CN110626757A - 一种翻转机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种翻转机构，用于对物件进行翻转。其中，该翻转机构包括定位组件，用于承载物件，并对物件进行定位；以及翻转组件，相对定位组件设置，并能够相对定位组件运动，以在翻转组件靠近并抵接定位组件后，带动定位组件以及物件进行翻转。本申请通过设置翻转组件和定位组件，且翻转组件能够相对定位组件运动，从而较为便捷地对物件进行翻转。

Description

一种翻转机构

技术领域

本申请涉及电池制造领域，尤其涉及一种翻转机构。

背景技术

电池焊接时易产生焊渣等，流入电池壳体内部，易造成电池内部短路等，因此在焊接时将电池翻转180°至极耳朝下，此时焊渣在自重作用下向下流，不易进入电池内部。

发明内容

本申请的目的是提供一种翻转机构，能够较为便捷地实现对物件进行翻转。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：

一种翻转机构，用于对物件进行翻转，包括：定位组件，用于承载所述物件，并对所述物件进行定位；以及翻转组件，相对所述定位组件设置，并能够相对所述定位组件运动，以在所述翻转组件靠近并抵接所述定位组件后，带动所述定位组件以及所述物件进行翻转。

在本申请的一实施例中，所述翻转组件包括：基座；承载板，滑动设于所述基座上；翻转件，设于所述承载板上，并能够跟随所述承载板相对所述基座运动；以及驱动组件，相对所述承载板设置，并与所述承载板连接，用于驱动所述承载板，进而带动所述翻转件靠近或远离所述定位组件运动。

在本申请的一实施例中，所述驱动组件包括：挡块，设于所述承载板上，并能够跟随所述承载板运动；摆动件，绕一固定支点进行转动；其中，所述摆动件具有两端，其一端与所述挡块配合，且设于所述挡块的运动路径上；以及驱动件，与所述摆动件的另一端连接，所述驱动件用于驱动所述摆动件绕所述固定支点转动。

在本申请的一实施例中，所述驱动组件进一步包括第一弹性件，所述第一弹性件的两端分别连接所述挡块和所述摆动件。

在本申请的一实施例中，所述物件设于一转接件上，并通过所述转接件传递至所述定位组件上，所述转接件的动力源上设有凸轮；其中，所述驱动件包括随动件，所述随动件与所述凸轮配合，并用于将所述凸轮的动作传递至所述摆动件；其中，当所述随动件跟随所述凸轮动作时，所述驱动件驱动所述摆动件绕所述固定支点做旋摆运动，以使所述驱动组件的驱动动作与所述转接件的传递动作同步进行。

在本申请的一实施例中，所述翻转件包括：电机；第一转盘，设于所述电机的输出轴，所述电机用于驱动所述第一转盘转动；以及翻转片，设于所述第一转盘上，用于夹持所述物件。

在本申请的一实施例中，所述定位组件包括：固定座，用于承载所述物件，并与所述翻转组件配合；轴承座，所述固定座转动设于所述轴承座的一侧；以及旋转轴，穿设于所述轴承座上，所述固定座设于所述旋转轴靠近所述翻转组件的一端，所述旋转轴能够跟随所述固定座进行转动。

在本申请的一实施例中，所述定位组件包括设于所述轴承座另一侧的：第二转盘，设于所述旋转轴的另一端；以及限位块，设于所述第二转盘的转动路径上，用于限制所述第二转盘的转动角度。

在本申请的一实施例中，所述定位组件包括第二弹性件，所述第二弹性件的一端设于所述固定座上，另一端设于所述第二转盘上；所述第二弹性件用于缓冲所述第二转盘与所述限位块之间的刚性碰撞。

在本申请的一实施例中，所述定位机构还包括检测组件，所述检测组件用于检测所述物件的位置；其中，所述检测组件包括：第一检测件，设于所述承载板上，用于检测所述第一转盘的旋转角度；其中，所述第一检测件为光电传感器；以及第二检测件，设于所述轴承座上，用于检测所述第二转盘的旋转角度；其中，所述第二检测件为距离传感器。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提出一种翻转机构，通过设置翻转组件和定位组件，且翻转组件能够相对定位组件运动，从而较为便捷地对物件进行翻转；进一步地，本申请通过在驱动组件中设置了第一弹性件，避免了翻转组件与物件或定位组件的刚性碰撞；进一步，定位组件中通过设置了第二弹性件，避免了物件在翻转过程中第二转盘和限位块的刚性碰撞。

附图说明

图1是本申请中翻转机构的结构示意图；

图2是图1中翻转组件的结构示意图；

图3是图1中定位组件的结构示意图；

图4是图3中旋转轴的结构示意图；

图5是图3中不同时刻下的第二弹性件的形变示意图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

值得注意的是，本申请中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请，而不是指示或暗指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申请的限制。

请参阅图1，图1是本申请提出的一种翻转机构100的结构示意图。本实施例中的翻转机构100用于对位于翻转工位20的物件10进行翻转，其中，物件10可以为电池壳体。电池壳体可以设于一转接件(未示出)上，并通过转接件依次经过翻转工位20，并在翻转工位20完成翻转后，经过转接件传递至下一个加工工位。当然，在其他实施例中，物件10还可以为其他诸如导管或板材等需要进行翻转的器件，再此不一一赘述。

在本实施例中，翻转机构100可以包括翻转组件110和定位组件120。其中，定位组件120用于承载物件10，并对物件10进行定位；翻转组件110相对定位组件120设置，并能够相对定位组件120运动，以在翻转组件110靠近并抵接定位组件120时，带动定位组件120以及物件10进行翻转。

当需要对物件10进行翻转时，本实施例中的翻转组件110可以靠近并抵接定位组件120，从而从物件10的两侧夹持物件10。在对物件10进行翻转时，翻转组件110可以带动定位组件120进行翻转，从而使得承载与定位组件120的物件10能够进行翻转；在对物件10进行翻转后，翻转组件110远离定位组件120移动，使得定位组件120能够更换新的物件10。由此，本申请中的翻转机构100能够较为便捷地对物件10进行翻转。

请结合图1并参阅图2，图2是图1中的翻转组件110的结构示意图。本实施例中的翻转组件110可以包括基座111、承载板1131、翻转件113以及驱动组件114。其中，承载板1131滑动设于基座111上；翻转件113安装在承载板1131上。驱动组件114相对承载板1131设置，并与承载板1131连接。驱动组件114用于驱动承载板1131，进而带动位于承载板1131上的翻转件113靠近或远离定位组件120运动。

具体地，基座111上设有相互配合的滑轨1121和滑块1122，承载板1131设置在滑块1122上。滑轨1121朝向定位组件120设置。其中，为了避免滑块1122在滑轨1121上滑动超出预定的距离，滑轨1121的两端还设有第一限位板1123和第二限位板1124。

进一步，为了实现驱动组件114能够驱动承载板1131靠近或远离定位组件120运动，在一实施例中，驱动组件114包括挡块1142、摆动件1141和驱动件(未示出)。其中，挡块1142设于承载板1131上，并跟随承载板1131运动；摆动件1141绕一固定支点11411进行转动，其一端11413与挡块1142连接，另一端11412与驱动件连接。驱动件在驱动摆动件1141绕固定支点11411进行摆动时，将驱动件的驱动方向，转换至承载板1131的运动方向。

具体地，以图中的方向示例，承载板1131在驱动组件114的作用下，沿水平方向靠近或远离定位组件120运动，则驱动件可以沿竖直方向驱动摆动件1141的另一端。由此，摆动件1141在绕固定支点11411转动时，将驱动件对摆动件1141竖直方向的作用力，转换为沿水平方向的作用力，使得承载板1131带动翻转件113沿水平方向靠近或远离定位组件120运动。

进一步，考虑到驱动件在直接驱动摆动件1141运动的过程中，存在翻转件113运动刚性大的问题，在碰撞物件10或定位组件120时，可能损伤物件10或定位组件120，从而影响最终产品的良率或者减小定位组件120的使用寿命等问题。因此，在一实施例中，驱动组件114还包括第一弹性件1143(见图1)，第一弹性件1143用于对与挡块1142配合的所述摆动件1141的一端施加抵靠于所述挡块1142上的力，以抵消翻转件113在抵接定位组件120或夹持物件10时的刚性碰撞。

具体地，挡块1142上设于第一安装柱11422，摆动件1141的一端设有第二安装柱11414。第一弹性件1143的两端分别连接第一安装柱11422与第二安装柱11414，第一弹性件1143以拉伸状态连接挡块1142与摆动件1141。其中，挡块1142设有凸起部11421，凸起部11421在第一弹性件1143的作用下抵靠在第二安装柱11414上，使得挡块1142与摆动件1141能够保持相对静止。

当然，在其他实施例中，第一弹性件1143还可以通过伸缩气缸的方式进行实现，在此不一一赘述，本领域的技术人员可以根据实际情况做调整。

在驱动件驱动摆动件1141沿水平方向靠近定位组件120运动时，由于摆动件1141与挡块1142之间不是刚性配合，因此摆动件1141可以较承载板1131先进行运动；此时，摆动件1141的一端相对挡块1142之间的距离变大，第一弹性件1143被进一步拉伸；在第一弹性件1143对承载板1131的拉力大于滑块1122与滑轨1121之间的摩擦力时，第一弹性件1143带动挡块1142朝向定位组件120运动。由此，在翻转件113抵接定位组件120时，相比于刚性配合时的硬性碰撞，本实施例中的驱动组件114可以采用弹性驱动的方式，避免了刚性配合后对物件10或定位组件120造成的刚性碰撞。

进一步，考虑到物件10为电池壳体时，快速运转的转接件依次输送电池壳体，依次经过翻转工位20。而翻转组件110需要在物件10位于翻转工位20的期间，快速靠近定位组件120，并与定位组件120夹持物件10的两侧，以对物件10实现翻转。在对物件10完成翻转后，翻转组件110需要远离定位组件120运动，以让出容许物件10转移至下一个工位的动作空间。

因此，在一实施例中，驱动件可以包括随动器(未示出)，转接件的动力源上设有凸轮(未示出)，凸轮与随动器配合，将转接件输送物件10的动作，传递至驱动件上，并通过驱动件驱动摆动件1141绕固定支点11411转动，进而带动承载板1131以及设于承载板1131上的翻转件113同步运动。

由此，在转接件朝向翻转工位20输送工件时，设于转接件动力源上的凸轮将转接件的动作传递给随动器，驱动组件114由此可以驱动摆动件1141进行顺时针转动，由于摆动件1141与挡块1142之间的第一弹性件1143被进一步拉伸，进而带动翻转件113朝向翻转工位20移动；当物件10正好处于翻转工位20时，翻转件113也同时抵靠物件10的一侧，并与定位组件120配合，以夹持物件10的两侧；此时，转接件停止动作，而驱动组件114也同样停止动作，翻转件113对物件10进行翻转完成后，转接件进行运动，凸轮在此将转接件的动作传递给随动器，驱动组件114由此再次驱动摆动件1141逆时针转动，通过摆动件1141上的第二安装柱11414与挡块1142上的凸起部11421配合，翻转件113可以迅速远离翻转工位20运动并回位。

可以理解地，本领域的技术人员可以根据实际情况，调整凸轮的外轮廓，以满足不同的使用场景。例如，凸轮可以设置为截面为椭圆形的滚轮。在凸轮在跟随转接件转动的过程中，当凸轮由短轴向长轴过渡时，抵靠在凸轮上的随动器可以驱动摆动件1141顺时针转动；当凸轮由长轴向短轴过渡时，抵靠在凸轮上的随动器可以带动摆动件1141逆时针转动，直至复位。

考虑到翻转件113需要驱动定位组件120，进而带动物件10同步进行转动。在一实施例中，翻转件113可以包括电机1132、第一转盘1133和翻转片1134。其中，电机1132设置在承载板1131上，第一转盘1133设置在电机1132的输出轴11321上，电机1132的输出轴11321朝向定位组件120设置，翻转片1134设于第一转盘1133上，用于与定位组件120配合，以实现翻转件113带动定位组件120转动，进而带动夹设于翻转片1134与定位组件120之间的物件10进行翻转。

考虑到在对于物件10进行翻转的过程中，需要判断物件10是否翻转至需要的角度。因此，翻转组件110还可以包括第一检测件115，第一检测件115设于承载板1131上，用于检测物件的位置，进而判断夹持物件的翻转片1134的旋转角度。具体地，第一检测件115可以为光电传感器，包括光发送器和光接收器，在翻转片1134旋转并经过光电传感器的时候，翻转片1134会挡住光发生器发出的检测光，从而能够获知第一转盘1133的旋转角度，进而获知翻转片1134带动物件10进行翻转后的翻转角度。

进一步，请结合图1并参阅图3，图3是图1中定位组件120的结构示意图。定位组件120可以包括固定座121、轴承座123和旋转轴122。其中，固定座121用于承载物件10，旋转轴122穿设于轴承座123上，且固定座121设于旋转轴122上，使得固定座121相对轴承座123能够进行转动。

具体地，固定座121上设有与翻转组件110中的翻转片1134配合的槽口1211，以在翻转件113在翻转工位20与固定座121配合，进而在电机1132驱动翻转件113转动时，带动固定座121绕旋转轴122转动。

进一步，请结合图3并参阅图4，图4是图3中的旋转轴122的结构示意图。旋转轴122的靠近翻转组件110的一端1223设于轴承座123的一侧，旋转轴122的另一端1222设于轴承座123的另一侧。其中，旋转轴的一端1223上套设有安装盘1221，安装盘1221用于与支撑固定座121，进而增大固定座121与旋转轴122的接触面积，避免固定座121在带动旋转轴122转动的过程中，出现打滑的现象。

在一实施例中，定位组件120可以包括第二转盘125和第二弹性件124，第二转盘125套设于旋转轴122的第二端1222，并能够跟随旋转轴122转动，其中，第二转盘125可以设有凸块1251；第二弹性件124的一端设于轴承座123上，另一端设于第二转盘125上，且偏置于第二转盘125的中心设置。由此，第二弹性件124可以在第二转盘125转动的过程中发生弹性形变。当第二弹性件124的一端设置在轴承座123竖向对称轴上时(即与旋转轴122在同一竖直方向)，第二弹性件124的形变最大值即为第二弹性件124的另一端在旋转轴122的正下方。

也就是说，在物件10以预设角度进行翻转时，在第二转盘125跟随物件10的翻转而绕旋转轴122旋转的过程中，第二弹性件124的弹性形变量的最大值可以在物件10翻转至预设角度的一半。由此，在第二转盘125转动至超过第二弹性件124最大形变量时(即第二转盘125旋转至预设角度的一半时)，翻转组件110中的电机1132可以停止动作，进而通过第二弹性件124的形变产生的回复力继续带动第二转盘125转动，从而使得第二转盘125带动沿物件10原翻转方向继续旋转至预设角度。

考虑到物件10为电池壳体时，需要翻转的预设角度为180°，因此，需要限制物件10的翻转角度。在一实施例中，定位组件120还包括限位块127。限位块127设于轴承座123上，并位于凸块1251的转动路径上。由此，当限位块127以第二转盘125的中心对称设于轴承座123上时，设有凸块1251的第二转盘125只能在两个限位块127之间进行转动，使得固定座121带动物件10的翻转角度为180°。

当然，在其他实施例中，本领域的技术人员可以调整限位块127的设置位置，从而调整物件10的翻转角度，在此不一一赘述。

进一步，本实施例中的第二弹性件124还可以用于缓冲第二转盘125与限位块127之间的刚性碰撞。例如，电机1132在驱动翻转片1134带动固定座121转动的过程中，第二转盘125为了实现限制角度的效果，与限位块127之间存在刚性碰撞。而过度的刚性碰撞可能会损伤第二转盘125，也可能会使得限位块127出现形变，造成限位不准的情况；且物件10在第二转盘125与限位块127之间的刚性碰撞的情况下，也会出现抖动等情况。而本实施例中的第二弹性件124可以在物件10翻转超过90°后，电机1132对物件10的刚性驱动力消失，由第二弹性件124的弹性驱动力继续驱动第二转盘125与限位块127进行碰撞，使得第二转盘125与限位块127之间由电机1132驱动的刚性碰撞变成有第二弹性件124驱动的弹性碰撞，从而可以较好地延长翻转机构100的使用寿命。

当然，在其他实施例中，第二弹性件124还可以通过伸缩气缸的方式进行实现，在此不一一赘述，本领域的技术人员可以根据实际情况做调整。

进一步，为了检测第二转盘125的转动角度，定位组件120还可以包括第二检测件，第二检测件用于检测第二转盘125的转动角度，进而判断物件10是否翻转至需要的角度。考虑到避免影响第二弹性件124的运动，在一实施例中，第二检测件可以包括距离传感器(未示出)和感应块126，感应块126通过一接杆128连接在旋转轴122上，并偏置于旋转轴122的轴心；距离传感器设于轴承座123上。由此，感应块126可以与第二转盘125同步跟随旋转轴122转动，距离传感器通过检测与感应块126之间的距离，来判断第二转盘125的转动角度，进而判断物件10是否旋转至需要的角度。

请结合图3并参阅图5，图5是图3中的第二弹性件124在不同时刻下的形变示意图。以物件10为电池壳体为例，电池壳体具有开口11，对本申请中的翻转机构100的工作流程做具体说明：

在T1时刻之前，驱动组件114与转接件同步动作，在转接件输送电池壳体到翻转工位20时，驱动组件114同时驱动翻转件113靠近并抵接定位组件120中的固定座121，以从两侧夹持住电池壳体。

在T1时刻，第二转盘125上的凸块1251抵靠在限位块127上，电池壳体的开口11竖直向上设置。

从T1时刻到T2时刻的过程中，翻转件113中的电机1132在驱动第一转盘1133带动翻转片1134转动时，与翻转片1134配合的固定座121可以跟随翻转片1134同步转动，进而带动旋转轴122以及设于旋转轴122上的第二转盘125转动。此时，第二弹性件124的形变量组件增大。电池壳体的开口11由竖直向上逐渐朝向水平方向转动。

从T2时刻至T3时刻的过程中，电机1132驱动第二转盘125旋转超过第二弹性件124的形变最大角度后，即停止动作；第二转盘125在剩余时间通过第二弹性件124的形变产生的回复力继续转动，进而带动固定座121以及夹设于固定座121与翻转片1134之间的电池壳体继续翻转，直至电池壳体的开口11竖直向下。此时，第二转盘125上的凸块1251遇到限位块127，使得第二转盘125停止转动。由此，实现电池壳体180°翻转。

综上所述，本申请提出了一种翻转机构，通过设置翻转组件和定位组件，且翻转组件能够相对定位组件运动，从而较为便捷地对物件进行翻转；进一步，通过将翻转组件中的驱动组件设置为与传输物件的转接件同步动作，可以减小设备的调试成本；进一步，通过在驱动组件中设置了第一弹性件，避免了翻转组件与物件或定位组件的刚性碰撞；进一步，定位组件中通过设置了第二弹性件，避免了物件在翻转过程中第二转盘和限位块的刚性碰撞。通过上述方式，本申请中的翻转机构具有响应速度快，运动刚性小等优点。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种翻转机构，用于对物件进行翻转，其特征在于，包括：

定位组件，用于承载所述物件，并对所述物件进行定位；以及

翻转组件，相对所述定位组件设置，并能够相对所述定位组件运动，以在所述翻转组件靠近并抵接所述定位组件后，带动所述定位组件以及所述物件进行翻转。

2.根据权利要求1所述的翻转机构，其特征在于，所述翻转组件包括：

基座；

承载板，滑动设于所述基座上；

翻转件，设于所述承载板上，并能够跟随所述承载板相对所述基座运动；以及

驱动组件，相对所述承载板设置，并与所述承载板连接，用于驱动所述承载板，进而带动所述翻转件靠近或远离所述定位组件运动。

3.根据权利要求2所述的翻转机构，其特征在于，所述驱动组件包括：

挡块，设于所述承载板上，并能够跟随所述承载板运动；

摆动件，绕一固定支点进行转动；其中，所述摆动件具有两端，其一端与所述挡块配合，且设于所述挡块的运动路径上；以及

驱动件，与所述摆动件的另一端连接，所述驱动件用于驱动所述摆动件绕所述固定支点转动。

4.根据权利要求3所述的翻转机构，其特征在于，所述驱动组件进一步包括第一弹性件，所述第一弹性件的两端分别连接所述挡块和所述摆动件，用于对与所述挡块配合的所述摆动件的一端施加抵靠于所述挡块上的力。

5.根据权利要求3所述的翻转机构，其特征在于，所述物件设于一转接件上，并通过所述转接件传递至所述定位组件上，所述转接件的动力源上设有凸轮；其中，所述驱动件包括随动件，所述随动件与所述凸轮配合，并用于将所述凸轮的动作传递至所述摆动件；

其中，当所述随动件跟随所述凸轮动作时，所述驱动件驱动所述摆动件绕所述固定支点做旋摆运动，以使所述驱动组件的驱动动作与所述转接件的传递动作同步进行。

6.根据权利要求2所述的翻转机构，其特征在于，所述翻转件包括：

电机；

第一转盘，设于所述电机的输出轴，所述电机用于驱动所述第一转盘转动；以及

翻转片，设于所述第一转盘上，用于夹持所述物件。

7.根据权利要求1-6任一项所述的翻转机构，其特征在于，所述定位组件包括：

固定座，用于承载所述物件，并与所述翻转组件配合；

轴承座，所述固定座转动设于所述轴承座的一侧；以及

旋转轴，穿设于所述轴承座上，所述固定座设于所述旋转轴靠近所述翻转组件的一端，所述旋转轴能够跟随所述固定座进行转动。

8.根据权利要求7所述的翻转机构，其特征在于，所述定位组件包括设于所述轴承座另一侧的：

第二转盘，设于所述旋转轴的另一端；以及

第二弹性件，所述第二弹性件的一端设于所述旋转轴上，另一端设于所述第二转盘上；所述第二弹性件在所述第二转盘的带动下发生弹性形变，且在所述物件翻转至预设角度的一半时，所述第二弹性件的弹性形变量最大；

其中，在所述翻转组件驱动物件翻转至超过所述预设角度的一半时，所述翻转组件停止对物件施加驱动力，所述第二弹性件通过自身形变产生的回复力继续带动所述第二弹性件转动，使得所述物件沿原翻转方向继续翻转至所述预设角度。

9.根据权利要求8所述的翻转机构，其特征在于，所述定位组件还包括限位块，所述限位块设于所述第二转盘的转动路径上，用于限制所述第二转盘的转动角度，以避免所述物件翻转超过所述预设角度。

10.根据权利要求7所述的翻转机构，其特征在于，所述定位机构还包括检测组件，所述检测组件用于检测所述物件的位置；其中，所述检测组件包括：

第一检测件，设于所述承载板上，用于检测所述第一转盘的旋转角度；其中，所述第一检测件为光电传感器；以及

第二检测件，设于所述轴承座上，用于检测所述第二转盘的旋转角度；其中，所述第二检测件为距离传感器。