CN115724173A - 翻转机及其控制方法和挖掘机装配线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种翻转机及其控制方法和挖掘机装配线，翻转机包括用于夹紧待翻转部件的夹紧装置、用于旋转驱动夹紧装置的翻转装置、用于升降驱动夹紧装置和翻转装置的升降装置、用于锁止升降装置并在锁定状态下发出升降锁定到位信号的升降锁定装置以及翻转机控制器，翻转机控制器被配置为获取所述升降锁定到位信号；响应于升降锁定到位信号，发出非提升动作允许信号。其中，通过在翻转机中特别设置升降锁定装置，并与整机控制系统关联互锁，使得当且仅当在获取到升降锁定到位信号后，发出非提升动作允许信号，方才允许进行翻转、平移等其他操作。这样可规避部件掉落风险，提升了设备的安全可靠性。

Description

翻转机及其控制方法和挖掘机装配线

技术领域

本发明属于工程机械领域，具体地，涉及一种翻转机及其控制方法和挖 掘机装配线。

背景技术

在挖掘机装配线中，挖掘机上下车架需要对中操作，而这一般采用人工 方式，通过滚筒吊装结合目测，以配合完成车架翻转。这种人工操作的翻转 方式和翻转过程极具危险性，而且操作难度颇大，易造成人员和设备的磕碰， 人员操作失误也容易发生，因而相应地逐步开发了全自动车架翻转机。

翻转机在运转过程中，安装保障是根本。目前的自动翻转机通常是依靠 驱动装置本身的制动功能来停止设备运动，但这存在驱动设备故障风险，存 在很大的安全隐患，难以确保升降机构无掉落风险，而且挖掘机车架都是大 质量大尺寸构件，更是指数级地放大掉落风险和损害。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种翻转机和挖掘机 装配线，简单实用，安全性能更为突出。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种翻转机，包 括：

夹紧装置，用于夹紧待翻转部件；

翻转装置，用于旋转驱动所述夹紧装置；

升降装置，用于升降驱动所述夹紧装置和所述翻转装置；

升降锁定装置，用于锁止所述升降装置并在锁定状态下发出升降锁定到 位信号；以及

翻转机控制器，所述翻转机控制器被配置为：

获取所述升降锁定到位信号；

响应于所述升降锁定到位信号，发出非提升动作允许信号。

在一些实施方式中，所述翻转机控制器进一步被配置为：

响应于所述非提升动作允许信号，控制启动所述翻转装置。

在一些实施方式中，所述升降装置包括：

升降固定部；

升降活动部，所述翻转装置和所述夹紧装置安装于所述升降活动部上并 跟随升降移动；和

升降驱动机构，用于驱动所述升降活动部相对于所述升降固定部升降移 动。

在一些实施方式中，所述升降装置还包括用于检测所述升降活动部的升 降位置的升降位置传感器，所述翻转机控制器还被配置为：

获取所述升降位置传感器的升降位置检测信号；

确定所述升降位置检测信号不大于安全升降预设位置；

启动所述升降锁定装置并获取所述升降锁定到位信号。

在一些实施方式中，所述升降位置传感器为设置在所述升降固定部与所 述升降活动部之间的拉线传感器或激光测距传感器，或者，所述升降位置传 感器为设置在所述安全升降预设位置处的行程开关。

在一些实施方式中，所述升降驱动机构包括升降驱动液压缸，所述升降 装置还包括用于检测所述升降驱动液压缸的油缸油压的油压传感器，所述翻 转机控制器进一步被配置为：

获取所述油压传感器的油缸油压检测信号；

确定所述油缸油压检测信号不大于油缸油压安全值；

启动所述升降锁定装置并获取所述升降锁定到位信号。

在一些实施方式中，所述升降锁定装置包括在所述升降固定部上沿高度 方向分布的多个销槽以及安装在升降活动部且水平摆置的销轴锁定装置，所 述销轴锁定装置包括：

安全销组件，包括销轴导向套和能够伸缩地安装在所述销轴导向套中并 能够顶入所述销槽的安全销；

销轴驱动组件，用于驱动所述安全销组件顶出或回收；和

锁定到位传感器，用于检测所述安全销的升降锁定位置。

在一些实施方式中，所述销轴驱动组件包括用于驱动所述安全销组件顶 出或回收的销轴驱动机构和用于固定安装所述销轴驱动机构的驱动机构固 定座，所述锁定到位传感器为连接在所述销轴导向套与所述驱动机构固定座 之间的拉线传感器；

并且，所述翻转机控制器进一步被配置为在获取所述升降锁定装置的升 降锁定到位信号的步骤之前：

获取所述拉线传感器的顶出距离检测信号；

确定所述顶出距离检测信号不小于顶出距离设定值。

在一些实施方式中，所述锁定到位传感器为安装在设定顶出距离位置的 行程开关，所述行程开关被配置为在所述安全销抵达所述设定顶出距离位置 时发出所述升降锁定到位信号。

可选地，所述销轴驱动机构为液压缸、气缸或线性电机。

根据本发明的第二方面，本发明还提供了一种挖掘机装配线，所述挖掘 机装配线包括上述的翻转机。

根据本发明的第三方面，本发明还提供了一种翻转机的控制方法，其特 征在于，所述翻转机包括翻转装置、用于升降驱动所述翻转装置的升降装置 以及升降锁定装置；所述控制方法包括：

在启动所述翻转装置之前，控制所述升降锁定装置对所述升降装置锁定 到位。

在一些实施方式中，所述升降锁定装置包括安全销和用于检测所述安全 销的伸出长度的拉线传感器，所述控制方法进一步包括：

通过所述拉线传感器检测所述安全销的顶出距离；

在所述安全销的顶出距离达到顶出距离设定值后，判断所述升降锁定装 置对所述升降装置锁定到位，所述翻转机相应地处于安全静止状态；

在所述翻转机的安全静止状态下，控制启动所述翻转装置。

在一些实施方式中，所述控制方法还包括：

在所述翻转机的工作过程中，实时检测所述升降装置的升降活动部的升 降位置并在所述升降位置不大于安全升降预设位置时，控制所述升降锁定装 置对所述升降装置锁定到位。

在一些实施方式中，在所述翻转机的工作过程中，实时检测所述升降装 置的升降活动部的升降位置并在所述升降位置不大于安全升降预设位置时， 控制所述升降锁定装置对所述升降装置锁定到位包括：

在所述升降固定部与所述升降活动部之间设置激光测距传感器或拉线 传感器，或者在所述安全升降预设位置处设置行程开关，以判断所述升降活 动部的升降位置是否不大于所述安全升降预设位置。

在一些实施方式中，所述控制方法还包括：

在所述升降装置的升降过程中，实时检测所述升降装置的升降驱动液压 缸的油缸油压，并在所述油缸油压检测信号不大于油缸油压安全值时，控制 所述升降锁定装置对所述升降装置锁定到位。

在根据本发明的翻转机和挖掘机装配线中，在翻转机中特别设置了升降 锁定装置，并将升降锁定装置与作为整机控制系统的翻转机控制器关联互 锁，设定为当且仅当在获取到升降锁定装置的升降锁定到位信号后，响应于 升降锁定到位信号，发出非提升动作允许信号，方才允许进行翻转、平移等 其他操作，以策安全，规避升降装置或其他部件的掉落风险，尤其适于大质 量大尺寸的挖掘机下车架等部件的翻转作业操作，提升了设备的安全可靠 性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说 明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面 的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附

图中：

图1为根据本发明的具体实施方式的翻转机的主视图；

图2为图1所示的翻转装置的局部侧视图；

图3为图1所示的翻转装置的俯视图；

图4为图2中的升降驱动机构的结构示意图；

图5为根据本发明的具体实施方式的翻转机的控制方法的原理图；

图6为根据本发明的具体实施方式的升降锁定装置的结构示意图；

图7为图6所示的升降锁定装置的侧视图；和

图8为图6中A部分的局部放大图。

附图标记说明

1 销轴驱动机构 2 拉线传感器

3 驱动机构固定座 4 销轴导向套

5 安全销 6 升降活动部

7 升降固定部 8 升降驱动机构

9 升降位置传感器

51 切削倾斜面 52 径向抵接端面

81 升降驱动液压缸

100 夹紧装置 200 翻转装置

300 升降装置 400 升降锁定装置

500 水平推进装置 600 翻转机控制器

700 待翻转部件 800 地基

301 销槽 302 油压传感器

303 提升架 304 水平横轴

305 横轴链轮 401 锁定到位传感器

3011 销槽底平面 3012 销槽顶斜面

3013 销槽抵接面

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发 明。

下面参考附图描述根据本发明的翻转机和挖掘机装配线。

本发明首先公开了一种翻转机，用于对待翻转部件700进行翻转作业， 尤其适用于大质量、大尺寸的待翻转部件700，例如桁架梁等。在以下结合 附图描述的实施方式中，将翻转机应用于挖掘机装配线上，对多达数十吨重 的挖掘机下车架等进行翻转操作，以此为例进行展开叙述。

如图1至图3所示，在一种具体实施方式中，翻转机包括：

夹紧装置100，用于夹紧待翻转部件700；

翻转装置200，用于旋转驱动夹紧装置100；

升降装置300，用于升降驱动夹紧装置100和翻转装置200；

升降锁定装置400，用于锁止升降装置300并在锁定状态下发出升降锁 定到位信号；以及

翻转机控制器600，翻转机控制器600被配置为：

获取升降锁定到位信号；

响应于升降锁定到位信号，发出非提升动作允许信号。

如图1所示，本实施方式中的翻转机包括左右对称设置且结构相同的两 个单元部分。其中，夹紧装置100可包括左右两个夹紧臂，左右单元的夹紧 臂可相互靠近以卡固待翻转部件700，见图3。在夹紧状态下，翻转装置200 可驱动夹持有待翻转部件700的两个夹紧臂同时同向旋转以带动挖掘机下车 架翻转。需要说明的是，此翻转机也可以适用于各种重物的翻转，不限于 桁架结构。针对不同形状的待翻转部件700，可相应设计相应的不同的夹紧 装置100。

在本实施方式中，由于处在挖掘机装配线上，翻转机还需要通过升降装 置300将待翻转部件700提升到设定高度后，再进行翻转操作，以避免对生 产线及其周边设备产生任何的机械干涉。

具体地，RGV运输车背负挖掘机下车架输送至翻转工位，并旋转90° 放置到翻转机的两个左右单元之间；左右两个夹紧臂沿相反方向相互靠 近，当夹紧臂接触到挖掘机下车架时，两个夹紧臂相互配合对挖掘机下车 架施加相反的夹紧作用力，以对挖掘机下车架的两侧进行夹紧，如图3所 示。而后，升降装置300可驱动夹紧装置100夹持挖掘机下车架沿高度方向 调整到设定高度位置，进而在升降锁定装置400锁定升降装置300后，通过 翻转装置200驱动夹紧装置100旋转，从而两个夹紧臂同向旋转，带动挖掘 机下车架完成翻转作业。

在本实施方式中，翻转装置200可采用伺服电机驱动，通过减速机传动 实现下车架4的翻转动作。翻转机可全自动运行，精确控制，对挖掘机下车 架的翻转效率大大提高，避免了人工操作失误和吊装磕碰的风险。尤其是， 考虑到挖掘机下车架的大尺寸、大质量，通过升降锁定装置400对升降装置 300进行锁定后再进行翻转作业，更为安全可靠。

因此，本发明相应公开了一种翻转机的控制方法，包括：在启动翻转装 置200之前，控制升降锁定装置400对升降装置300锁定到位。在本发明中， 翻转机包括一级安全互锁，即在翻转机控制器600与升降锁定装置400之间 实现互锁，在升降锁定装置400的锁定状态下，翻转机方可进行其他非提升 动作，例如控制翻转装置200进行翻转作业等。换言之，在翻转机在进行任 何非提升动作时，升降锁定装置400必需处于锁定状态下。

具体地，结合图6所示的升降锁定装置400，控制方法进一步限定为： 通过拉线传感器2检测安全销5的顶出距离；在安全销5的顶出距离达到顶 出距离设定值后，判断升降锁定装置400对升降装置300锁定到位，翻转机 相应地处于安全静止状态；当前仅当在翻转机的安全静止状态下，方才控制 启动翻转装置200。换言之，在一级安全互锁中，还包括升降锁定装置400 的安全销状态与其拉线传感器之间的互锁。

参见图5，在控制逻辑上，升降锁定装置400在锁定状态下发出升降锁 定到位信号，翻转机控制器600在获取升降锁定到位信号后，将响应于升降 锁定到位信号而发出非提升动作允许信号。在获取非提升动作允许信号后， 翻转机的其他功能部件方可启动。作为示例，响应于非提升动作允许信号， 控制启动翻转装置200，如图5所示。这样，在翻转大质量的挖掘机下车架 时，可确保夹紧装置100和翻转装置200在升降装置300上的稳定性，避免 产生车架磕碰、松脱等安全事故。而且，通过升降锁定装置400的位置锁定， 翻转后的挖掘机下车架也可更精准地进行后续的对中操作等。

此外，本实施方式的翻转机还包括用于驱动升降装置300水平移动的水 平推进装置500，如图1所示，水平推进装置500包括在地基800上左右间 隔布置的第一水平导轨和第二水平导轨以及平移驱动机构，水平间隔布置的 第一水平导轨和第二水平导轨上分别安装有升降装置300；平移驱动机构用 于驱动升降固定部7在相应的水平导轨上水平移动。这样，翻转机的左右两 个单元部分可分别沿第一水平导轨和第二水平导轨移动，以调节两个夹紧臂 之间的间距。因此，同样的，当且仅当通过升降锁定装置400将夹紧装置100 和翻转装置200在升降装置300上牢靠锁定后，响应于非提升动作允许信号， 方可控制水平推进装置500进行水平位置调节，以避免夹紧装置100、翻转 装置200等产生跌落等情形。

需要说明的是，作为示例，本实施方式中的翻转机的左右单元在结构和 组成上均相同，但也并不限于此，根据本发明的翻转机也不限于包括对称布 置的左右单元，在待翻转部件700的尺寸质量均偏小的情况下，翻转机也可 仅有图1中的一侧单元部分。而且，图1中的夹紧装置100、翻转装置200、 升降装置300或升降锁定装置400等的各自左右部分可相同也可不相同，可 仅有一个单元部分具有驱动动力，另一单元部分不配备动力源，升降锁定装 置400也可仅锁定一侧单元等。

在本实施方式中，作为示例，升降装置300可包括：

升降固定部7；

升降活动部6，翻转装置200和夹紧装置100安装于升降活动部6上并 跟随升降移动；

升降驱动机构8，用于驱动升降活动部6相对于升降固定部7升降移动；

升降位置传感器9，用于检测升降活动部6的升降位置。

在此基础上，翻转机控制器600还被配置为：

获取升降位置传感器9的升降位置检测信号；

确定升降位置检测信号不大于安全升降预设位置；

启动升降锁定装置400并获取升降锁定到位信号。

其中，升降位置传感器9可以是设置在升降固定部7分与升降活动部6 分之间的拉线传感器2或激光测距传感器，或者，升降位置传感器9为设置 在安全升降预设位置处的行程开关等等。这样，升降锁定装置400可与升降 活动部6的高度位置形成互锁，以监测升降活动部6的高度位置，当升降位 置传感器9监测升降活动部6的高度位置低于安全值(即低于安全升降预设 位置)时，整机控制系统(即翻转机控制器600)会自动驱动升降锁定装置400安全锁定以防止升降装置300继续下降，起到保护作用。

因此相应地，根据本发明的控制方法还可包括：在翻转机的工作过程中， 实时检测升降装置300的升降活动部6的升降位置并在升降位置不大于安全 升降预设位置时，控制升降锁定装置400对升降装置300锁定到位。

可见，本发明的翻转机包括二级安全互锁，即升降装置300的升降活动 部的高度位置与安全销动作互锁。这是因为，在上述一级安全互锁时，一旦 出现电液故障或控制信号无效传递等，系统误判升降锁定装置400对升降装 置300锁定到位的情况下，夹紧装置100和翻转装置200有可能在重力作用 下下滑，最终砸落在地面，造成严重安全事故，因此需要通过上述二级安全 互锁作为冗余备用控制，以确保系统安全，提升设备可靠性。

具体地，可通过在升降固定部7与升降活动部6之间设置激光测距传感 器或拉线传感器，或者在所安全升降预设位置处设置行程开关，以判断升降 活动部6的升降位置是否不大于安全升降预设位置。

在操作层面，进行提升动作时，需要实时监测升降活动部6的高度位置， 以防止大尺寸构件或翻转装置200本身与地面或其他部件产生机械干涉，造 成碰撞损失，甚至造成人身伤害，因此需要特别设定安全升降预设位置。在 控制上，参见图5，翻转机控制器600可实时获取升降位置传感器9发出的 升降位置检测信号；在确定升降位置检测信号不大于安全升降预设位置时， 启动升降锁定装置400，直至获取升降锁定到位信号，确认锁定到位。

参见图4，在本实施方式中，升降驱动机构8采用了升降驱动液压缸81， 以液压缸的大推力向上顶升挖掘机下车架。在此基础上，升降装置300还可 包括用于检测升降驱动液压缸81的油缸油压的油压传感器302，翻转机控制 器600进一步被配置为：

获取油压传感器302的油缸油压检测信号；

确定油缸油压检测信号不大于油缸油压安全值；

启动升降锁定装置400并获取升降锁定到位信号。

相应地，控制方法还可包括：在升降装置300的升降过程中，实时检测 升降装置300的升降驱动液压缸81的油缸油压，并在油缸油压检测信号不 大于油缸油压安全值时，控制升降锁定装置400对升降装置300锁定到位。

换言之，本发明的翻转机包括三级安全互锁，即液压缸的油压状态与安 全销动作互锁。控制系统实时监控升降装置的驱动液压缸内的油压状态，当 油压低于安全值时，控制系统会自动驱动安全销顶出以保护翻转机。可拓展 地，不限于针对升降驱动液压缸81，在升降工作状态下，可针对任何可能出 现的故障，进行互锁控制，以确保设备和操作安全。

这样在操作时，升降锁定装置400可与升降驱动液压缸81的油压之间 形成互锁。翻转机的控制系统可通过监测升降装置300的升降驱动液压缸81 内的油压状态，当判断液压缸油压低于安全值时，控制系统立即控制启动 升降锁定装置400进行安全锁定保护。如图5所示，翻转机控制器600实时 监控升降装置300的升降驱动液压缸81内的油压状态，即实时获取油缸油 压检测信号，当油压低于预设的油缸油压安全值时，翻转机控制器600会自 动控制启动升降锁定装置400，直至获取升降锁定到位信号，确认锁定到位， 以保护翻转机不下坠。

可见，在本发明的翻转机中，升降锁定装置400分别与非提升动作、升 降活动部6的高度位置、升降驱动液压缸81内的油压状态形成三级安全互 锁，三级安全互锁可独立或组合存在，以规避升降部件的掉落风险。

其中，在控制逻辑上，升降锁定装置400与非提升动作之间为一级安全 互锁，升降锁定装置400与升降活动部6的高度位置之间、升降锁定装置400 与升降驱动液压缸81内的油压状态之间的锁定关系为在所述一级安全互锁 的基础上的二级安全互锁，且两个二级独立互锁之间彼此独立、无关联。

在升降装置300的具体结构上，如图1、图2所示，升降固定部7呈立 柱状且两侧设有侧向升降滑轨，升降活动部6包括用于安装翻转装置200和 夹紧装置100的提升架303，作为示例，图2所示的提升架303为竖向平板， 翻转装置200和夹紧装置100安装于均安装在提升架303上以跟随升降移动。 提升架303环抱式滑动升降于升降固定部7上，即提升架303的两侧可延伸 出滑块滑入升降固定部7两侧的侧向升降滑轨中，这样提升架303可更平稳 且可靠地沿立柱状的升降固定部7进行升降动作。

如图4所示，作为升降驱动机构8的一个结构示例，升降驱动液压缸81 的向上伸出的活塞杆上连接有水平横轴304，水平横轴304的两端分别设有 横轴链轮305，横轴链轮305上可缠绕有提升链条(图中未显示)，提升链 条的一端固定设置，另一端连接提升架303。这样，在升降驱动液压缸81 向上顶升时，横轴链轮305沿提升链条啮合移动，由于提升链条的一端固定 (例如可固定至升降固定部7或其他部件上)，另一端作为连接端连接提升 架303，从而可促使提升链条的连接端带动提升架303上升或下降。通过图 4所示的升降驱动机构8，可将液压缸的单点推力更均衡地分布在提升架303 的水平宽度方向上，再结合提升架303在升降固定部7上的环抱式滑动升降， 使得提升架303的升降移动更为平稳、平顺，更适合大尺寸、大质量构件的 升降移动。

本领域技术人员理解的是，升降锁定装置400用于锁定升降装置300， 可以是例如对升降驱动液压缸81的制动部件，或者对升降活动部6的制动 部件。升降锁定装置400在自身结构和安装结构上可具有多种结构形式，在 此不一一列举。

在图6至图8所示的一种结构形式中，升降锁定装置400采用机械式锁 定方式，包括在升降固定部7上沿高度方向分布的多个销槽301以及水平摆 置且安装在升降活动部6上跟随升降的销轴锁定装置。该销轴锁定装置包括：

安全销组件，包括销轴导向套4和能够伸缩地安装在销轴导向套4中并 能够顶入销槽301的安全销5；

销轴驱动组件，用于驱动安全销组件顶出或回收；和

锁定到位传感器401，用于检测安全销5的升降锁定位置。

具体地，销轴锁定装置可由液压缸、气缸或线性电机等销轴驱动机构1 驱动安全销5顶出或回退，安全销5顶出时可插入升降固定部7上的销槽301 处，对升降装置300起支撑作用。

其中，销轴导向套4可作为安全销5的安装座，与安全销5同步伸缩， 可起到外壳体保护作用、径向限位作用和伸缩移动的导向作用。锁定到位传 感器401可采用例如一个或多个行程开关，或者激光测距传感器等。作为示 例，可根据需要采用行程开关监测安全销5的顶出和回收到位状态。即锁定 到位传感器401可以是安装在设定顶出距离位置的行程开关，行程开关被配 置为在安全销5抵达设定顶出距离位置时发出升降锁定到位信号。

但在本实施方式中，特别地采用了拉线传感器2。在此基础上，销轴驱 动组件包括用于驱动安全销5组件顶出或回收的销轴驱动机构1和用于固定 安装销轴驱动机构1的驱动机构固定座3，从而拉线传感器2可连接在销轴 导向套4与驱动机构固定座3之间。这样，在设置销轴导向套4和驱动机构 固定座3的基础上，采用拉线传感器2可时刻监测安全销5的顶出距离，以 监测安全销5的顶出或回收到位。

在采用上述销轴锁定装置的基础上，在上述的升降锁定装置400与非提 升动作之间的一级安全互锁中，翻转机控制器600可进一步被配置为在获取 升降锁定装置400的升降锁定到位信号的步骤之前，先获取拉线传感器2的 顶出距离检测信号，进而在确定顶出距离检测信号不小于顶出距离设定值 时，再发出升降锁定到位信号。

为实现锁销锁定的平稳和可靠，本实施方式中还在锁销和销孔上进行了 针对性的优化设计。如图6、图8所示，安全销5的末端形成有用于导向接 触的切削倾斜面51，安全销5的末端端面包括切削倾斜面51和与安全销5 的中心轴线方向垂直的径向抵接端面52。

相应地，销槽301沿水平方向凹陷形成在升降固定部7上，形成阶梯式 支撑台阶，让安全销5可在任意高度完成安全锁定，从而确保了翻转机在任 意高度进行安全保护，同时采用了导向设计，确保安全销5可完整插入销槽 301。

具体地，销槽301可包括：

销槽底平面3011，销槽301底面为水平面；

销槽顶斜面3012，形成为与切削倾斜面51匹配的导向接触斜面；和

销槽抵接面3013，与径向抵接端面52匹配设置，销槽抵接面3013为竖 向平面并连接在销槽底平面3011与销槽顶斜面3012之间。

参见图8，在安全销5顶出的过程中，若安全销5与销槽301并非水平 对齐，而是竖向略有错位，则在安全销5的末端进入销槽301时，径向抵接 端面52的顶端(即切削倾斜面51与径向抵接端面52的分界线部分)可率 先抵接销槽顶斜面3012；安全销5继续顶出(图8为安全销5继续向左伸出) 时，推动升降活动部6上的升降锁定装置400下移，径向抵接端面52的顶 端沿销槽顶斜面3012向下滑动，直至径向抵接端面52与销槽抵接面3013 完全抵接、贴合。

或者，在安全销5与销槽301并非水平对齐，而是竖向略有错位，当安 全销5的末端进入销槽301时，由于切削倾斜面51和销槽顶斜面3012的倾 斜角的不同，也可能销槽顶斜面3012的顶端率先抵接切削倾斜面51，进而 安全销5继续顶出时，同样推动升降活动部6上的升降锁定装置400下移， 直至径向抵接端面52与销槽抵接面3013完全抵接、贴合。

另外，在本实施方式中，在升降固定部7上，任意相邻的两个销槽301 之间的高度间距设定为60mm，此间距可根据实际使用情况根据需要相应调 整。此外，本实施方式中的升降锁定装置400安装在升降活动部6上以跟随 升降，销槽301设置在升降固定部7上，但也不限于此，也可互换位置。

此外，本发明还相应公开了具有上述翻转机的一种挖掘机装配线。

作为示例，在挖掘机装配线中，具体的作业流程可为：

升降装置300中的升降驱动液压缸81驱动提升架303下降至工件位， 翻转机控制器600控制升降锁定装置400进行升降锁定。而后，水平推进装 置500推动升降装置300沿水平滑轨移动，带动左右两侧的两个夹紧臂相互 靠近并与工件贴合完成工件定位，两个夹紧臂夹紧挖掘机下车架的两侧并 完成车架抱夹。翻转机控制器600控制升降锁定装置400解除升降锁定，同 时升降驱动液压缸81驱动提升架303上升，待到达下车架翻转位置时停止上升，并通过翻转机控制器600控制升降锁定装置400完成升降锁定。继而， 在获取非提升动作允许信号后，翻转机控制器600控制启动翻转装置200， 驱动夹紧装置100旋转，使得挖掘机下车架旋转180°。翻转完成后，控制 升降锁定装置400解除升降锁定，升降驱动液压缸81驱动提升架303下降， 直至挖掘机下车架降落到RGV运输车上。

然后，夹紧装置100的夹紧臂可松开挖掘机下车架，水平推进装置500 后退，同时升降装置300的升降驱动液压缸81可驱动提升架303上升至至 待料位；RGV运输车旋转90°，等下一工位工作完成后背负工件进入下一 工位，完成一个循环，翻转机进入待料状态。

综上可见，本发明的翻转机能起到有效保护升降装置的功能，几乎规避 了升降装置的掉落风险。安全销采用了拉线传感器监测安全销顶出距离， 可实时反馈安全销的位置以便于对安全销的监测和控制。安全销可与整机 控制系统实现互锁，当且仅当在安全销达到升降锁定到位时，翻转机方可进 行其他非提升动作，例如翻转动作等，以策安全。此外，安全销与升降装置 的位置实现互锁，可在升降运动部与升降固定部之间安装拉线传感器以监 测两者之间的间距，当二者的高度差小于安全距离时，整机控制系统可立 即控制安全销自动顶出进行安全保护。翻转机的升降装置可由液压缸驱 动，安全销与升降装置的液压缸的油压状态互锁，一旦液压缸出现油压低 于安全值时，安全销会自动顶出对翻转机进行保护。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于 描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技 术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐 含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两 个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相 连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连 接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接 或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。 对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发 明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或 示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施 例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相 同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的 情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以 及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实 施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在 本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种翻转机，其特征在于，所述翻转机包括：

夹紧装置(100)，用于夹紧待翻转部件(700)；

翻转装置(200)，用于旋转驱动所述夹紧装置(100)；

升降装置(300)，用于升降驱动所述夹紧装置(100)和所述翻转装置(200)；

升降锁定装置(400)，用于锁止所述升降装置(300)并在锁定状态下发出升降锁定到位信号；以及

翻转机控制器(600)，所述翻转机控制器(600)被配置为：

获取所述升降锁定到位信号；

响应于所述升降锁定到位信号，发出非提升动作允许信号。

2.根据权利要求1所述的翻转机，其特征在于，所述翻转机控制器(600)进一步被配置为：

响应于所述非提升动作允许信号，控制启动所述翻转装置(200)。

3.根据权利要求1所述的翻转机，其特征在于，所述升降装置(300)包括：

升降固定部(7)；

升降活动部(6)，所述翻转装置(200)和所述夹紧装置(100)安装于所述升降活动部(6)上并跟随升降移动；和

升降驱动机构(8)，用于驱动所述升降活动部(6)相对于所述升降固定部(7)升降移动。

4.根据权利要求3所述的翻转机，其特征在于，所述升降装置(300)还包括用于检测所述升降活动部(6)的升降位置的升降位置传感器(9)，所述翻转机控制器(600)还被配置为：

获取所述升降位置传感器(9)的升降位置检测信号；

确定所述升降位置检测信号不大于安全升降预设位置；

启动所述升降锁定装置(400)并获取所述升降锁定到位信号。

5.根据权利要求4所述的翻转机，其特征在于，所述升降位置传感器(9)为设置在所述升降固定部(7)与所述升降活动部(6)之间的拉线传感器(2)或激光测距传感器，或者，所述升降位置传感器(9)为设置在所述安全升降预设位置处的行程开关。

6.根据权利要求3所述的翻转机，其特征在于，所述升降驱动机构(8)包括升降驱动液压缸(81)，所述升降装置(300)还包括用于检测所述升降驱动液压缸(81)的油缸油压的油压传感器(302)，所述翻转机控制器(600)进一步被配置为：

获取所述油压传感器(302)的油缸油压检测信号；

确定所述油缸油压检测信号不大于油缸油压安全值；

启动所述升降锁定装置(400)并获取所述升降锁定到位信号。

7.根据权利要求3～6中任意一项所述的翻转机，其特征在于，所述升降锁定装置(400)包括在所述升降固定部(7)上沿高度方向分布的多个销槽(301)以及安装在所述升降活动部(6)且水平摆置的销轴锁定装置，所述销轴锁定装置包括：

安全销组件，包括销轴导向套(4)和能够伸缩地安装在所述销轴导向套(4)中并能够顶入所述销槽(301)的安全销(5)；

销轴驱动组件，用于驱动所述安全销组件顶出或回收；和

锁定到位传感器(401)，用于检测所述安全销(5)的升降锁定位置。

8.根据权利要求7所述的翻转机，其特征在于，所述销轴驱动组件包括用于驱动所述安全销组件顶出或回收的销轴驱动机构(1)和用于固定安装所述销轴驱动机构(1)的驱动机构固定座(3)，所述锁定到位传感器(401)为连接在所述销轴导向套(4)与所述驱动机构固定座(3)之间的拉线传感器(2)；

并且，所述翻转机控制器(600)进一步被配置为在获取所述升降锁定装置(400)的升降锁定到位信号的步骤之前：

获取所述拉线传感器(2)的顶出距离检测信号；

确定所述顶出距离检测信号不小于顶出距离设定值。

9.根据权利要求7所述的翻转机，其特征在于，所述锁定到位传感器(401)为安装在设定顶出距离位置的行程开关，所述行程开关被配置为在所述安全销(5)抵达所述设定顶出距离位置时发出所述升降锁定到位信号。

10.根据权利要求3～6中任意一项所述的翻转机，其特征在于，所述翻转机还包括用于驱动所述升降装置(300)水平移动的水平推进装置(500)，所述水平推进装置(500)包括：

第一水平导轨和第二水平导轨，水平间隔布置的所述第一水平导轨和第二水平导轨上分别安装有所述升降装置(300)；和

平移驱动机构，用于驱动所述升降固定部(7)在相应的水平导轨上水平移动。

11.一种挖掘机装配线，其特征在于，所述挖掘机装配线包括根据权利要求1～10中任意一项所述的翻转机。

12.一种翻转机的控制方法，其特征在于，所述翻转机包括翻转装置(200)、用于升降驱动所述翻转装置(200)的升降装置(300)以及升降锁定装置(400)；所述控制方法包括：

在启动所述翻转装置(200)之前，控制所述升降锁定装置(400)对所述升降装置(300)锁定到位。

13.根据权利要求12所述的翻转机的控制方法，其特征在于，所述升降锁定装置(400)包括安全销(5)和用于检测所述安全销(5)的伸出长度的拉线传感器(2)，所述控制方法进一步包括：

通过所述拉线传感器(2)检测所述安全销(5)的顶出距离；

在所述安全销(5)的顶出距离达到顶出距离设定值后，判断所述升降锁定装置(400)对所述升降装置(300)锁定到位，所述翻转机相应地处于安全静止状态；

在所述翻转机的安全静止状态下，控制启动所述翻转装置(200)。

14.根据权利要求12或13所述的翻转机的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述翻转机的工作过程中，实时检测所述升降装置(300)的升降活动部(6)的升降位置并在所述升降位置不大于安全升降预设位置时，控制所述升降锁定装置(400)对所述升降装置(300)锁定到位。

15.根据权利要求14所述的翻转机的控制方法，其特征在于，在所述翻转机的工作过程中，实时检测所述升降装置(300)的升降活动部(6)的升降位置并在所述升降位置不大于安全升降预设位置时，控制所述升降锁定装置(400)对所述升降装置(300)锁定到位包括：

在所述升降固定部(7)与所述升降活动部(6)之间设置激光测距传感器或拉线传感器，或者在所述安全升降预设位置处设置行程开关，以判断所述升降活动部(6)的升降位置是否不大于所述安全升降预设位置。

16.根据权利要求12或13所述的翻转机的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述升降装置(300)的升降过程中，实时检测所述升降装置(300)的升降驱动液压缸(81)的油缸油压，并在所述油缸油压检测信号不大于油缸油压安全值时，控制所述升降锁定装置(400)对所述升降装置(300)锁定到位。

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