一种翻转机构的制作方法

1.本实用新型涉及机械制造设备技术领域，特别是涉及一种翻转机构。


背景技术：

2.在自动化生产技术领域中，常会遇到对零部件的各个表面进行加工及物料翻转的场景。
3.为解决这种问题，在申请号为“cn111924520a”、名称为“一种料件翻面装置”所述方案实现了一种能够对单个工位进行180度翻转的机构，翻转的同时可以实现产品换料盘操作。
4.但在特定环境中自动化程度不高,无法满足现场使用要求，尤其是遇到狭小空间、产品外形不规则、产品规格变化大，难以实现或者技术难度高，设备柔性差。


技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种翻转机构，该翻转机构可实现物料在多个自由度上移动，有利于提升翻转机构的柔性。
6.一种翻转机构，用于翻转物料，包括：升降组件、转动组件、伸缩组件、夹持组件及机架；所述升降组件安装于所述机架，所述升降组件包括升降杆及升降板，所述升降杆的一端安装于所述升降板；所述转动组件可活动地安装于所述升降板，所述伸缩组件设置于所述转动组件与所述升降组件之间用于驱动所述转动组件伸缩移动；所述夹持组件安装于所述转动组件，以通过所述转动组件带动所述夹持组件转动。
7.如此设置，通过升降组件的升降板升降运动，进而带动转动组件和夹持组件升降，通过伸缩组件带动转动组件相对于升降板水平移动，以及通过转动组件带动夹持组件转动，实现了夹持组件夹持的物料能够被升降、沿着升降板移动及转动多个自由度，从而提升翻转机构的柔性。
8.在本实用新型一个实施例中，所述转动组件包括支架部和转动部，所述转动部安装于所述支架部，所述转动部包括转动电机、转动轴及主动转动件和从动转动件，所述转动电机安装于所述支架部，所述转动轴连接于所述转动电机的输出轴，所述主动转动件一端套设于所述转动轴上另一端固定于所述夹持组件，所述从动转动件转动设置于所述支架部，且固定于所述夹持组件。
9.如此设置，通过转动电机带动主动转动件转动，进而通过主动转动件的转动带动夹持组件的转动，实现了对夹持组件转动的控制，控制方式简单可靠。
10.在本实用新型一个实施例中，所述主动转动件的转动角度范围在0度至110度。
11.如此设置，通过设定主动转动件的转动角度范围，以在有限空间内实现对物料的翻转。
12.在本实用新型一个实施例中，所述转动电机的输出轴与所述转动轴通过联轴器连接；和/或
13.所述转动组件还包括减速器和联轴器，所述转动电机的输出轴与所述减速器连接，所述减速器的输出轴通过所述联轴器与所述转动轴连接。
14.如此设置，联轴器的设置有利于保证转动电机的输出轴与转动轴保持同轴，实现转动电机与转动轴的转动同步；可选地，减速器的设置，可以降低驱动电机的转速，以更为精确地控制驱动电机的转速以满足转动需求。
15.在本实用新型一个实施例中，所述夹持组件包括安装基板和多个沿着所述安装基板的长度方向设置的所述夹持组件，所述主动转动件与所述从动转动件分别固定于所述安装基板。
16.如此设置，设置多个夹持组件，以提供多个夹持物料的工位，实现多个产品同时翻转，进而提升翻转机构的工作效率。
17.在本实用新型一个实施例中，所述夹持组件包括安装于所述主动转动件的夹爪安装板、固定于所述夹爪安装板的驱动气缸及两个间隔设置的夹爪，其中一个所述夹爪设置于所述夹爪安装板，所述另一个所述夹爪设置于所述驱动气缸的伸缩轴。
18.如此设置，两个夹爪之间的距离设定为可调，以适应夹持不同尺寸的物料，提高夹持组件的通用性。
19.在本实用新型一个实施例中，所述夹持组件可拆卸地安装于所述安装基板。
20.如此设置，通过可拆卸地安装于所述安装基板，便于更换不同型号的夹持组件或者更换损坏的夹持组件，以提升了夹持组件的可扩展性。
21.在本实用新型一个实施例中，所述伸缩组件包括驱动电机、安装于所述升降板的滑轨，设置于所述转动组件的滑块，所述滑块滑动安装于所述滑轨，所述驱动电机用于驱动所述转动组件沿着所述滑轨移动。
22.如此设置，通过设置滑块滑轨，引导伸缩组移动件并能够减少其移动摩擦，实现方式简单可靠。
23.在本实用新型一个实施例中，所述伸缩组件还包括定位丝杆，所述定位丝杆与所述驱动电机的输出轴连接，且所述定位丝杆与所述滑轨平行设置。
24.如此设置，通过定位丝杆的设置，将驱动电机旋转运动转换成线性运动，将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率。
25.在本实用新型一个实施例中，所述转动电机与所述驱动电机均为伺服电机。
26.如此设置，通过设置所需的转动电机为伺服电机，从而实现转动组件精确地转动角度，通过设置所述驱动电机为伺服电机，从而实现伸缩组件精确的移动，以满足实际工艺需求。
27.在本实用新型一个实施例中，所述升降组件还包括驱动电缸，所述第一驱动电机驱动所述升降板升降移动；所述第一驱动电机为伺服电缸。
28.如此设置，通过设置所需的驱动电缸为伺服电缸，从而实现升降组件精确地驱动升降板，以满足实际工艺需求。
附图说明
29.图1为本实用新型提供的一实施例的翻转机构的结构示意图。
30.图2为图1完整结构示意图。
31.图3为图1升降组件示意图。
32.图4为图1翻转组件示意图。
33.图5为图1伸缩组件示意图。
34.图6为图1夹持组件示意图。
35.附图标记：10、升降组件；11、驱动电缸；12、升降板；13、升降杆；14、浮动接头；15、直线轴承；20、转动组件；21、支架部；22、转动部；221、转动电机；222、减速器；223、减速器安装板；224、联轴器；225、转动轴；226、主动转动件；227、从动转动件；30、伸缩组件；31、驱动电机；32、定位丝杆；33、滑轨；34、滑块；40、夹持组件；50、机架；60、安装基板；40、夹持组件；41、夹爪安装板；42、驱动气缸；43、固定夹爪；44、移动夹爪；50、机架；60、安装基板；100、翻转机构。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
37.需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
38.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
39.在自动化生产技术领域中，常会遇到对零部件的各个表面进行加工及物料翻转的场景。
40.目前，存在方案实现了一种能够对单个工位进行180度翻转的机构，但在特定环境中自动化程度不高,无法满足现场使用要求，尤其是遇到狭小空间、产品外形不规则、产品规格变化大、产品工位较多需要同时翻转多个产品时，且产品翻转之后位置固定、翻转角度固定，不能根据工艺需求调节产品位置与翻转角度。
41.针对上述技术问题，本实用新型提供一种翻转机构，该翻转机构的夹持组件40具有多个自由度，用于夹持物料移动，从而有助于提升翻转机构的柔性。
42.如图1所示，为本实用新型提供的一种翻转机构，该翻转机构包括：升降组件10、转动组件20、伸缩组件30、夹持组件40及机架50。升降组件10安装于机架50，升降组件10包括升降杆13及升降板12，升降杆13的一端安装于升降板12；转动组件20可活动地安装于升降板12，伸缩组件30设置于转动组件20与升降组件10之间用于驱动转动组件20相对于升降板12伸缩移动；夹持组件40安装于所述转动组件20，用于夹持物料，以通过转动组件20带动所述夹持组件40转动。固定于机架50的升降组件10通过升降板12的升降，带动转动组件20和夹持组件40升降，通过伸缩组件30带动转动组件20相对于升降板12移动，以及通过转动组
件20带动夹持组件40转动，实现了夹持组件40夹持的物料能够被升降、相对于升降板12伸缩移动及转动以实现被夹持的物料能够在多个自由度上移动，从而提升翻转机构的柔性。
43.为了更好地描述，如图2至图3所示，以升降板12的升降运动的方向设为z轴(即竖直方向或上下方向)，以伸缩组件30的运动方向设为y轴(即前后方向)，沿着垂直于z轴和y轴的方向为x轴(即左右方向)，因此，当物料被夹持组件40夹持后，物料能够沿着z轴方向移动、沿着y轴方向移动或者yoz平面内翻转，从而实现了物料具有多个自由度上的运动进而能够提升翻转结构的柔性。
44.如图3所示，升降组件10包括固定于机架50的驱动电缸11、升降板12及升降杆13，升降杆13的一端连接于升降板12，驱动电缸11用于驱动升降板12沿着z轴方向移动。由于转动组件20设置于升降板12上，因此，当升降板12沿着z轴移动时，能够带动转动组件20沿着z轴移动。
45.具体地，升降组件10还可以包括浮动接头14和直线轴承15，驱动电缸11安装于机架50上侧，且驱动电缸11的输出轴穿过机架50，并通过输出轴螺纹与浮动接头14连接，浮动接头14另一端铆接固定于升降板12；直线轴承15固定于升降板12，并滑动套设于升降杆13；升降杆13使用锁紧螺母安装于机架50下侧，以使得升降板12能够沿着z轴方向运动。优选地，驱动电缸11为伺服电缸，有利于提升翻转机构的自动化程度。
46.可以理解的是，在其他实施例中，可以采用其他方式分别将驱动电缸11、升降杆13的一端与机架50固定，可以将驱动电缸11输出轴与浮动接头14例如通过垫片铆接固定，只要能够足够固定即可。驱动电缸11通过输出轴在z轴方向的伸缩移动带动连接固定于升降板12上的浮动接头14及升降板12上下移动，进而，升降板12沿起导向支撑作用的升降杆13进行升降滑动。从而带动伸缩组件30、转动组件20和夹持组件40的升降。
47.如图4所示，转动组件20包括支架部21和转动部22，转动部22安装于支架部21，转动部22包括转动电机221、转动轴225及主动转动件226和从动转动件227，转动电机221安装于支架部21，转动轴225连接于转动电机221的输出轴，主动转动件226一端套设于转动轴225上另一端固定于夹持组件40，从动转动件227转动设置于支架部21，且固定于夹持组件40，通过转动电机221带动主动转动件226转动，进而通过主动转动件226的转动带动夹持组件40的转动，实现了对夹持组件40转动的控制，控制方式简单可靠。具体地，主动转动件226与从动转动件227大体呈t型，主动转动件226与从动转动件227的一端与转动轴225和从动轴连接，另一端与安装基板60连接。
48.进一步地，转动组件20还包括减速器222和联轴器224，转动电机221输出轴连接于减速器222。转动电机221机体与减速器222固定连接，减速器222通过减速器222安装板固定连接于支架部21，具体地，减速器安装板223大致为l型，第一端部与减速器222固定安装，且留有空间以使减速器222输出轴能够穿过，可选的，减速器安装板223第一端转动组件与减速器222与支架部21安装方式可以为铆接。减速器222的输出轴通过联轴器224与转动轴225连接，联轴器224的设置有利于保证转动电机221的输出轴与转动轴225保持同轴，实现转动电机221与转动轴225的转动同步。通过转动电机221驱动转动电机221的输出轴转动，经过减速器222对转动电机221输出轴的减速，以更为精确地控制转动电机221的转速以满足转动需求。并通过联轴器224的作用，使得减速器222输出轴同步带动转动轴225转动，进而转动轴225能够带动主动转动件226转动，使得主动转动件226带动夹持组件40转动，进而实现
物料的转动，通过主动转动件226的转动带动夹持组件40的转动，实现了对夹持组件40转动的控制，控制方式简单可靠。
49.进一步地，主动转动件226的转动角度范围在0度至110度，以在有限空间内实现对物料的翻转，使得物料被翻转的角度可调。优选地，转动电机221为伺服电机，以实现对主动转动件226的转动角度的精确控制，以进一步提升翻转机构的自动化程度。
50.如图5所示，伸缩组件30包括驱动电机31、定位丝杆32、安装于升降板12的滑轨33以及设置于转动组件20的滑块34，滑块34滑动安装于滑轨33，以通过滑块34的滑动带动转动组件20、夹持组件40能够沿着滑轨33滑动，从而实现转动组件20和夹持组件40能够沿着y轴方向移动。具体地，驱动电机31安装于升降板12，如图所示，驱动电机31通过支架铆接于升降板12的一侧。驱动电机31的输出轴连接于定位丝杆32，以将驱动电机31的输出轴的旋转运动转换成线性运动，将扭矩转换成轴向反复作用力，实现驱动电机31带动滑块34沿着滑轨33线性移动。另一方面，为了实现滑轨33沿着y轴方向运动的精度，定位丝杆32具有导向作用，转动组件20固定连接于定位丝杆32，由于滑块34设置于转动组件20，使得转动组件20在沿着y轴方向在滑轨33上移动时，到定位丝杆32的定位导向作用。优选的，驱动电机31可以为伺服电机，从而实现伸缩组件30精确的移动，以及提升翻转机构的自动化程度，便于精确控制。可选地，滑轨33可以设置为两个，两个滑轨33平行设置，每一滑轨33平行设置于定位丝杆32。
51.如图6所示，夹持组件40包括安装于主动转动件226的夹爪安装板41、固定于夹爪安装板41的驱动气缸42及两个间隔设置的夹爪，驱动气缸42间的两个夹爪之间的距离设定为可调，其中一个夹爪设置于夹爪安装板41，另一个夹爪设置于驱动气缸42的伸缩轴。以适应夹持不同尺寸的物料，提高夹持组件40的通用性。具体地，两个夹爪可以定义为一个固定夹爪43和一个移动夹爪44，其中固定夹爪43设置于夹爪安装板41，移动夹爪44设置于驱动气缸42的伸缩轴，使得两个夹爪(移动夹爪44和固定夹爪43)之间的距离设定为可调，以适应夹持不同尺寸的物料，提高夹持组件40的通用性和适配性，从而实现能够夹持不同型号、不同尺寸的物料。
52.具体地，当夹持组件40夹紧物料过程中，驱动气缸42的伸缩轴收缩，安装于驱动气缸42伸缩轴的移动夹爪44即跟随驱动气缸42伸缩轴而朝向靠近固定夹爪43的方向靠近，直至两个夹爪形成的夹持空间能够将物料夹持。
53.在其他实施例中，夹持组件40的两个夹爪均可以由一个驱动气缸42带动，以使得两个夹爪能够同时相向移动，以便更为高效地夹持物料。
54.为了提升翻转机构的工作效率，翻转机构包括安装基板60和多个沿着所述安装基板60的长度方向设置的夹持组件40，主动转动件226与所述从动转动件227分别固定于所述安装基板60，使得多个夹持组件40能够同时夹持多个物料，并通过一个安装基板60的转动而同步转动，实现多个产品同时翻转，进而提升翻转机构的工作效率。
55.进一步地，为了便于更换夹持组件40或者适应更多型号或尺寸的物料，夹持组件40可拆卸地安装于安装基板60。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。