CN115973728A - 一种零件翻转装置以及汽车生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种零件翻转装置以及汽车生产线，所述零件翻转装置用于将具有开口的零件自开口端朝上的状态翻转至开口端朝下的状态，所述零件翻转装置包括底座、翻转架和驱动装置；所述翻转架沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上，所述翻转架内形成具有一开口的容置腔，所述容置腔用于容置待翻转零件；所述驱动装置设于所述底座上，所述驱动装置包括驱动气缸和滑轮组件，所述驱动气缸用于驱使所述滑轮组件转动，所述滑轮组件与所述翻转架连接，以带动所述翻转架转动。本发明旨在解决现有手工翻转零件费时费力、劳动强度大、效率低的问题。

Description

一种零件翻转装置以及汽车生产线

技术领域

本发明涉及零件加工技术领域，具体涉及一种零件翻转装置以及汽车生产线。

背景技术

在商用车车架生产过程中，角铁板和七字板等长形L状零件的生产工艺流程为割形→冲孔→折弯→清洗抛丸→上铆接线。在折弯工序后，因零件重量较大，必须使用助力机械手搬运放入料框内，零件的姿态为L形摆放，即一边水平，另一边竖直。而在通过清洗抛丸线时，需将零件姿态转换为倒V字形摆放，即零件开口向下。因单个零件的重量均在10公斤以上，采用单人手工翻转；较大的零件重量可达30公斤以上只能由双人配合手工翻转，但是，此类零件每天均生产1000件以上，采用手工翻转零件，费时费力，劳动强度大，效率低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种零件翻转装置以及汽车生产线，旨在解决现有手工翻转零件费时费力、劳动强度大、效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种零件翻转装置，用于将具有开口的零件自开口端朝上的状态翻转至开口端朝下的状态，所述零件翻转装置包括：

底座；

翻转架，沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上，所述翻转架内形成具有一开口的容置腔，所述容置腔用于容置待翻转零件；以及，

驱动装置，设于所述底座上，所述驱动装置包括驱动气缸和滑轮组件，所述驱动气缸用于驱使所述滑轮组件转动，所述滑轮组件与所述翻转架连接，以带动所述翻转架转动。

可选地，所述翻转架包括底板和多个旋转板，多个所述旋转板间隔设于所述底板上，各所述旋转板上均贯穿的凹槽，各所述凹槽具有背离所述底板的开口，多个所述旋转板沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上；

其中，所述容置腔包括多个所述凹槽。

可选地，所述零件翻转装置还包括多个导向限位轮，多个所述导向限位轮间隔设于所述底座上，且与所述旋转板对应，以使各所述旋转板能够卡接在各所述导向限位轮的轮槽内。

可选地，所述翻转架的两个端面上形成有环形凸台；

所述底座上设有两个防脱支架，两个所述防脱支架用以与两个所述环形凸台配合，以限定出所述翻转架的旋转路径。

可选地，各所述环形凸台与所述开口对应形成缺口，以使得所述环形凸台具有两个端部，两个所述端部上设有限位块，用于限制所述环形凸台脱离所述防脱支架。

可选地，所述驱动气缸包括双向气缸；

所述滑轮组件包括两个滑轮机构，两个所述滑轮机构分别驱动连接在所述翻转架的开口的两侧，分别用于带动所述翻转架沿相对方向转动。

可选地，各所述滑轮组件包括：

动滑轮，沿水平方向转动安装在所述双向气缸的活塞杆上；

第一定滑轮，沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上，用于将水平力转化成竖直力；

第二定滑轮，沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上，且与所述第一定滑轮对应，用于将竖直力转化成旋转力；以及，

钢丝绳，一端与所述双向气缸的缸体连接，另外一端依次穿过所述动滑轮、所述第一定滑轮和所述第二定滑轮与所述翻转架连接。

可选地，所述翻转架上设有线槽限位装置，所述线槽限位装置用于卷放所述钢丝绳。

可选地，还包括吊装机构，所述吊装机构用于将待翻转零件放入所述容置腔内。

此外，本发明还提出了一种汽车生产线，包括上述的零件翻转装置；所述零件翻转装置包括：

底座；

翻转架，沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上，所述翻转架内形成具有一开口的容置腔，所述容置腔用于容置待翻转零件；以及，

驱动装置，设于所述底座上，所述驱动装置包括驱动气缸和滑轮组件，所述驱动气缸用于驱使所述滑轮组件转动，所述滑轮组件与所述翻转架连接，以带动所述翻转架转动。

在本发明技术方案中，通过利用所述驱动气缸和所述滑轮组件等简单结构实现动力提供，驱使所述零件翻转装置进翻转，解决了手工搬运翻转零件劳动强度大、效率低、存在零件掉落伤人的问题，同时，本发明所提供的所述驱动装置结构简单，没有额外的电动机、减速器、环形齿轮等传动机构，精度要求较低、成本降低、维修简单；通过所述驱动气缸驱使所述滑轮组件活动，使得所述滑轮组件带动所述翻转架进行翻转，实现带翻转零件的翻转功能，在翻转过程中，利用所述驱动气缸的自身的行程控制所述翻转架的旋转角度，代替人工搬运，单件翻转，消除了重体力劳动，提升了生产效率。同时，消除了因人工翻转时，零件相互碰撞产生的划痕和噪音，在一定程度上提升了零件的表面质量，降低了环境噪音，消除了零件掉落的砸脚的安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的零件翻转装置的一实施例的结构示意图；

图2为图1中翻转架的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在商用车车架生产过程中，角铁板和七字板等长形L状零件的生产工艺流程为割形→冲孔→折弯→清洗抛丸→上铆接线。在折弯工序后，因零件重量较大，必须使用助力机械手搬运放入料框内，零件的姿态为L形摆放，即一边水平，另一边竖直。而在通过清洗抛丸线时，需将零件姿态转换为倒V字形摆放，即零件开口向下。因单个零件的重量均在10公斤以上，采用单人手工翻转；较大的零件重量可达30公斤以上只能由双人配合手工翻转，但是，此类零件每天均生产1000件以上，采用手工翻转零件，费时费力，劳动强度大，效率低。

鉴于此，本发明提供一种零件翻转装置，图1和图2为本发明提供的一种零件翻转装置一实施例，以下结合具体的附图主要对所述零件翻转装置进行说明。

请参阅图1和图2，所述零件翻转装置100用于将具有开口21的零件自开口21端朝上的状态翻转至开口21端朝下的状态，所述零件翻转装置100包括底座1、翻转架2和驱动装置；所述翻转架2沿水平方向的轴线转动安装在所述底座1上，所述翻转架2内形成具有一开口21的容置腔22，所述容置腔22用于容置待翻转零件200；所述驱动装置设于所述底座1上，所述驱动装置包括驱动气缸3和滑轮组件4，所述驱动气缸3用于驱使所述滑轮组件4转动，所述滑轮组件4与所述翻转架2连接，以带动所述翻转架2转动。

在本发明技术方案中，通过利用所述驱动气缸3和所述滑轮组件4等简单结构实现动力提供，驱使所述零件翻转装置100进翻转，解决了手工搬运翻转零件劳动强度大、效率低、存在零件掉落伤人的问题，同时，本发明所提供的所述驱动装置结构简单，没有额外的电动机、减速器、环形齿轮等传动机构，精度要求较低、成本降低、维修简单；通过所述驱动气缸3驱使所述滑轮组件4活动，使得所述滑轮组件4带动所述翻转架2进行翻转，实现带翻转零件的翻转功能，在翻转过程中，利用所述驱动气缸3的自身的行程控制所述翻转架2的旋转角度，代替人工搬运，单件翻转，消除了重体力劳动，提升了生产效率。同时，消除了因人工翻转时，零件相互碰撞产生的划痕和噪音，在一定程度上提升了零件的表面质量，降低了环境噪音，消除了零件掉落的砸脚的安全风险。

需要说明的是，所述翻转架2的具体类型不做限定，只要能够实现在所述底座1上进行翻转即可，例如可以是在现有的滚筒上开口21以构成翻转架2；例如在一实施例中，所述翻转架2包括底板24和多个旋转板23，多个所述旋转板23间隔设于所述底板24上，各所述旋转板23上均贯穿的凹槽231，各所述凹槽231具有背离所述底板24的开口21，多个所述旋转板23沿水平方向的轴线转动安装在所述底座1上；其中，所述容置腔22包括多个所述凹槽231。具体地，在本实施例中，所述旋转板23设有三个，三个所述旋转板23固定安装在所述底板24上，所述旋转板23之间的间隙与所述凹槽231共同构成所述容置腔22，采用所述旋转板23和所述底板24构成所述翻转架2，其结构简单，且重量较轻，在驱使其转动的过程中需要的动能较小，无需设置额外的大功率驱动装置，同时翻转效率高，生产劳动率提高。

需要说明的是，为了避免翻转过程中待翻转脱离所述容置腔22，一般清理下，在将待翻转零件200放在在所述翻转架2上是，需要先调整所述翻转架2的开口21，使得所述翻转架2的开口21朝上或者开口21朝向左侧(右侧)，作为优先实施例，所述翻转架2的开口21朝向左侧(右侧)，因为在实际翻转过程中，待翻转零件200经常为角铁板类零件和七字板类零件，角铁板类零件的长度一般在1.5米以上，最长达3米，重量15-30公斤；七字板零件长度为1.2米-1.5米，重量10-15公斤；上述零件重量较重，而本发明所提供的零件翻转装置100，主要是依靠所述翻转架2转动带动所述容置腔22内的待翻转零件200进行转动，待翻转零件200依靠自身的重力和所述翻转架2提供的旋转力，实现翻转，而待翻转零件200的总量可达到10～15kg，所述待旋转零件在旋转过程中，先通过所述旋转力克服所述待翻转零件200自身的重力，再通过旋转力和重力实现翻转，因此，为了保证在翻转的过程中，能够确保所述待翻转零件200顺利翻转，需要给予所述待翻转零件200充足的旋转空间和充足的旋转力，在本实施例中，在将待翻转零件200放置在在所述容置腔22内时，优选为将所述翻转架2的开口21朝向左侧(右侧)，如此一来，所述翻转架2的旋转角度最大可以旋转至180°，给予所述翻转架2充足的旋转空间，提高旋转力，避免出现待翻转零件200翻转失败的情况，提高生产效率。

进一步地，在本实施例中，为了避免所述待翻转零件200在翻转过程中碰撞所述翻转架2，导致零件表面受到伤害，所述容置腔22的侧壁上均贴设有缓冲垫，用于缓冲零件翻转过程中产生的碰撞力。

请继续参阅图1，所述零件翻转装置100还包括多个导向限位轮5，多个所述导向限位轮5间隔设于所述底座1上，且与所述旋转板23对应，以使各所述旋转板23能够卡接在各所述导向限位轮5的轮槽内。在本实施例中，为了便于所述翻转架2进行翻转，所述底座1上设有多个导向限位轮5，多个所述旋转板23卡接在多个所述导向限位轮5上，使得多个所述旋转板23能够在多个所述导向限位轮5中活动，如此设置的目的一个是通过所述导向限位轮5限制所述翻转架2的旋转方向，另外一个是起到限位作用，避免所述翻转架2脱离旋转轨迹，同时所述导向限位轮5还能够限制所述翻转架2的旋转极限角度；具体地，所述导向限位轮5设有六个，每两个所述导向限位轮5与一个所述旋转盘进行配合。

进一步地，请参阅图1和图2，在本实施例中，所述翻转架2的两个端面上形成有环形凸台6；所述底座1上设有两个防脱支架7，两个所述防脱支架7用以与两个所述环形凸台6配合，以限定出所述翻转架2的旋转路径。所述环形凸台6与所述防脱支架7配合，用于限定出翻转架2的旋转路径，所述翻转架2的旋转路径即为所述环形凸台6；如此一来，即可控制所述翻转架2的旋转角度。

进一步地，请参阅图1和图2，为了避免所述翻转架2脱离所述旋转路径，导致产生安全事故，各所述环形凸台6与所述开口21对应形成缺口，以使得所述环形凸台6具有两个端部，两个所述端部上设有限位块，用于限制所述环形凸台6脱离所述防脱支架7。

请参阅图1和图2，所述驱动气缸3包括双向气缸31；所述滑轮组件4包括两个滑轮机构，两个所述滑轮机构分别驱动连接在所述翻转架2的开口21的两侧，分别用于带动所述翻转架2沿相对方向转动。在本实施例中，所述双向气缸31包括缸座和两个活塞杆，两个所述活塞杆分别驱动连接至两个所述滑轮机构，从而使得所述翻转架2可以朝向两个不同的方向旋转，为了便于表述，将所述翻转架2的开口21朝向左侧为第一状态，开口21朝向右侧为第二状态，两个所述滑轮机构为左侧滑轮机构和右侧滑轮机构，两个所述活塞杆为右侧活塞杆和左侧活塞杆；当所述待翻转零件200需要翻转时，将所述翻转架2的状态调整至第一状态，再将所述待翻转零件200放置到所述翻转架2内，所述双向气缸31上的右侧活塞杆往远离所述缸座的方向活动(所述左侧活塞杆往靠近所述缸座的方向活动)，带动所述右侧滑轮机构活动，牵引所述翻转架2进行翻转，使得所述翻转架2字所述第一状态翻转至所述第二状态，完成零件的翻转，将完成翻转的零件取出，此时无需调整所述翻转架2的状态，再将下一个待翻转零件200放置到所述翻转架2内，所述双向气缸31上的左侧活塞杆往远离所述缸座的方向活动(所述右侧活塞杆往靠近所述缸座的方向活动)，带动所述左侧滑轮机构活动，牵引所述翻转架2进行翻转，使得所述翻转架2字所述第二状态翻转至所述第一状态，完成零件的翻转；如此一来，所述翻转架2无需调整复原，不管处于任何状态均可以进行翻转，效率更高，生产节奏更加快。

请参阅图1和图2，各所述滑轮组件4包括动滑轮41、第一定滑轮42、第二定滑轮43和钢丝绳44；所述动滑轮41沿水平方向转动安装在所述双向气缸31的活塞杆上；所述第一定滑轮42沿水平方向的轴线转动安装在所述底座1上，用于将水平力转化成竖直力；所述第二定滑轮43沿水平方向的轴线转动安装在所述底座1上，且与所述第一定滑轮42对应，用于将竖直力转化成旋转力；所述钢丝绳44一端与所述双向气缸31的缸体连接，另外一端依次穿过所述动滑轮41、所述第一定滑轮42和所述第二定滑轮43与所述翻转架2连接。具体地，在本实施例中，所述双向气缸31的活塞杆带动所述定滑轮往远离所述缸座的方向移动，所述动滑轮41收紧钢丝绳44，通过所述第一定滑轮42和所述第二定滑轮43，将水平力转换为旋转力，从而牵引所述翻转架2进行翻转，实现待翻转零件200的翻转，通过所述双向气缸31、所述第一定滑轮42和所述第二定滑轮43代替了电动驱动，结构简单，对部件的加工精度要求低，利用气缸自身的行程控制滚筒的旋转角度，无需额外的控制装置，维护成本低，本发明仅用一个双向气动阀即可控制运行，操作简单。

进一步地在本实施例中，采用双向气缸31配合动滑轮41的目的是为了通过所述动滑轮41放大所述双向气缸31的推动所述钢丝绳44的时的运动行程，以实现使用行程较小的气缸，带动直径较大的所述翻转架2转动特定的角度。

进一步地，请继续参阅图1，所述翻转架2上设有线槽限位装置，所述线槽限位装置用于卷放所述钢丝绳44。在本实施例中，所述线槽限位装置的一个作用是用来卷收所述钢丝绳44，避免所述钢丝绳44随意摆动，导致所述翻转架2卡死，另外一个作用是避免所述钢丝绳44脱离所述翻转架2，导致翻转架2动力中断。

在本实施例中，由于待翻转零件200的体积较重，考虑到劳动强度的问题，所述零件翻转装置100还包括吊装机构，所述吊装机构用于将待翻转零件200放入所述容置腔22内。具体地，当翻转之前，所述吊装机构将所述待翻转零件200吊装至所述容置腔22内，当翻转完成之后，所述吊装机构将翻转完成的零件吊装出所述容置腔22，移动到下一道工序；如此一来，可以减轻操作工的劳动强度，避免操作工因暴力运输导致零件损坏。

具体地，在本发明中，所述零件翻转装置100的具体使用步骤如下：将所述翻转架2的开口21调整至朝向左侧(右侧)，采用所述吊装机构将所述待翻转零件200吊装至所述容置腔22内，放置平稳后取下所述吊装机构的钢丝绳44，启动所述双向气缸31的气动阀门，所述双向气缸31出力，带动其中一端的所述动滑轮41移动，所述动滑轮41收紧所述钢丝绳44，通过所述第一定滑轮42、第二定滑轮43将牵引力传递给所述翻转架2，牵引所述翻转架2转动，从而实现所述待翻转零件200转动，待翻转完毕后，将所述吊装机构的钢丝绳44捆绑在完成翻转的零件上，通过所述吊装机构将完成翻转的零件取出，送入下一道工序。

此外，本发明还提出了一种汽车生产线，包括上述的零件翻转装置100；该所述零件翻转装置100的具体结构参照上述实施例，由于本所述汽车生产线采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种零件翻转装置，其特征在于，用于将具有开口的零件自开口端朝上的状态翻转至开口端朝下的状态，所述零件翻转装置包括：

底座；

翻转架，沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上，所述翻转架内形成具有一开口的容置腔，所述容置腔用于容置待翻转零件；以及，

驱动装置，设于所述底座上，所述驱动装置包括驱动气缸和滑轮组件，所述驱动气缸用于驱使所述滑轮组件转动，所述滑轮组件与所述翻转架连接，以带动所述翻转架转动。

2.如权利要求1所述的零件翻转装置，其特征在于，所述翻转架包括底板和多个旋转板，多个所述旋转板间隔设于所述底板上，各所述旋转板上均贯穿的凹槽，各所述凹槽具有背离所述底板的开口，多个所述旋转板沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上；

其中，所述容置腔包括多个所述凹槽。

3.如权利要求2所述的零件翻转装置，其特征在于，所述零件翻转装置还包括多个导向限位轮，多个所述导向限位轮间隔设于所述底座上，且与所述旋转板对应，以使各所述旋转板能够卡接在各所述导向限位轮的轮槽内。

4.如权利要求2所述的零件翻转装置，其特征在于，所述翻转架的两个端面上形成有环形凸台；

所述底座上设有两个防脱支架，两个所述防脱支架用以与两个所述环形凸台配合，以限定出所述翻转架的旋转路径。

5.如权利要求4所述的零件翻转装置，其特征在于，各所述环形凸台与所述开口对应形成缺口，以使得所述环形凸台具有两个端部，两个所述端部上设有限位块，用于限制所述环形凸台脱离所述防脱支架。

6.如权利要求1所述的零件翻转装置，其特征在于，所述驱动气缸包括双向气缸；

所述滑轮组件包括两个滑轮机构，两个所述滑轮机构分别驱动连接在所述翻转架的开口的两侧，分别用于带动所述翻转架沿相对方向转动。

7.如权利要求6所述的零件翻转装置，其特征在于，各所述滑轮组件包括：

动滑轮，沿水平方向转动安装在所述双向气缸的活塞杆上；

第一定滑轮，沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上，用于将水平力转化成竖直力；

第二定滑轮，沿水平方向的轴线转动安装在所述底座上，且与所述第一定滑轮对应，用于将竖直力转化成旋转力；以及，

钢丝绳，一端与所述双向气缸的缸体连接，另外一端依次穿过所述动滑轮、所述第一定滑轮和所述第二定滑轮与所述翻转架连接。

8.如权利要求7所述的零件翻转装置，其特征在于，所述翻转架上设有线槽限位装置，所述线槽限位装置用于卷放所述钢丝绳。

9.如权利要求1所述的零件翻转装置，其特征在于，还包括吊装机构，所述吊装机构用于将待翻转零件放入所述容置腔内。

10.一种汽车生产线，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的零件翻转装置。

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