CN112706184A - 一种自动变位翻转装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种自动变位翻转装置，包括：机架、Z轴移动装置、旋转装置、夹紧装置、夹爪装置、电气控制柜以及控制系统；夹爪装置包括上夹爪机构和下夹爪机构；夹紧装置包括第一驱动机构、第一导向机构、Z1夹紧机构和Z2夹紧机构；Z1夹紧机构包括Z1驱动机构、Z1导向机构、X10移动机构和X20移动机构；Z2夹紧机构包括Z2驱动机构、Z2导向机构、X11移动机构和X12移动机构；上夹爪机构包括上左夹爪、上右夹爪、Y1伸缩机构、Y2伸缩机构、上左夹爪驱动机构以及上右夹爪驱动机构；本发明的一种自动变位翻转装置能将复杂工件在装配过程中进行0～360°自动变位，或进行180°翻转，降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。

Description

一种自动变位翻转装置

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，特别涉及一种自动变位翻转装置。

背景技术

现有技术中大多是将工件放置在固定平台上，通过人工移动、翻转使被装配 组件的工件进行变位或翻转，或者将工件安装在辅助工装夹具上通过助力装置旋 转、移动而对工件进行变位或翻转，从而实现在工件不同位置装配其他零部件。 其操作繁复、劳动强度大、工作效率低、且不能在流水线上进行大批量高效率的 进行零部件的装配。

此前现有的自动变位翻转机主要集中在各个专用领域实现工件翻转，如专利 申请号201310460930.0，专利名称为自动翻转机及其翻转方法，公开的发明专利， 公开了在电子产业领域，翻转机用于将携带PCBA的载具自动翻转，其包括翻转结 构、传动装置、锁止装置、气缸模组等；

如专利申请号201120468894.9，专利名称为一种翻转机，公开的实用新型专 利，公开了铁路机械领域，一种高速铁轮轨道板生产专用的翻转机，其包括两个 翻转机走行立柱，走行立柱之间通过翻转机悬臂连接有翻转主梁，翻转主梁上均 匀分布有夹紧装置；

如专利申请号201420405801.1，专利名称为一种型材的在线翻转机构，公开 的实用新型专利，公开了金属材料加工领域，对各类型材实行在线翻转。

基于此，在生产装配领域中，针对一些复杂工件在生产装配过程中，装配不 同的零部件时需要将工件进行不同角度的变位、或需要将工件翻转180°，由于 工件形状复杂常用的变位机很难满足实际生产装配的要求，目前均是采用人工对 工件进行变位翻转，或助力机器辅助对工件进行变位翻转，人工对工件进行变位、 翻转，操作繁复、劳动强度大、工作效率低。

发明内容

本发明目的是，针对上上述问题，亟需提出一种自动变位翻转装置能将复杂 工件在装配过程中进行0～360°自动变位，或进行180°翻转，降低了操作人员 的劳动强度，提高了生产效率。

本发明提出一种自动变位翻转装置，包括：机架、Z轴移动装置、旋转装置、 夹紧装置、夹爪装置、电气控制柜以及控制系统；其特征在于，所述夹爪装置包括 上夹爪机构和下夹爪机构；

所述Z轴移动装置设置在所述机架上；

所述夹紧装置设置在所述旋转装置上；所述旋转装置驱动所述夹紧装置旋转；

所述夹紧装置包括第一驱动机构、第一导向机构、Z1夹紧机构和Z2夹紧机构； 所述第一驱动机构可单独或同时驱动所述Z1夹紧机构和Z2夹紧机构沿着所述第一 导向机构的导向方向运动；

所述Z1夹紧机构包括Z1驱动机构、Z1导向机构、X10移动机构和X20移动机构； 所述Z1驱动机构可单独或同时驱动所述X10移动机构和X20移动机构沿着所述Z1导 向机构的导向方向运动；

所述Z2夹紧机构包括Z2驱动机构、Z2导向机构、X11移动机构和X12移动机构； 所述Z2驱动机构可单独或同时驱动所述X11移动机构和X12移动机构沿着所述Z2导 向机构的导向方向运动；

所述上夹爪机构包括上左夹爪、上右夹爪、Y1伸缩机构、Y2伸缩机构、上左夹 爪驱动机构以及上右夹爪驱动机构；所述上左夹爪驱动机构可驱动Y1伸缩机构沿其 伸缩方向运动，所述上右夹爪驱动机构可驱动Y2伸缩机构沿其伸缩方向运动；

所述下夹爪机构包括下左夹爪、下右夹爪、Y11伸缩机构、Y12伸缩机构、下左 夹爪驱动机构以及下右夹爪驱动机构；所述下左夹爪驱动机构可驱动Y11伸缩机构 沿其伸缩方向运动，所述下右夹爪驱动机构可驱动Y12伸缩机构沿其伸缩方向运动；

所述电气控制柜设置在所述机架上；

控制系统，所述控制系统设置在电气控制柜内，且通过电气控制柜分别与Z轴 移动装置、旋转装置、夹紧装置、夹爪装置电连接。

优选的，所述Z轴移动装置包括主驱动机构和移动机构，所述主驱动机构驱动 所述旋转装置、夹紧装置以及夹爪装置在移动机构的移动方向运动。

优选的，所述旋转装置包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构可驱动所述夹紧 装置进行0～360°任意角度顺时针或逆时针旋转，可停止在0～360°任意位置。

优选的，所述上左夹爪、上右夹爪、下左夹爪、下右夹爪可设计为适合装夹工 件的形状，不限于矩形状、梯形状、圆形状中的一种或多种，上左夹爪、上右夹爪、 下左夹爪、下右夹爪之间可以根据工件装夹的要求进行工况互换，上左夹爪、上右 夹爪、下左夹爪、下右夹爪在夹紧工件时可以接触到工件的上表面、下表面、侧面 进行夹紧。

优选的，所述Z轴移动装置上设置有旋转支撑板；所述旋转装置与所述旋转支 撑板固定连接。

优选的，所述上左夹爪驱动机构与所述上右夹爪驱动机构采用电控或气动控 制方式控制。

优选的，所述下左夹爪驱动机构与所述下右夹爪驱动机构采用电控或气动控制方式控制。

本发明的有益效果：

1.本发明实现了适应复杂工件装配过程中的变位与翻转；

2.本发明能够实现复杂工件装配过程中0～360°自动变位与翻转功能。降低 了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。

3.本发明实现了能够适应多种形状表面组合的装配件的装夹与变位，不限于长方形、圆锥形、圆柱形、轮毂形等。

附图说明

图1是本发明中自动变位翻转装置的主视图；

图2是本发明中自动变位翻转装置的左视图；

图3是本发明中自动变位翻转装置的后视图；

其中，1-机架，2-电气控制柜，3-Z轴移动装置，31-主驱动机构，32-移 动机构，5-旋转装置，51-旋转支撑板，52-旋转驱动机构，6-夹紧装置，61- 第一驱动机构，62-第一导向机构，63-Z1夹紧机构，631-Z1驱动机构，632-Z1 导向机构，633-X10移动机构，634-X20移动机构，64-Z2夹紧机构，641-Z2驱动 机构,642-Z2导向机构，643-X11移动机构，644-X12移动机构，7-夹爪装置， 71-上夹爪机构，711-上左夹爪，712-上右夹爪，713-Y1伸缩机构，714-Y2伸缩 机构，715-上左夹爪驱动机构，716-上右夹爪驱动机构，72-下夹爪机构，721-下左夹爪，722-下右夹爪，723-Y11伸缩机构，724-Y12伸缩机构，725-下左夹爪 驱动机构，726-下右夹爪驱动机构。

具体实施方式

本发明提出一种自动变位翻转装置，参考图1至图3，该自动变位 翻转装置，包括：机架1、Z轴移动装置3、旋转装置5、夹紧装置6、 夹爪装置7、电气控制柜2以及控制系统，其特征在于，所述夹爪装置包括上夹爪机构71和下夹爪机构72，所述Z轴移动装置3设置在所述 机架1上，

所述夹紧装置6设置在所述旋转装置5上，所述旋转装置5驱动所述夹紧装置6 旋转，

所述夹紧装置6包括第一驱动机构61、第一导向机构62、Z1夹紧机构63和Z2夹 紧机构64，所述第一驱动机构61可单独或同时驱动所述Z1夹紧机构63和Z2夹紧机构 64沿着所述第一导向机构62的导向方向运动；

所述Z1夹紧机构63包括Z1驱动机构631、Z1导向机构632、X10移动机构633和X20移动机构634，所述Z1驱动机构631可单独或同时驱动所述X10移动机构633和X20移 动机构634沿着所述Z1导向机构632的导向方向运动；

所述Z2夹紧机构64包括Z2驱动机构641、Z2导向机构642、X11移动机构643和X12移动机构644移动机构32，所述Z2驱动机构641可单独或同时驱动所述X11移动机构643和X12移动机构644沿着所述Z2导向机构642的导向方向运动；

所述上夹爪机构71包括上左夹爪711、上右夹爪712、Y1伸缩机构713、Y2伸缩 机构714、上左夹爪驱动机构715以及上右夹爪驱动机构716，所述上左夹爪驱动机 构715可驱动Y1伸缩机构713沿其伸缩方向运动，所述上右夹爪驱动机构716可驱动 Y2伸缩机构714沿其伸缩方向运动，

所述下夹爪机构72包括下左夹爪721、下右夹爪722、Y11伸缩机构723、Y12伸 缩机构724、下左夹爪驱动机构725以及下右夹爪驱动机构726，所述下左夹爪驱动 机构725可驱动Y11伸缩机构723沿其伸缩方向运动，所述下右夹爪驱动机构726可驱 动Y12伸缩机构724沿其伸缩方向运动，

所述电气控制柜2设置在所述机架1上，

控制系统，所述控制系统设置在电气控制柜2内，且通过电气控制柜2分别与Z 轴移动装置3、旋转装置5、夹紧装置6、夹爪装置7电连接。

进一步地，所述Z轴移动装置3包括主驱动机构31和移动机构32，所述主驱动机 构31驱动所述旋转装置5、夹紧装置6以及夹爪装置7在移动机构32的移动方向运动。

进一步地，所述旋转装置5包括旋转驱动机构52，所述旋转驱动机构52可驱动 所述夹紧装置6进行0～360°任意角度顺时针或逆时针旋转，可停止在0～360°任意 位置。

进一步地，所述上左夹爪711、上右夹爪712、下左夹爪721、下右夹爪722可设 计为适合装夹工件的形状，不限于矩形状、梯形状、圆形状中的一种或多种，上左 夹爪711、上右夹爪712、下左夹爪721、下右夹爪722之间可以根据工件装夹的要求 进行工况互换，上左夹爪711、上右夹爪712、下左夹爪721、下右夹爪722在夹紧工 件时可以接触到工件的上表面、下表面、侧面进行夹紧。

进一步地，所述Z轴移动装置3上设置有旋转支撑板51，所述旋转装置5与所述 旋转支撑板51固定连接。

进一步地，所述上左夹爪驱动机构715与所述上右夹爪驱动机构716采用电 控或气动控制方式控制。

进一步地，所述下左夹爪驱动机构725与所述下右夹爪驱动机构726采用电控或气动控制方式控制。

本发明的有益效果：

1.本发明实现了适应复杂工件装配过程中的变位与翻转，

2.本发明能够实现复杂工件装配过程中0～360°自动变位与翻转功能。降低 了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。

3.本发明实现了能够适应多种形状表面组合的装配件的装夹与变位，不限于长方形、圆锥形、圆柱形、轮毂形等。

在以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组 合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本发明的 几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的 限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做 出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动变位翻转装置，包括：

机架、Z轴移动装置、旋转装置、夹紧装置、夹爪装置、电气控制柜以及控制系统；其特征在于，所述夹爪装置包括上夹爪机构和下夹爪机构；

所述Z轴移动装置设置在所述机架上；

所述夹紧装置设置在所述旋转装置上；所述旋转装置驱动所述夹紧装置旋转；

所述夹紧装置包括第一驱动机构、第一导向机构、Z1夹紧机构和Z2夹紧机构；所述第一驱动机构可单独或同时驱动所述Z1夹紧机构和Z2夹紧机构沿着所述第一导向机构的导向方向运动；

所述Z1夹紧机构包括Z1驱动机构、Z1导向机构、X10移动机构和X20移动机构；所述Z1驱动机构可单独或同时驱动所述X10移动机构和X20移动机构沿着所述Z1导向机构的导向方向运动；

所述Z2夹紧机构包括Z2驱动机构、Z2导向机构、X11移动机构和X12移动机构；所述Z2驱动机构可单独或同时驱动所述X11移动机构和X12移动机构沿着所述Z2导向机构的导向方向运动；

所述上夹爪机构包括上左夹爪、上右夹爪、Y1伸缩机构、Y2伸缩机构、上左夹爪驱动机构以及上右夹爪驱动机构；所述上左夹爪驱动机构可驱动Y1伸缩机构沿其伸缩方向运动，所述上右夹爪驱动机构可驱动Y2伸缩机构沿其伸缩方向运动；

所述下夹爪机构包括下左夹爪、下右夹爪、Y11伸缩机构、Y12伸缩机构、下左夹爪驱动机构以及下右夹爪驱动机构；所述下左夹爪驱动机构可驱动Y11伸缩机构沿其伸缩方向运动，所述下右夹爪驱动机构可驱动Y12伸缩机构沿其伸缩方向运动；

所述电气控制柜设置在所述机架上；

控制系统，所述控制系统设置在电气控制柜内，且通过电气控制柜分别与Z轴移动装置、旋转装置、夹紧装置、夹爪装置电连接。

2.根据权利要求1的自动变位翻转装置，其特征在于，所述Z轴移动装置包括主驱动机构和移动机构，所述主驱动机构驱动所述旋转装置、夹紧装置以及夹爪装置在移动机构的移动方向运动。

3.根据权利要求1的自动变位翻转装置，其特征在于，所述旋转装置包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构可驱动所述夹紧装置进行0～360°任意角度顺时针或逆时针旋转，可停止在0～360°任意位置。

4.根据权利要求1的自动变位翻转装置，其特征在于，所述上左夹爪、上右夹爪、下左夹爪、下右夹爪可设计为适合装夹工件的形状，不限于矩形状、梯形状、圆形状中的一种或多种，上左夹爪、上右夹爪、下左夹爪、下右夹爪之间可以根据工件装夹的要求进行工况互换，上左夹爪、上右夹爪、下左夹爪、下右夹爪在夹紧工件时可以接触到工件的上表面、下表面、侧面进行夹紧。

5.根据权利要求1的自动变位翻转装置，其特征在于，所述Z轴移动装置上设置有旋转支撑板；所述旋转装置与所述旋转支撑板固定连接。

6.根据权利要求1的自动变位翻转装置，其特征在于，所述上左夹爪驱动机构与所述上右夹爪驱动机构采用电控或气动控制方式控制。

7.根据权利要求1的自动变位翻转装置，其特征在于，所述下左夹爪驱动机构与所述下右夹爪驱动机构采用电控或气动控制方式控制。

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