CN104772642A - 翻转装置 - Google Patents

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Abstract

一种翻转装置，用于翻转工件，包括翻转板、凸轮组件、分别位于凸轮组件相对两侧的两个齿条、分别位于工件相对两侧的第一夹持模组和第二夹持模组。翻转板包括一动力输入轴。凸轮组件套设于动力输入轴上且包括一偏心凸轮。每个齿条包括传动部及与该传动部相连的凸面部，传动部上设有第一接合面及与第一接合面相对的第二接合面，凸面部与偏心凸轮始终相切。每个夹持模组包括传动组件和夹具组件。第一夹持模组的传动组件与两个齿条的传动部的第一接合面啮合，第二夹持模组的传动组件与两个齿条的传动部的第二接合面啮合。传动组件与夹具组件相抵触并驱动夹具组件夹持或松开工件。本发明的翻转装置采用单一动力实现对工件的翻转，结构简单，成本低。

Description

翻转装置
技术领域
本发明涉及一种翻转装置，特别是一种用于制造加工领域对工件或产品进行翻面操作的翻转装置。
背景技术
翻转装置在工程机械技术领域的应用非常广泛。工件在加工、焊接、装配等过程中，常常会需要将工件翻转180度，对另一面进行加工或组装等作业。翻转装置即用于改变工件原来位置的专用机器，可将工件翻转至需要的位置，便于操作者对工件进行加工、焊接或装配等作业，提高了工作的效率。
传统的翻转装置一般具有夹紧机构、翻转机构以及抬起定位机构，夹紧机构采用气缸和夹具将工件定位并夹紧；翻转机构利用电机或旋转气缸将夹紧的工件翻转一定角度；抬起定位机构采用升降气缸将工件起及落下定位，以便工件进行翻转动作。然而，传统的翻转装置控制复杂，需要的动力较多，结构复杂，占地空间较大且成本较高。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种采用单一动力且结构简单的翻转装置。
一种翻转装置，用于翻转工件，包括翻转板、凸轮组件、分别位于凸轮组件相对两侧的两个齿条、分别位于工件相对两侧的第一夹持模组和第二夹持模组。该翻转板包括一动力输入轴。该凸轮组件套设于动力输入轴上且包括一偏心凸轮。每个齿条包括传动部及与该传动部相连的凸面部，该传动部上设有第一接合面及与该第一接合面相对的第二接合面，该凸面部与偏心凸轮始终相切。每个夹持模组包括传动组件和夹具组件。该第一夹持模组的传动组件与该两个齿条的传动部的第一接合面啮合，该第二夹持模组的传动组件与该两个齿条的传动部的第二接合面啮合。该传动组件与该夹具组件相抵触并驱动该夹具组件夹持或松开工件，当第一夹持模组和第二夹持模组其中之一的夹具组件夹持工件时，而另一个夹持模组的夹具组件松开工件。
上述翻转装置，翻转板在带动工件翻转的同时，通过偏心凸轮、齿条、加持模组将动力分别传送至夹持模组的夹具组件，使夹具组件夹持或者松开工件，实现翻转的同时夹持工件且翻转好之后工件上方的夹持件松开而下方的夹持件扶持工件，以便后续工序的进行。同时，该翻转装置结构简单、采用单一动力源、成本较低。
附图说明
图1是本发明的翻转装置的立体示意图。
图2是图1所示的翻转装置的局部组件的立体示意图。
图3是图1所示的翻转装置的翻转板的立体示意图。
图4是图1所示的翻转装置的凸轮组件的立体示意图。
图5是图1所示的翻转装置的齿条的立体示意图。
图6是图1所示的翻转装置的夹具组件的立体示意图。
图7是图1所示的翻转装置的凸轮组件、齿条和夹持模组连接状态的立体示意图。
图8是图1所示的翻转装置的翻转初始状态示意图。
图9是图1所示的翻转装置的翻转中间状态示意图。
图10是图1所示的翻转装置的翻转完成状态示意图。
主要元件符号说明
翻转装置 100
翻转板 10
表面 11
侧面 12，152
端面 13
滑槽 131
容纳部 14
收容槽 15
底面 151
通孔 1511
第一通孔部 1512
第二通孔部 1513
弹簧 1514
轴承通孔 1521，23
外缘凹槽 153
动力输入轴 16
安全罩 17
安装通孔 171
侧板 18
凸轮组件 20
固定座 21
固定孔 211
偏心凸轮 22
齿条 30
传动部 31
第一接合面 311
第二接合面 312
齿 313
凸面部 32
滑动块 33
夹持模组 300
第一夹持模组 400
第二夹持模组 500
传动组件 40
第一传动组件 401
第二传动组件 402
第三传动组件 403
第四传动组件 404
传动轴 41
第一传动轴 411
第二传动轴 412
第三传动轴 413
第四传动轴 414
凸轮 42
第一凸轮 421
第二凸轮 422
第三凸轮 423
第四凸轮 424
齿轮 43
第一齿轮 431
第二齿轮 432
第三齿轮 433
第四齿轮 434
夹具组件 50
第一夹具组件 501
第二夹具组件 502
第三夹具组件 503
第四夹具组件 504
固定板 51
第一固定板 511
第二固定板 512
第三固定板 513
第四固定板 514
夹持件 52
第一夹持件 521
第二夹持件 522
第三夹持件 523
第四夹持件 524
工件 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图及实施方式对本发明提供的一种翻转装置作进一步详细说明。
请同时参阅图1、图2及图7，本发明提供的一种翻转装置100，用于翻转工件60，其包括翻转板10、凸轮组件20、分别位于凸轮组件20相对两侧的两个齿条30、夹持模组300。
请同时参阅图1、图2和图3，翻转板10大致呈长方体形，包括两个相对的表面11、两个相对的侧面12、两个相对的端面13。翻转板10还包括贯穿两表面11的容纳部14、凹设于每个侧面12上的收容槽15、垂直设置于一端面13上的动力输入轴16、罩设在具有动力输入轴16的端面13上的安全罩17及盖设在每个收容槽15上的侧板18。该安全罩17呈长方形，其中间位置设置有一安装通孔171。该端面13上开设有以动力输入轴16为中心的两个滑槽131。
每个收容槽15包括一底面151、与翻转板10的端面13平行的两侧面152及设置在收容槽15边缘的外缘凹槽153。该底面151上设有与容纳部14相通的多个通孔1511。该多个通孔1511呈上下两排阵列排布，每个通孔1511包括第一通孔部1512和与第一通孔部1512同轴且相通的第二通孔部1513，并且第一通孔部1512的直径大于第二通孔部1513的直径，每个第一通孔部1512内设置有弹簧1514。每个收容槽15靠近动力输入轴16的一侧面152设有与具有动力输入轴16的端面13相通的两个轴承通孔1521，并且两轴承通孔1521的轴心分别与对应的两排通孔1511的轴心在同一平面上。该外缘凹槽153用于收容侧板18，从而使侧板18盖设于收容槽15上。
请参阅图2、图3及图4，凸轮组件20包括固定座21、固定于固定座21上的具有磁性的偏心凸轮22及贯穿固定座21与偏心凸轮22的轴承通孔23。固定座21设有固定孔211，用于将其固定于加工机械（图中未示出）上。该轴承通孔23用于将该凸轮组件20套设于翻转板10上的动力输入轴16上。
请参阅图3及图5，每个齿条30包括传动部31、与传动部31相连的凸面部32及固定于凸面部32一侧的滑动块33。该齿条30具有磁性，使凸面部32与偏心凸轮22始终相切。可以理解，该齿条30的凸面部32与偏心凸轮22也可以通过机械外力等方式使它们保持始终相切，但不限于此。该传动部31包括第一接合面311及与第一接合面311相对的第二接合面312，该第一接合面311和第二接合面312上设有连续的齿313。该滑动块33收容于该翻转板10的滑槽131内。
请同时参阅图2、图5和图7，夹持模组300包括多个传动组件40和多个夹具组件50（参阅图6）。
每个传动组件40包括传动轴41、连接于传动轴41一端的凸轮42及连接于传动轴41另一端的齿轮43。该传动轴41穿设于收容槽15的轴承通孔1521（参阅图3）中，且传动轴41在轴承通孔1521自由转动。传动轴41与凸轮42连接的一端收容于收容槽15内，与齿轮43连接的另一端露出翻转板10的端面13。该齿轮43与齿条30的传动部31啮合。该凸轮42为呈轴对称的双峰凸轮或者单峰凸轮。
传动组件40还包括第一传动组件401、第二传动组件402、第三传动组件403及第四传动组件404。第一传动组件401和第二传动组件402位于翻转板10的一侧，第三传动组件403和第四传动组件404位于翻转板10的另一侧，且第一传动组件401和第二传动组件402平行，第三传动组件403和第四传动组件404平行。该第一传动组件401包括第一传动轴411、固定于第一传动轴411一端的第一凸轮421及固定于第一传动轴411另一端的第一齿轮431。该第二传动组件402包括第二传动轴412、固定于第二传动轴412一端的第二凸轮422及固定于第二传动轴412另一端的第二齿轮432。该第三传动组件403包括第三传动轴413、固定于第三传动轴413一端的第三凸轮423及固定于第三传动轴413另一端的第三齿轮433。该第四传动组件404包括第四传动轴414、固定于第四传动轴414一端的第四凸轮424及固定于第四传动轴414另一端的第四齿轮434。
请同时参阅图2、图3、图6和图7，每个夹具组件50包括固定板51和垂直固定于固定板51上的至少一个夹持件52。该固定板51大致呈长条状。每个夹持件52包括开设于夹持件52一端的夹持平台53。每个夹具组件50上的多个夹持件52与收容槽15的底面151的一排通孔1511一一对应且收容其内。
夹具组件50还包括第一夹具组件501、第二夹具组件502、第三夹具组件503及第四夹具组件504。该第一夹具组件501包括第一固定板511和垂直固定于第一固定板511上的至少一个第一夹持件521。该第二夹具组件502包括第二固定板512和垂直固定于第二固定板512上的至少一个第二夹持件522。该第三夹具组件503包括第三固定板513和垂直固定于第三固定板513上的至少一个第三夹持件523。该第四夹具组件504包括第四固定板514和垂直固定于第四固定板514上的至少一个第四夹持件524。该第一固定板511、第二固定板512、第三固定板513、第四固定板514分别与第一凸轮421、第二凸轮422、第三凸轮423、第四凸轮424相抵触。
请参阅图8，由上述第一传动组件401、第一夹具组件501、第三传动组件403及第三夹具组件503组成第一夹持模组400。由上述第二传动组件402、第二夹具组件502、第四传动组件404及第四夹具组件504组成第二夹持模组500。
请再次参阅图1至图7，翻转装置100组装时，首先，将四个夹具组件50两两分别装设于翻转板10的两个收容槽15内，且夹具组件50的多个夹持件52收容于收容槽15的通孔1511内。然后，将四个传动轴41分别装设于翻转板10的端面13上的四个轴承通孔1521。将凸轮42连接于位于收容槽15的传动轴41的一端且与相对应的夹具组件50的固定板51抵触，此时第一夹持件521和第三夹持件523的夹持平台53缩回通孔1511内而第二夹持件522和第四夹持件524的夹持平台53伸出通孔1511外。将侧板18盖设于收容槽15上。再将齿轮43连接于传动轴41露出于端面13的一端。然后，将一齿条30的传动部31啮合于第一齿轮431和第二齿轮432之间，另一齿条30的传动部31啮合于第三齿轮433和第四齿轮434之间，且将齿条30的滑动块33装设于端面13上的滑槽131内。将安全罩17罩设于翻转板10的端面13上，使四个齿轮43和两个齿条30收容于安全罩17内。最后，将凸轮组件20穿过安全罩17的安装通孔171套设于翻转板10的动力输入轴16，且使偏心凸轮22与两齿条30的凸面部32相切，完成本发明翻转装置100的组装过程。
请同时参照图2至图10，本发明翻转装置100翻转原理如下:
当翻转装置处于翻转初始状态，第一夹持模组400的第一夹具组件501的第一夹持件521和第三夹具组件503的第三夹持件523缩回至收容槽15的通孔1511内；第二夹持模组500的第二夹具组件502的第二夹持件522和第四夹具组件504的第四夹持件524伸出至收容槽15的通孔1511外，从而夹持翻转板10内的工件60。
当翻转板10顺时针方向翻转时，翻转板10与偏心凸轮22产生相对转动，从而带动翻转板10上两个齿条30条分别相向运动且两个齿条30与偏心凸轮22在运动的过程中始终保持相切。
当位于偏心凸轮22相对两侧的两个齿条30向右运动，带动第一夹持模组400的第一传动组件401的第一齿轮431和第三传动组件403的第三齿轮433沿逆时针方向转动，从而带动第一夹持模组400的第一传动组件401的第一凸轮421和第三传动组件403的第三凸轮423沿逆时针方向转动。当第一凸轮421和第三凸轮423转动时，分别带动第一夹持件521和第三夹持件523渐渐从收容槽15的通孔1511内伸出。
同时，当位于偏心凸轮22相对两侧的两个齿条30向右运动，带动第二夹持模组500的第二传动组件402的第二齿轮432和第四传动组件404的第四齿轮434沿顺时针方向转动，从而带动第二夹持模组500的第二传动组件402的第二凸轮422和第四传动组件404的第四凸轮424沿顺时针方向转动。当第二凸轮422和第四凸轮424转动时，分别带动第二夹持件522和第四夹持件524渐渐从收容槽15的通孔1511内缩回。
当翻转板10转动90度时，每个凸轮42与其相接触的夹具组件50的固定板51成一定夹角（约45度），此时，四个夹持件52均从收容槽15的通孔1511伸出一半，工件60被夹持，从而避免工件60在翻转过程中脱落。
当翻转板10继续旋转时，第一夹持模组400的第一夹持件521和第三夹持件523逐渐伸出，第二夹持模组500的第二夹持件522和第四夹持件524逐渐缩回。当翻转板10翻转至180度时，第一夹持模组400的第一夹持件521和第三夹持件523伸出到极限位置从而夹持工件60，而第二夹持模组500的第二夹持件522和第四夹持件524完全缩回至收容槽15的通孔1511内，方便工件60的加工与取放。此时，翻转装置100带动工件60产品完成翻转动作。
在本实施方式中，第一夹持模组400和第二夹持模组500分别包括两个独立的传动组件40，但不限于此，第一夹持模组400和第二夹持模组500中的传动组件40也可以是一个整体的结构或者多个独立的传动组件40，并不影响其抵触并驱动该第一夹持模组400和第二夹持模组500的夹具组件50夹持或松开工件。同时，第一夹持模组400和第二夹持模组500分别包括两个独立的夹具组件50，但不限于此，第一夹持模组400和第二夹持模组500中的夹具组件50也可以是一个整体的结构或者多个独立的夹具组件50，并不影响其夹持或松开工件。
上述翻转装置，翻转板在带动工件翻转的同时，通过偏心凸轮、齿条、加持模组将动力分别传送至夹持模组的夹具组件，使夹具组件夹持或者松开工件，实现翻转的同时夹持工件且翻转好之后工件上方的夹持件松开而下方的夹持件扶持工件，以便后续工序的进行。同时，该翻转装置结构简单、动力较少且成本较低。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种翻转装置，用于翻转工件，其特征在于：包括翻转板、凸轮组件、分别位于凸轮组件相对两侧的两个齿条、分别位于工件相对两侧的第一夹持模组和第二夹持模组；该翻转板包括一动力输入轴；该凸轮组件套设于动力输入轴上且包括一偏心凸轮；每个齿条包括传动部及与该传动部相连的凸面部，该传动部上设有第一接合面及与该第一接合面相对的第二接合面，该凸面部与偏心凸轮始终相切；每个夹持模组包括传动组件和夹具组件；该第一夹持模组的传动组件与该两个齿条的传动部的第一接合面啮合，该第二夹持模组的传动组件与该两个齿条的传动部的第二接合面啮合；该传动组件与该夹具组件相抵触并驱动该夹具组件夹持或松开工件，当第一夹持模组和第二夹持模组其中之一的夹具组件夹持工件时，而另一个夹持模组的夹具组件松开工件。
2.如权利要求1所述的翻转装置，其特征在于：所述翻转板进一步包括凹设于该翻转板靠近该动力输入轴的一端面上的两个滑槽，所述每个齿条的凸面部设有滑动块，该滑动块收容于相应的滑槽内。
3.如权利要求1所述的翻转装置，其特征在于：所述该偏心凸轮和该齿条均具有磁性。
4.如权利要求1所述的翻转装置，其特征在于：所述翻转板进一步包括分别凹设于该翻转板两侧的两个收容槽及贯穿于该翻转板的容纳部，该工件收容于该容纳部内。
5.如权利要求4所述的翻转装置，其特征在于：每个收容槽的靠近动力输入轴的侧面上设置有与该翻转板的端面相贯通的轴承通孔；每个传动组件包括传动轴、分别固定于传动轴两端的凸轮和齿轮，该传动轴能够转动地穿设于该轴承通孔内，该齿轮与相应的齿条的传动部啮合。
6.如权利要求5所述的翻转装置，其特征在于：每个收容槽的底面设有通孔，每个夹具组件包括固定板和固定于该固定板上的夹持件，该固定板与相对应传动组件的凸轮相抵触，该夹持件收容于该通孔内。
7.如权利要求6所述的翻转装置，其特征在于：所述通孔包括靠近收容槽的底面的第一通孔部和与第一通孔部同轴心的第二通孔部，该第一通孔部的直径大于该第二通孔部的直径。
8.如权利要求7所述的翻转装置，其特征在于：所述翻转板具有设有所述通孔的第一通孔部内弹簧，且该弹簧用于套设在相应的夹持件上。
9.如权利要求4所述的翻转装置，其特征在于：所述翻转板进一步包括两个侧板，该侧板盖设于相应的收容槽上。
10.如权利要求5所述的翻转装置，其特征在于：所述翻转板进一步包括罩设于设有动力输入轴的端面上的安全罩，该两个齿条和该传动组件的齿轮均收容在该安全罩内。
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