专利名称：一种翻转机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械设备制造领域，特别涉及一种的翻转机。
背景技术：
随着工业的发展，加工工件大型化越来越广泛地出现在工业生产的各个领域，大
型工件在加工过程中一般需要轴向旋转，以简化加工过程，翻转机便应运而生。 下面以大型金属结构件的焊接作业为例，介绍一种典型的翻转机。 在较大型工件的焊接过程中，为保证焊接质量，方便焊接作业，一般通过翻转机将
工件夹紧并翻转一定的角度，从而使工件始终处于平焊的位置。 请参考图1，图1为现有技术中一种典型的用于工件变位焊接的翻转机。 该翻转机包括大体对称设置的主动端和从动端，且主动端和从动端均包括固定座
11，主动端的固定座11上安装有传动机构12，传动机构12进一步包括蜗轮121和蜗杆122，
减速器传入的动力通过蜗轮蜗杆驱动主轴13旋转，主轴13上安装有转动架14，转动架14
上安装有夹具15，用以夹持被加工工件17，主轴13的两端通过滑动轴承组16支撑。 夹具15将被加工工件17夹紧后，减速器将动力传入传动机构12，并通过蜗轮121
和蜗杆122的啮合将动力传递至翻转机的主轴13，驱动主轴13以一定的转速旋转，转轴13
带动其上的转动架14及转动架14上安装的夹具15转动，从而带动工件17以一定的速度
绕主轴14的轴向旋转。这样，当被加工工件17的焊缝位置改变时，通过旋转使其始终处于
平焊的位置，以方便焊接作业。 在另一种典型的翻转机中，主轴13与减速器的输出轴直接通过联轴器连接，主轴 13的两端也通过滑动轴承组16支撑，同样能够实现翻转工件17的作用。 在上述两种典型的翻转机中，其主轴13均通过安装于主轴13两端的滑动轴承组 16支撑，且对于其主动端和从动端的主轴13，分别需要滑动轴承组16支撑。由于轴承需要 成对使用，且为了保证轴承支撑的稳定性，需要轴承具有足够的轴向厚度，这就使得主轴13 的长度较大，增加了翻转机的纵向尺寸，从而增加了翻转机的占地面积；同时，较大长度尺 寸的主轴13制造成本较高，装配难度较大，且难以保证同轴度，从而限制了翻转机加工质 量的进一步提高。 因此，如何縮小翻转机的纵向尺寸，减少其占地面积，并且降低翻转机的制造成 本，提高其加工质量，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种翻转机，其具有较小的纵向尺寸，占地面积小，且成
本较低，加工质量较高。 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种翻转机，其主动端和从动端均进一步 包括转动架、固定座、安装于固定座上的支架以及与所述支架固定连接的升降装置，所述主 动端具有减速器；还包括安装于所述支架上的支承部件，所述支承部件活动支撑有径向截面的边界线为圆形的回转部件，以便所述回转部件绕其轴向相对于所述支承部件转动，所 述转动架大体同轴地安装于所述回转部件的侧壁；主动端的回转部件具有外齿，且通过外 齿与所述减速器的齿轮啮合。 优选地，所述支承部件为回转轴承的内圈，且回转部件为所述回转轴承的外圈，所 述支承部件与所述回转装置之间安装有回转体。 优选地，所述支承部件的外圈与所述回转部件的内圈均沿其各自的周向开设有滑
道，所述回转体为安装于所述滑道内的单排滚珠。 优选地，所述支承部件通过螺钉与所述支架固定连接。 优选地，所述支架包括大体呈圆形的连接板，所述支承部件通过螺钉与所述连接 板固定连接。 优选地，所述支承部件包括沿径向支撑所述回转装置的托轮、以及沿轴向支撑所 述回转部件的导向轮。 优选地，所述托轮和所述导向轮的数量均为四个，且分别沿所述回转部件的周向 大体等间距地设置。优选地，所述回转部件的轴向厚度范围为90mm 110mm。 优选地，所述回转部件的轴向厚度为100mm。 优选地，所述回转部件的侧壁安装有圆盘，且所述转动架与所述回转部件通过所 述圆盘连接。 优选地，所述升降装置包括与动力机构连接的丝杠以及与所述丝杠配合的丝母， 所述支架安装于所述丝母上。 优选地，所述支架与所述丝母之间通过相互垂直的第一铰接轴和第二铰接轴连 接。 本实用新型所提供的翻转机，其主动端和从动端均进一步包括转动架、固定座以 及安装于固定座上的支架，且主动端具有减速器；该翻转机还包括固定连接于支架上的支 承部件，支承部件活动支撑有径向截面的边界线为圆形的回转部件，以便回转部件能够绕 其轴向相对于支承部件转动，转动架大体同轴地安装于回转部件的侧壁；主动端的回转部 件具有外齿。当翻转机工作时，通过主动端具有外齿的回转部件与减速器齿轮的啮合，带动 回转部件绕其自身轴向旋转，从而带动固定连接于回转部件上的转动架，以及安装于转动 架上的夹紧装置绕轴向旋转，同时，从动端的回转部件与从动端的转动架和夹紧装置随主 动端各部件同步转动，从而实现两端的回转部件共同支撑工件，并带动工件绕轴向旋转，并 且，固定于支架上的支承部件对回转部件形成的活动支撑，既对回转部件实现了径向支撑， 又不影响回转部件绕其轴向的转动。 这样，以支承部件和支撑于支承部件的回转部件取代现有的滑动轴承与主轴的结 构形式，縮小了翻转机的纵向尺寸，从而减小了翻转机的占地面积；同时，避免了由于主轴 同轴度较差而存在的安全隐患，提高了翻转机的安全性能；另外，简化了设备的结构，从而 节约了生产和制造成本。 在一种优选的实施方式中，所述支承部件为回转轴承的内圈，且回转部件为所述 回转轴承的外圈，所述支承部件与所述回转装置之间安装有回转体，通过回转体实现二者 的活动连接，这样，当回转部件随减速器的齿轮一同转动时，回转部件通过回转体相对于支承部件转动；活动支撑效果较好，稳定性较高，且结构简单，从而简化了加工程序。 在另一种优选的实施方式中，上述支承部件包括沿径向支撑回转部件的托轮、以
及沿轴向支撑回转部件的导向轮。这样，当回转部件与减速器的齿轮啮合并随之转动时，托
轮对回转部件具有径向的活动支撑，同时，导向轮防止了回转部件26在侧向力的作用下发
生侧翻，提高了装置的安全性能；托轮和导向轮均为本领域中常规使用的部件，无须单独设
计和加工，从而简化了生产工序。
图1为现有技术中一种典型的用于工件变位焊接的翻转机； 图2为本实用新型所提供翻转机一种具体实施方式
的立体图； 图3为图2所示翻转机的主视方向的结构示意图； 图4为图2所示翻转机的侧视方向的结构示意图； 图5为本实用新型所提供翻转机主动端的支承部件与回转部件的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种用于工件变位焊接的翻转机，其具有较小的纵向尺 寸，占地面积小，且制造成本较低，加工质量较高。 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具 体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。 请参考图2、图3以及图4，图2为本实用新型所提供翻转机一种具体实施方式
的 立体图；图3为图2所示翻转机的主视方向的结构示意图；图4为图2所示翻转机的侧视方 向的结构示意图。 在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供翻转机，其主动端和从动端均进一步 包括固定座23以及安装于固定座23上的支架24，支承部件25固定连接于支架24上，该支 承部件25活动支撑有径向截面的边界线为圆形的回转部件26，回转部件26能够绕其自身 轴向相对于支承部件25转动，回转部件26的侧壁上安装有转动架22，转动架22与回转部 件26大体同轴地安装；上述主动端的回转部件26具有外齿，且翻转机的主动端具有减速器 21，该减速器的输出轴上安装的齿轮211与回转部件26的外齿啮合。 需要指出的是，本文的固定座23是指升降架与底座的总称。 显然地，上述翻转机的主动端是指动力输入的一端，并通过主动端的转动带动从 动端以与主动端相应的速度转动；相应地，从动端即为由主动端带动而实现被动转动的一
丄山顺。 上述翻转机的动力可以由电机提供，并通过电机上安装的减速器21将动力传递 至主动端；当然，翻转机的动力机构也不局限于电机，能够为整机提供动力，并且满足实际 生产工作状况的其他动力机构作为翻转机的动力机构。 上述与减速器21连接的电机可以为锥形转子制动电机，该种电机能够实现可靠 地自锁，则在焊接作业的过程中，使得工件20能够在任意角度保持位置不变，避免了工作 过程中工件20绕自身轴线的任意转动，从而提高了翻转机的工作可靠性，同时提高了被加 工工件20的焊接质量。[0041] 上述支承部件25可以通过螺钉与支架24固定连接，具体地，沿支承部件25的轴 向开设有若干螺纹孔，在支架24的对应位置开设大小、数量均相等的螺纹孔，通过适当数 量和规格的螺钉将支承部件25和支架24固定连接。这样，不仅连接可靠，且便于拆卸，简 化了装置的维护工序，从而降低了维护成本。 上述螺钉的数量可以为多个，其具体设置位置和使用数量应根据翻转机的规格尺 寸等因素确定。 显然地，支承部件25与支架24之间的固定连接方式也不局限于通过螺钉连接，也 可以为其它本领域中常规的固定连接方式，例如焊接等。 上述支架24还可以包括大体呈圆形的连接板，上述支承部件25通过螺钉连接于 该连接板上，以实现支承部件25与支架24的固定连接。这样，由于连接板的厚度较小，将 支承部件25与连接板通过螺钉连接能够减小螺钉的轴向长度，从而减小螺钉的规格，进而 降低生产成本；同时，支承部件25与连接板的连接过程较为简单，简化了装配过程。 上述连接板与支架24可以为一体式结构，也可以为分体式结构。当连接板与之间 24为分体式结构时，连接板可以铆接或者焊接于支架24上，也可以通过其它具体形式固定 连接于支架24上。 显然地，上述连接板的形状也不局限于圆形，也可以为其他适当的形状。 上述回转部件26的侧壁上可以安装有圆盘29，且上述转动架22通过圆盘29与回 转部件26固定连接。与上述连接板的作用相似地，该圆盘29具有较小的厚度，使得回转部 件26与转动架22的连接更为方便，且减小了二者之间连接螺钉的规格，降低生产成本。 上述圆盘29可以通过铆接或者焊接的方式固定于转动架22和回转部件26上。 上述升降装置可以包括与动力机构连接的丝杠以及与丝杠配合的丝母，支架24 安装于丝母上。这样，由丝杠和丝母构成的螺旋升降机构具有自锁功能，当其将支架4以及 支架4上的机构升至一定工作高度时，利用其自锁性可以随时固定其位置和高度，而无需 另外增加锁紧机构，从而简化了装置的结构。 上述支架24与丝母之间可以通过相互垂直的第一铰接轴和第二铰接轴连接。这 样，不会限制支架与丝母之间除竖直方向以外的自由度，避免当翻转机升降导轨与丝杠不 平行对螺旋升降机造成的损害，提高了装置的安全性能。 当翻转机工作时，通过主动端具有齿式外缘的回转部件26与减速器21的齿轮211 的啮合，带动回转部件26绕其自身轴向旋转，从而带动固定连接于回转部件26上的转动架 22，以及安装于转动架22上的夹紧装置28绕轴向旋转，同时，从动端的回转部件26与从动 端的转动架22和夹紧装置28随主动端各部件同步转动，从而两端的回转部件26共同支撑 工件20，并带动工件20绕轴向旋转，并且，固定于支架24上的支承部件25对回转部件26 形成的活动支撑，既对回转部件26实现了径向支撑，又不影响回转部件26绕其轴向的转 动。 这样，以支承部件25和支撑于支承部件25的回转部件26替代现有的滑动轴承与 主轴的结构形式，縮小了翻转机的纵向尺寸，从而减小了翻转机的占地面积；同时，避免了 由于主轴同轴度较差而存在的安全隐患，提高了翻转机的安全性能；另外，简化了设备的结 构，从而节约了生产和制造成本。 还可以对本实用新型所提供的翻转机进行进一步的改进。[0054] 请参考图5，图5为本实用新型所提供翻转机主动端的支撑结构与回转机构的结 构示意图；并请继续参考图3。 在另一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的支承部件25可以为圆环状，并且 同轴地套装于回转部件26内，支承部件25的外壁与回转部件26的内壁之间安装有回转体 27，回转部件26通过回转体27实现相对于支承部件25的轴向旋转；这样，当回转部件26 随减速器21的齿轮211 —同转动时，回转部件26通过回转体27相对于支承部件25转动， 活动支撑效果较好，稳定性较高，且结构简单，从而简化了加工程序。 上述支承部件25的外圈与回转部件26的内圈均沿其各自的周向开设有滑道，回 转体27为安装于滑道内的单排滚珠。这样，单排滚珠与滑道多点接触，提高了回转部件26 承受轴向力、径向力以及翻转力矩的能力。 显然地，上述回转体27并不局限于为单排滚珠，在满足使用条件的情况下，回转 体27也可以为其他形式，其具体结构形式不应受到本说明书的限制。 在本实用新型中，上述回转部件26的轴向厚度的范围可以为90mm 110mm，在此 尺寸范围内的回转部件26不仅具有能够满足使用要求的各项机械性能，同时又具有较小 的轴向厚度，从而縮小了翻转机的纵向尺寸。 具体地，上述回转部件26的轴向厚度可以为100mm，该尺寸为机械性能和最小轴
向厚度之间的优化值，轴向厚度为该尺寸的回转部件26具有较好的综合性能。 在另一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的支承部件25也可以包括沿径向
支撑回转装置26的托轮、以及沿轴向支撑回转部件26的导向轮。这样，当回转部件26与
减速器21的齿轮211啮合并随之转动时，托轮对回转部件26具有径向的活动支撑，同时，
导向轮防止了回转部件26在侧向力的作用下发生侧翻，提高了装置的安全性能；托轮和导
向轮均为本领域中常规使用的部件，无须单独设计和加工，从而简化了生产工序。 显然地，上述支承部件25的具体形式也不局限于托轮和导向轮，其功能为对回转
部件26具有支撑作用，且不限制回转部件26的轴向转动，因此，只要满足上述使用功能的
结构均可以作为支承部件25，其具体结构不应受到本说明书的限制。 上述托轮和导向轮的数量可以均为四个，具体地，托轮的数量为四个，且沿回转部 件26的轴向大体等间距地安装于支架24上，相应地导向轮的数量也为四个，且其也沿回转 部件26的轴向大体等间距地安装于支架24上。这样，支承部件25在上、下、左、右各方位 支撑回转部件26，使得回转部件26具有较好的受力状况，避免了回转部件26在工作中发生 侧向翻转，提高了翻转机的安全性能。 显然地，上述托轮和导向轮的数量也不局限于四个，也可以根据实际工况设计托 轮和导向轮的数量。 以上对本实用新型所提供的一种翻转机进行了详细介绍。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。
权利要求一种翻转机，其主动端和从动端均进一步包括转动架(22)、固定座(23)、安装于固定座(23)上的支架(24)以及与所述支架(24)固定连接的升降装置(30)，所述主动端具有减速器(21)；其特征在于，还包括安装于所述支架(24)上的支承部件(25)，所述支承部件(25)活动支撑有径向截面的边界线为圆形的回转部件(26)，以便所述回转部件(26)绕其轴向相对于所述支承部件(25)转动，所述转动架(22)大体同轴地安装于所述回转部件(26)的侧壁；主动端的回转部件(26)具有外齿，且通过外齿与所述减速器(21)的齿轮(211)啮合。
2. 根据权利要求l所述的翻转机，其特征在于，所述支承部件(25)为回转轴承的内圈， 且回转部件(26)为所述回转轴承的外圈，所述支承部件(25)与所述回转装置(26)之间安 装有回转体(27)。
3. 根据权利要求2所述的翻转机，其特征在于，所述支承部件(25)的外圈与所述回转 部件(26)的内圈均沿其各自的周向开设有滑道，所述回转体(27)为安装于所述滑道内的 单排滚珠。
4. 根据权利要求3所述的翻转机，其特征在于，所述支承部件(25)通过螺钉与所述支 架(24)固定连接。
5. 根据权利要求4所述的翻转机，其特征在于，所述支架(24)包括大体呈圆形的连接 板，所述支承部件(25)通过螺钉与所述连接板固定连接。
6. 根据权利要求l所述的翻转机，其特征在于，所述支承部件(25)包括沿径向支撑所 述回转装置(26)的托轮、以及沿轴向支撑所述回转部件(26)的导向轮。
7. 根据权利要求6所述的翻转机，其特征在于，所述托轮和所述导向轮的数量均为四 个，且分别沿所述回转部件(26)的周向大体等间距地设置。
8. 根据权利要求1至7任一项所述的翻转机，其特征在于，所述回转部件(26)的轴向 厚度范围为90mm 110mm。
9. 根据权利要求8所述的翻转机，其特征在于，所述回转部件(26)的轴向厚度为 100mm。
10. 根据权利要求1至7任一项所述的翻转机，其特征在于，所述回转部件(26)的侧壁 安装有圆盘(29)，且所述转动架(22)与所述回转部件(26)通过所述圆盘(29)连接。
11. 根据权利要求1至7任一项所述的翻转机，其特征在于，所述升降装置(30)包括与 动力机构连接的丝杠(301)以及与所述丝杠(301)配合的丝母(302)，所述支架(24)安装 于所述丝母(302)上。
12. 根据权利要求11所述的翻转机，其特征在于，所述支架(24)与所述丝母(302)之 间通过相互垂直的第一铰接轴和第二铰接轴连接。
专利摘要本实用新型公开了一种翻转机，其主动端和从动端均进一步包括转动架(22)、固定座(23)、安装于固定座(23)上的支架(24)，以及与所述支架(24)固定连接的升降装置(30)，主动端具有减速器(21)；还包括安装于支架(24)上的支承部件(25)，支承部件(25)活动支撑有径向截面的边界线为圆形的回转部件(26)，转动架(22)大体同轴地安装于回转部件(26)的侧壁；主动端的回转部件(26)具有与减速器(21)的齿轮(211)啮合的外齿。这样，通过支承部件(25)和回转部件(26)缩小了翻转机的纵向尺寸，从而减小了翻转机的占地面积；另外，简化了设备的结构，从而节约了生产和制造成本。
文档编号B23K37/04GK201471194SQ20092016280
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者吴天元, 崔禹, 潘洪流, 邓传福, 马敏建 申请人:齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司