CN115649828B - 应用于自动化装配线的翻转装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种应用于自动化装配线的翻转装置及其使用方法，其包括包括机架以及两个设置于机架上的传送机构，机架在两个传送机构之间设置有支架，支架转动连接有转动轴，转动轴外壁固定连接有方形的格板，支架设置有实现转动轴间歇运动的驱动件；格板在其每个侧壁均设置有用于将物料夹紧的夹持机构以及用于驱动物料滑出夹持组件的动力机构，夹持组件包括与格板侧壁固定连接的支撑板、与格板滑动连接的夹板以及用于驱动夹板运动的调节组件，支撑板与夹板交替运动至输送物料的平面，支撑板上设置有用于紧固物料的膨胀件。本申请具有保证物料翻边过程中固定稳固的效果，且提高翻转过程中的精准性，提升自动化装配的工作效率。

Description

应用于自动化装配线的翻转装置及其使用方法

技术领域

本申请涉及新能源光伏的技术领域，尤其是涉及一种应用于自动化装配线的翻转装置及其使用方法。

背景技术

光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新能源发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。同时，太阳能光伏发电系统分类，一种是集中式，如大型西北地面光伏发电系统；一种是分布式，如工商企业厂房屋顶光伏发电系统，民居屋顶光伏发电系统，而光伏在装配过程中需要使用到翻转机，翻转机，广泛应用于冶金、冲压、钣金、模具、造纸、冷藏、钢带、线盘、桶料、卷料等行业，具有对工件旋转功能，可按要求翻转至任意角度，有操作简便，使用灵活可靠的特点。

相关技术中公开号为CN202011206361.3的中国专利，提出了一种机电一体自动化装配机的翻转设备及其使用方法，涉及机电设备技术领域，包括底板，所述底板的上表面固定连接有支撑板一，所述支撑板一的顶部固定连接有转动驱动源，所述转动驱动源的转动部固定连接有主动盘，所述主动盘的前侧固定连接有限位块，所述限位块的侧面开设有两个通槽，所述限位块通过两个所述通槽分别滑动连接有挡板一和挡板二。本发明，通过上述结构之间的相互配合，具备了自动化程度高、使用简单、板件在翻转运输过程中不易受损、大大提高了翻转运输效率的效果，解决了传统翻转设备使用不便、工作效率不高且对板材的翻转过程中容易导致板材受损的问题。

上述中的相关技术存在有以下缺陷：由于在挡板一与挡板二之间间隔远，当对板材进行翻转时，此时板材为甩至另一个传送带上后被翻边，且在板材翻面过程中并未设置对板材进行阻挡的结构，因此板材在翻转过程中也容易从空中掉落。

发明内容

为了改善物料在翻边过程中没有被固定的问题，本申请提供一种应用于自动化装配线的翻转装置及其使用方法。

本申请提供的一种应用于自动化装配线的翻转装置采用如下的技术方案：

一种应用于自动化装配线的翻转装置，包括机架以及两个设置于所述机架上的传送机构，所述机架在两个所述传送机构之间设置有支架，所述支架转动连接有转动轴，所述转动轴外壁固定连接有方形的格板，所述支架设置有实现所述转动轴间歇运动的驱动件；

所述格板在其每个侧壁均设置有用于将物料夹紧的夹持机构以及用于驱动所述物料滑出所述夹持组件的动力机构，所述夹持组件包括与所述格板侧壁固定连接的支撑板、与所述格板滑动连接的夹板以及用于驱动所述夹板运动的调节组件，所述支撑板与所述夹板交替运动至输送物料的平面，所述支撑板上设置有用于紧固物料的膨胀件。

更进一步地，所述调节组件包括滑块、丝杆以及限制所述滑块转动的限制件，所述滑块与所述格板滑动连接，所述丝杆与所述格板侧壁转动连接且所述丝杆的长度方向垂直于所述转动轴的轴线方向，所述滑块与所述夹板固定连接。

更进一步地，所述限制件设置为限制杆，所述限制杆与所述格板侧壁固定连接，所述限制杆与所述丝杆平行设置，所述滑块套设于所述限制杆外。

更进一步地，所述膨胀件设置为充气皮囊，所述支撑板设置有凹槽，所述充气皮囊安装于所述凹槽内，所述充气皮囊与所述凹槽内壁固定连接，相邻两个所述套环之间相互套设，所述支撑板内还设置有气泵，所述气泵的输出端与所述充气皮囊的进气口连接。

更进一步地，所述传送机构包括两个传送辊、套设于两个所述传送辊外的传送带以及用于驱动任一个所述传送辊转动的所述驱动件，两个所述传送辊均与所述机架转动连接，且所述传送辊的轴线方向与所述转动轴的轴线方向平行设置，所述支撑板以及所述夹板交替与对应所述传送带处于同一平面。

更进一步地，所述动力机构包括牵引绳、用于卷绕牵引所述牵引绳一端的卷绕组件以及用于标识牵引绳位置的标识组件，所述牵引绳的一端与所述卷绕组件连接，另一端与所述支撑板连接，所述卷绕组件设置在所述夹板上，所述物料运动至所述支撑板与所述夹板之间的过程中所述牵引绳处于放线状态。

更进一步地，所述卷绕组件包括与所述夹板转动连接的卷绕辊以及用于驱动所述卷绕辊转动的伺服电机，所述伺服电机安装于所述夹板上，所述牵引绳的的一端与所述卷绕辊外壁固定连接。

更进一步地，所述夹板以及所述支撑板壁面安装有导向环，所述牵引绳穿过对应所述导向环，所述导向环的轴线方向沿着垂直于所述转动轴的轴线方向。

更进一步地，所述标识组件包括与所述牵引绳固定连接的标识环以及与所述支撑板弹性铰接的标识杆，所述标识杆开设有用于所述牵引绳穿出的穿孔，所述标识杆被挤压摆动时物料运动至与所述格板侧壁抵接的位置。

本申请提供的一种应用于自动化装配线的翻转装置的使用方法采用如下的技术方案：

一种应用于自动化装配线的翻转装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、调节支撑板与夹板位置，根据物料的厚度尺寸，调节夹板在格板上的位置，夹板与支撑板支架的距离大于物料的厚度尺寸；

S2、放牵引绳，物料朝向支撑板上运动时，控制卷绕管反转进行放线操作，物料将牵引绳推送至夹板与支撑板之间的位置；

S3、夹紧，通过充气皮囊将物料夹紧在夹板上；

S4、翻转，控制格板转动，直至夹板与对应传送带处于同一平面，利用牵引绳将物料推送至下一个传送带上，完成翻转工作

综上所述，本申请的有益技术效果为：

(1)当支撑板与传送带齐平，此时传送带将物料朝向夹板与支撑板之间间隙输送，物料在运动过程中，与此同时，伺服电机反转，即为放线操作，此时物料将牵引绳朝向夹板与支撑板之间的间隙牵引，牵引绳一直处于放线状态，直至物料运动至与格侧壁板抵接的位置时，牵引绳停止放线状态，且牵引绳保持绷直状态，此时标识环与标识杆侧壁抵接，标识杆被驱动发生摆动，通过对充气皮囊内进行充气，此时充气皮囊将物料挤压夹紧在夹板上，确保对物料的夹紧固定效果。

(2)根据物料厚度尺寸，控制丝杆转动，且在限制杆的作用下，丝杆驱动滑块在限制杆上滑动，且夹板运动至指定位置，且夹板与支撑板之间的距离大于物料的厚度尺寸。

(3)当翻转工作完成后，卷绕辊开始收线，在牵引绳被导向环导向与牵引过程中，牵引绳将物料从夹板与支撑板之间拉出，且伴随传送带的传送效果，物料被完全从夹板与支撑板内拉出。

附图说明

图1是本申请实施例一的整体结构示意图。

图2是图2中A部分的放大示意图。

图3是本申请实施例二的流程图。

附图标记：1、机架；2、支架；3、转动轴；4、格板；5、驱动件；6、支撑板；7、夹板；8、滑块；9、丝杆；10、限制杆；11、充气皮囊；12、凹槽；13、气泵；14、传送辊；15、传送带；16、牵引绳；17、卷绕辊；18、伺服电机；19、导向环；20、标识环；21、标识杆；22、物料；23、扭簧；24、穿孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例一

本申请实施例公开一种应用于自动化装配线的翻转装置。参照图1和图2，应用于自动化装配线的翻转装置包括机架1以及两个设置于机架1上的传送机构，两个传送机构均用于对物料22进行输送，且在两个传送机构之间的位置下需要对物料22进行翻转，机架1在两个传送机构之间固定连接有支架2，支架2转动连接有转动轴3，转动轴3外壁固定连接有格板4，格板4设置为柱体且截面设置为正方形，格板4套设在转动轴3的外壁，两个传送机构相对于转动轴3的中心轴线为对称设置，支架2设置有用于实现转动轴3间隙运动的驱动件5，驱动件5可采用步进电机，步进电机可实现控制转动轴3转动的角度。

传送机构包括两个传送辊14、套设于两个传送辊14外的传送带15以及用于驱动任一个传送辊14转动的驱动件5，驱动件5也可采用步进电机，传送带15的运动通过两个传送辊14与传送带15之间的摩擦力进行驱动，传送辊14与机架1转动连接，且传送辊14的轴线方向与转动轴3的轴线方向平行设置，在步进电机的控制作用下，传送带15运动的距离也为确定且与格板4转动角度相匹配。

参照图1和图2，格板4在其每个侧壁均设置有用于物料22加急的夹持机构以及用于驱动物料22滑出夹持组件的动力机构，夹持组件包括与格板4侧壁固定连接的支撑板6、与格板4滑动连接的夹板7以及用于驱动夹板7运动的调节组件，当格板4处于初始位置时，支撑板6位于夹板7的下方，此时支撑板6与对应传送带15位于同一平面上，当格板4发生转动时，直至支撑板6运动至夹板7上方，此时夹板7运动至与对应传送带15所在平面，支撑板6以及夹板7交替与对应传送带15处于同一平面；当夹板7也不是非要处于水平状态，朝向传送带15表面发生倾斜也可；物料22的长度尺寸不小于夹板7与支撑板6之间间隙的深度尺寸。

调节组件包括滑块8、丝杆9以及限制滑块8转动的限制件，滑块8与格板4滑动连接，滑块8与夹板7固定连接，丝杆9与格板4转动连接，丝杆9的长度方向沿着垂直于转动轴3的轴线方向垂直设置，丝杆9的驱动可通过人工驱动也可采用电机进行驱动，格板4固定连接有两个横板，横板与丝杆9的端部通过轴承套转动连接。

参照图1和图2，限制件设置为限制杆10，限制杆10与格板4侧壁固定连接，限制杆10与丝杆9平行设置，滑块8套设于限制杆10外，滑块8开设有穿孔24，限制杆10穿出穿孔24，因此当滑块8在限制杆10上滑动时，此时滑块8的转动被限制，当控制丝杆9滑动时，滑块8与限制杆10相互配合，滑块8的转动被限制，此时滑块8沿着丝杆9的长度方向运动，滑块8带动夹板7沿着朝向支撑板6方向运动，此时实现对支撑板6与夹板7之间距离的调节效果，支撑板6与夹板7之间的距离大于物料22的厚度尺寸，且不大于物料22厚度尺寸的两倍，保证物料22顺利进入到夹板7与支撑板6之间的间隙，且保证物料22不会在夹板7与支撑板6之间间隙内翻滚。

参照图1和图2，支撑板6上设置有用于紧固物料22的膨胀件，由于夹板7与支撑板6之间的间隙大于物料22的厚度尺寸，因此膨胀件用于将物料22夹紧在夹板7上，膨胀件设置为充气皮囊11，支撑板6设置有凹槽12，充气皮囊11安装于凹槽12内，充气皮囊11的外壁固定连接有多个套环，凹槽12的内壁也均固定连接有套环，充气皮囊11上的套环与凹槽12上的套环扣合设置，此时实现对充气皮囊11进行固定的效果，充气皮囊11设置有进气口，支撑板6内还固定安装有气泵13，气泵13也可以安装早凹槽12内，同样的也可以安装在支撑板6其他的空腔内，气泵13的输出端与充气皮囊11的进气口连接。

当充气皮囊11为初始状态时，此时充气皮囊11位于凹槽12内，不会影响物料22的运动，当物料22完全运动至夹板7与支撑板6之间间隙内时，此时气泵13对充气皮囊11进行充气，充气皮囊11发生胀大且朝向凹槽12外运动，直至将物料22挤压至夹板7上，此时实现对物料22的夹紧效果，当格板4翻转时，物料22紧紧固定在夹板7与支撑板6之间的位置，当格板4翻转完成后，此时气泵13对充气皮囊11进行抽气，充气皮囊11与物料22分离，便于翻转后的物料22运动至下一个传送带15上。

动力机构包括牵引绳16、用于卷绕牵引绳16一端的卷绕组件以及用于标识牵引绳16位置的标识组件，牵引绳16的一端与卷绕组件连接，另一端与支撑板6连接，卷绕组件设置在夹板7上，且卷绕组件位于夹板7远离支撑板6的侧面，牵引绳16与支撑板6之间通过两个相互扣合的圆环固定，一个圆环与牵引绳16固定连接，另一个与支撑板6固定连接。

卷绕组件包括与夹板7转动连接的卷绕辊17以及用于驱动卷绕辊17转动的伺服电机18，伺服电机18安装于夹板7上，牵引绳16的一端与卷绕辊17外壁固定连接，牵引绳16固定连接有固定环，而卷绕辊17可螺纹连接有螺栓，螺栓穿出固定环，且固定环位于螺栓的头部与卷绕辊17外壁之间，螺纹将固定环挤压固定在卷绕辊17的周壁，且牵引绳16多圈卷绕在卷绕辊17外。

参照图1和图2，夹板7以及支撑板6安装有导向环19，且两个导向环19分别与夹板7与支撑板6相互远离的侧面固定连接，牵引绳16穿出导向环19，导向环19导出牵引绳16的方向沿着垂直于转动轴3的轴线方向，因此便于对牵引绳16进行导向，且导向环19也为了延长牵引绳16的寿命，降低牵引绳16往复牵引过程中的损耗程度。

当支撑板6与传送带15齐平，此时传送带15将物料22朝向夹板7与支撑板6之间间隙输送，物料22在运动过程中，与此同时，伺服电机18反转，即为放线操作，此时物料22将牵引绳16朝向夹板7与支撑板6之间的间隙牵引，牵引绳16一直处于放线状态，直至物料22运动至与格侧壁板抵接的位置时，牵引绳16停止放线状态，且牵引绳16保持绷直状态，当翻转工作完成后，卷绕辊17开始收线，在牵引绳16被导向环19导向与牵引过程中，牵引绳16将物料22从夹板7与支撑板6之间拉出，且伴随传送带15的传送效果，物料22被完全从夹板7与支撑板6内拉出。

参照图1和图2，为了对牵引绳16位置进行标识，标识组件包括与牵引绳16固定连接的标识环20以及与支撑板6弹性连接的标识杆21，标识杆21与支撑板6通过铰接轴铰接，铰接轴的轴线方向与转动轴3轴线方向平行，标识杆21与支撑板6之间通过扭簧23固定连接，当扭簧23处于初始位置时，此时标识杆21处于竖直状态；标识环20套设于牵引绳16外，且标识环20与牵引绳16之间通过钉子或者螺钉进行固定；标识杆21上设置有用于牵引绳16穿出的穿孔24，标识环20端面尺寸大于穿孔24的尺寸，且套环位于标识杆21远离传送带15的一侧。

根据物料22的厚度尺寸以及夹板7与支撑板6之间的距离，调节标识环20在牵引绳16的位置，且将标识环20与牵引绳16固定，当物料22运动至与格板4侧壁抵接的位置时，此时标识环20推动标识杆21摆动，当标识发生摆动时，且摆动至最大角度时，此时物料22运动至格板4侧壁抵接的位置，此时即可对转动轴3进行驱动，进而对物料22进行翻转。

本申请实施例一种应用于自动化装配线的翻转装置及其使用方法的实施原理为：根据物料22厚度尺寸，控制丝杆9转动，且在限制杆10的作用下，丝杆9驱动滑块8在限制杆10上滑动，且夹板7运动至指定位置，且夹板7与支撑板6之间的距离大于物料22的厚度尺寸；

当支撑板6与传送带15齐平，此时传送带15将物料22朝向夹板7与支撑板6之间间隙输送，物料22在运动过程中，与此同时，伺服电机18反转，即为放线操作，此时物料22将牵引绳16朝向夹板7与支撑板6之间的间隙牵引，牵引绳16一直处于放线状态，直至物料22运动至与格侧壁板抵接的位置时，牵引绳16停止放线状态，且牵引绳16保持绷直状态，此时标识环20与标识杆21侧壁抵接，标识杆21被驱动发生摆动，通过对充气皮囊11内进行充气，此时充气皮囊11将物料22挤压夹紧在夹板7上，确保对物料22的夹紧固定效果；

当翻转工作完成后，卷绕辊17开始收线，在牵引绳16被导向环19导向与牵引过程中，牵引绳16将物料22从夹板7与支撑板6之间拉出，且伴随传送带15的传送效果，物料22被完全从夹板7与支撑板6内拉出。

实施例二

本申请实施例公开一种应用于自动化装配线的翻转装置的使用方法。参照图3，应用于自动化装配线的翻转装置的使用方法包括如下步骤：

S1、调节支撑板6与夹板7位置，根据物料22的厚度尺寸，驱动丝杆9转动，由于限制杆10的限制效果，此时滑块8沿着丝杆9长度方向运动，夹板7跟随一起运动，即可调节夹板7在格板4上的位置，夹板7与支撑板6支架2的距离大于物料22的厚度尺寸；

S2、放牵引绳16，通过对传送带15进行驱动，传送带15将物料22朝向夹板7与支撑板6之间的间隙输送，物料22朝向支撑板6上运动时，控制卷绕管反转进行放线操作，物料22将牵引绳16推送至夹板7与支撑板6之间的位置；当物料22运动至与格板4侧壁抵接的位置时，此时标识环20推动标识杆21摆动，当标识发生摆动时，且摆动至最大角度时，此时物料22运动至格板4侧壁抵接的位置；

S3、夹紧，通过气泵13对充气皮囊11进行充气，充气皮囊11从凹槽12内挤出，充气皮囊11将物料22夹紧在夹板7上；

S4、翻转，驱动件5控制转动轴3转动，控制格板4转动，直至夹板7与对应传送带15处于同一平面，控制卷绕管正转，此时牵引绳16开始被卷绕，且伴随传送带15的传送效果，物料22被完全从夹板7与支撑板6内拉出，利用牵引绳16将物料22推送至下一个传送带15上，完成翻转工作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种应用于自动化装配线的翻转装置，其特征在于，包括机架(1)以及两个设置于所述机架(1)上的传送机构，所述机架(1)在两个所述传送机构之间设置有支架(2)，所述支架(2)转动连接有转动轴(3)，所述转动轴(3)外壁固定连接有方形的格板(4)，所述支架(2)设置有实现所述转动轴(3)间歇运动的驱动件(5)；

所述格板(4)在其每个侧壁均设置有用于将物料(22)夹紧的夹持机构以及用于驱动所述物料(22)滑出所述夹持机构的动力机构，所述夹持机构包括与所述格板(4)侧壁固定连接的支撑板(6)、与所述格板(4)滑动连接的夹板(7)以及用于驱动所述夹板(7)运动的调节组件，所述支撑板(6)与所述夹板(7)交替运动至输送物料(22)的平面，所述支撑板(6)上设置有用于紧固物料(22)的膨胀件；所述传送机构包括两个传送辊(14)、套设于两个所述传送辊(14)外的传送带(15)以及用于驱动任一个所述传送辊(14)转动的所述驱动件(5)，两个所述传送辊(14)均与所述机架(1)转动连接，且所述传送辊(14)的轴线方向与所述转动轴(3)的轴线方向平行设置，所述支撑板(6)以及所述夹板(7)交替与对应所述传送带(15)处于同一平面；所述动力机构包括牵引绳(16)、用于卷绕牵引所述牵引绳(16)一端的卷绕组件以及用于标识牵引绳(16)位置的标识组件，所述牵引绳(16)的一端与所述卷绕组件连接，另一端与所述支撑板(6)连接，所述卷绕组件设置在所述夹板(7)上，所述物料(22)运动至所述支撑板(6)与所述夹板(7)之间的过程中所述牵引绳(16)处于放线状态；所述卷绕组件包括与所述夹板(7)转动连接的卷绕辊(17)以及用于驱动所述卷绕辊(17)转动的伺服电机(18)，所述伺服电机(18)安装于所述夹板(7)上，所述牵引绳(16)的一端与所述卷绕辊(17)外壁固定连接；所述夹板(7)以及所述支撑板(6)壁面安装有导向环(19)，所述牵引绳(16)穿过对应所述导向环(19)，所述导向环(19)的轴线方向沿着垂直于所述转动轴(3)的轴线方向；所述标识组件包括与所述牵引绳(16)固定连接的标识环(20)以及与所述支撑板(6)弹性铰接的标识杆(21)，所述标识杆(21)开设有用于所述牵引绳(16)穿出的穿孔(24)，所述标识杆(21)被挤压摆动时物料(22)运动至与所述格板(4)侧壁抵接的位置；标识环（20）端面尺寸大于穿孔（24）的尺寸，且标识环（20）位于标识杆（21）远离传送带（15）的一侧；物料（22）运动至格板（4）侧壁抵接的位置，此时即可对转动轴（3）进行驱动，进而对物料（22）进行翻转。

2.根据权利要求1所述的应用于自动化装配线的翻转装置，其特征在于，所述调节组件包括滑块(8)、丝杆(9)以及限制所述滑块(8)转动的限制件，所述滑块(8)与所述格板(4)滑动连接，所述丝杆(9)与所述格板(4)侧壁转动连接且所述丝杆(9)的长度方向垂直于所述转动轴(3)的轴线方向，所述滑块(8)与所述夹板(7)固定连接。

3.根据权利要求2所述的应用于自动化装配线的翻转装置，其特征在于，所述限制件设置为限制杆(10)，所述限制杆(10)与所述格板(4)侧壁固定连接，所述限制杆(10)与所述丝杆(9)平行设置，所述滑块(8)套设于所述限制杆(10)外。

4.根据权利要求1所述的应用于自动化装配线的翻转装置，其特征在于，所述膨胀件设置为充气皮囊(11)，所述支撑板(6)设置有凹槽(12)，所述充气皮囊(11)安装于所述凹槽(12)内，所述充气皮囊(11)与所述凹槽(12)内壁固定连接，充气皮囊（11）的外壁固定连接有多个套环，凹槽（12）的内壁也均固定连接有套环，充气皮囊（11）上的套环与凹槽（12）上的套环扣合设置，所述支撑板(6)内还设置有气泵(13)，所述气泵(13)的输出端与所述充气皮囊(11)的进气口连接。

5.一种应用于自动化装配线的翻转装置的使用方法，基于权利要求1-4中任一项所述的应用于自动化装配线的翻转装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1、调节支撑板(6)与夹板(7)位置，根据物料(22)的厚度尺寸，调节夹板(7)在格板(4)上的位置，夹板(7)与支撑板(6)支架(2)的距离大于物料(22)的厚度尺寸；

S2、放牵引绳(16)，物料(22)朝向支撑板(6)上运动时，控制卷绕管反转进行放线操作，物料(22)将牵引绳(16)推送至夹板(7)与支撑板(6)之间的位置；

S3、夹紧，通过充气皮囊(11)将物料(22)夹紧在夹板(7)上；

S4、翻转，控制格板(4)转动，直至夹板(7)与对应传送带(15)处于同一平面，利用牵引绳(16)将物料(22)推送至下一个传送带(15)上，完成翻转工作。