圆柱工件上下翻面装置。

背景技术：

扁平的圆柱式工件多需要进行双面加工和检测，但加工或检测设备通常单次只能对一个面进行加工或检测，因此，对圆柱式工件上下两个表面进行加工或检测时需对圆柱式工件的上下面进行翻转。目前，主要采用人工反转或机械手反转的工作方式，人工翻转具有明显的不足之处，如反转效率低、翻转后人工换位定位不准、长时间做同一工作操作工人易疲劳、不利于生产过程自动化等；机械手反转则采用机械手夹头夹住圆柱的侧面实现圆柱上、下底面的翻转，这种翻面方式更适用于装夹对象是形状不规则的工件，其翻转流程通常为：夹头装夹待翻转工件-夹头升高-夹头翻转180°-夹头下降-夹头松开完成翻转-夹头撤回，此流程停顿较多，不利于实现连续翻转，此种方法较适用于翻转效率要求不高的场合，针对圆柱面的翻转，由于该种方式是逐个翻转的，因此翻转速度是有上限的，另外对于高度小的圆柱，机械手很难实现对其侧面的装夹。

申请号为201721573015.2的实用新型专利，提供了一种翻面平机，该翻面机可代替人工或机械手完成翻面工作，提高了工作效率，该翻面机将磁力装置设置在主动轮上，翻转时磁力装置吸附待翻转工件，防止待翻转工件提前脱落，当待翻转脱离主动轮吸附范围后脱落，实现翻转，该机构还设置了升降机构，调整上下两传送带之间的距离，以适用多种体积的工件，但由于翻转时需要磁力装置吸附待翻转工件，所以不能实现以非金属、不含铁的金属为材质的工件的翻转。

技术实现要素：

为克服现有技术中所存在的上述不足，本申请提供了圆柱工件上下翻面装置。本申请的圆柱工件上下翻面装置，结构设计精巧简便、仅依靠结构特征和重力作用就可实现圆柱物体翻面，无需人工或复杂的机械手操作，成本低，工作效率高，且便于产业化；其适应性强，待翻面元件不受材质限制，可以完成高径比较小的滚子的上、下翻面操作，有效解决了以往采用抓取翻转难以适应高度较小的圆柱工件的难题，翻面过程简单可靠，可以显著提高圆柱工件上、下翻面的效率，有效地节约时间，其翻转速度可以适应高效率流水线形式的圆柱滚子的加工或检测。

本发明申请的技术方案是：圆柱工件上下翻面装置，包括上输送带和下输送带；所述上输送带下料端位于所述下输送带上料端的上方；所述上输送带下料端与所述下输送带上料端通过翻面装置相连；所述翻面装置包括弧形翻面滑梯，弧形翻面滑梯的入口与上输送带下料端衔接，弧形翻面滑梯的出口与下输送带的上料端衔接，弧形翻面滑梯入口处的曲率半径与上输送带下料端的曲率半径一致。

与现有技术相比，本申请的圆柱工件上下翻面装置具有以下显著的进步：

(1)结构设计精巧简便、仅依靠结构特征和重力作用就可实现圆柱物体翻面，无需人工或复杂的机械手操作，成本低，工作效率高，且便于产业化；

(2)适应性强，待翻面元件不受材质限制，可以完成高径比较小的滚子的上、下翻面操作，有效解决了以往采用抓取翻转难以适应高度小的圆柱工件的难题；

(3)翻面过程简单可靠，可以显著提高圆柱工件上、下翻面的效率，有效地节约时间，经试验验证，其翻转速度可以适应流水线形式的圆柱滚子加工或检测。

作为优化，所述弧形翻面滑梯分为上下两段；其中，上段的曲率半径R1为60-70mm，对应的圆心角A1为90-120°；下段的曲率半径R2为210-220mm，对应的圆心角A2为45-55°。装配时，上段与上输送带下料端弧面同心，使上输送带与上段的滑梯面之间的距离保持恒定，防止圆柱工件在翻转时由于翻转通道高度变化明显导致圆柱工件与滑梯面发生磕碰，影响圆柱工件的表面质量。

作为优化，所述弧形翻面滑梯从入口到出口曲率半径逐渐增大。调整弧形翻面滑梯相对输送带位置时可使输送带与上段的滑梯面之间的距离变化不大，防止圆柱工件在翻转时发生翻转过度的情况。

作为优化，所述弧形翻面滑梯的出口处与下输送带之间的间隙为1-5mm。防止下输送带运转过程中与弧形翻面滑梯的下沿产生摩擦，使弧形翻面滑梯产生晃动，对下输送带表面造成磨损。

作为优化，所述翻面装置还包括分别设于上输送带下料端两侧的两个翻面滑梯位置调整支架，以及设于两个滑梯位置调整支架之间的翻面滑梯倾角调整支架；所述弧形翻面滑梯固联于翻面滑梯倾角调整支架的底部下侧；所述弧形翻面滑梯位置调整支架固联于所述上输送带上；所述弧形翻面滑梯位置调整支架的上部沿上输送带的传送方向设有伸出端，所述伸出端上设有沿伸出端长度方向分布的B长孔；所述弧形翻面滑梯倾角调整支架呈U字形，其两侧各设有一弧形长孔，其底部呈与弧形翻面滑梯相适配的弧面状；所述弧形长孔的中线与所述弧形翻面滑梯倾角调整支架的底面同心；所述弧形翻面滑梯倾角调整支架与弧形翻面滑梯位置调整支架通过穿过弧形长孔和B长孔的锁紧螺栓固联。可根据圆柱工件的高度，通过调整弧形翻面滑梯、翻面滑梯位置调整支架和翻面滑梯倾角调整支架配合使用，调整弧形翻面滑梯相对于上输送带下料端面之间的距离，使弧形翻面滑梯与上输送带之间形成的通道高度大于圆柱工件高度，提高了翻面装置对不同高度圆柱工件的适应性。

作为优化，所述翻面滑梯位置调整支架下部设有A长孔，翻面滑梯位置调整支架通过穿过A长孔的螺栓固联于上输送带上。螺栓连接便于安装和拆卸，连接稳固，翻面滑梯位置调整支架下部设有A长孔便于调节翻面滑梯位置调整支架相对于上输送带的位置。

作为优化，所述B长孔的长度小于弧形翻面滑梯宽度与弧形翻面滑梯横截面高度之差。由于圆柱工件的直径大于其自身的高度，可通过翻面装置进行翻转的圆柱工件最大直径不大于弧形翻面滑梯的两侧面之间的距离，所以弧形翻面滑梯的滑梯面与上输送带之间的距离最大不超过弧形翻面滑梯的两侧面之间的距离，通过调整锁紧螺栓相对于B长孔的位置可以调整上输送带与滑梯面之间的距离，调整范围限制在弧形翻面滑梯宽度与弧形翻面滑梯横截面高度之差的范围内已足够使用。

作为优化，所述弧形长孔两端与弧形长孔的圆心之间的连线的夹角B为20-30°。通过调整锁紧螺栓相对于弧形长孔的位置，调节弧形翻面滑梯上沿和输送带之间的距离，适应不同高度的圆柱工件。

作为优化，所述弧形翻面滑梯为横截面呈矩形的长管，所述弧形翻面滑梯上端设有一段朝向上输送带的开口槽，所述开口槽的末端橫截面为圆柱工件对接面，所述圆柱工件对接面位于上输送带端部的切面下方，所述圆柱工件对接面外沿与上输送带间留有间隙，所述弧形翻面滑梯横截面的高度大于圆柱工件的高度。所述弧形翻面滑梯的下部封闭，圆柱工件对接面对接于上输送带下半圆，可有效地起到保护圆柱工件的作用，防止圆柱工件在下滑过程中出现翻倒。

作为优化，所述圆柱工件对接面外沿与上输送带之间的间隙为0.5-2mm。圆柱工件对接面外沿与上输送带之间需留有间隙，防止输送带运转过程中与弧形翻面滑梯的圆柱工件对接面外沿产生摩擦，使弧形翻面滑梯产生晃动、对上输送带表面造成磨损，但圆柱工件对接面外沿与上输送带之间的间隙不宜过大，防止圆柱工件从所述间隙处掉落或与圆柱工件对接面产生磕碰，影响圆柱工件表面质量，试验表明，间隙值取0.5-2mm时，可以保证翻面过程顺利进行，出现工件掉落或发生磕碰的概率低。

附图说明

图1为本申请的圆柱工件上下翻面装置在其中一个视角的结构示意图；

图2为本申请的圆柱工件上下翻面装置在另一个视角的结构示意图；

图3为本申请的圆柱工件上下翻面装置的局部放大图；

图4为本申请的弧形翻面滑梯位置调整支架的结构示意图；

图5为本申请的弧形翻面滑梯的一种具体实施方式的结构示意图；

图6为本申请的弧形翻面滑梯的另一种具体实施方式的结构示意图；

图7为本申请中的弧形翻面滑梯的主视图。

附图中的标记为：

1-上输送带；2-下输送带；3-翻面装置，31-弧形翻面滑梯位置调整支架、311-A长孔、312-伸出端、313-B长孔，32-弧形翻面滑梯倾角调整支架、321-弧形长孔，33-弧形翻面滑梯、331-开口槽、332-圆柱工件对接面、333-上段、334-下段；4-圆柱工件、41-圆柱工件底面、42-圆柱工件上端面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本申请作进一步的说明，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本申请，但并不作为对本申请限制的依据。

实施例1

参见图1-5，本发明的圆柱工件上下翻面装置包括上输送带1和下输送带2；所述上输送带1下料端位于所述下输送带2上料端的上方；所述上输送带1下料端与所述下输送带2上料端通过翻面装置3相连；所述翻面装置3包括弧形翻面滑梯33，弧形翻面滑梯33的入口与上输送带1下料端衔接，弧形翻面滑梯33的出口与下输送带2的上料端衔接，弧形翻面滑梯33入口处的曲率半径与上输送带1下料端的曲率半径一致。

参见图7，所述弧形翻面滑梯33分为上下两段；其中，上段333的曲率半径R1为65mm，对应的圆心角A1为120°；下段334的曲率半径R2为215mm，对应的圆心角A2为45°。装配时，上段333与上输送带1下料端弧面同心，使上输送带1与上段333的滑梯面之间的距离保持恒定，防止圆柱工件4在翻转时由于翻转通道高度变化明显导致圆柱工件4与滑梯面发生磕碰，影响圆柱工件4的表面质量。

所述弧形翻面滑梯33的出口处与下输送带2之间的间隙为1mm。防止下输送带2运转过程中与弧形翻面滑梯33的下沿产生摩擦，使弧形翻面滑梯33产生晃动、对下输送带2表面造成磨损。

所述翻面装置3还包括分别设于上输送带1下料端两侧的两个翻面滑梯位置调整支架31，以及设于两个滑梯位置调整支架31之间的翻面滑梯倾角调整支架32；所述弧形翻面滑梯33固联于翻面滑梯倾角调整支架32的底部下侧；所述弧形翻面滑梯位置调整支架31固联于所述上输送带1上；所述弧形翻面滑梯位置调整支架31的上部沿上输送带1的传送方向设有伸出端312，所述伸出端312上设有沿伸出端312长度方向分布的B长孔313；所述弧形翻面滑梯倾角调整支架32呈U字形，其两侧各设有一弧形长孔321，其底部呈与弧形翻面滑梯33相适配的弧面状；所述弧形长孔321的中线与所述弧形翻面滑梯倾角调整支架32的底面同心；所述弧形翻面滑梯倾角调整支架32与弧形翻面滑梯位置调整支架31通过穿过弧形长孔321和B长孔313的锁紧螺栓固联。可根据圆柱工件4的高度，通过调整弧形翻面滑梯33、翻面滑梯位置调整支架31和翻面滑梯倾角调整支架32配合使用，调整弧形翻面滑梯33相对于上输送带1下料端面之间的距离，使弧形翻面滑梯33与上输送带1之间形成的通道高度大于圆柱工件4高度，提高了翻面装置对不同高度圆柱工件4的适应性。

所述翻面滑梯位置调整支架31下部设有A长孔311，翻面滑梯位置调整支架31通过穿过A长孔311的螺栓固联于上输送带1两侧的支架上。螺栓连接便于安装和拆卸，连接稳固，翻面滑梯位置调整支架31下部设有A长孔311便于调节翻面滑梯位置调整支架31相对于上输送带1的位置。

所述B长孔313的长度小于弧形翻面滑梯33宽度与弧形翻面滑梯33横截面高度之差。由于圆柱工件4的直径大于其自身的高度，可通过翻面装置3进行翻转的圆柱工件4最大直径不大于弧形翻面滑梯33的两侧面之间的距离，所以弧形翻面滑梯33的滑梯面与上输送带1之间的距离最大不超过弧形翻面滑梯33的两侧面之间的距离，通过调整锁紧螺栓相对于B长孔313的位置可以调整上输送带1与滑梯面之间的距离，调整范围限制在弧形翻面滑梯33宽度与弧形翻面滑梯33横截面高度之差的范围内已足够使用。

所述弧形长孔321两端与弧形长孔321的圆心之间的连线的夹角B为25°。通过调整锁紧螺栓相对于弧形长孔321的位置，调节弧形翻面滑梯33上沿和输送带1之间的距离，适应不同高度的圆柱工件4。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：所述弧形翻面滑梯33从入口到出口曲率半径逐渐增大。调整弧形翻面滑梯33相对输送带1位置时可使输送带1与上段333的滑梯面之间的距离变化不大，防止圆柱工件4在翻转时发生翻转过度的情况。

实施例3

参见图6，本实施例与上述实施例区别在于：所述弧形翻面滑梯33为横截面呈矩形的长管，所述弧形翻面滑梯33上端设有一段朝向上输送带1的开口槽331，所述开口槽331的末端橫截面为圆柱工件对接面332，所述圆柱工件对接面332位于上输送带1端部的切面下方，所述圆柱工件对接面332外沿与上输送带1间留有间隙，所述弧形翻面滑梯33横截面的高度大于圆柱工件4的高度。所述弧形翻面滑梯33的下部封闭，圆柱工件对接面332对接于上输送带1下半圆，可有效地起到保护圆柱工件4的作用，防止圆柱工件4在下滑过程中出现翻倒。

所述圆柱工件对接面332外沿与上输送带1之间的间隙为1mm。圆柱工件对接面332外沿与上输送带1之间需留有间隙，防止输送带1运转过程中与弧形翻面滑梯33的圆柱工件对接面332外沿产生摩擦，使弧形翻面滑梯33产生晃动、对上输送带1表面造成磨损；圆柱工件对接面332外沿与上输送带1之间的间隙不宜过大，防止圆柱工件4从所述间隙处掉落或与圆柱工件对接面332产生磕碰，影响圆柱工件4表面质量，试验表明，间隙值取1mm时，可以保证翻面过程顺利进行，出现工件掉落或发生磕碰的概率低。

实施例4

本实施例与上述实施例区别在于：所述上输送带1与下输送带2上下交错设置，其传送方向相垂直。传送方向相垂直，可有效利用厂房角落空间，占地范围小。

本发明申请的圆柱工件上下翻面装置的翻面方法如下：测量圆柱工件4的高度和直径，通过调整锁紧螺栓穿过B长孔313和过弧形长孔321的位置调节弧形翻面滑梯33的滑梯面与上输送带1的间距，使上输送带1与滑梯面之间的间距大于圆柱工件4的高度，同时，调节弧形翻面滑梯33的出口位置，使所述圆柱工件4在弧形翻面滑梯33上滑落时可落于下输送带2沿宽度方向的中线附近；启动上输送带1和下输送带2，开始上料，圆柱工件4经上输送带1传送至弧形翻面滑梯33下方，在圆柱工件4经过输送带1下料端上半圆时圆柱工件底面41与输送带1接触，在圆柱工件4通过输送带1拐点进入下半圆区域时，圆柱工件底面41与上输送带1分离，圆柱工件上端面42与弧形翻面滑梯33的底面333接触，经弧形翻面滑梯33的底面333滑道滑落至下输送带2，实现圆柱工件4翻面。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。