本发明涉及一工件移转设备领域，尤其涉及一种提升翻转设备及其工作方法。
背景技术：
随着人力成本的增加，自动化设备开发逐渐地深入工厂中。自动化设备不仅能够很好地代替人工操作，并且还能够避免人工操作给操作人员带来的危险。
现有工厂中，通常需要将一些重量较大的工件定位不断地进行翻转，并且有时需要将工件点位在一预定地角度，以便后续对工件进行精准地加工。尤其是在新能源汽车领域。新能源汽车越来越普及，需求量越来越大。新能源汽车上的电池包需要实现高度自动化生产需求。而电池包的重量通常较大。但是在电池包进行加工的过程中，需要不断地翻转所述电池包。
现有技术中，通常需要操作人员将电池包提升到预定高度后，将电池包置放在一翻转架上。在提升之前，操作人员需要锁定所述翻转架。而一旦操作人员操作失误，忘记提前锁定所述翻转架，则被放置在所述翻转架上的所述电池包很容易因为所述翻转架的翻转而掉落，进而给操作人员的人身安全带来一定的威胁。
此外，类似于电池包这样较重的工件在被置放在翻转架上以后，需要被固定所述翻转架上。但是人工放置工件的方式无法一次性地将工件放置在刚好适于被固定在所述翻转架上的位置。也就是说，在人工放置工件之后，通常都需要经过多次地人工调整才能够将所述工件放置在其适于被固定在所述翻转架上的位置。
另外，由于这些工件在被固定在翻转架以后，后续需要被驱动旋转，因此，工件通常是被悬空地固定在翻转架上。而工件本身重量较大。随着后续工件的旋转，整个翻转架的由于受到偏离竖直方向的工件的离心力而不断地晃动，从而很可能导致整个翻转架翻倒。
另外一方面，工件需要被支撑在所述翻转架上，为了使工件稳定地支撑在所述翻转架，通常使用实心的支撑件支撑所述工件。因此，工件往往只能从支撑件的侧上方移转至所述翻转架上的所述支撑件。而在所述工件被移转至所述支撑件的一瞬间往往会对整个支撑架产生较大的冲击力，进而使所述支撑件乃至整个所述翻转架承受较大的应力，从而减少翻转架的使用寿命。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提供一种提升翻转设备及其工作方法，其中所述提升翻转设备能够自动地固定一工件在竖直方向上的高度，并且能够将所述工件在对应的高度上转动预定的角度。
本发明的一个目的在于提供一种提升翻转设备及其工作方法，其中所述提升翻转设备能够自动地调整一工件在竖直方向上的高度，并且能够将所述工件在对应的高度上转动预定的角度。
本发明的另一个目的在于提供一种提升翻转设备及其工作方法，其中所述提升翻转设备形成一中空的夹持窗，并且所述提升翻转设备能够自动地从竖直方向将工件固定在所述夹持窗，以防止所述提升翻转设备在承载工件时，受到偏向竖直方向的应力。
本发明的另一个目的在于提供一种提升翻转设备及其工作方法，其中所述提升翻转设备能够抵消部分所述工件对所述翻转架在竖直方向上的压力，以防止所述翻转架在翻转所述工件时发生晃动。
本发明的另一个目的在于提供一种提升翻转设备及其工作方法，其中所述提升翻转设备能够夹持不同厚度的工件。
本发明的另一个目的在于提供一种提升翻转设备及其工作方法，其中所述提升翻转设备能够提升和翻转更重的工件。
本发明的另一个目的在于提供一种提升翻转设备及其工作方法，其中所述提升翻转设备能够更加精确地将工件保持在预定的角度，以便于后续对所述工件进行精加工。
本发明的另一个目的在于提供一种提升翻转设备及其工作方法，其中所述提升翻转设备能够节省人力成本，提高经济效益。
本发明的另一个目的在于提供一种提升翻转设备及其工作方法，其中所述提升翻转设备能够提高工件的移转效率，进而提高后续对工件加工的效率。
为实现本发明以上至少一个目的，本发明提供一种提升翻转设备，用于提升和翻转至少一工件，其中所述提升翻转设备包括：
一设备本体；
一翻转组件，其中所述翻转组件包括一翻转架和一驱动电机，其中所述翻转架通过所述驱动电机被可翻转地设置于所述设备本体；
至少两个夹紧组件，其中所述夹紧组件被设置于所述翻转组件，其中至所述夹紧组件之间形成一夹持区；和
一升降组件，其中所述升降组件包括一升降架和一驱动单元，其中所述升降架被可升降地连接于所述驱动单元，并且所述升降架被设置能够被所述驱动单元提升至所述夹持区，以能够被所述夹紧组件夹紧，其中被所述夹紧组件夹紧的所述工件随着所述翻转架被所述驱动电机驱动而翻转，所述工件随之翻转。
根据本发明一实施例，所述升降组件的所述升降架被设置于所述设备本体的下方，并且从竖直方向上与所述夹持区对准。
根据本发明一实施例，所述翻转架被可翻转地设置在所述升降架，其中所述升降架被可升降地设置于所述设备本体。
根据本发明一实施例，所述翻转架的中部形成一中空的夹持窗，其中所述升降架被驱动在竖直方向上升降时，位于不同竖直高度的所述工件能够被穿入所述夹持窗，其中所述夹持组件被设置能够伸入所述夹持窗而夹紧穿入所述夹持窗的所述工件。
根据本发明一实施例，每个所述夹持组件包括一第一夹持单元和一第二夹持单元，其中所述第一夹持单元和所述第二夹持单元分别被设置于所述翻转架，所述第一夹持单元和所述第二夹持单元被设置能够在所述夹持窗中形成一夹持口，以在所述工件被容纳于所述夹持窗后，所述工件被夹持于所述夹持口。
根据本发明一实施例，每个所述第一夹持单元包括一第一滑块和一第一伸缩部件，所述第二夹持单元包括一第二滑块和一第二伸缩部件，所述第一滑块和所述第二滑块被上下相对地设置于所述翻转架，所述第一滑块和所述第二伸缩块分别被设置于所述第一伸缩部件的伸缩端和所述第二伸缩部件的伸缩端，其中所述第一滑块和所述第二伸缩块分别被所述第一伸缩部件和所述第二伸缩部件驱动而向所述夹持窗中滑动后，所述第一滑块和所述第二滑块夹紧所述工件于所述夹持口。
根据本发明一实施例，所述第一夹持单元还包括一限位块和一导向件，所述导向件被可转动地设置于所述第一滑块的侧面，所述限位块形成一导向轨，所述导向件被可移动地限位于所述导向轨，从而使所述第一滑块得以被限定而在所述导向轨滑动。
根据本发明一实施例，所述导向轨为一弧形导轨。
根据本发明一实施例，所述提升翻转设备还包括一重力平衡组件，所述重力平衡组件包括至少一重力件和一力转向带，所述力转向带的具有一第一端，所述力转向带的所述第一端被固定在所述升降架，所述力转向带的所述第一端一体地延伸而绕过所述设备本体的顶部后，向下延伸而形成一第二端，所述重力件被吊于所述力转向带的所述第二端。
根据本发明一实施例，所述提升翻转设备包括至少一锁定组件，其中所述翻转架通过所述锁定组件被可锁定地连接于所述锁定组件。
根据本发明一实施例，所述提升翻转设备包括至少一锁定组件，所述锁定组件被固定于所述升降架，所述翻转架设置至少一对锁定孔，两个所述锁定孔被设置在以所述翻转架转动的轴线为对称轴的所述翻转架的两侧，所述锁定组件包括一驱动构件和一锁定销，所述驱动构件具有一驱动端，所述锁定销被可水平移动地连接于所述驱动构件的所述驱动端，其中在所述翻转架被所述驱动电机驱动翻转至水平位置时，所述锁定销与其中一个所述锁定孔对准。
根据本发明的一个方面，为实现上述至少一个目的，本发明提供一种提升翻转设备的工作方法，用于提升和翻转一工件，所述提升翻转设备的工作方法包括以下步骤：
从竖直方向上提升一工件至设置于一翻转架上的至少两个夹持组件形成的一夹持区；
夹紧位于所述夹持区的所述工件；和
驱动所述翻转架翻转预定角度，以使夹紧于所述夹持区的所述工件一同翻转。
通过对随后的描述的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。
附图说明
图1示出了本发明所述提升翻转设备的第一个实施例的一个角度的立体图。
图2示出了本发明所述提升翻转设备的第一个实施例的另一个角度的立体图。
图3示出了本发明所述提升翻转设备的第一个实施例的部分结构的示意图。
图4示出了本发明所述提升翻转设备的夹持组件的立体图。
图5示出了本发明所述提升翻转设备的夹持组件的分解图。
图6示出了本发明所述提升翻转设备的第一夹持单元的立体图。
图7示出了本发明所述提升翻转设备的第二夹持单元的立体图。
图8示出了本发明所述提升翻转设备的锁定组件的立体图。
图9示出了本发明所述提升翻转设备在下降时的一个状态示意图。
图10示出了本发明所述提升翻转设备在夹持一工件且提升至一预定高度时的示意图。
图11示出了本发明所述提升翻转设备第二个实施例的立体图。
具体实施方式
以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
结合说明书附图1至图10，依本发明一较佳实施例的一种提升翻转设备将在以下被详细地阐述。所述提升翻转设备能够被用以自动地调整一工件在竖直方向上的高度，并且能够将在对应的高度上转动预定的角度。
所述提升翻转设备包括一设备本体10、一升降组件20以及一翻转组件30。
所述升降组件20包括一升降架21和一驱动单元22。所述升降架21通过所述驱动单元22被可升降地安装于所述设备本体10。所述翻转组件30包括一翻转架31和一驱动电机32。
所述翻转架31通过所述驱动电机32被可翻转地安装于升降架21，以在所述升降架21升降至一预定高度后，所述翻转架31能够被所述驱动电机32驱动而翻转预定的角度。
更进一步地，所述提升翻转设备还包括至少一夹持组件40。所述夹持组件40被设置于所述翻转组件30的所述翻转架31。所述夹持组件40能够随着所述升降架21沿竖直方向下降，并且在所述夹持组件40被驱动后，能够自动地夹持预定厚度的一工件900。随后，被所述夹持组件40夹持的所述工件900能够随着所述升降架21上升至一预定的高度，且在所述翻转架31被所述驱动电机32驱动而旋转后，所述工件900将随着所述翻转架31一同翻转。
为了使所述工件900能够更加精准地定位在一竖直高度，所述升降组件20的所述驱动单元22被实施为至少一电缸。优选地，所述驱动单元22包括至少两个电缸，以在其中一个电缸无法工作时，另一个所述电缸能够正常地驱动所述升降架21上下升降。
更优选地，由于电缸所能够提升的重量有限。为了提高电缸的使用寿命，所述提升翻转设备还包括一重力平衡组件50。所述重力平衡组件50包括至少一重力件51和一力转向带52。所述力转向带52的具有一第一端5201。所述力转向带52的所述第一端5201被固定在所述升降架21。所述力转向带52的所述第一端5201一体地延伸而绕过所述设备本体10的顶部后，向下延伸而形成一第二端5202。所述重力件51被吊于所述力转向带52的所述第二端5202。
由此，当所述工件900被固定在所述翻转架31，且所述驱动单元22被驱动而向上提升时，所述重力平衡组件50的所述重力件51能够平衡部分所述升降架21受到的竖直方向的重力，进而减少所述驱动单元22需要提升的物体的重力。
优选地，所述重力平衡组件50还包括一动平衡件53。所述动平衡件53被设置于所述力转向带52延伸的路径上。所述力平衡带52按照预定的方式绕设于所述动平衡件53。
可以理解的是，所述动平衡件53可以被实施为一滑轮、滑轮组或一转动柱体。
更进一步地，所述重力平衡组件50被对称地设置于所述设备本体10，以能够使所述升降架21平衡地升降。
更优选地，所述重力件51被设置于所述设备本体10的底部，以降低整个所述提升翻转设备的重心，从而在后续所述工件900随着所述翻转架31一同翻转时，所述提升翻转设备不易晃动。
作为优选地，所述升降组件20包括一竖直导轨23。所述升降架21被可滑动地设置于所述竖直导轨23。所述驱动单元22被固定在所述设备本体10，并且所述驱动单元22的升降端被固定于所述升降架21，以在所述驱动单元22的所述升降端上下移动时，所述升降架21能够上下移动。可以理解的是，在所述驱动单元22被实施为电缸时，由于电缸移动的距离能够被精确地计算，因此，所述升降组件20能够实现固定于所述翻转架31上的所述工件900的竖直高度的精确定位。此外，设置的所述竖直导轨23能够限制所述升降架21在竖直方向上下移动，而防止所述升降架21在水平方向上晃动。
所述工件900被所述夹持组件40夹持后，被相对固定在所述翻转架31。随着所述翻转架31被所述驱动电机32驱动而翻转，所述工件900将能够被转动到与水平方向成一预定角度。
所述翻转架31被可翻转地设置于所述升降架21的中部，并且所述翻转架31可被所述驱动电机32驱动旋转。
具体地，所述翻转组件30的所述翻转架31的内侧形成一中空的夹持窗3101。所述夹持窗3101的尺寸略大于所述工件900的尺寸，以在所述翻转组件30的所述翻转架31被所述驱动电机32驱动而在竖直方向上移动时，所述工件900能够自上而下或自下而上地从竖直方向穿入所述夹持窗3101。
所述夹持组件40被设置能够伸入所述翻转架31形成的所述夹持窗3101，以当所述工件900进入所述夹持窗3101后，所述夹持组件40能够夹持位于所述夹持窗3101中的所述工件900。
优选地，所述翻转架31形成的内侧壁被设置可横向收展，以使形成的所述夹持窗3101的尺寸大小能够被调整，进而使所述夹持窗3101的尺寸适于容纳不同尺寸的所述工件900。
参考图4至图7，优选地，所述翻转架31的内侧设置有多个所述夹持组件40。多个所述夹持组件40间隔地设置于所述翻转架31的一侧，而另外多个所述夹持组件40间隔地设置于所述翻转架31相对的另一侧。因此，当所述工件900穿入所述夹持窗3101后，所述工件900对称的两侧分别能够被所述夹持组件40夹持。
每个所述夹持组件40包括一第一夹持单元41和一第二夹持单元42。所述第一夹持单元41和所述第二夹持单元42被设置能够在所述夹持窗3101中形成一夹持口401，以在所述工件900被容纳于所述夹持窗3101后，通过驱动所述第一夹持单元41和所述第二夹持单元42在所述夹持窗3101中形成所述夹持口401，从而使所述工件900得以被所述夹持组件40夹持。
具体地，每个所述第一夹持单元41包括一第一滑块411和一第一伸缩部件412。所述第二夹持单元42包括一第二滑块421和一第二伸缩部件422。所述第一滑块411和所述第二滑块421被上下相对地设置于所述翻转架31。所述第一滑块411和所述第二滑块421分别被设置于所述第一伸缩部件412的伸缩端和所述第二伸缩部件422的伸缩端。
由此，所述第一滑块411和所述第二伸缩块421能够分别被所述第一伸缩部件412和所述第二伸缩部件422驱动而向所述夹持窗3101中滑动，以使所述第一滑块411和所述第二滑块421能够在所述夹持窗3101中形成所述夹持口401，进而使位于所述夹持窗3101中的所述工件900的上侧面和下侧面能够分别被夹持在所述夹持口401。
进一步地，所述第一夹持单元41还包括一限位块413和一导向件414。所述导向件414被可转动地设置于所述第一滑块411的侧面。所述限位块413形成一导向轨41301。所述导向件414被可移动地限位于所述导向轨41301，从而使所述第一滑块411得以被限定而沿着所述导向轨41301滑动。作为优选地，所述限位块413的中部形成沿着所述第一伸缩部件412伸缩方向设置的一滑槽41302。所述第一滑块411通过所述第一伸缩部件412被可滑动地设置于所述滑槽41302。所述限位块413上的所述滑槽41302的至少一侧形成一限位槽，其中所述限位槽形成所述导向轨41301。同样作为优选地，所述限位块413上的所述滑槽41302的两侧分别形成一限位槽。所述第一夹持单元41包括两个所述导向件414。每个所述导向件414分别被可移动地设置于所述导向轨41301。
通过这样的设置，当所述工件900被夹持在所述夹持口401时，所述夹持组件40不会在与所述第一伸缩部件412伸缩方向垂直的方向滑动，从而使得所述工件900随着所述翻转架31翻转时，所述工件900能够被稳定地夹持。
更优选地，所述第一滑块411被可枢转地连接于所述第一伸缩部件412的伸缩端，其中设置于所述限位块413上的所述限位槽为一弧形槽，以使所述导向轨41301为弧形导轨。通过这样的设置，当需要使具有不同厚度的所述工件900被所述夹持组件40夹持时，通过驱动所述第一伸缩部件412伸缩的距离，从而使所述导向件414能够挺溜在弧形的所述导向轨41301的不同位置，从而使所述第一滑块411能够绕着所述第一伸缩部件412的伸缩端转动到距离所述第二滑块421不同的高度上。由此，所述夹持口401的大小将得以被调整。由此，具有不同厚度的所述工件900能够被所述夹持组件40夹持。
优选地，所述导向件414被设置为一滚轮。
参考图8，更进一步地，所述提升翻转设备还包括至少一锁定组件60。所述翻转架31被可锁定地连接于所述锁定组件60，进而使得所述翻转架31翻转预定角度后，能够保持被锁定在所述预定的角度。
在本发明一优选实施例中，所述锁定组件60被固定于所述升降架21。所述翻转架31上设置至少一对锁定孔3102。两个所述锁定孔3102被设置在以所述翻转架31转动的旋转轴为轴线的所述翻转架31的两侧。
所述锁定组件60包括一驱动构件61和一锁定销62。所述驱动构件61具有一驱动端611。所述锁定销62被可水平移动地连接于所述驱动构件61的所述驱动端611。在所述翻转架31被所述驱动电机32驱动翻转至水平位置时，所述锁定组件60与所述锁定孔3102对准，并且所述锁定销62能够被所述驱动构件61驱动而插入所述翻转架31上的一个所述锁定孔3102，从而使所述翻转架31被锁定在水平方向。此时，被固定于所述翻转架31上的所述工件900的一个侧面朝上。而随着所述工件900朝上的一面被完成加工后，所述翻转架31能够被所述驱动电机32驱动而旋转180度。相应地，位于所述翻转架31上的另一个所述锁定孔3102与所述锁定组件60的所述锁定销62对准，随后，所述锁定销62能够被所述驱动构件61驱动而插入另一个所述锁定孔3102中，从而使所述翻转架31固定，进而使所述工件900的另一面由朝下的位置翻转至朝上。
可以理解的是，通过上述方式，本发明所述提升翻转设备能够被用以提升和翻转所述工件900。
参考图11，在本发明的一个变形实施例中，所述提升翻转设备包括一设备本体10、一升降组件20a以及一翻转组件30。
所述升降组件20包括一升降架21a和一驱动单元22a。所述升降架21a通过所述驱动单元22a被可升降地设置于所述设备本体10的下方。所述翻转组件30包括一翻转架31和一驱动电机32。
所述翻转架31通过所述驱动电机32被可翻转地安装于设备本体10。
更进一步地，所述提升翻转设备还包括至少一夹持组件40。所述夹持组件40被设置于所述翻转组件30的所述翻转架31。
在所述升降架21a升降至一预定高度后，被支撑于所述升降架21a上的所述工件900能够被所述升降架21a提升至与所述夹持组件40对应的高度位置。相应地，所述夹持组件40随后能够被驱动而夹持位于所述升降架21a上的所述工件900。随后，所述翻转架31能够被所述驱动电机32驱动而翻转预定的角度。
在本实施例中，所述驱动单元22可以被实施为一气缸、电缸或液压缸等。
可以理解的是，上述任一实施例中，所述夹持组件40之间能够形成一夹持区，所述升降组件20a能够自动地将所述工件900从竖直方向提升至所述夹持区。
本领域的技术人员应理解，上述描述所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。