壳体翻转装置及翻转方法与流程

本发明涉及装配工具的，尤其涉及一种壳体翻转装置及翻转方法。

背景技术：

1、现有的电池包下壳体在翻转时，通过人工使用助力吊具将下壳体从装配台车转移到翻转台，夹紧后手动翻转180°，再由人工使用助力吊具将工件转移到作业台车。现有的这种方式存在以下问题：

2、1、劳动强度：由于壳体加吊具重量约200kg，作业量较大，操作不便，工人抱怨长时间作业后，手臂、腰腿酸痛。

3、2、效率：人工作业加辅助器具翻转单次作业时间为5分45秒，作业时间长，效率低，实现自动化可大幅度提高作业效率，作业时间为2分30秒；

4、3、品质：因工件和吊具重量较大，人工作业难以控制工件吊具的移动位置，容易产生工件磕碰，划伤等品质不良；

5、4、安全：因工件体积较大，移动旋转过程中若视觉被遮挡，存在磕碰，绊倒等安全风险。

6、因此，有必要设计一种减轻工人劳动强度、提高作业效率、保证工件品质以及提升安全性的壳体翻转装置及翻转方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种减轻工人劳动强度、提高作业效率、保证工件品质以及提升安全性的壳体翻转装置及翻转方法。

2、本发明的技术方案提供一种壳体翻转装置，包括主架、台车、台车举升定位单元、工件取放升降单元、位置调节伺服单元和双面取放翻转单元；

3、所述台车举升定位单元安装在所述主架的底部，当所述台车运送待翻转工件进入到所述主架的下方后，所述台车举升定位单元对所述台车进行粗定位；

4、所述位置调节伺服单元安装在所述主架的顶部，所述位置调节伺服单元与所述工件取放升降单元连接，并用于调节所述工件取放升降单元的位置；

5、所述工件取放升降单元用于抓取和精确定位所述台车上的所述待翻转工件，并转交给所述双面取放翻转单元；

6、所述双面取放翻转单元安装在所述主架上，并用于180°翻转所述待翻转工件。

7、进一步地，所述台车举升定位单元包括底座、推拉气缸、推拉连杆、举升块、被举升轴、升降架、升降导轨和v型定位块；

8、所述推拉气缸安装在所述底座上，所述推拉连杆的一端与所述推拉气缸连接，另一端与所述举升块连接，所述举升块与所述被举升轴接触，所述被举升轴沿所述升降导轨滑动，所述被举升轴与所述升降架的底部接触；

9、当所述推拉气缸驱动所述推拉连杆时，所述推拉连杆带动所述举升块朝向所述被举升轴移动并推动所述被举升轴向上移动，所述被举升轴沿所述升降导轨推动所述升降架移动，所述升降架用于与所述台车上的举升轴承接触并带动所述举升轴承向上落入到所述v型定位块中。

10、进一步地，所述工件取放升降单元包括开合气缸、开合轨道、安装基座、升降组件、夹爪、定位组件；

11、所述开合轨道安装在所述安装基座上，所述开合轨道与所述位置调节伺服单元连接，两组所述升降组件分别安装在两组所述安装基座上，两个所述夹爪分别安装在两组所述升降组件上，所述定位组件安装在其中一个所述夹爪上，所述开合气缸用于带动所述安装基座沿所述开合轨道滑动，所述安装基座用于带动所述升降组件和所述夹爪开合，两个所述夹爪用于抓取所述待翻转工件，所述定位组件用于精确定位所述待翻转工件。

12、进一步地，所述升降组件包括升降支架、升降电机、升降丝杆和升降滑轨，所述升降支架与所述安装基座连接，所述升降滑轨安装在所述升降支架上并与所述夹爪连接，所述升降丝杠的一端与所述升降电机连接，另一端与所述夹爪连接。

13、进一步地，所述定位组件包括定位销和定位气缸，所述定位气缸安装在所述夹爪上，所述定位气缸用于带动所述定位销的伸缩，所述位置调节伺服单元带动所述定位销与所述待翻转工件上的定位孔对准后，所述定位气缸驱动所述定位销插入到所述定位孔中。

14、进一步地，所述位置调节伺服单元包括固定基座、x轴调节组件、y轴调节组件和c轴调节组件，所述固定基座固定连接在所述主架上，所述x轴调节组件、所述y轴调节组件和c轴调节组件安装在所述固定基座上，所述c轴调节组件与所述工件取放升降单元连接，所述x轴调节组件用于调节所述工件取放升降单元的前后方向，所述y轴调节组件用于调节工件取放升降单元的左右方向，所述所述c轴调节组件用于所述工件取放升降单元的在xy平面上的角度。

15、进一步地，还包括视觉系统，所述视觉系统用于引导所述位置调节伺服单元调整位置。

16、进一步地，双面取放翻转单元包括固定吊架、翻转电机、翻转同步复位气缸、第一翻转架、第二翻转架、第一翻转架上设有第一正面夹紧气缸、第一反面夹紧气缸，第二翻转架上设有第二正面夹紧气缸、第二反面夹紧气缸和对称设置于两侧的侧向夹紧气缸；

17、翻转前，第一正面夹紧气缸和第二正面夹紧气缸合拢，第一反面夹紧气缸和第二反面夹紧气缸打开，第一侧向夹紧气缸和侧向夹紧气缸收缩；

18、双面取放翻转单元接住工件取放升降单元提升过来的待翻转工件后，第一反面夹紧气缸和第二反面夹紧气缸合拢，侧向夹紧气缸同步夹紧待翻转工件的侧部；

19、翻转电机带动第一翻转架和第二翻转架翻转180°后，第一正面夹紧气缸和第二正面夹紧气缸打开，第一反面夹紧气缸、第二反面夹紧气缸和侧向夹紧气缸合拢夹紧将待翻转工件放入到工件取放升降单元上。

20、本发明还提供一种基于上述任一项中的壳体翻转装置的壳体翻转方法，包括以下步骤：

21、所述台车带动所述待翻转工件进入到所述主架的下方；

22、所述台车举升定位单元将台车举升并且粗定位；

23、所述位置调节伺服单元调节所述工件取放升降单元的位置，使得所述工件取放升降单元抓取并精确定位所述待翻转工件；

24、所述工件取放升降单元将所述待翻转工件提升到所述双面取放翻转单元处，所述双面取放翻转单元接住所述待翻转工件；

25、所述双面取放翻转单元带动所述待翻转工件翻转180°；

26、所述双面取放翻转单元将翻转后的所述待翻转工件交给所述工件取放升降单元，所述工件取放升降单元在所述位置调节伺服单元的调节下，接住所述待翻转工件；

27、所述工件取放升降单元下降并将所述待翻转工件放回到所述台车上；

28、所述台车举升定位单元将所述台车放下；

29、所述台车带动翻转后的所述待翻转工件运输到装配台。

30、进一步地，还包括视觉系统；

31、翻转前，所述视觉系统引导所述位置调节伺服单元调节所述工件取放升降单元的位置；

32、翻转后，所述视觉系统引导所述位置调节伺服单元再次调节所述工件取放升降单元的位置。

33、采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

34、本发明中通过全自动化的壳体翻转装置减轻了工人劳动强度、提高了作业效率、保证了工件品质以及提升了安全性。

技术特征：

1.一种壳体翻转装置，其特征在于，包括主架(1)、台车(2)、台车举升定位单元(3)、工件取放升降单元(4)、位置调节伺服单元(5)和双面取放翻转单元(6)；

2.根据权利要求1所述的壳体翻转装置，其特征在于，所述台车举升定位单元(3)包括底座(31)、推拉气缸(32)、推拉连杆(33)、举升块(34)、被举升轴(35)、升降架(36)、升降导轨(37)和v型定位块(38)；

3.根据权利要求1所述的壳体翻转装置，其特征在于，所述工件取放升降单元(4)包括开合气缸(41)、开合轨道(42)、安装基座(43)、升降组件(44)、夹爪(45)、定位组件(46)；

4.根据权利要求3所述的壳体翻转装置，其特征在于，所述升降组件(44)包括升降支架(441)、升降电机(442)、升降丝杆(443)和升降滑轨(444)，所述升降支架(441)与所述安装基座(43)连接，所述升降滑轨(444)安装在所述升降支架(441)上并与所述夹爪(45)连接，所述升降丝杠的一端与所述升降电机(442)连接，另一端与所述夹爪(45)连接。

5.根据权利要求3所述的壳体翻转装置，其特征在于，所述定位组件(46)包括定位销(461)和定位气缸(462)，所述定位气缸(462)安装在所述夹爪(45)上，所述定位气缸(462)用于带动所述定位销(461)的伸缩，所述位置调节伺服单元(5)带动所述定位销(461)与所述待翻转工件(100)上的定位孔对准后，所述定位气缸(462)驱动所述定位销(461)插入到所述定位孔中。

6.根据权利要求1所述的壳体翻转装置，其特征在于，所述位置调节伺服单元(5)包括固定基座(51)、x轴调节组件(52)、y轴调节组件(53)和c轴调节组件(54)，所述固定基座(51)固定连接在所述主架(1)上，所述x轴调节组件(52)、所述y轴调节组件(53)和c轴调节组件(54)安装在所述固定基座(51)上，所述c轴调节组件(54)与所述工件取放升降单元(4)连接，所述x轴调节组件(52)用于调节所述工件取放升降单元(4)的前后方向，所述y轴调节组件(53)用于调节工件取放升降单元(4)的左右方向，所述所述c轴调节组件(54)用于所述工件取放升降单元(4)的在xy平面上的角度。

7.根据权利要求6所述的壳体翻转装置，其特征在于，还包括视觉系统，所述视觉系统用于引导所述位置调节伺服单元(5)调整位置。

8.根据权利要求1所述的壳体翻转装置，其特征在于，所述双面取放翻转单元(6)包括固定吊架(61)、翻转电机(62)、翻转同步复位气缸(63)、第一翻转架(64)、第二翻转架(65)、所述第一翻转架(64)上设有第一正面夹紧气缸(641)、第一反面夹紧气缸(642)，所述第二翻转架(65)上设有第二正面夹紧气缸(651)、第二反面夹紧气缸(652)和对称设置于两侧的两个侧向夹紧气缸(653)；

9.一种基于权利要求1-8任一项中的壳体翻转装置的壳体翻转方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的壳体翻转方法，其特征在于，还包括视觉系统；

技术总结
本发明公开了一种壳体翻转装置，包括主架、台车、台车举升定位单元、工件取放升降单元、位置调节伺服单元和双面取放翻转单元；台车举升定位单元安装在主架的底部，当台车运送待翻转工件进入到主架的下方后，台车举升定位单元对台车进行粗定位；位置调节伺服单元安装在主架的顶部，位置调节伺服单元与工件取放升降单元连接，并用于调节工件取放升降单元的位置；工件取放升降单元用于抓取和精确定位台车上的待翻转工件，并转交给双面取放翻转单元；双面取放翻转单元安装在主架上，并用于180°翻转待翻转工件。本发明还公开了一种壳体翻转方法。本发明能够减轻工人劳动强度、提高作业效率、保证工件品质以及提升安全性。

技术研发人员：彭慧,王红,陈遵友,唐佳,陈剑波
受保护的技术使用者：东风汽车有限公司东风日产乘用车公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13