CN105817943B - 自动翻转机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工领域，具体提供了一种自动翻转机构，包括工件台、电机、蜗轮减速装置、金属工件夹具、第一电磁铁、第二电磁铁。金属工件夹具转动连接于工件台的台面，第一电磁铁、第二电磁铁均设置于工件台的台面，且第一电磁铁、第二电磁铁分别位于金属工件夹具与台面的转动连接处的两侧，金属工件夹具转动至水平时，金属工件夹具与第一电磁铁或第二电磁铁接触，电机、蜗轮减速装置均设置于工件台，电机与蜗轮减速装置连接，蜗轮减速装置与金属工件夹具连接。自动翻转机构具有启动和停止平稳、定位准确可靠等效果且造价低。

Description

自动翻转机构

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体而言，涉及一种自动翻转机构。

背景技术

在目前的数控机床加工中心及其他加工自动生产线中，经常需要将工件或夹具翻转(或回转)180度。这种需要往往通过伺服电动机、回转油缸及直线油缸加齿轮齿条机构驭动来实现。但现有的翻转机构存在启动和停止不平稳、定位不准确的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动翻转机构，以达到造价低、启动和停止平稳、定位准确可靠的效果。

本发明是这样实现的：

一种自动翻转机构，包括工件台、电机、蜗轮减速装置、金属工件夹具、第一电磁铁、第二电磁铁。金属工件夹具转动连接于工件台的台面，第一电磁铁、第二电磁铁均设置于工件台的台面，且第一电磁铁、第二电磁铁分别位于金属工件夹具与台面的转动连接处的两侧，金属工件夹具转动至水平时，金属工件夹具与第一电磁铁或第二电磁铁接触，电机、蜗轮减速装置均设置于工件台，电机与蜗轮减速装置连接，蜗轮减速装置与金属工件夹具连接。

在本发明较佳的实施例中，上述自动翻转机构还包括第一位置传感器、第二位置传感器，第一位置传感器设置于第一电磁铁与转动连接处之间的台面，第一位置传感器与第一电磁铁连接，第二位置传感器设置于第二电磁铁与转动连接处之间的台面，第二位置传感器与第二电磁铁连接。

在本发明较佳的实施例中，上述蜗轮减速装置包括蜗轮减速机、联轴器，电机与蜗轮减速机连接，联轴器的一端与蜗轮减速机连接，另一端与金属工件夹具连接。

在本发明较佳的实施例中，上述金属工件夹具设置有转轴，金属工件夹具通过转轴转动连接于工件台的工作面。

在本发明较佳的实施例中，上述第一电磁铁、第二电磁铁均相对于转轴平行设置。

在本发明较佳的实施例中，上述转轴的两端均设置有转轴支撑架，两个转轴支撑架通过螺丝固定连接于工件台的台面。

在本发明较佳的实施例中，上述金属工件夹具为长方形框架结构，金属工件夹具的中间位置形成上下贯通的工件固定腔，金属工件夹具远离转动连接处的一端设置有工件夹紧装置。

在本发明较佳的实施例中，上述工件夹紧装置为活动夹紧杆，活动夹紧杆的两端滑动连接于金属工件夹具对应工件固定腔的内壁。

在本发明较佳的实施例中，上述工件台对应工件固定腔的台面还设置有一层聚丙烯材料层。

在本发明较佳的实施例中，上述第一电磁铁的顶面以及第二电磁铁顶面均低于聚丙烯材料层的顶面。

本发明实现的有益效果：通过将金属工件夹具转动连接于工件台的台面，使得金属工件夹具能够在工件台的台面上转动，将电机与蜗轮减速装置连接，再将蜗轮减速装置与金属工件夹具连接，从而通过蜗轮减速装置的结构，断电后可以实现自锁功能，从而使得金属工件夹具可以在电机以及蜗轮减速装置的带动下转动180度后停止转动，并且由于蜗轮减速装置的自锁功能使得金属工件夹具的启动和停止比较平稳。再通过分别设置在金属工件夹具与台面的转动连接处的两侧的第一电磁铁、第二电磁铁，使得金属工件夹具向两个方向转动后，均可以在磁力下作用下，吸附在第一电磁铁或第二电磁铁的表面，降低了转动停止时因碰撞产生而产生的反弹力，从而使得金属工件夹具停止转动时更加稳定。并且第一电磁铁、第二电磁铁也能对金属工件夹具起到支撑作用，使得金属工件夹具能够比较准确地定位，从而其转动停止后能够处于水平状态。该自动翻转机构的结构简单，操作方便，造价比较低，并且能够很好地使金属工件夹具转动操作的启动和停止非常平稳、定位准确可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的自动翻转机构的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的自动翻转机构的侧视图；

图3为本发明的实施例提供的自动翻转机构的金属工件夹具的剖面结构示意图。

附图标记汇总：自动翻转机构100；工件台110；聚丙烯材料层111；电机120；蜗轮减速装置130；蜗轮减速机131；联轴器132；金属工件夹具140；转轴141；工件固定腔142；活动夹紧杆143；第一滑槽144；第二滑槽145；锁紧螺丝146；第一电磁铁150；第二电磁铁160；第一位置传感器170；第二位置传感器180；转轴支撑架190；螺丝191。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见附图1，本发明的实施例提供的一种自动翻转机构100，包括工件台110、电机120、蜗轮减速装置130、金属工件夹具140、第一电磁铁150、第二电磁铁160。

工件台110为整个自动翻转机构100的支撑结构，金属工件夹具140的转动操作以及后续对工件的加工操作均在工件台110上进行。本实施例中，工件台110为长方体形，工件台110的台面比较光滑，以便于进行加工操作。当然，其他实施例中，工件台110也可以实际加工情况为圆柱状或者其他不规则的形状，工件台110的底部也可以安装支撑架，使得工件台110的台面具有一定的高度，以便于加工操作。本实施例中，工件台110的材质为钢制材料，从而其具有较高的机械强度，有利于对工件进行加工操作。当然，其他实施例中，也可以根据生产加工的工件的情况选择木质材料或塑料材料等其他材料制成，并不以此实施例为限。

金属工件夹具140是用于夹住工件而便于对工件进行加工的构件，具体地，参见附图3，本实施例中，由于工件为长方体形的板状材料，从而金属工件夹具140为长方形框架结构，其一端设置有转轴141，转轴141与金属工件夹具焊接，这种形状的金属工件夹具140便于其进行稳定的180度的旋转。金属工件夹具140的中间位置形成上下贯通的工件固定腔142，工件固定腔142为四根长方体形的杆围成的长方体形腔体，金属工件夹具140远离转轴141的一端设置有工件夹紧装置，将工件放置于工件固定腔142内后，再通过工具夹紧装置对工件进行夹紧后，即可进行转动以及其他加工操作。金属工件夹具140的材质可以根据加工强度以及工件的种类选择钢、铁、铝等，但其材质应当能够和磁铁吸合。

进一步地，本实施例中，工件夹紧装置为活动夹紧杆143，活动夹紧杆143的两端滑动连接于金属工件夹具140对应工件固定腔142的内壁。具体地，金属工件夹具140与活动夹紧杆143连接的两个内壁均设置有第一滑槽144，两个第一滑槽144均远离转轴141一端，活动夹紧杆143的两端与分别与两个第一滑槽144匹配。金属工件夹具140设置第一滑槽144的两根杆上还设置有两个第二滑槽145，两个第二滑槽145分别与两个第一滑槽144连通。两个锁紧螺丝146分别穿过两个第二滑槽145与活动夹紧杆143的两个滑动端螺纹连接，即活动夹紧杆143的两个滑动端均设置有螺孔，两个螺孔与两个锁紧螺丝146配合，两个锁紧螺丝146的螺帽均可以抵紧金属工件夹具140的外壁锁紧活动夹紧杆143，使其不能移动。进行操作时先将不同尺度的工件放进工件固定腔142内，再移动活动夹紧杆143对工件进行夹紧后，旋拧锁紧螺丝146对活动夹紧杆143进行固定，再对工件进行转动以及加工等操作。

上述金属工件夹具140的结构设置，使得金属工件夹具140可以同时适用于几个不同宽度的长方体工件，并且进行夹紧操作时比较方便快捷。当然，其他实施例中，金属工件夹具140的形状可以根据不同的工件进行调整，例如，圆形或菱形等。金属工件夹具140的结构也可以是其他结构，只要能够实现对工件的夹紧，例如，金属工件夹具140可以包括上下两个夹件，两个夹件的一端转动连接，将工件放入二者之间后，再将两个夹件远离转动连接一端锁紧。

参见附图1，附图2，金属工件夹具140转动连接于工件台110的台面。金属工件夹具140的转轴141的两端均设置有转轴支撑架190，两个转轴支撑架190固定连接工件台110的台面，转轴支撑架190的两端设置有两个螺丝191，通过两个螺丝191将转轴支撑架190固定在工件台110的台面。转轴支撑架190设置有与转轴141端部连接的连接腔，转轴141的端部可以在连接腔内转动。转轴141与转轴支撑架190之间的转动，可以通过轴承的连接等方式实现。

上述结构设置，使得金属工件夹具140可以很好地在工件台110上进行转动，并且能够与工件台110的台面能够具有一定的距离，使得金属工件夹具140能够在两个方向均转动至水平状态。

参见附图1，第一电磁铁150、第二电磁铁160均设置于工件台110的台面，且第一电磁铁150、第二电磁铁160分别位于金属工件夹具140与台面的转动连接处的两侧，金属工件夹具140转动至水平时，金属工件夹具140与第一电磁铁150或第二电磁铁160接触。也就是说金属工件夹具140向一个方向转动至水平后与第一电磁铁150接触，而向另一个相反的方向转动至水平时与第二电磁铁160接触。第一电磁铁150和第二电磁铁160通电时均可产生吸力，从而使得金属工件夹具140转动至与第一电磁铁150或第二电磁铁160接触时，让金属工件夹具140将要接触的第一电磁铁150或第二电磁铁160处于通电状态，即可产生一个吸力，使得转动停止时能够吸住金属工件夹具140，降低了金属工件夹具140停止时因碰撞产生的反弹力，从而使得金属工件夹具140能够稳定地停止转动。

具体地，本实施例中，第一电磁铁150、第二电磁铁160均相对于转轴141平行设置。第一电磁铁150与第二电磁铁160的形状大小以及厚度相同。且金属工件夹具140转动至与第一电磁铁150或第二电磁铁160的顶面接触时，金属工件夹具140所夹工件处于水平状态。上述设置使得金属工件夹具140能够更好地与第一电磁铁150以及第二电磁铁160进行接触。也能够使得第一电磁铁150以及第二电磁铁160停止时能够对金属工件夹具140进行更好地支撑，使得金属工件夹具140能够保持很好的水平精度。

进一步地，本实施例中，自动翻转机构100还包括第一位置传感器170、第二位置传感器180，第一位置传感器170设置于第一电磁铁150与转动连接处之间的台面，第一位置传感器170与第一电磁铁150连接，第二位置传感器180设置于第二电磁铁160与转动连接处之间的台面，第二位置传感器180与第二电磁铁160连接。第一位置传感器170设置于第一电磁铁150的一侧，靠近第一电磁铁150，当金属工件夹具140快转动至第一电磁铁150时，第一位置传感器170即可检测到金属工件夹具140并发出信号给控制器，使得第一电磁铁150通电产生磁吸力。金属工件夹具140与第一电磁铁150接触稳定后，再断开电源。这种设置使得在需要通电的情况下才对第一电磁铁150进行通电，从而节约了成本，也使得其操作更精细化。同样地，第二位置传感器180的设置相对于转轴141与第一位置传感器170对称设置。当然，其他实施例中，第一位置传感器170与第二位置传感器180的位置可以根据实际情况进行调整。

电机120、蜗轮减速装置130均固定连接于工件台110，电机120与蜗轮减速装置130连接，蜗轮减速装置130与金属工件夹具140连接。通过电机120带动蜗轮减速装置130运动，蜗轮减速装置130再带动金属工件夹具140进行转动，其操作更加自动化，并且通过蜗轮减速装置130来驱动金属工件夹具140转动，使得其启动更加稳定。同时由于蜗轮减速装置130断电时具有的自锁功能，从而可以在金属工件夹具转动至水平位置，即与第一电磁铁150或第二电磁铁160接触时，断开蜗轮减速装置130的电源，即可锁住金属工件夹具140，使得其能够比较稳定的停止转动。

进一步地，本实施例中，蜗轮减速装置130包括蜗轮减速机131、联轴器132，电机120与蜗轮减速机131连接，联轴器132的一端与蜗轮减速机131连接，联轴器132的另一端与金属工件夹具140的转轴141连接。通过联轴器132的方式将金属工件夹具140与蜗轮减速机131固定连接，使得其蜗轮减速机131的驱动更加稳定。

由于在金属工件夹具140转动至水平时，其固定的待加工的工件与工件台110的台面具有一定的距离，从而在对工件加工时，容易使得工件发生变形，特别是类似于EVA一样的软性材料。因此，参见附图1，附图2，本实施例中，工件台110对应工件固定腔142的台面还设置有一层聚丙烯材料层111。通过聚丙烯材料层111可以用来垫住待加工的工件，使得机床的加工效果更好。特别有利于对软性材料的加工。进一步地，第一电磁铁150的顶面以及第二电磁铁160顶面均低于聚丙烯材料层111的顶面。从而聚丙烯材料层111能够很好地对工件进行支撑。当然，其他实例中，可以根据工件的形状等对聚丙烯材料层111的形状厚度等进行调整。

综上所述，通过将金属工件夹具140转动连接于工件台110的台面，使得金属工件夹具140能够在工件台110的台面上转动。并且将电机120与蜗轮减速装置130连接，再将蜗轮减速装置130与金属工件夹具140连接，从而通过蜗轮减速装置130断电后可以实现自锁的功能，从而使得金属工件夹具140可以在电机120以及蜗轮减速装置130的带动下转动180度后停止转动，并且由于其断电自锁功能使得金属工件夹具140的启动和停止比较平稳。再通过分别设置在金属工件夹具140与台面的转动连接处的两侧的第一电磁铁150、第二电磁铁160，使得金属工件夹具140向两个方向转动后，均可以在磁力下作用下，吸附在第一电磁铁150或第二电磁铁160的表面，降低停止时转动时因碰撞产生而产生的反弹力，从而使得金属工件夹具140停止转动时更加稳定。并且第一电磁铁150、第二电磁铁160也能对金属工件夹具140起到支撑作用，使得金属工件夹具140能够比较准确地定位，从而其转动停止后能够处于水平状态。该自动翻转机构100的结构简单，操作方便，造价比较低，并且能够很好地使金属工件夹具140转动操作的启动和停止非常平稳、定位准确可靠。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和表示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种自动翻转机构，其特征在于，包括工件台、电机、蜗轮减速装置、金属工件夹具、第一电磁铁、第二电磁铁，所述金属工件夹具转动连接于所述工件台的台面，所述第一电磁铁、所述第二电磁铁均设置于所述工件台的所述台面，且所述第一电磁铁、所述第二电磁铁分别位于所述金属工件夹具与所述台面的转动连接处的两侧，所述金属工件夹具转动至水平时，所述金属工件夹具与所述第一电磁铁或所述第二电磁铁接触，所述电机、所述蜗轮减速装置均设置于所述工件台，所述电机与所述蜗轮减速装置连接，所述蜗轮减速装置与所述金属工件夹具连接。

2.根据权利要求1所述的自动翻转机构，其特征在于，所述自动翻转机构还包括第一位置传感器、第二位置传感器，所述第一位置传感器设置于所述第一电磁铁与所述转动连接处之间的所述台面，所述第一位置传感器与所述第一电磁铁连接，所述第二位置传感器设置于所述第二电磁铁与所述转动连接处之间的所述台面，所述第二位置传感器与所述第二电磁铁连接。

3.根据权利要求1所述的自动翻转机构，其特征在于，所述蜗轮减速装置包括蜗轮减速机、联轴器，所述电机与所述蜗轮减速机连接，所述联轴器的一端与所述蜗轮减速机连接，另一端与所述金属工件夹具连接。

4.根据权利要求1所述的自动翻转机构，其特征在于，所述金属工件夹具设置有转轴，所述金属工件夹具通过所述转轴转动连接于所述工件台的工作面。

5.根据权利要求4所述的自动翻转机构，其特征在于，所述第一电磁铁、所述第二电磁铁均相对于所述转轴平行设置。

6.根据权利要求4所述的自动翻转机构，其特征在于，所述转轴的两端均设置有转轴支撑架，两个所述转轴支撑架通过螺丝固定连接于所述工件台的所述台面。

7.根据权利要求1所述的自动翻转机构，其特征在于，所述金属工件夹具为长方形框架结构，所述金属工件夹具的中间位置形成上下贯通的工件固定腔，所述金属工件夹具远离所述转动连接处的一端设置有工件夹紧装置。

8.根据权利要求7所述的自动翻转机构，其特征在于，所述工件夹紧装置为活动夹紧杆，所述活动夹紧杆的两端滑动连接于所述金属工件夹具对应所述工件固定腔的内壁。

9.根据权利要求7所述的自动翻转机构，其特征在于，所述工件台对应所述工件固定腔的台面还设置有一层聚丙烯材料层。

10.根据权利要求9所述的自动翻转机构，其特征在于，所述第一电磁铁的顶面以及第二电磁铁顶面均低于所述聚丙烯材料层的顶面。