CN106829822A - 一种板材件翻转设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板材件翻转设备，可以提高操作效率，降低工人的工伤危险，降低生产成本，提升经济效益。其技术方案为：板材件翻转设备主要由底座、拖链、操作站、小件翻转机构、小件移送机构等零部件组合而成，其功能可满足板材件的翻转加工需求。板材件翻转设备中设计了多组电磁铁，利用电磁铁具有的吸附功能辅助设备完成对板材件的翻身和移送操作。板材件翻转设备中设计了蜗轮变速驱动机构，通过此机构具有的传动、变速自锁以及限位功能来控制小件竖向移动距离。板材件翻转设备中设计了多组限位开关，可通过这多组限位开关来控制相应机构的相应运动。

Description

一种板材件翻转设备

技术领域

本发明涉及一种翻转设备，尤其涉及针对板材件的翻转设备。

背景技术

在某些板材类小件加工制作过程中，当小件其中的一个大面加工完毕后，需要将此小件翻转180°后对另一个大面进行加工。针对此类板材件的翻身问题，按照传统的做法，操作工人一般采用的方式有两种：一种是当板材件的重量在50KG以内的，可以由工人以徒手的方式将板材件翻转。此操作模式的缺点是效率低劳动强度高危险系数高,稍有不慎就会给操作人员造成肢体伤害。第二种是当板材件的重量在50KG以上时，一般借助叉车或起重设备对板材件进行翻身。此操作模式的缺点是不专业，生产成本高。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供了一种板材件翻转设备，可以提高操作效率，降低工人的工伤危险，降低生产成本，提升经济效益。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种板材件翻转设备，包括底座、小件移送机构、翻转机构、操作站和拖链，其中底座承载板材件翻转设备的所有机构零部件以及待翻转板材件，翻转机构将板材件逐一翻转后放置到小件搁置架的小件托盘上，小件移送机构是将位于一个小件托盘上的经翻转机构翻转的板材件移送到另一个小件托盘上，操作站开启或关闭板材件翻转设备。

根据本发明的板材件翻转设备的一实施例，底座上设置移送机构滑轨、小件托盘搁置架、限位桩及限位开关、拖链槽、小件搁置架、总配电箱及控制机构、接线盒，小件托盘搁置架上设有尼龙垫板，小件搁置架临时放置已被翻转但还未被移送到另一个小件托盘上的板材件。

根据本发明的板材件翻转设备的一实施例，小件移送机构包括水平移送机构驱动装置、拖链、移送机构框架、配电箱及控制装置、小件竖向移动装置，其中水平移送机构驱动装置包括框架、走轮支座、走轮、伞形驱动齿轮、驱动电机，小件竖向移动装置包括上位限行开关、移送电磁铁、蜗轮驱动装置、齿条竖杆和竖杆驱动电机。

根据本发明的板材件翻转设备的一实施例，小件翻转机构由旋臂系统主支架、旋臂系统组成，旋臂系统由旋臂装置、旋臂旋转装置、旋臂系统支座、旋臂升降装置组成，旋臂系统主支架上设置主支架立柱联接板和齿条，旋臂升降装置驱使旋臂装置做上下垂直运动，旋臂旋转装置驱使旋臂装置做绕轴运动。

根据本发明的板材件翻转设备的一实施例，旋臂装置包括电磁铁、旋臂、旋臂驱动齿轮、旋臂心轴、心轴压板、电缆保护钢管、电缆保护钢管压板、缓冲弹簧、限位开关，其上设有防坠板的电磁铁吸取待翻转小件，旋臂支撑端部的电磁铁以及处于翻转状态的板材件，缓冲弹簧用于当旋臂系统下行去吸取待翻转的板材件时起到缓冲作用，保护零部件不受到来自翻转机构下行惯性力的冲击破坏。

根据本发明的板材件翻转设备的一实施例，旋臂装置还包括小件防坠装置，小件防坠装置包括底座、托板、丝杠和丝杠压板。

根据本发明的板材件翻转设备的一实施例，旋臂系统支座包括限位开关、变速装置支撑架、传动轴及爬行齿轮支座，旋臂升降装置包括驱动电机、升降蜗轮变速装置、驱动齿轮、传动轴及爬行齿轮、蜗轮轴支撑架、限位开关，旋臂旋转装置包括旋转驱动电机、旋转装置蜗轮蜗杆、蜗杆支架、限位开关、蜗轮支架、旋臂驱动齿轮、电缆保护钢管及支座。

根据本发明的板材件翻转设备的一实施例，升降蜗轮变速装置上设有连接套、驱动电机、蜗轮轴支撑架、蜗轮、蜗杆、蜗杆支座、爬行驱动轴及主驱动齿轮、爬行驱动轴及副驱动齿轮。

根据本发明的板材件翻转设备的一实施例，操作站还调节小件翻转以及移送速度。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的板材件翻转设备主要由底座、拖链、操作站、小件翻转机构、小件移送机构等零部件组合而成，其功能可满足板材件的翻转加工需求。板材件翻转设备中设计了多组电磁铁，利用电磁铁具有的吸附功能辅助设备完成对板材件的翻身和移送操作。板材件翻转设备中设计了蜗轮变速驱动机构，通过此机构具有的传动、变速自锁以及限位功能来控制小件竖向移动距离。板材件翻转设备中设计了多组限位开关，可通过这多组限位开关来控制相应机构的相应运动。

附图说明

图1A示出了本发明的板材件翻转设备工作现场及工作状态的正面示意图。

图1B示出了本发明的板材件翻转设备工作现场及工作状态的背面示意图。

图2示出了本发明的板材件翻转设备处于非工作状态的示意图。

图3A示出了底座的示意图。

图3B示出了小件搁置架的示意图。

图4A示出了小件移送机构的正面示意图。

图4B示出了小件移送机构的背面示意图。

图4C示出了水平移送机构驱动装置的示意图。

图4D示出了小件竖向移动装置的正面示意图。

图4E示出了小件竖向移送装置的背面示意图。

图4F示出了伞形驱动齿轮防护罩的示意图。

图4G示出了拖链示意图。

图5A示出了翻转机构的正面示意图。

图5B示出了翻转机构的背面示意图。

图5C示出了旋臂系统的正面示意图。

图5D示出了旋臂系统的背面示意图。

图5E示出了旋臂装置的正面示意图。

图5F示出了旋臂装置的背面示意图。

图5G示出了小件防坠装置的示意图。

图5H示出了旋臂系统主支架的示意图。

图5I示出了钢板翻转电磁铁的示意图。

图5J示出了旋臂系统支座正面示意图。

图5K示出了旋臂系统支架背面示意图。

图5L示出了旋臂升降装置的正面示意图。

图5M示出了旋臂升降装置的背面示意图。

图5N示出了升降蜗轮变速装置的正面示意图。

图5O示出了升降蜗轮变速装置的背面示意图。

图5P示出了旋臂升降装置防护罩的示意图。

图5Q示出了旋臂旋转装置的正面示意图。

图5R示出了旋臂旋转装置的背面示意图。

图6示出了操作站的示意图。

图7示出了小件托盘的示意图。

图8示出了将盛有板材件的托盘放到托盘搁置架上的示意图。

图9示出了旋臂旋转至水平状态的示意图。

图10示出了旋臂下行示意图。

图11示出了旋臂逆时针旋转45°状态示意图。

图12A示出了旋臂逆时针旋转90°状态示意图。

图12B示出了旋臂逆时针旋转180°状态示意图。

图13示出了旋臂系统下行状态示意图。

图14示出了启动小件移送机构状态示意图。

图15示出了竖杆上行状态示意图。

图16示出了小件移送机构水平移送状态(空载)示意图。

图17A示出了小件移送机构竖杆下行状态示意图。

图17B示出了竖杆与磁铁联接状态示意图。

图18示出了小件移送机构竖杆上行状态示意图。

图19示出了小件移送机构水平移送状态(重载)示意图。

图20示出了将被移动的板材件放置在小件托盘上的状态示意图。

图21示出了竖杆上行及旋臂逆时针旋转状态(翻转第二块板材小件)示意图。

具体实施方式

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1A和1B示出了板材件翻转设备的工作场面，小件翻转设备7对板材件6(也称为小件)进行翻转处理，最后交给叉车8。继而参见图2，板材件翻转设备包括底座1、小件移送机构2、翻转机构3、操作站4、拖链5。

底座1用于承载与板材件翻转设备有关的所有机构零部件以及待翻转板材件。参见图3A，底座1上设置移送机构滑轨12、小件托盘搁置架13、限位桩及限位开关14、拖链槽15、小件搁置架16、总配电箱及控制机构17、接线盒18。小件搁置架16用于临时放置已被翻转但还未被移送到另一个小件托盘(其形状如图7所示)上的板材件。参见图3B，小件搁置架16上设有尼龙垫板162。

小件移送机构2由多个装置组成，用于当板材件经翻转后，通过小件移送机构2将其移送到另一个小件托盘上，然后再由叉车将翻转后的板材件铲运到相应工位或区域。参见图4A和4B，小件移送机构2包括：水平移送机构驱动装置21、如图4G所示的拖链22、移送机构框架23、配电箱及控制装置24、小件竖向移动装置25。

参见图4C，水平移送机构驱动装置21进一步包括：框架211、走轮支座212、走轮213、伞形驱动齿轮214和驱动电机215。伞形驱动齿轮214外还安装了如图4F所示的防护罩。参见图4D和4E，小件竖向移动装置25进一步包括：上行限位开关251、移送电磁铁252、蜗轮驱动装置253、齿条竖杆254、竖杆驱动电机255。

如图5A和5B所示，翻转机构3由旋臂系统主支架32、旋臂系统31组成。如图5C和5D所示，旋臂系统31又由旋臂装置311、旋臂旋转装置312、旋臂系统支座313、旋臂升降装置314、旋臂升降装置防护罩315等机柜零部件组成。翻转机构3用于将板材件逐一翻转180°后再将其放置到小件搁置架16上，最后再由小件移送机构2移送至小件托盘上。

如图5E所示，旋臂装置311由电磁铁3111、旋臂3112、旋臂驱动齿轮3113、旋臂心轴3114、心轴压板3115、电缆保护钢管3116、电缆保护钢管压板3117、缓冲弹簧3118、限位开关3119组成。电磁铁3111的作用是吸取待翻转板材件，旋臂3112用于支撑端部电磁铁3111以及处于翻转状态中的板材件。缓冲弹簧3118用于当旋臂系统下行去吸取待翻转的板材件时，起到缓冲作用，保护爬行齿轮以及其他相应零部件不受到来自翻转机构下行惯性力的冲击破坏。

较佳的，如图5F所示，在旋臂装置311的背面安装小件防坠装置31110,。因为磁铁的侧滑方向吸力一般为垂直吸力的1/4～1/3，正是出于上述因素考虑，为了防止工作状态中的旋臂在呈竖直状态时会造成其端部的电磁铁吸力不足而会使被吸取的板材件发生侧滑脱落的现象，因而设置了此小件防坠装置31110。如图5G所示，小件防坠装置31110中包括底座311101、托板311102、丝杠311103以及丝杠压板311104。在设备处于工作状态中时，可以通过此装置中的托板以及其他零部件的共同作用，从根本上消除因磁铁吸力不足而存在的安全隐患。

参见图5H，旋臂系统主支架32上设有主支架立柱联接板322以及齿条323。如图5I所示，电磁铁3111上还设有防坠板31112。如图5J和5K所示，旋臂系统支座313上设有限位开关3131、变速装置支撑架3133、传动轴及爬行齿轮支座3134。

旋臂升降装置314用于在驱动电机、升降蜗轮变速装置、驱动齿轮以及齿条等相关零部件的共同作用下，驱使旋臂装置做上下垂直运动。如图5L和5M所示，旋臂升降装置314包括驱动电机3141、升降蜗轮变速装置3142、驱动齿轮3143、传动轴及爬行齿轮3144、蜗轮轴支撑架3146、限位开关3147。

如图5N和5O所示，升降蜗轮变速装置3142进一步包括：连接套31421、驱动电机31422、蜗轮轴支撑架31423、蜗轮31424、蜗杆31425、蜗杆支座31426、爬行驱动轴及主驱动齿轮31427、爬行驱动轴及副驱动齿轮31428。

图5P示出了旋臂升降装置314的防护罩的形状。

如图5Q和5R所示，旋臂旋转装置312用于在旋转驱动电机、旋臂驱动齿轮等相关零部件的共同作用下，驱使旋臂装置311做绕轴运动。旋臂旋转装置312进一步包括：旋转驱动电机3121、旋转装置蜗轮及蜗杆3122、蜗杆支架3123、限位开关3124、蜗轮支架3125、旋臂驱动齿轮3126、电缆保护钢管及支座3127。

如图6所示，操作站用于开启或关闭板材件翻转设备，同时还具备调节板材件翻转以及移送速度的功能。

板材件翻转设备的运行过程详述如下。

首先，根据板材件的类型和规格选择板材件翻转设备。

然后，进行板材件翻转设备7的具体操作。

(1)如图8所示，使用叉车或其他设备将盛有板材件的小件托盘放置到托盘搁置架上。

(2)如图9所示，开通电源，启动旋臂旋转驱动电机，使旋臂做逆时针旋转。当旋转至呈水平状态时，通过设置在旋臂3112下方的限位开关3119的限制作用而使旋臂驱动电机自动停止运行。

(3)如图10所示，启动旋臂升降驱动电机，使旋臂升降装置带动旋臂3112做下行运动，当下行至一定距离后，设备会通过设置在旋臂3112端部的限位开关3119的限制作用，而使旋臂升降驱动电机自动停止运行并同时开启旋臂端部的电磁铁3111，使电磁铁3111牢牢吸附住待翻转板材件6。

(4)如图11、12A和12B所示，再次启动旋臂旋转驱动电机，使旋臂做顺时针旋转。当旋转至180°时(此时板材件呈水平状态)，同样通过设置在旋臂下方的限位开关的限制作用而使旋臂驱动电机自动停止运行。

(5)如图13所示，再次启动旋臂升降驱动电机，使旋臂驱动装置带动旋臂以及旋臂电磁铁上吸附的板材件做下行运动，当下行至一定距离后，设备会通过设置在小件搁置架161上的限位开关256以及设置在旋臂系统支座上的限位开关(此限位开关起极限限位作用)的限制作用，而使旋臂升降驱动电机以及电磁铁自动停止运行。

(6)如图14、15所示，启动小车移送机构中的竖杆竖向驱动装置，通过小件竖向移动装置使小件移送机构2中的竖杆上行，目的是为了避免小件移送机构在做水平垂直运动时，其竖杆和电磁铁会与小件搁置架23相撞，而对设备造成损坏。当竖杆上行至一定高度时，设备会通过设置在移送电磁铁上的限位开关251而使竖杆上行驱动电动机自动停止运行。

(7)如图16所示，启动小车移送机构中的水平移动驱动装置，通过水平移动驱动装置中的大车行走驱动电机，使小件移送机构做水平直线(向小件搁置架方向)运动。当行走至设定距离时，设备会通过设置在限位桩14上的限位开关251而使水平移动驱动装置中的驱动电机自动停止运行。

(8)如图17A、17B所示，启动电磁铁3111以及竖杆控制机构，使竖杆下行。当下行至一定距离后(此时电磁铁已经触及并吸附住待移送板材件)，在蜗轮蜗杆装置(具备限位自锁功能)及竖杆下行限位开关256的控制下，其驱动电机会自动停止运行。在设计过程中，电磁铁与连接轴的连接采用的是滑动式柔性连接，电磁铁252与连接轴258连接的连接孔采用了竖向腰形连接孔257。这样设计的好处是可以使竖杆254在下行过程中起到很好的缓冲作用，而使上部的蜗轮蜗杆装置及下部的电磁铁免于受到来自竖杆下行惯性力的冲击。

(9)如图18所示，启动竖杆控制机构，使竖杆上行。当上行至一定距离后，设备会通过设置在移送电磁铁上的限位开关251而使竖杆上行驱动电动机自动停止运行。

(10)如图19所示，启动小车移送机构中的水平移动驱动装置，通过水平移动驱动装置中的大车行走驱动电机，使小件移送机构做水平直线运动(向与小件搁置架相反的方向)。当行走至所设定距离时，设备会通过设置在限位桩上的限位开关而使水平移动驱动装置中的驱动电机自动停止运行。

(11)如图20所示，启动竖杆控制机构，使竖杆下行。当下行至一定距离后在蜗轮蜗杆装置以及竖杆下行限位开关的控制下，其驱动电机会自动停止运行，竖杆下端部的电磁铁252也会同时关闭。

(12)如图21所示，启动竖杆控制机构，使竖杆上行。当竖杆在上行至一定高度时，设备会通过设置在移送电磁铁上的限位开关而使竖杆上行驱动电动机自动停止运行。同时启动旋臂控制系统，使旋臂做逆时针旋转，开始对下一块板材件进行翻转。其操作程序同第一块板材件翻转及移送程序。

(13)此翻转及移送设备在使用过程中可以手工逐步操作，也可以设定程序由设备自行运行。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (9)

1.一种板材件翻转设备，其特征在于，包括底座、小件移送机构、翻转机构、操作站和拖链，其中底座承载板材件翻转设备的所有机构零部件以及待翻转板材件，翻转机构将板材件逐一翻转后放置到小件搁置架的小件托盘上，小件移送机构是将位于一个小件托盘上的经翻转机构翻转的板材件移送到另一个小件托盘上，操作站开启或关闭板材件翻转设备。

2.根据权利要求1所述的板材件翻转设备，其特征在于，底座上设置移送机构滑轨、小件托盘搁置架、限位桩及限位开关、拖链槽、小件搁置架、总配电箱及控制机构、接线盒，小件托盘搁置架上设有尼龙垫板，小件搁置架临时放置已被翻转但还未被移送到另一个小件托盘上的板材件。

3.根据权利要求1所述的板材件翻转设备，其特征在于，小件移送机构包括水平移送机构驱动装置、拖链、移送机构框架、配电箱及控制装置、小件竖向移动装置，其中水平移送机构驱动装置包括框架、走轮支座、走轮、伞形驱动齿轮、驱动电机，小件竖向移动装置包括上位限行开关、移送电磁铁、蜗轮驱动装置、齿条竖杆和竖杆驱动电机。

4.根据权利要求1所述的板材件翻转设备，其特征在于，小件翻转机构由旋臂系统主支架、旋臂系统组成，旋臂系统由旋臂装置、旋臂旋转装置、旋臂系统支座、旋臂升降装置组成，旋臂系统主支架上设置主支架立柱联接板和齿条，旋臂升降装置驱使旋臂装置做上下垂直运动，旋臂旋转装置驱使旋臂装置做绕轴运动。

5.根据权利要求4所述的板材件翻转设备，其特征在于，旋臂装置包括电磁铁、旋臂、旋臂驱动齿轮、旋臂心轴、心轴压板、电缆保护钢管、电缆保护钢管压板、缓冲弹簧、限位开关，其上设有防坠板的电磁铁吸取待翻转小件，旋臂支撑端部的电磁铁以及处于翻转状态的板材件，缓冲弹簧用于当旋臂系统下行去吸取待翻转的板材件时起到缓冲作用，保护零部件不受到来自翻转机构下行惯性力的冲击破坏。

6.根据权利要求5所述的板材件翻转设备，其特征在于，旋臂装置还包括小件防坠装置，小件防坠装置包括底座、托板、丝杠和丝杠压板。

7.根据权利要求4所述的板材件翻转设备，其特征在于，旋臂系统支座包括限位开关、变速装置支撑架、传动轴及爬行齿轮支座，旋臂升降装置包括驱动电机、升降蜗轮变速装置、驱动齿轮、传动轴及爬行齿轮、蜗轮轴支撑架、限位开关，旋臂旋转装置包括旋转驱动电机、旋转装置蜗轮蜗杆、蜗杆支架、限位开关、蜗轮支架、旋臂驱动齿轮、电缆保护钢管及支座。

8.根据权利要求7所述的板材件翻转设备，其特征在于，升降蜗轮变速装置上设有连接套、驱动电机、蜗轮轴支撑架、蜗轮、蜗杆、蜗杆支座、爬行驱动轴及主驱动齿轮、爬行驱动轴及副驱动齿轮。

9.根据权利要求1所述的板材件翻转设备，其特征在于，操作站还调节小件翻转以及移送速度。