CN210064438U - 一种机器人用翻转机构及具有其的生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于翻转设备领域，具体涉及一种机器人用翻转机构及具有其的生产线，本实用新型提供的机器人用翻转机构，通过将能够夹取并翻转工件的翻转部水平转动的设置在机架上，能够实现在将工件夹取和翻转后通过水平旋转，翻转部实现工位切换，将工件转移至其他工序操作位置处，增加工件在该位置处被夹取后的加工工序，减少了工件在加工过程中被夹取的次数，能够有效提高加工效率。

Description

一种机器人用翻转机构及具有其的生产线

技术领域

本实用新型属于翻转设备领域，具体涉及一种机器人用翻转机构及具有其的生产线。

背景技术

现代化生产过程中，通常需要对工件进行翻转、焊接、旋转等多种工序的操作，在批量工件的生产过程中，采用人工对工件进行翻转操作已无法满足生产速度的需求，取而代之的是机械臂、工业机器人等自动抓取、翻转机构，科技进步日新月异，机器人在对工件进行操作时，具有加持力稳定、取放位置准确、且通过控制系统的操作能够具有多个自由度的优点。

现有技术中，申请公布号为CN108861487A的专利文献提供了一种翻转机构，该翻转机构包括定位台、多个夹持组件，通过将多个夹持组件可转动地设置在定位台上，实现对不同位置处钣金件的翻转。然而该专利文献中的翻转机构仅能够实现翻转功能，自由度较低，无法实现在同一工位对钣金件的其他工序操作，影响生产效率。

因此，需要研发一种能够在同一工位实现多个工序操作的翻转机构。

实用新型内容

本实用新型提供一种机器人用翻转机构及具有其的生产线，以解决现有翻转机构自由度较低造成的无法对工件实现多个工序操作的问题。

本实用新型的机器人用翻转机构采用如下技术方案：一种机器人用翻转机构，包括机架、翻转部，所述翻转部上转动设有用于夹持工件的夹爪，所述夹爪的转动轴线沿水平方向延伸,所述夹爪上连接有用于驱动其绕转动轴转动以实现夹爪上的工件在竖直平面上翻转的夹爪驱动机构，所述翻转部绕沿竖直方向延伸的轴线转动设置在所述机架上且具有两个以上绕所述轴线分布的工位，所述翻转部上连接有用于驱动其绕轴线在两个以上工位之间切换的第一驱动机构。

优选地，所述第一驱动机构包括与所述翻转部连接的转动轴，所述转动轴的一端与所述机架之间设有用于提供支撑力的回转支承，所述转动轴的另一端与所述机架之间设有用于提供扶持力的第一轴承。

优选地，所述机架上设有穿装在所述第一驱动机构转动轴上的防护圈，所述回转支承设置在所述防护圈的上端进而实现所述转动轴与所述机架的转动配合。

优选地，所述机架和翻转部的其中一个上设有凸块，另一个上设有具有与所述凸块相适配的定位槽的定位块，且所述凸块和定位块的其中一个连接有使其沿上下方向伸缩、以实现所述凸块与定位槽的定位配合及脱离定位配合的第二驱动机构。

优选地，所述凸块设置在所述机架上，所述定位块设置在所述翻转部上，且所述第二驱动机构设置在机架上用于驱动所述凸块伸缩以实现与所述定位槽定为配合或脱离定位配合。

优选地，所述第二驱动机构为气缸，所述气缸的伸缩杆的动力输出端与所述凸块连接。

优选地，所述定位块设置在所述翻转部上于所述凸块相对应的位置处并朝向所述凸块方向悬伸的柱状结构，所述柱状结构的悬伸端设有凹槽，所述凹槽构成与所述凸块定位配合的定位槽。

优选地，所述第一驱动机构包括电机、与电机连接的减速机、用于传递动力的链条传动机构，所述链条传动机构包括设置在所述减速机上的主动链轮、设置在所述转动轴上的从动链轮、缠绕在所述主动链轮及从动链轮上的链条。

优选地，所述机架上于所述翻转部相应的停止位置处设有的限位支架，所述限位支架上设有用于与所述翻转部挡止配合的弹性缓冲件。

本实用新型的生产线采用如下技术方案：一种生产线，包括翻转机构，该翻转机构与上述机器人用翻转机构相同，不再赘述。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的机器人用翻转机构，通过将能够夹取并翻转工件的翻转部水平转动的设置在机架上，能够实现在将工件夹取和翻转后通过水平旋转，将工件转移至其他工序操作位置处，增加工件在该位置处被夹取后的加工工序，减少了工件在加工过程中被夹取的次数，能够有效提高加工效率。

另外，本实用新型中的机器人用翻转机构通过设置旋转环与支撑环的转动配合，能够分担转动轴的所承受的重力，使本实用新型提供的机器人用翻转机构具有稳定的支撑力，能够满足对自重较大的加工操作，具有结构稳定、适用范围广的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的机器人用翻转机构的具体实施例的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图3中的Ⅰ处放大图；

图5为图2的B-B向剖视图；

图6为图5中的Ⅱ处放大图；

图7为图1的俯视图；

图8为图7的C-C向剖视图；

图9为图8中的Ⅲ处放大图；

图10为本实用新型的机器人用翻转机构的连接板处的局部示意图；

图11为本实用新型的机器人用翻转机构正转时的信号传递流程图；

图12为本实用新型的机器人用翻转机构反转时的信号传递流程图；

图13为本实用新型的机器人用翻转机构的触碰块的结构示意图。

附图标记：

1：机架；2：翻转部；3：夹爪；4：驱动电机；5：电机；6：主动链轮；7：链条；8：转动轴；9：旋转盘；10：回转支承；11：防护圈；12：回转支承内圈；13：回转支承外圈；14：减速机；15：接近开关；16：第一行程开关；17：第二行程开关；18：第一触碰块；19：第二触碰块；20：第一限位块；21：第二限位块；22：气缸；23：伸缩杆；24：凸块；25：定位槽；26：第一限位支架；27：第二限位支架；28：挡板；29：电刷；30：弧光板；31：连接板；32：螺柱；33：螺母；34：连接孔；35：第二轴承；36：组装板；37：第一轴承；38：从动链轮；39：避让切角；40：触发切角；41：弹性缓冲件；E：翻转部正转方向；F：翻转部反转方向。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的基体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型的机器人用翻转机构的实施例，如图1至图13所示，一种机器人用翻转机构，包括机架1、翻转部2，翻转部2上转动设有用于夹持工件的夹爪3，夹爪3的转动轴线沿水平方向延伸，且夹爪3上连接有用于驱动其绕转动轴转动以实现夹爪3上的工件在竖直平面上翻转的夹爪驱动机构，本实施例中的夹爪驱动机构为驱动电机4，翻转部2绕沿竖直方向延伸的轴线转动设置在机架1上且具有两个以上绕所述轴线分布的工位，翻转部2上连接有用于驱动其绕轴线两个以上工位之间切换的第一驱动机构。在本实施例中，翻转部2为水平放置是工字型，翻转部2上设有两对夹爪3，能够提高夹取效率，且两对夹爪3均设置在工字型翻转部2的悬伸端上，相互配合的一对夹爪3中，其中一个与用于提供发展动力的驱动电机4相连，另一个通过第二轴承35转动设置在翻转部2的悬伸端上。

进一步的，机架1上设有用于驱动翻转部2在水平方向转动的第一驱动机构，第一驱动机构包括用于提供动力的电机5、转动轴8，转动轴8的一端与电机5的动力输出端连接，具体来讲，电机5的动力输出端与转动轴8之间设有减速机14，另一端与翻转部2连接，本实施例中，转动轴8沿上下方向延伸设置，转动轴8的上端设有用于对翻转部2提供支撑力的回转支承10，翻转部2通过第一驱动机构转动设置在机架1上，设置回转支撑能够增强转动轴8的强度，避免夹取工件重力过大，造成的转动轴8破裂的现象，转动轴8于回转支承10的下方与机架1之间设有用于提供扶持力、避免工件重力过大在旋转过程中晃动的第一轴承37，第一轴承37具体为深沟球轴承，具体来讲，转动轴8上套设有防护圈11，防护圈11设置在机架1上，防护圈11具体为法兰，翻转部2上设有旋转盘9，防护圈11的上端通过回转支承10与旋转盘9连接，转动轴8与旋转盘9通过螺钉固定连接，回转支承10具体包括与转动轴8连接的用于旋转的回转支承内圈12、固定设置在防护圈11的上端的用于与回转支承内圈12适配的回转支承外圈13。

进一步地，第一驱动机构还包括用于将电机5提供的动力传动至输出端的链条传动机构，链条传动机构包括分别设置在减速机14的动力输出端的主动链轮6和转动轴8上的从动链轮38、卷绕在主动链轮6和从动链轮38上的链条7，转动轴8通过链条传动机构与电机5的动力输出端连接，通过链条传动机构能够在电机5停止工作时，由于链条7上的间隙，使转动轴8具有移动的自由转动空间，避免转动轴8出现卡死现象。

进一步地，机架1和翻转部2的其中一个上设有凸块24，另一个上设有具有与凸块24相适配的定位槽25的定位块，凸块24和定位块的其中一个能够导向伸缩，进而实现对翻转部2旋转至所需位置的定位；在本实施例中凸块24设置在机架1上，定位块设置在翻转部2上，且机架1上设有用于驱动凸块24伸缩以实现与定位槽25定为配合或脱离定位配合的第二驱动机构，具体来讲第二驱动机构为气缸22，气缸22的伸缩杆23的动力输出端与凸块24连接，通过气缸22驱动凸块24伸缩，当翻转部2旋转时，伸缩杆23为收缩状态，保证了翻转部2能够旋转顺畅，不受外界因素干扰，当翻转部2旋转到位后，伸缩杆23为伸出状态，伸缩杆23动力输出端的凸块24伸入定位槽25中，实现了凸块24与定位槽25的定位配合。

进一步地，凸块24与定位槽25配合的一端的尺寸逐渐减小以使翻转部2在停止位置不准确时凸块24能够插入凹槽进而对翻转部2的停止位置进行矫正，解决了链条传动过程中出现的翻转部2停止位置不准确的问题。

进一步地，定位块为设置在翻转部2上于凸块24相对应的位置处设有朝向凸块24悬伸的柱状结构，柱状结构的悬伸端设有凹槽，该凹槽构成与凸块24定位配合的定位槽25，设置柱状结构的定位块能够减少凸块24的伸缩行程，减少凸块24定位槽25在定位配合与脱离定位配合时的操作时间，进一步提高了生产效率。

进一步地，机架1于转动轴8的周向位置处设有限位支架，限位支架上装配有用于在翻转部2停止旋转时与翻转部2旋转方向上挡止配合的弹性缓冲件41，本实施例中的弹性缓冲件41具体为油压缓冲器，另一方面，翻转部2上设有朝向弹性缓冲件41方向悬伸的挡板28，机架1通过挡板28与限位支架挡止配合，通过设置相互挡止配合的限位支架与挡板28，能够避免电机5停止转动后，翻转部2因惯性作用出现旋转多为的情况，同时设置的限位支架与挡板28具有预定位作用，能够将翻转部2停止在所设定的位置，保证凸块24与定位槽25的准确定位。

本实施例中的翻转部2在水平方向的旋转模式为正转180°，到达设定位置后，完成对工件的操作后，反转180°，进而实现对工件的准确复位，为了配合翻转部2的旋转模式，本实施例中的柱状结构及限位支架的数量均为两个，分别是第一限位块20、第二限位块21、第一限位支架26、第二限位支架27，且分布在转动杆的两侧；凸块24及挡板28的数量均为一个，分布在与其中一个柱状结构及限位支架相对应的位置处。

为本实用新型中的翻转部2正转180°、反转180°的过程中的减速及停止，机架1上于转动轴8的周向位置处设有用于与电机5停止转动的停止开关，转动轴8的周向位置处于停止开关的两侧均设有与电机5电连接的行程开关，且转动轴8上设有用于触发相应开关的触碰块，以使转动轴8在正转或反转时相应触碰块先触发相应行程开关使电机5减速，再触发停止开关以使电机5停止转动。触碰块上设有用于在转动轴8进入下一转动周期时避让相应行程开关触头的避让切角39，避让切角39具体为圆弧形结构，触碰块上还设有用于触发相应行程开关触头、接近开关的触发切角40，触发切角40为斜面切角。具体来讲，本实施例中的触碰块分别为第一触碰块18、第二触碰块19，且第一触碰块18、第二触碰块19相对于转动轴8对称分布，且本实施例中的停止开关具体为接近开关15，第一行程开关16、第二行程开关17均设置在第一触碰块18、第二触碰块19的运动轨迹的外侧。

本实施例中接近开关的型号为E2B-M12KS04-WZ-C1 2M(M12)，第一行程开关、第二行程开关均采用自动复位的触碰式行程开关，具体型号为YBLX-K1/111。

值得说明的是，本实用新型涉及控制系统的部分为现有技术，不属于本实用新型的保护范围，本领域技术人员能够参照以下或其他现有技术实现本实用新型中实现对电机减速、停止、正转、反转的控制：授权公告号为CN105173608B的发明专利提供了一种养护窖的物料运输控制系统，其中公开了当接收到减速位行程开关发送的检测到摆渡车的信号时，控制装置控制水平驱动电机减速转动；授权公告号为CN208046490U的专利文献公开了一种执行机构电机控制系统，通过该系统能够控制电机实现正转或反转。

本实施例的机架1上设有用于将本实用新型提供的机器人用翻转机构与相应的配套装置进行连接的连接板31，机架1主体为方管结构，方管上设有组装板36，连接板31通过螺柱32与组装板36连接并采用螺母33锁紧，连接板31上还设有用于与相应的配套装置连接的连接孔34，采用连接板31实现本实用新型中的机器人用翻转机构与相应的配套装置间接连接，具有较强的组装灵活性。

本实供新型的机器人用翻转机构的工作原理是：在工作时，夹爪3将待加工的工件夹起后，通过设置在翻转部2上的驱动电机4实现工件的翻转，第一驱动机中的电机5正转，将工件旋转180°后，电机5停止转动，此时，在第一限位支架26和挡板28的配合下翻转部2停止运动，气缸22的伸缩杆23伸出，凸块24与第一限位块20实现定位配合，当工件完成在该位置处的加工操作后，气缸22的伸缩杆23转为收缩状态，凸块24与定位槽25脱离定位配合，第一驱动机中的电机5反转，进而在翻转部2的水平转动下，工件回到原位，电机5停止工作，在第二限位支架27和挡板28的配合下翻转部2停止运动，凸块24与第二限位块21实现定位配合，本实施例中凸块24的具体形状为锥台状，具有更佳的定位效果。采用本实用新型提供的机器人用翻转机构对工件进行加工，具有自由度灵活，操作稳定，生产效率高的特点。

本实用新型所提供的机器人用翻转机构可用于对工件夹取并旋转到相应的焊接位置处，进行焊接加工，为避免工作人员的视觉损伤，可在翻转部2上设置弧光板30，另外，相应的夹爪3上设有电刷29。

需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，其他实施例中夹爪的数量可以是一对，或者是两对；夹爪对工件的定位可以依靠螺纹连接件固定，也可行设置弹性件通过弹力将工件固定在夹爪上；第一驱动机构中的驱动源可以是电机，亦可以是旋转气缸；驱动电机也可采用驱动气缸替换；凸块的伸缩可以通过手动伸缩，也可以采用直线气缸提供伸缩力；弹性缓冲件还可以是橡胶块。

本实用新型的生产线的实施例。一种生产线，包括翻转机构，该翻转机构的具体结构与上述机器人用翻转机构相同，不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机器人用翻转机构，包括机架、翻转部，所述翻转部上转动设有用于夹持工件的夹爪，所述夹爪的转动轴线沿水平方向延伸,所述夹爪上连接有用于驱动其绕转动轴转动以实现夹爪上的工件在竖直平面上翻转的夹爪驱动机构，其特征在于：所述翻转部绕沿竖直方向延伸的轴线转动设置在所述机架上且具有两个以上绕所述轴线分布的工位，所述翻转部上连接有用于驱动其绕轴线在两个以上工位之间切换的第一驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种机器人用翻转机构，其特征在于：所述第一驱动机构包括与所述翻转部连接的转动轴，所述转动轴的一端与所述机架之间设有用于提供支撑力的回转支承，所述转动轴的另一端与所述机架之间设有用于提供扶持力的第一轴承。

3.根据权利要求2所述的一种机器人用翻转机构，其特征在于：所述机架上设有穿装在所述第一驱动机构转动轴上的防护圈，所述回转支承设置在所述防护圈的上端进而实现所述转动轴与所述机架的转动配合。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种机器人用翻转机构，其特征在于：所述机架和翻转部的其中一个上设有凸块，另一个上设有具有与所述凸块相适配的定位槽的定位块，且所述凸块和定位块的其中一个连接有使其沿上下方向伸缩、以实现所述凸块与定位槽的定位配合及脱离定位配合的第二驱动机构。

5.根据权利要求4所述的一种机器人用翻转机构，其特征在于：所述凸块设置在所述机架上，所述定位块设置在所述翻转部上，且所述第二驱动机构设置在机架上用于驱动所述凸块伸缩以实现与所述定位槽定为配合或脱离定位配合。

6.根据权利要求5所述的一种机器人用翻转机构，其特征在于：所述第二驱动机构为气缸，所述气缸的伸缩杆的动力输出端与所述凸块连接。

7.根据权利要求6所述的一种机器人用翻转机构，其特征在于：所述定位块设置在所述翻转部上于所述凸块相对应的位置处并朝向所述凸块方向悬伸的柱状结构，所述柱状结构的悬伸端设有凹槽，所述凹槽构成与所述凸块定位配合的定位槽。

8.根据权利要求4所述的一种机器人用翻转机构，其特征在于：所述第一驱动机构包括电机、与电机连接的减速机、用于传递动力的链条传动机构，所述链条传动机构包括设置在所述减速机上的主动链轮、设置在所述转动轴上的从动链轮、缠绕在所述主动链轮及从动链轮上的链条。

9.根据权利要求8所述的一种机器人用翻转机构，其特征在于：所述机架上于所述翻转部相应的停止位置处设有的限位支架，所述限位支架上设有用于与所述翻转部挡止配合的弹性缓冲件。

10.一种生产线，包括翻转机构，其特征在于：所述翻转机构为上述权利要求1至9中任意一项所述的机器人用翻转机构。

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