CN109279310B - 一种板状物自动翻转设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板状物自动翻转设备，包括支架、导轨、滑板、翻转轴，用于将所述板状物夹紧的夹紧机构、驱动装置和传动机构，所述导轨设置在所述支架上；所述滑板可移动地设置在所述导轨上，所述翻转轴可转动地安装在所述滑板上，所述夹紧机构固定在所述翻转轴上，并随着所述翻转轴的转动而翻转；所述传动机构分别连接所述翻转轴和所述驱动装置，用于将所述驱动装置的动力传送给所述翻转轴，使所述翻转轴同时进行转动和直线位移。本发明通过翻转轴的转动和直线位移同时进行，二者共用一套驱动装置，实现了门板翻转180°和连续翻转的问题，节约成本，翻转平稳，安全性高。

Description

一种板状物自动翻转设备

技术领域

本发明涉及自动翻转设备技术领域，并且更具体地，涉及到一种板状物自动翻转设备。

背景技术

近几年随着房地产行业的快速发展，带动了我国装修材料的快速发展，如木门等板状材料的加工处理也进入了快速发展期。

目前我国的木门行业发展中存在的主要问题有：设备落后、自动化水平低、木工机械研发能力不强，导致大多数企业依然采用传统手工模式组织生产，不仅产量低，速度慢，并且质量也无法保证。

因此，市场上迫切需求木门行业的自动化或者半自动化设备来解决以上问题。

发明内容

本发明针对上述问题，目的在于提供一种板状物自动翻转设备，其能解决现有技术的自动化水平低，生产速度慢的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的实施例公开了一种板状物自动翻转设备，包括支架、导轨、滑板、翻转轴，用于将所述板状物夹紧的夹紧机构、驱动装置和传动机构，其中，

所述导轨设置在所述支架上；

所述滑板可移动地设置在所述导轨上，所述翻转轴可转动地安装在所述滑板上，

所述夹紧机构固定在所述翻转轴上，并随着所述翻转轴的转动而翻转；

所述传动机构分别连接所述翻转轴和所述驱动装置，用于将所述驱动装置的动力传送给所述翻转轴，使所述翻转轴同时进行转动和直线位移。

进一步地，所述传动机构包括可转动地固定在所述滑板上的移载轴、固定在所述翻转轴上的翻转轮、固定在所述移载轴上的移载轮和过渡轮，其中，

所述夹紧机构固定在所述翻转轮上；

所述驱动机构通过第一传动件带动所述移载轮转动，使移载轴沿所述导轨长度的方向直线运动；

所述过渡轮通过第二传动件带动所述翻转轮转动。

进一步地，所述第一传动件和所述第二传动件均为链条，所述翻转轮、所述过渡轮和所述移载轮均为齿轮；并且，

，其中，

Z1为翻转轮的齿数，

Z2为过渡轮的齿数，

Z3为移载轮的齿数，

P为链条节距，

S为移载轮移动的行程,

N为翻转轮转动180°时，过渡轮和移载轮转动的圈数。

进一步地，所述翻转轮为并列排布的两个，所述移载轮为两个，所述过渡轮也为两个；

且两个所述过渡轮分别与两个翻转轮一一对应地位于同一平面；

两个所述移载轮分别设置于所述移载轴的两端。

进一步地，所述夹紧机构包括夹紧框架和上下对称设置的两个夹紧组件，所述夹紧组件包括夹紧气缸、关节机构、和夹紧块，其中，

所述夹紧框架固定在所述翻转轴上；

所述夹紧气缸通过关节机构连接所述夹紧块，使两个所述夹紧块进行相向或背向运动。

进一步地，所述关节机构包括两个关节组件，以及将两个关节组件连接在一起使其同步动作的连杆，

所述关节组件包括L型关节件、以及分别可转动地设置在所述L型关节件两端和转弯处的第一关节轴、第二关节轴和第三关节轴，其中，

两个所述第一关节轴之间通过连杆连接；

两个所述第二关节轴分别可转动地连接至所述夹紧块；

两个所述第三关节轴分别可转动地固定在所述夹紧框架上；并且，

其中一个所述L型关节件的端部设置有铰接至所述夹紧气缸的铰接件。

进一步地，所述夹紧块的夹紧面上安装有柔性材料，优选采用聚氨酯材料。

进一步地，所述翻转轮上设置有缺口槽，所述夹紧块的一个端部位于所述缺口槽内，且两个夹紧块之间的最大距离大于所述板状体的厚度。

进一步地，还包括输送滚筒，所述输送滚筒，所述输送滚筒的输送方向垂直于所述翻转轴的直线位移方向。

进一步地，还包括启动驱动机构时，将所述翻转轴复位至原始状态的复位机构。

进一步地，所述复位机构包括复位皮带、主动轴、从动轴和复位块，其中，

所述复位皮带套装在所述主动轴和所述从动轴上，使所述复位皮带的长度方向平行于所述导轨，

所述复位块固定在所述复位皮带上，且所述复位块可抵推或远离所述移载轴。

本发明的有益效果是：

本发明通过翻转轴的转动和直线位移同时进行，二者共用一套驱动装置，实现了门板翻转180°和连续翻转的问题，节约成本，翻转平稳，安全性高。

本发明通过设置上下气缸加关节夹紧，不仅能够适应不同规格的门板需求，还能保证夹紧力度使产品在翻转的过程中不掉落，不滑动；同时具有夹紧速度快，夹紧范围大，节省设备空间，夹紧力度可调等优点。

附图说明

图1为本发明一实施例的板状物自动翻转设备结构示意图；

图2为本发明一实施例的板状物自动翻转设备结构示意图；

图3为本发明一实施例的板状物自动翻转设备的传动机构的结构示意图；

图4为本发明一实施例的板状物自动翻转设备结构示意图；

图5为本发明一实施例的板状物自动翻转设备结构示意图；

图6为本发明一实施例的板状物自动翻转设备的夹紧机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1，图2所示，本发明一实施例公开了一种板状物自动翻转设备，包括支架1、导轨、滑板3、翻转轴4，用于将所述板状物夹紧的夹紧机构5、驱动装置和传动机构，其中，

所述导轨设置在所述支架1上；

所述滑板3可移动地设置在所述导轨上，所述翻转轴4可转动地安装在所述滑板3上，

所述夹紧机构5固定在所述翻转轴4上，并随着所述翻转轴4的转动而翻转；

所述传动机构分别连接所述翻转轴4和所述驱动装置，用于将所述驱动装置的动力传送给所述翻转轴4，使所述翻转轴4同时进行转动和直线位移。

本实施例中，通过导轨、滑板3、翻转轴4和传动机构实现翻转轴4的同时直线运动和旋转，可采用同一驱动，既可以保证直线运动和旋转之间的精准性，又可以大大节省成本。

如图3所示，在本发明的一些实施例中，所述传动机构包括可转动地固定在所述滑板3上的移载轴6、固定在所述翻转轴4上的翻转轮7、固定在所述移载轴6上的移载轮8和过渡轮9，其中，

所述夹紧机构5固定在所述翻转轮7上；

所述驱动机构通过第一传动件带动所述移载轮8转动，使移载轴6沿所述导轨长度的方向直线运动；

所述过渡轮9通过第二传动件带动所述翻转轮7转动。

设计时，首先以门板的最大宽度加上安全距离来确定移载轮8的行程，然后以门板的中心线为基准找到移载轮8的始末位置(如图4所示)，从而将门板的中心位置固定下来。然后以移载轮8的起点作为设备的原点，可在每次设备断电重启后设备自动进行原点复位也可以手动模式进行复位，这样做的目的是消除移载轮8往返运动时所累积的误差造成设备找中心不准。通过以上双重找中心措施的保护，门板的中心位置因此也就不会有偏移。

具体地，复位可通过以下实施例实现，即，在上述实施例的基础上，该板状物自动翻转设备还包括启动驱动机构时，将所述翻转轴4复位至原始状态的复位机构27；

所述复位机构27包括复位皮带、主动轴、从动轴和复位块，其中，

所述复位皮带套装在所述主动轴和所述从动轴上，使所述复位皮带的长度方向平行于所述导轨，

所述复位块固定在所述复位皮带上，且所述复位块可抵推或远离所述移载轴6。

如图5所示，为了满足节拍8秒的要求，扣除相应的进出料和夹持动作需要的2秒后，翻转和直线位移动作就必须在6秒内完成，要在这么短的时间内实现翻转门板180°就必须要求设备可以连续翻转，而本设备的移载机构设置为左右往返式时，为了避免设备空载返回这个动作，优选采用左右对称式设计方案，即无论翻转轮7在设备的左边还是右边都可以翻转门板；同时移载机构的始末位置也是以设备的中心线左右对称。这样移载轮8在设备里来回运动，每一个往返动作都可以翻转两扇门板，实现了连续翻转的目的。

本发明的一些实施例中，为节约成本，翻转和移载(直线移动或水平移动)两个动作共用一套动力系统。且所述第一传动件和所述第二传动件均为链条10，所述翻转轮7、所述过渡轮9和所述移载轮8均为齿轮；并且通过移载轴6上各个链轮动力传递最终实现移载机构水平运动转化为翻转轮7圆周运动。即伺服马达驱动移载机构水平运动，移载轮8在跟随移载机构水平运动的同时又做圆周运动，而移载轮8和过渡轮9同轴，所以过渡轮9此时也做同样的运动，最后通过过渡轮9把动力传递给翻转轮7，实现翻转轮7转动180°。为了保证翻转轮7的旋转角度，我们通过各个链轮的齿数比来控制翻转轮7的旋转角度(如图3所示)。可有下式：

其中，

Z1为翻转轮7的齿数，

Z2为过渡轮9的齿数，

Z3为移载轮8的齿数，

P为链条10节距，

S为移载轮8移动的行程,

N为翻转轮7转动180°时，过渡轮9和移载轮8转动的圈数。

如图1，图2所示，本发明的一些实施例中，为使翻转和移动平稳，所述翻转轮7为并列排布的两个，所述移载轮8为两个，所述过渡轮9也为两个；

且两个所述过渡轮9分别与两个翻转轮7一一对应地位于同一平面；

两个所述移载轮8分别设置于所述移载轴6的两端。

如图1，图6所示，本发明的一些实施例中，所述夹紧机构5包括夹紧框架54和上下对称设置的两个夹紧组件，所述夹紧组件包括夹紧气缸51、关节机构52、和夹紧块53，其中，

所述夹紧框架54固定在所述翻转轴4上；

所述夹紧气缸51通过关节机构52连接所述夹紧块53，使两个所述夹紧块53进行相向或背向运动。

一优选的实施例中，所述关节机构52包括两个关节组件，以及将两个关节组件连接在一起使其同步动作的连杆11，

所述关节组件包括L型关节件12、以及分别可转动地设置在所述L型关节件12两端和转弯处的第一关节轴13、第二关节轴14和第三关节轴，其中，

两个所述第一关节轴13之间通过连杆11连接；

两个所述第二关节轴14分别可转动地连接至所述夹紧块53；

两个所述第三关节轴分别可转动地固定在所述夹紧框架54上；并且，

其中一个所述L型关节件12的端部设置有铰接至所述夹紧气缸51的铰接件15。

本实施例的能够满足不同大小和不同厚度的门板的需求，采用上下气缸加关节夹紧机构5，不仅能够适应不同规格的门板需求，还能保证夹紧力度使产品在翻转的过程中不掉落，不滑动。此结构的优点还有：

1)夹紧速度快，整个夹紧过程只需0.5秒钟就可以完成。

2)夹紧范围大，可以适应不同厚度的产品。

3)节省设备空间，关节结构比气缸直接夹紧更省空间

4)夹紧力度可调，通过调节压力阀改变气缸推力，并且在夹紧块53与门板接触部位安装软性的聚氨酯材料，能够有效避免夹伤产品同时又起到防滑的目的。

进一步优选地，为使夹紧和翻转更加平稳，结构更加紧凑，所述翻转轮7上设置有缺口槽71，所述夹紧块53的一个端部位于所述缺口槽71内，且两个夹紧块53之间的最大距离大于所述板状体的厚度。夹紧框架54固定在缺口槽71的上方和下方，分别用于固定上夹紧气缸51、上夹紧关节机构52，和下夹紧气缸51、下夹紧关节机构52，保证上下位移的对称性。

如图1所示，本发明一些优选的实施例中，还包括输送滚筒26，所述输送滚筒26，所述输送滚筒26的输送方向垂直于所述翻转轴4的直线位移方向。

本发明的一些优选的实施例中，驱动装置采用带有刹车机构的伺服驱动，不仅能够实现移载轴6精准地到达指定位置，还可以确保设备使用的稳定性，提高设备安全性，实现产品匀速流畅的翻转。即使在电机发生异常不能工作时，也可以使产品能够在任意角度停止，并不会让产品在重力的作用下，向下快速闭合，造成很大冲击力，导致产品损坏，甚至砸伤人员，发生安全事故。

本发明实施例所公开的板状物自动翻转设备在用于门板翻转时，工作过程如下：

固定在翻转轮7上的夹紧机构5首先夹紧门板的一侧，使门板处于水平状态，具体地，通过输送滚筒26将门板输送至夹紧装置5的两个夹紧块53之间，启动两个夹紧气缸51，使两个夹紧块53同时相向运动，夹紧门板，在完成一面的作业后，开始翻转门板，首先驱动装置首先通过第一传动件如链条10或链轮带动移载轮8转动，移载轮8转动带动移载轴6沿着导轨向支架的另一侧移动，同时，移载轮8的转动也带动移载轴的转动，固定在移载轴6上的过渡轮也同时随着移载轴6的转动而转动，过渡轮9的转动通过第二传动件带动翻转轮7转动，进而带动夹紧机构5缓慢翻转，夹紧于夹紧机构5内的门板也随之缓慢翻转，整个过程中，移载轴6的移动和翻转轮7的翻转同时同步进行，通过设置合理的链轮齿数，保证在翻转轮7旋转180°时，移载轴6位移至预定位置，这样可以实现移载轴6到位的同时，门板完成翻转当该面的作业完成后，在通过输送滚筒26将门板送出，完成门板施工作业。

综上所述，本发明实施例公开的板状物自动翻转设备，采用空间对称式设计和伺服驱动、翻转轮7、过渡轮9、移载轮8组合的方式，结构设计合理、成本低。不仅能够适应不同规格的门板，而且稳定性也很高。在提高生产效率方面，效果十分显著，整套生产流程从开始到结束只需要8秒，大大提高了板状物特别是木门行业的生产效率。同时也实现了增效减员的目的，原来需要2个人才可以完成的工作，现在只需要一台设备，就可以取代人工操作。该设备对于木门行业乃至整个木工机械行业的发展起到一个积极向上的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种板状物自动翻转设备，其特征在于，包括支架、导轨、滑板、翻转轴，用于将所述板状物夹紧的夹紧机构、驱动装置和传动机构，其中，

所述导轨设置在所述支架上；

所述滑板可移动地设置在所述导轨上，所述翻转轴可转动地安装在所述滑板上，

所述夹紧机构固定在所述翻转轴上，并随着所述翻转轴的转动而翻转；

所述传动机构分别连接所述翻转轴和所述驱动装置，用于将所述驱动装置的动力传送给所述翻转轴，使所述翻转轴同时进行转动和直线位移；

所述传动机构包括可转动地固定在所述滑板上的移载轴、固定在所述翻转轴上的翻转轮、固定在所述移载轴上的移载轮和过渡轮，其中，

所述夹紧机构固定在所述翻转轮上；

所述驱动装置通过第一传动件带动所述移载轮转动，使移载轴沿所述导轨长度的方向直线运动；

所述过渡轮通过第二传动件带动所述翻转轮转动；

所述第一传动件和所述第二传动件均为链条，所述翻转轮、所述过渡轮和所述移载轮均为齿轮；并且，

其中，

Z1为翻转轮的齿数，

Z2为过渡轮的齿数，

Z3为移载轮的齿数，

P为链条节距，

S为移载轮移动的行程,

N为翻转轮转动180°时，过渡轮和移载轮转动的圈数。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述翻转轮为并列排布的两个，所述移载轮为两个，所述过渡轮也为两个；

且两个所述过渡轮分别与两个翻转轮一一对应地位于同一平面；

两个所述移载轮分别设置于所述移载轴的两端。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述夹紧机构包括夹紧框架和上下对称设置的两个夹紧组件，所述夹紧组件包括夹紧气缸、关节机构、和夹紧块，其中，

所述夹紧框架固定在所述翻转轴上；

所述夹紧气缸通过关节机构连接所述夹紧块，使两个所述夹紧块进行相向或背向运动。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述关节机构包括两个关节组件，以及将两个关节组件连接在一起使其同步动作的连杆，

所述关节组件包括L型关节件、以及分别可转动地设置在所述L型关节件两端和转弯处的第一关节轴、第二关节轴和第三关节轴，其中，

两个所述第一关节轴之间通过连杆连接；

两个所述第二关节轴分别可转动地连接至所述夹紧块；

两个所述第三关节轴分别可转动地固定在所述夹紧框架上；并且，

其中一个所述L型关节件的端部设置有铰接至所述夹紧气缸的铰接件。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述夹紧块的夹紧面上安装有柔性材料。

6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述翻转轮上设置有缺口槽，所述夹紧块的一个端部位于所述缺口槽内，且两个夹紧块之间的最大距离大于所述板状物的厚度。

7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括输送滚筒，所述输送滚筒，所述输送滚筒的输送方向垂直于所述翻转轴的直线位移方向。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括启动驱动装置时，将所述翻转轴复位至原始状态的复位机构；

所述复位机构包括复位皮带、主动轴、从动轴和复位块，其中，

所述复位皮带套装在所述主动轴和所述从动轴上，使所述复位皮带的长度方向平行于所述导轨，

所述复位块固定在所述复位皮带上，且所述复位块可抵推或远离所述移载轴。