CN102502252B - 一种工件翻转搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件翻转搬运装置，包括固定机架和连接在其上的提升翻转机构，所述固定机架上还连接有设置在所述提升翻转机构对面的平移旋转机构。本发明在提升翻转机构的对面增设平移旋转机构，在实现工件提升翻转的基础上，利用平移旋转机构将工件根据需要旋转一定的角度(理论上为任意角度)，扩大了该装置的适用范围，增加了装置的柔性程度和通用性；本发明结构紧凑合理，机构简单，运行可靠且速度快，占用空间小，成本低。

Description

一种工件翻转搬运装置

技术领域

本发明涉及一种工件翻转搬运装置，特别是涉及一种能够实现工件翻转、搬运和旋转任意角度的装置。

背景技术

随着电子数码等相关行业的飞速发展，电池的需求量越来越大，这就对电池生产效率提出了高要求。在电池制造和分选等整个生产过程中，有时由于整个生产流程的需求，不仅要将电池托盘进行翻转-平移，而且要求将托盘旋转一定的角度，以适应后续的生产流程的需要。现有的装置可以实现被搬运工件的翻转和平移(或者实现其中一种)的单一运动，而在工件搬运过程中不能实现工件的旋转运动，因而对于需要翻转-搬运-旋转的工件(如盒体、托盘等)，利用现有的装置难以独立地满足要求，只能另寻旋转方式(手工旋转或者附加其它旋转设备)，这样不但增加了整条生产线的占有空间，增加了企业的成本，而且降低了生产效率。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够实现工件旋转的工件翻转搬运装置。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种工件翻转搬运装置，包括固定机架和连接在其上的提升翻转机构，所述固定机架上还连接有设置在所述提升翻转机构对面的平移旋转机构；

所述平移旋转机构包括固接在所述固定机架上的横向导轨，所述横向导轨设置在所述提升翻转机构的对面，安装在所述横向导轨上的横向滑块上固接有竖向导轨，安装在所述竖向导轨上的竖向滑块上设有所述平移机架，所述平移机架上固接有壳体，所述壳体内安装有相互啮合的传动齿轮组，所述齿轮组中的小齿轮与伺服电机的输出轴连接，所述齿轮组中的大齿轮安装在输出轴上，所述输出轴与平移夹持面板固接，所述伺服电机固定在所述壳体上；

所述平移夹持面板的两侧各设一抓取单元，所述平移夹持面板两侧的所述抓取单元结构对称；每个所述抓取单元均包括一固接在所述平移夹持面板后面的夹紧气缸，所述夹紧气缸的缸杆与V形抓取臂的一端铰接，所述V形抓取臂的另一端设有抓手，所述V形抓取臂与所述夹紧气缸连接的臂段滑动连接在杆套内，所述杆套的两侧设有耳轴，所述耳轴转动连接在支撑架上，所述支撑架固接在所述平移夹持面板的后面，所述V形抓取臂设有抓手的臂段向靠近所述平移夹持面板的方向折弯；

所述平移夹持面板的底部设有转轴，所述转轴上固接有指形托杆，所述转轴与旋转气缸的缸杆连接。

所述平移夹持面板的后面设有凸台，所述凸台的外圆上套装有轴承，所述轴承的外圈固定在所述壳体上。

所述提升翻转机构包括提升单元、翻转单元和压紧单元；

所述提升单元包括转动连接在所述固定机架上的一根丝杠、固定连接在所述固定机架上的至少两根导柱和通过螺纹连接在所述丝杠上的传动螺母，所述丝杠位于所有所述导柱的中间，并与所述导柱相互平行；所述丝杠上连接有电机-减速器，所述电机-减速器固接在所述固定机架上；

所述翻转单元包括提升机架、翻转气缸、面板连架、翻转夹持面板、顶紧气缸和托柱，

所述提升机架与所述传动螺母固接，且与所述导柱滑动连接；

所述翻转气缸的缸体铰接在所述提升机架上，缸杆与所述面板连架铰接；

所述面板连架与所述提升机架铰接，与所述翻转夹持面板固接；

所述翻转夹持面板的两侧下面均设有顶紧气缸，所述顶紧气缸的缸杆端部连接有顶板，所述翻转夹持面板的底部设有与其垂直的托柱；

所述压紧单元包括压紧气缸和压紧面板，

所述压紧气缸的缸体固接在翻转夹持面板的上面，所述压紧气缸的缸杆与位于所述翻转夹持面板之下的所述压紧面板连接。

本发明具有的优点和积极效果是：在提升翻转机构的对面增设平移旋转机构，在实现工件提升翻转的基础上，利用平移旋转机构将工件根据需要旋转一定的角度(理论上为任意角度)，扩大了该装置的适用范围，增加了装置的柔性程度和通用性；本发明结构紧凑合理，机构简单，运行可靠且速度快，占用空间小，成本低。

附图说明

图1为本发明工作初始状态的结构示意图；

图2为本发明托盘承载平台的示意图；

图3A为本发明翻转机构的结构示意图；

图3B为图3A仰视图；

图4为本发明提升翻转机构实现夹持翻转的过程示意图；

图5A为发明平移旋转机构的主视图；

图5B为图5A的后视图；

图5C为图5A抓手部分的局部俯视图；

图5D为图5A的E-E剖视图；

图6为本发明平移旋转机构实现夹持旋转的过程示意图；

图7A为发明旋转传动单元的后视图；

图7B为发明旋转传动单元的剖视图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅附图，本发明一种工件翻转搬运装置，包括固定机架1、提升翻转机构4、平移旋转机构5和控制系统。

固定机架1，用于支撑整个装置；

上述提升翻转机构4包括提升单元、翻转单元和压紧单元；

提升单元包括转动连接在固定机架1上的一根丝杠3、固定连接在固定机架1上的至少两根导柱2和通过螺纹连接在丝杠3上的传动螺母，丝杠3位于所有导柱2中间，并与导柱2相互平行；丝杠3上连接有电机-减速器9，电机-减速器9固接在固定机架1上，电机-减速器9通过驱动丝杠3旋转，来带动与传动螺母和导柱2连接的提升机架41上升或下降；

翻转单元包括提升机架41、翻转气缸42、面板连架432、翻转夹持面板431、顶紧气缸45和托柱47，

提升机架41与传动螺母固接，与导柱2滑动连接，

翻转气缸42的缸体铰接在提升机架41上，缸杆与面板连架432铰接，

面板连架432与提升机架41铰接，与翻转夹持面板431固接，

翻转夹持面板431的两侧下面均设有顶紧气缸45，顶紧气缸45缸杆的端部连接有顶板46，翻转夹持面板431的底部设有与其垂直的托柱47；

压紧单元包括压紧气缸44和压紧面板48，

压紧气缸44的缸体固接在翻转夹持面板431的上面，缸杆与位于翻转夹持面板431之下的压紧面板48连接。

平移旋转机构5包括固接在固定机架1上的横向导轨82，横向导轨82设置在提升翻转机构的对面，安装在横向导轨81上的横向滑块上固接有竖向导轨81，安装在竖向导轨81上的竖向滑块上设有平移机架52，平移机架52上固接有壳体521，壳体521内安装有相互啮合的传动齿轮组，齿轮组中的小齿轮与伺服电机522的输出轴连接，齿轮组中的大齿轮524安装在输出轴523上，输出轴523与平移夹持面板51固接，平移夹持面板51的后面设有凸台，凸台的外圆上套装有轴承61，轴承61的外圈固定在壳体521上，伺服电机522固定在壳体521上。

平移夹持面板51的两侧各设一抓取单元，两侧的抓取单元结构对称；每个抓取单元均包括一固接在平移夹持面板51后面的夹紧气缸53，夹紧气缸53的缸杆与V形抓取臂54的一端铰接，V形抓取臂54的另一端设有抓手55，V形抓取臂54与夹紧气缸53连接的臂段滑动连接在杆套59内，杆套59的两侧设有耳轴，耳轴转动连接在支撑架60上，支撑架60固接在平移夹持面板51后面，V形抓取臂54设有抓手55的臂段向靠近平移夹持面板51的方向折弯。

平移夹持面板51的底部设有转轴，转轴上固接有指形托杆58，转轴与旋转气缸57的缸杆连接。

本实施例以装满电池的电池托盘6为对象，但并不限于电池托盘，本实施例是示意性的不是限制性的，被搬运的工件还可以是其他零部件。

本发明的工作原理：

1)在本发明开始搬运前，送料小车7将指定数量和尺寸的工件送至位于固定机架1底部的工件承载平台12之上待处理。承载平台12上待翻转平移的工件数量可以减少或增加，调节装置的工作效率，以适应生产的需要。

2)抓取工件：启动电机-减速器9，电机-减速器9驱动丝杠3旋转，丝杠3带动传动螺母向下移动，直至翻转夹持面板431的底部与工件的顶部接触；压紧气缸44推动压紧面板48下移，使其压紧在工件上；顶紧气缸45推动顶板前行，夹紧在工件的两侧；工件在托柱47、两侧顶紧气缸45和压紧面板48的共同作用下，固定在翻转夹持面板431上。

3)上提翻转：电机-减速器9反转，驱动丝杠3旋转，丝杠3带动传动螺母向上移动，直至提升翻转机构4上升到指定位置后，翻转气缸42的缸杆伸长，推动面板连架432带动翻转夹持面板431翻转，从而实现工件的翻转。

4)工件换抓：当工件随着翻转夹持面板431在指定位置翻转后，平移旋转机构5在导轨滑块的带动下运动到完成翻转任务后的提升翻转机构4对面，即与工件相对；在平移旋转机构5调整好位置后，夹持面板51两侧的夹紧气缸53缸杆伸长，使得V形抓取臂54向夹持面板51方向弯曲，从而实现对工件侧面的抱紧；同时固接在夹持面板51后面的旋转气缸57旋转，使得指形托杆58旋转90度平伸，托住工件的底部；这时，提升翻转机构4的顶紧气缸45和压紧气缸44均收缩气缸杆，放开工件。

5)平移旋转：当平移旋转机构5完成工件的换抓后，在导轨滑块的带动下，平移旋转机构5被平移到料斗10上方；在平移过程中，固定在壳体521上的伺服电机522驱动传动齿轮组中的小齿轮，小齿轮带动大齿轮旋转，大齿轮的转动带动与输出轴523固接的平移夹持面板51转动，从而实现被抓取的工件的旋转，旋转角度由生产要求而定。

6)工件放置：完成上述工件的平移旋转之后，平移旋转机构5将工件放置于料斗10之上，放置后，平移旋转机构5中的夹紧气缸53收缩缸杆，旋转气缸57反向旋转，分别松开被抓取工件的两侧和底部，使工件和平移旋转机构5脱离。

7)整个机构完成上述工件的提升、翻转、平移、旋转后，将工件放置于指定的料斗10上，物料通过料斗10落到皮带11上。整个机构进入下一个工作循环。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，采用其它形式的机构布置方式、驱动装置等不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例的，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种工件翻转搬运装置，包括固定机架和连接在其上的提升翻转机构，其特征在于，所述固定机架上还连接有设置在所述提升翻转机构对面的平移旋转机构；

所述平移旋转机构包括固接在所述固定机架上的横向导轨，所述横向导轨设置在所述提升翻转机构的对面，安装在所述横向导轨上的横向滑块上固接有竖向导轨，安装在所述竖向导轨上的竖向滑块上设有平移机架，所述平移机架上固接有壳体，所述壳体内安装有相互啮合的传动齿轮组，所述齿轮组中的小齿轮与伺服电机的输出轴连接，所述齿轮组中的大齿轮安装在输出轴上，所述输出轴与平移夹持面板固接，所述伺服电机固定在所述壳体上；

所述平移夹持面板的两侧各设一抓取单元，所述平移夹持面板两侧的所述抓取单元结构对称；每个所述抓取单元均包括一固接在所述平移夹持面板后面的夹紧气缸，所述夹紧气缸的缸杆与V形抓取臂的一端铰接，所述V形抓取臂的另一端设有抓手，所述V形抓取臂与所述夹紧气缸连接的臂段滑动连接在杆套内，所述杆套的两侧设有耳轴，所述耳轴转动连接在支撑架上，所述支撑架固接在所述平移夹持面板的后面，所述V形抓取臂设有抓手的臂段向靠近所述平移夹持面板的方向折弯；

所述平移夹持面板的底部设有转轴，所述转轴上固接有指形托杆，所述转轴与旋转气缸的缸杆连接。

2.根据权利要求1所述的工件翻转搬运装置，其特征在于，所述平移夹持面板的后面设有凸台，所述凸台的外圆上套装有轴承，所述轴承的外圈固定在所述壳体上。

3.根据权利要求1或2所述的工件翻转搬运装置，其特征在于，所述提升翻转机构包括提升单元、翻转单元和压紧单元；

所述提升单元包括转动连接在所述固定机架上的一根丝杠、固定连接在所述固定机架上的两根导柱和通过螺纹连接在所述丝杠上的传动螺母，所述丝杠位于所有所述导柱的中间，并与所述导柱相互平行；所述丝杠上连接有电机-减速器，所述电机-减速器固接在所述固定机架上；

所述翻转单元包括提升机架、翻转气缸、面板连架、翻转夹持面板、顶紧气缸和托柱，

所述提升机架与所述传动螺母固接，且与所述导柱滑动连接；

所述翻转气缸的缸体铰接在所述提升机架上，缸杆与所述面板连架铰接；

所述面板连架与所述提升机架铰接，与所述翻转夹持面板固接；

所述翻转夹持面板的两侧下面均设有顶紧气缸，所述顶紧气缸的缸杆端部连接有顶板，所述翻转夹持面板的底部设有与其垂直的托柱；

所述压紧单元包括压紧气缸和压紧面板，

所述压紧气缸的缸体固接在翻转夹持面板的上面，所述压紧气缸的缸杆与位于所述翻转夹持面板之下的所述压紧面板连接。

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