CN110844546A - 一种流水线式物料翻转设备和流水线式物料翻转方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流水线式物料翻转设备，物料通过传输带输送至加工设备，物料为管状件，传输带包括第一传输带和第二传输带，翻转设备设在第一传输带和第二传输带之间，翻转设备包括翻转机构，翻转机构包括转盘，所述转盘上设有供物料穿过的穿孔，所述穿孔和物料之间为间隙配合，所述翻转设备还包括第一矫正机构，物料进入穿孔前由所述第一矫正机构对物料进行矫正操作，所述物料被矫正后进入所述穿孔，所述转盘周向转动对在穿孔中的物料进行翻转，所述物料在翻转时与所述第一传输带始终贴合。本发明还公开了一种基于上述物料翻转设备的流水线式物料翻转方法。本发明的优点在于可以有效提高机加工的自动化程度，同时提升生产效率。

Description

一种流水线式物料翻转设备和流水线式物料翻转方法

【技术领域】

本发明涉及一种流水线式物料翻转设备，属于自动化加工工装领域。

【背景技术】

对于机械领域而言，机加工是非常非常常见的，而随着人工成本的增加，企业越来越重视自动化式的机加工，以磨床为例，通常一个物料或者工件，要加工好几个面，以一根方管为例，其包括4个平面，有时候要至少磨2个面，甚至4个面都要磨，在传统的机加工工艺中，一个平面磨完后都是依靠人工进行翻转，但是这种模式已经满足不了目前的自动化生产要求。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种流水线式物料翻转设备，可以有效提高机加工的自动化程度，同时提升生产效率。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种流水线式物料翻转设备，物料通过传输带输送至加工设备，所述物料为管状件，传输带包括第一传输带和第二传输带，所述翻转设备设在第一传输带和第二传输带之间，所述翻转设备包括翻转机构，翻转机构包括转盘，所述转盘上设有供物料穿过的穿孔，所述穿孔和物料之间为间隙配合，所述翻转设备还包括第一矫正机构，所述物料进入穿孔前由所述第一矫正机构对物料进行矫正操作，所述物料被矫正后进入所述穿孔，所述转盘周向转动对在穿孔中的物料进行翻转，所述物料在翻转时与所述第一传输带始终贴合。

采用本发明的有益效果：

1、本发明中，翻转设备包括翻转机构和第一矫正机构，在物料从第一传输带进入翻转机构时，先由第一矫正机构对物料进行矫正，从而可以让物料能够正常进入到转盘的穿孔中，如果不进行矫正，物料在第一传输带上传输时有可能发生晃动或者偏转导致物料不一定能够正常进入到穿孔内，当物料进入穿孔后，转盘周向转动，从而会带着物料也发生周向转动，从而实现翻转，这样物料从第一传输带运输到第二传输带上时，就自然形成了加工面的切换，整个过程自动化程度高，减少了人工成本；

2、本发明中实现了边翻转边传输的功能，由于本发明中，物料在穿孔内，是与穿孔是间隙配合，故物料在穿孔内仍存在自由活动的空间，在实际物料进行翻转时，物料会因为自重的原因在穿孔内自由下降，从而使得物料不会脱离第一传输带，会始终贴合在第一传输带上，故第一传输带会一直给物料摩擦力以使其往前传输，相当于物料在翻转的同时也在实现往前运输，如此可以极大提高整体的生产效率。

3、当物料需要经过多个工序连续加工时，利用本发明可以组成一个系统化的流水线工艺，可以节省多条传输带，因为前一道工序的第二传输带刚好可以作为后一道工序的第一传输带，如此系统化的流水线工艺成本优势很大。

作为优选，所述第一矫正机构连接有用于感应物料的第一感应器，所述第一感应器用于控制所述第一矫正机构开启。

作为优选，所述翻转设备还包括第二矫正机构，所述物料从所述穿孔内穿出后，所述第二矫正机构对物料进行二次矫正。

作为优选，所述翻转设备在第二传输带一侧还设有第二感应器，所述物料的前端经过第二感应器时，所述第二感应器控制所述翻转设备开启翻转。

作为优选，所述物料的后端经过第二感应器时，所述第二感应器控制第二矫正机构开启矫正操作。

作为优选，所述转盘在所述穿孔处活动安装有用于调节穿孔大小的调节板。

作为优选，所述第一传输带和第二传输带位于同一个高度，所述物料为长方形方管，所述穿孔的中心相对于所述方管的中心在横向方向偏心设置。

作为优选，所述翻转设备还连接有升降机构，所述升降机构用于对翻转设备进行提升或下降，以调节转盘与传输带之间的高度差。

作为优选，所述翻转机构还包括驱动电机，所述驱动电机连接有驱动齿轮，所述转盘的周向外圈设有齿面，所述驱动齿轮和齿面啮合。

本发明还公开了一种流水线式物料翻转方法，采用物料翻转设备，物料翻转设备设于第一传输带和第二传输带之间，所述翻转设备包括翻转机构，位于第一传输带一侧的第一矫正机构、第一感应器，和位于第二传输带一侧的第二矫正机构、第二感应器，翻转机构包括转盘，所述转盘上设有供物料穿过的穿孔，所述穿孔和物料之间为间隙配合，翻转方法如下：

S1、将物料放置到第一传输带上，由第一传输带朝翻转设备移动；

S2、翻转设备上的第一感应器感应到物料，控制第一矫正机构启动，以夹紧所述物料，夹紧操作结束后，第一矫正机构关闭，物料继续被输送；

S3、物料在第一矫正机构的矫正下进入到翻转机构的穿孔中，当物料的前端穿出穿孔并经过第二感应器时，第二感应器控制翻转机构进行翻转操作；

S4、物料在翻转过程中，物料的后端部分不脱离第一传输带，边传输边翻转，直至当物料的后端从穿孔完全穿出；

S5、当物料的后端经过第二感应器时，第二感应器触发第二矫正机构进行矫正操作，以夹紧所述物料，夹紧结束后，第二矫正机构关闭，物料继续被输送。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例一的整体示意图；

图2为本发明实施例一翻转设备的结构示意图一；

图3为本发明实施例一翻转设备的结构示意图二；

图4为本发明实施例一中穿孔与物料之间的偏心示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

实施例一

如图1至图4所示，本实施例展示的为一种流水线式物料翻转设备，物料10通过传输带输送至加工设备，在本实施例中加工设备优选是水磨机，所述物料10为管状件，本实施例中的管状件展示的为方管，本实施例中的方管的4个侧面都需要经过水磨机的磨削以达到表面精度和光滑度要求，传统的磨削工序中，当磨削完一个侧面后，则需要人工进行翻转定位，以实现对另一个侧面的磨削，这样不仅费时费力。

对于传输带，传输带的一端是上一步工序，传输带的另一端是下一步需要加工工序，本实施例中传输带包括第一传输带11和第二传输带12，所述翻转设备设在第一传输带11和第二传输带12之间，所述翻转设备包括翻转机构2，翻转机构2包括转盘21，所述转盘21上设有供物料10穿过的穿孔211，所述穿孔211和物料10之间为间隙配合，所述翻转设备还包括第一矫正机构31，所述物料10进入穿孔211前由所述第一矫正机构31对物料10进行矫正操作，所述物料10被矫正后进入所述穿孔211，所述转盘21周向转动对在穿孔211中的物料10进行翻转，所述物料10在翻转时与所述第一传输带11始终贴合。本实施例中的物料10优选是方管，翻转角度优选是翻转90°。

本实施例中，由于翻转设备包括翻转机构2和第一矫正机构31，在物料10从第一传输带11进入翻转机构2时，先由第一矫正机构31对物料10进行矫正，从而可以让物料10能够正常进入到转盘21的穿孔211中，如果不进行矫正，物料10在第一传输带11上传输时有可能发生晃动或者偏转导致物料10不一定能够正常进入到穿孔211内，当物料10进入穿孔211后，转盘21周向转动，从而会带着物料10也发生周向转动，从而实现翻转，这样物料10从第一传输带11运输到第二传输带12上时，就自然形成了加工面的切换，整个过程自动化程度高，减少了人工成本。

另外，本实施例还实现了边翻转边传输的功能，由于本实施例中，物料10在穿孔211内，是与穿孔211是间隙配合，故物料10在穿孔211内仍存在自由活动的空间，在实际物料10进行翻转时，物料10会因为自重的原因在穿孔211内自由下降，从而使得物料10不会脱离第一传输带11，会始终贴合在第一传输带11上，故第一传输带11会一直给物料10摩擦力以使其往前传输，相当于物料10在翻转的同时也在实现往前运输，如此可以极大提高整体的生产效率。

而且，当物料10需要经过多个工序连续加工时，利用本实施例可以组成一个系统化的流水线工艺，可以节省多条传输带，因为前一道工序的第二传输带12刚好可以作为后一道工序的第一传输带11，如此系统化的流水线工艺成本优势很大，而且所有设备可以同时运行，效率很高。例如本实施例的方管需要4个侧面加工时，则可以实现4台水磨机配合3台翻转设备，同时运行，在同一时间内实现传输、加工。

为了让第一矫正机构31能够较为精确的开启或者关闭，所述第一矫正机构31连接有第一感应器41，所述第一感应器41感应所述物料10的是否靠近第一矫正机构31，并控制所述第一矫正机构31开启矫正操作或关闭矫正操作。

本实施例中第一感应器41优选为红外感应器，当物料10前端进入到红外感应器的感应区域时，红外感应器控制第一矫正机构31工作，本实施例中第一矫正机构31包括两个夹紧块和驱动该两个夹紧块的驱动气缸，当第一矫正机构31工作时，两个夹紧块将方管夹紧，从而实现对方管的位置定位，以便方管能够顺利进入到翻转机构2的穿孔211中，在实现夹紧操作后，第一矫正机构31中的驱动气缸会关闭，从而让第一传输带11继续带着物料10前进。

为了精确控制翻转机构2的翻转操作，所述翻转设备在第二传输带12一侧还设有第二感应器42，所述物料10的前端经过第二感应器42时，所述第二感应器42控制所述翻转机构2开启翻转。因为当物料10的前端经过第二感应器42时，则表明物料10已经至少部分穿过穿孔211，此时可以进行翻转操作。第二感应器42也优选是红外传感器。

另外，所述翻转设备还包括第二矫正机构32，所述物料10从所述穿孔211内穿出后，所述第二矫正机构32对物料10进行二次矫正。第二矫正机构32的结构和第一矫正机构31的结构基本一致，也包括两个夹紧块以及驱动该两个夹紧块的驱动气缸，设置第二矫正机构32的主要目的在于从翻转机构2上进入到第二传输带12，有可能会存在偏移等现象，故利用第二矫正机构32可以对其进行位置矫正，以便下一步工序的矫正对接。

同样的，为了让第二矫正机构32能够更精确的启动，所述第二矫正机构32连接与第二感应器42相连，所述物料10的后端经过第二感应器42时，所述第二感应器42控制第二矫正机构32开启矫正操作，当物料10的后端经过第二感应器42时，表明物料10已经完全从穿孔211中穿出，故此时可对物料10进行矫正处理。

另外，本实施例为了让转盘21的适用范围更广，所述转盘21在所述穿孔211处活动安装有用于调节穿孔211大小的调节板22。在本实施例中调节板22有两块，设置在穿孔211的左右两侧，主要调节的是穿孔211的横向间距。因为物料10的规格不同，就需要对相应的穿孔211的大小也作适应性的修改，而设置调节板22则很好的解决了该问题。

另外，需要说明的是，由于本实施例中物料10和穿孔211之间的一种间隙配合的关系，调节板22也是可以作为调节该间隙的一个部件，对于物料10和穿孔211之间的间隙，通常也需要在一个合理的区间内，间隙不能过大，过大后容易导致物料10在穿孔211内实现空转，以物料10是方管为例，间隙不能大于方管的对角线长度，当然间隙也不能过小，过小了则会导致方管无法自由掉落贴合到第一传输带11上，通常间隙最小可控制在2cm以上。当然这个间隙是根据不同的物料10形状、大小等做适应性改变的。

为了方便不同工序之间的无缝对接，本实施例中第一传输带11的高度和第二传输带12的高度优选是保持一致的，但是对于物料10而言，其翻转后有可能存在中心与第二传输带12之间存在高度差的问题，比如本实施例中方管的物料10，由于是长方形的结构，如果在第一传输带11上时，方管的中心距离第一传输带11的高度应该是1/2长边，如果被翻转90°后，假定翻转中心不变，则方管的中心距离第二传输带12的高度仍为1/2长边，但是翻转后方管如果要贴合到第二传输带12上，方管的中心到第二传输带12的高度应该变成1/2短边，故会存在一定的落差。

如果落差较大，则会造成方管掉落到第二传输带12时振动过大或偏移量过大，为了减轻或避免这类情况的发生，所述穿孔211的中心相对于所述方管的中心在横向方向偏心设置。具体可参见图4中所示，穿孔211的中心线Q1相对于方管的中心线Q2在偏左侧一点，当转盘21朝逆时针转动后，位于左侧的调节板22会转动到更低一点的位置，而方管的侧面则相应会掉落贴合到该左侧调节板22上，如此便可以降低方管的中心，从而使得方管能够更平稳的传输到第二传输带12上。

需要说明的是，对于偏心设置，如果穿孔211与物料10之间的间隙较大，使得穿孔211翻转后已经能够实现降低方管高度的前提下，可以不采用偏心设置的方式，但是通常来说，穿孔211与物料10之间的间隙不宜过大，故较为合理的还是采用偏心设置的方式。

对于其他结构，本实施例中所述翻转设备还包括底座51，底座51的侧上方安装了侧安装板52，所述第一矫正机构31、翻转机构2、第二矫正机构32均安装在侧安装板52上，这三个部件同时安装在一个侧安装板52上，相当于是设置在一个参考平面上，这样可以实现第一矫正机构31、翻转机构2、第二矫正机构32能够保持很好的直线性。

为了扩大翻转设备的适用范围，本实施例中所述翻转设备还连接有升降机构6，所述升降机构6用于对翻转设备进行提升或下降，以调节转盘21与传输带之间的高度差。设置升降机构6的主要目的在于让翻转机构2能够适用较多尺寸、规格的物料10，可以调整翻转中心与物料10的中心尽量保持重合。

需要说明的，对于升降机构6而言，在其他实施方式中，也可以采用升降机构6来调整物料10翻转后的中心，即物料10在翻转机构2中进行翻转过程中，可以让升降机构6也同时工作，来调整翻转后的中心，以使得物料10能够平稳输送到第二传输带12上。

本实施例中的升降机构6包括升降电机61，升降电机61连接有转动丝杆62，转动丝杆62上设有传动螺母，传动螺母与翻转机构2固定连接，升降电机61安装在一顶板63上，顶板63通过4根立柱安装在底座51上。

对于翻转机构2自身的结构，本实施例中的翻转机构2还包括驱动电机23和固定盘架24，驱动电机23安装在固定盘架24上，转盘21是转动安装在固定盘架24上，所述驱动电机23连接有驱动齿轮，所述转盘21的周向外圈设有齿面，所述驱动齿轮和齿面啮合。

故，对于本实施例而言，整体的工作流程如下：

第一步，将物料10放置到第一传输带11上，由第一传输带11朝翻转设备移动；

第二步，翻转设备上的第一感应器41感应到物料10，控制第一矫正机构31启动，以夹紧所述物料10，夹紧操作结束后，第一矫正机构31关闭，物料10继续被输送；

第三步，物料10在第一矫正机构31的矫正下进入到翻转机构2的穿孔211中，当物料10的前端穿出穿孔211并经过第二感应器42时，第二感应器42控制翻转机构2进行翻转操作；

第四步，物料10在翻转过程中，物料10的后端部分不脱离第一传输带11，边传输边翻转，直至物料10的后端从穿孔211完全穿出；

第五步，当物料10的后端经过第二感应器42时，第二感应器42触发第二矫正机构32进行矫正操作，以夹紧所述物料10，夹紧结束后，第二矫正机构32关闭，物料10继续被输送。

当然，如果在其他实施方式中，采用升降机构6来调整翻转后的物料10中心的话，则在第四步的物料10翻转过程中，升降机构6会介入工作，来调整翻转机构2的高度，从而调整物料10翻转后的中心高度，升降机构6调整完后再进行复位，以便下一个物料10进行翻转操作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种流水线式物料翻转设备，物料通过传输带输送至加工设备，所述物料为管状件，传输带包括第一传输带和第二传输带，其特征在于，所述翻转设备设在第一传输带和第二传输带之间，所述翻转设备包括翻转机构，翻转机构包括转盘，所述转盘上设有供物料穿过的穿孔，所述穿孔和物料之间为间隙配合，所述翻转设备还包括第一矫正机构，所述物料进入穿孔前由所述第一矫正机构对物料进行矫正操作，所述物料被矫正后进入所述穿孔，所述转盘周向转动对在穿孔中的物料进行翻转，所述物料在翻转时与所述第一传输带始终贴合。

2.如权利要求1所述的流水线式物料翻转设备，其特征在于，所述第一矫正机构连接有用于感应物料的第一感应器，所述第一感应器用于控制所述第一矫正机构开启。

3.如权利要求2所述的流水线式物料翻转设备，其特征在于，所述翻转设备还包括第二矫正机构，所述物料从所述穿孔内穿出后，所述第二矫正机构对物料进行二次矫正。

4.如权利要求3所述的流水线式物料翻转设备，其特征在于，所述翻转设备在第二传输带一侧还设有第二感应器，所述物料的前端经过第二感应器时，所述第二感应器控制所述翻转设备开启翻转。

5.如权利要求4所述的流水线式物料翻转设备，其特征在于，所述物料的后端经过第二感应器时，所述第二感应器控制第二矫正机构开启矫正操作。

6.如权利要求1所述的流水线式物料翻转设备，其特征在于，所述转盘在所述穿孔处活动安装有用于调节穿孔大小的调节板。

7.如权利要求1所述的流水线式物料翻转设备，其特征在于，所述第一传输带和第二传输带位于同一个高度，所述物料为长方形方管，所述穿孔的中心相对于所述方管的中心在横向方向偏心设置。

8.如权利要求1所述的流水线式物料翻转设备，其特征在于，所述翻转设备还连接有升降机构，所述升降机构用于对翻转设备进行提升或下降，以调节转盘与传输带之间的高度差。

9.如权利要求1所述的流水线式物料翻转设备，其特征在于，所述翻转机构还包括驱动电机，所述驱动电机连接有驱动齿轮，所述转盘的周向外圈设有齿面，所述驱动齿轮和齿面啮合。

10.一种流水线式物料翻转方法，其特征在于，采用物料翻转设备，物料翻转设备设于第一传输带和第二传输带之间，所述翻转设备包括翻转机构，位于第一传输带一侧的第一矫正机构、第一感应器，和位于第二传输带一侧的第二矫正机构、第二感应器，翻转机构包括转盘，所述转盘上设有供物料穿过的穿孔，所述穿孔和物料之间为间隙配合，翻转方法如下：

S1、将物料放置到第一传输带上，由第一传输带朝翻转设备移动；

S2、翻转设备上的第一感应器感应到物料，控制第一矫正机构启动，以夹紧所述物料，夹紧操作结束后，第一矫正机构关闭，物料继续被输送；

S3、物料在第一矫正机构的矫正下进入到翻转机构的穿孔中，当物料的前端穿出穿孔并经过第二感应器时，第二感应器控制翻转机构进行翻转操作；

S4、物料在翻转过程中，物料的后端部分不脱离第一传输带，边传输边翻转，直至当物料的后端从穿孔完全穿出；

S5、当物料的后端经过第二感应器时，第二感应器触发第二矫正机构进行矫正操作，以夹紧所述物料，夹紧结束后，第二矫正机构关闭，物料继续被输送。

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