CN102837200B - 一种基于工件定位的自动翻转装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于工件定位的自动翻转装置，通过旋转气缸、联轴器带动动力轴旋转，动力轴与翻转框过盈配合，从而带动翻转框旋转，调节两个截止块的高度保证其翻转精度；通过定位安装销对工件进行初始定位，通过弹性碰珠与压紧气缸实现工件的完全定位，保证其加工过程中工件位置的一致性，定位方式简单可靠、精度高；调节弹性碰珠安装座的位置可实现对不同工件的加工，使用范围广、操作方便；提高了整个工作过程的准确性以及工作效率。本发明通过可拆卸式的安装托板和翻转框组合，结构简单；既能精确定位安装工件，而且还能够在旋转气缸带动下使工件准确定位和完成工件在180°的自动翻转。
Description
技术领域
本发明属于机械设计与制造技术领域，涉及一种基于工件定位的自动翻转装置。
背景技术
在制造业生产线流程中，经常会需要对特定工件正反两面进行工艺操作，需要特定的非标工装夹具，既能精确定位安装工件，而且还要能够完成工件在加工过程中的自动翻转。
目前，实现工件自动翻转的方式有齿轮齿条、液压缸和连杆机构组合等方式。齿轮齿条方式是通过齿轮齿条的啮合把齿条的直线运动转化为齿轮的旋转运动，带动工件的翻转，这种方式结构复杂，由于每对齿啮合时有间隙，齿条往复运动时，会存在较大的误差，使得整个机构的精度不高。通过液压缸和连杆机构组合的方式实现工件翻转,其结构复杂，操作不便，安全性低，翻转过程没有固定的铰支点，翻转不平稳，翻转过程亦会出现死点，通过惯性越过死点会产生较大的冲击力，但是旋转气缸的旋转范围为180°±5°，精度不高。
发明内容
为了避免现有技术存在的不足，克服其结构复杂、精度低，体积大、操作不便的问题，本发明提出一种基于工件定位的自动翻转装置。目的是通过可拆卸式的安装托板和翻转框组合，在旋转气缸带动下使工件准确定位和完成180°翻转。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括气缸安装座、旋转气缸、联轴器、动力轴轴承座垫块、锁紧螺母、动力轴轴承座、动力轴、弹性碰珠安装座、安装托板、从动轴轴承座、从动轴、从动轴轴承座垫块、压紧推头、气缸支架、压紧气缸、翻转框、截止块安装座、截止块、液压缓冲器，
所述旋转气缸和联轴器分别位于L形气缸安装座的垂直支板两侧；气缸安装座固定在工作台上位于动力轴轴承座的一侧；联轴器的一端通过气缸安装座上的连接孔与旋转气缸的输出轴连接，联轴器的另一端与穿过动力轴轴承座的动力轴连接；动力轴的另一端和翻转框一端的轴安装孔过盈配合，翻转框位于动力轴轴承座与从动轴轴承座之间，动力轴轴承座与从动轴轴承座通过轴承座垫块分别固定在工作台上；
所述翻转框为长方形,框体两端设有轴安装孔，两端轴安装孔位于翻转框中轴线靠近工件安装托板一侧；安装托板固定在翻转框内侧，安装托板相对的翻转框内另一侧的中间部位安装有两个气缸支架，压紧气缸通过气缸支架固定在翻转框上，压紧推头与压紧气缸活塞杆连接；弹性碰珠安装座固定在安装托板上；所述截止块安装座和截止块、液压缓冲器各为二个；截止块安装座呈T字形，二个截止块安装座同轴固定在工作台上两侧位于翻转框体的下方；截止块安装座上一端安装截止块，另一端固定液压缓冲器。
所述动力轴为台阶轴，中间部分穿过动力轴轴承座的轴承，轴肩与轴承内圈顶紧，通过锁紧螺母锁紧定位。
所述从动轴为台阶轴，中心轴向设有台阶孔与径向圆孔相通，台阶孔的前段设有螺纹与通气堵头连接；从动轴的一端和翻转框的轴安装孔配合，另一端穿过从动轴轴承座的轴承，轴肩与轴承内圈顶紧，外圈通过卡簧固定。
有益效果
本发明基于工件定位的自动翻转装置，通过旋转气缸、联轴器、动力轴相互连接带动翻转框转动，调节两个截止块的高度保证翻转精度；通过定位安装销实现工件的粗定位，通过弹性碰珠与压紧气缸实现工件的完全定位，保证加工过程中工件位置的一致性，定位方式简单可靠，调节弹性碰珠安装座的位置可实现不同工件的加工，使用范围广；提高了整个工作过程的准确性以及工作效率。本发明通过可拆卸式的安装托盘和翻转框组合，结构简单；在旋转气缸带动下使工件准确定位和完成180°翻转。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明一种基于工件定位的自动翻转装置作进一步的详细说明。
图1为本发明基于工件定位的自动翻转装置示意图。
图2为本发明基于工件定位的自动翻转装置第二工位示意图。
图3为旋转气缸安装座的示意图。
图4为联轴器的示意图。
图5为动力轴的示意图。
图6为从动轴的示意图。
图7为从动轴的剖视图。
图8为截止块安装座的示意图。
图9为截止块的局部剖视图。
图10为气缸支架的示意图。
图11为工件安装托板的示意图。
图12为翻转框的示意图。
图13为工件安装定位销的示意图。
图14为压紧推头的示意图。
图15为弹性碰珠安装座的示意图。
图16为弹性碰珠安装座的局部剖视图。
图17为弹性碰珠示意图。
图中：
1.截止块安装座 2.截止块 3.液压缓冲器 4.动力轴轴承座垫块5.气缸安装座 6.旋转气缸 7.联轴器 8.锁紧螺母 9.动力轴轴承座 10.轴承11.动力轴 12.弹性碰珠安装座 13.工件 14.安装托板 15.从动轴轴承座16.从动轴 17.从动轴轴承座垫块 18.翻转框 19.压紧推头 20.气缸支架21.压紧气缸。
具体实施方式
本实施例是一种基于工件定位的自动翻转装置，通过可拆卸式的安装托板和翻转框组合精确定位安装工件，在旋转气缸带动下完成工件在180°的自动翻转。
参阅图1～图17，本发明基于工件定位的自动翻转装置，由二个截止块安装座1、二个截止块2、二个液压缓冲器3、动力轴轴承座垫块4、气缸安装座5、旋转气缸6、联轴器7、锁紧螺母8、动力轴轴承座9、轴承10、动力轴11、弹性碰珠安装座12、安装托板14、从动轴轴承座15、从动轴16、从动轴轴承座垫块17、翻转框18、压紧推头19、气缸支架20、压紧气缸21组成。旋转气缸6和联轴器7分别设置在位于L形气缸安装座5的垂直支板的两侧；气缸安装座5底板上设置有两个通孔，通过螺钉固定在工作台上位于动力轴轴承座9的一侧；联轴器7的一端通过气缸安装座5上的连接孔与旋转气缸6的输出轴连接，联轴器7的另一端与穿过动力轴轴承座9的动力轴11连接；动力轴11的另一端和翻转框18一端的轴安装孔过盈配合，翻转框18位于动力轴轴承座9与从动轴轴承座15之间，动力轴轴承座9与从动轴轴承座15通过动力轴轴承座垫块4和从动轴轴承座垫块17分别固定在工作台上。
如图5所示，动力轴11为圆柱台阶轴，中间部分穿过动力轴轴承座9的轴承10，轴肩与轴承10内圈顶紧，通过锁紧螺母8锁紧定位。动力轴11较细的一段表面有一键槽，通过平键与联轴器7一端固定连接；动力轴11较粗的一端和翻转框18一端的轴安装孔过盈配合，翻转框18一端的轴安装孔径向设置有螺纹孔，通过紧定螺钉将动力轴11压紧。
如图6、图7所示，从动轴16为中空的台阶轴，较细的一段沿轴线设置台阶孔，台阶孔的前部分为螺纹孔，用于安装通气堵头；从动轴16较粗的一段径向开有圆孔与台阶孔相通，给压紧气缸21通气。从动轴16的一端和翻转框18的轴安装孔配合，另一端穿过从动轴轴承座15的轴承，轴肩与轴承10内圈顶紧，外圈通过卡簧固定。翻转框18的轴安装孔径向上设有螺纹孔，通过紧定螺钉将从动轴16压紧。
截止块安装座1为T字形，两个截止块安装座1同轴固定在工作台上两侧位于翻转框18体的下方；截止块安装座1上一端安装截止块2，另一端固定液压缓冲器3，如图8所示。通过调整两个截止块2的高度保证翻转框18的翻转角度为180°。
翻转框18为长方形,框体两端设有轴安装孔，两端轴安装孔位于翻转框18中轴线靠近工件安装托板14一侧；安装托板14固定在翻转框18内一侧，安装托板14相对的翻转框18内另一侧的中间部位安装有二个气缸支架20，压紧气缸21通过两个气缸支架20固定在翻转框18上，压紧推头19与压紧气缸21活塞杆连接；弹性碰珠安装座12固定在安装托板14上；
如图11所示，工件安装托板14为工字形板件，中间部分有两个销孔用于安装工件安装定位销。工件安装定位销为阶梯形方便工件13的拆卸，较粗的一端与工件安装托板14固定连接，较细的一端用于安装工件。弹性碰珠安装座12根据工件的不同长度固定在工件安装托板14上。弹性碰珠的结构如图17所示，其中间的一段较粗两端较细小，较细较短的一端上套有弹簧，将弹性碰珠固定在弹性碰珠安装座12上，通过压缩弹簧使弹性碰珠较细较长的一端压紧工件。由于工件13上的销孔的孔径比工件安装定位销较细端的直径小，工件与工件安装定位销有间隙，通过弹性碰珠消隙，与压紧气缸压紧一起使工件完全定位。
工作过程中：
工件13通过工件安装定位销，弹性碰珠和压紧推头19固定在工件安装托板14上。一个工作循环中，旋转气缸6通过联轴器7带动动力轴11旋转，动力轴11与翻转框18过盈配合，从而带动翻转框旋转，接近截止块2时通过液压缓冲器3缓冲，碰到截止块2时停止旋转。旋转气缸6反向旋转通过联轴器7带动动力轴11反向旋转，动力轴11与翻转框18配合，带动翻转框18反向旋转，接近截止块2时通过液压缓冲器3缓冲，碰到截止块2时停止旋转，完成一个工作循环。
经测试，采用本发明基于工件定位的自动翻转装置，使工件重复安装定位精度为±0.01mm，翻转精度为±0.3′。
Claims (3)
1.一种基于工件定位的自动翻转装置，其特征在于:包括气缸安装座、旋转气缸、联轴器、动力轴轴承座垫块、锁紧螺母、动力轴轴承座、动力轴、弹性碰珠安装座、安装托板、从动轴轴承座、从动轴、从动轴轴承座垫块、压紧推头、气缸支架、压紧气缸、翻转框、截止块安装座、截止块、液压缓冲器，
所述旋转气缸和联轴器分别位于L形气缸安装座的垂直支板两侧；气缸安装座固定在工作台上位于动力轴轴承座的一侧；联轴器的一端通过气缸安装座上的连接孔与旋转气缸的输出轴连接，联轴器的另一端与穿过动力轴轴承座的动力轴连接；动力轴的另一端和翻转框一端的轴安装孔过盈配合，翻转框位于动力轴轴承座与从动轴轴承座之间，动力轴轴承座与从动轴轴承座通过轴承座垫块分别固定在工作台上；
所述翻转框为长方形,框体两端设有轴安装孔，两端轴安装孔位于翻转框中轴线靠近工件安装托板一侧；安装托板固定在翻转框内侧，安装托板相对的翻转框内另一侧的中间部位安装有两个气缸支架，压紧气缸通过气缸支架固定在翻转框上，压紧推头与压紧气缸活塞杆连接；弹性碰珠安装座固定在安装托板上；所述截止块安装座和截止块、液压缓冲器各为二个；截止块安装座呈T字形，二个截止块安装座同轴固定在工作台上两侧位于翻转框体的下方；截止块安装座上一端安装截止块，另一端固定液压缓冲器。
2.根据权利要求1所述的基于工件定位的自动翻转装置，其特征在于:所述动力轴为台阶轴，中间部分穿过动力轴轴承座的轴承，轴肩与轴承内圈顶紧，通过锁紧螺母锁紧定位。
3.根据权利要求1所述的基于工件定位的自动翻转装置，其特征在于:所述从动轴为台阶轴，中心轴向设有台阶孔与径向圆孔相通，台阶孔的前段设有螺纹与通气堵头连接；从动轴的一端和翻转框的轴安装孔配合，另一端穿过从动轴轴承座的轴承，轴肩与轴承内圈顶紧，外圈通过卡簧固定。
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