CN223558399U - 工件翻转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种工件翻转装置。本实用新型中的工件翻转装置包括安装基座、夹持组件、转盘和转动驱动组件；夹持组件包括固定部和夹持部，固定部用于驱动夹持部移动，夹持部用于夹持工件；固定部连接于转盘；转动驱动组件连接于安装基座，转盘与转动驱动组件传动连接，转动驱动组件用于驱动转盘转动。通过使用本技术方案中的工件翻转装置能够有效提供夹持组件和工件翻转后的位置精度。

Description

工件翻转装置

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种工件翻转装置。

背景技术

为了显著提升生产效率和经济效益，现代机械制造及加工设备正逐步朝着自动化、数字化、高精度以及适用性广泛的方向发展。在当前的生产过程中，由于工件加工的需求，常常需要对工件进行双面加工。在这种情况下，必须利用一些设备按照既定的加工工序，首先加工工件的一面，然后将其翻转至另一面，接着继续进行下一道工序的加工。由于加工工件形状各异，各种代替人力的翻转机构层出不穷，这在很大程度上节约了人力成本，有效提高了生产效率。

在翻转过程中，零件的平稳性对于工件的抓取精度有着至关重要的影响。如果工件在转动过程中因夹爪的抖动而发生位置偏移，那么这将直接影响到下一工序中的抓取工作。现有技术中的翻转机构平稳性较差，这不利于工件在不同工位之间进行传递。特别是当工件结构复杂或形状不规则时，工件的位置精度对于工业机器人的抓取工作显得尤为重要。因此，开发一种具有高平稳性的翻转机构，能够确保工件在翻转过程中的位置精度，从而提高整体生产效率和经济效益，具有重要的实际应用价值。

因此，亟需提出一种传动平稳的工件翻转装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决如何保证夹持组件和工件的位置精度的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种工件翻转装置，包括：

安装基座；

夹持组件，所述夹持组件包括固定部和夹持部，所述固定部用于驱动所述夹持部移动，所述夹持部用于夹持工件；

转盘，所述固定部连接于所述转盘；

转动驱动组件，所述转动驱动组件连接于所述安装基座，所述转盘与所述转动驱动组件传动连接，所述转动驱动组件用于驱动所述转盘转动。

本技术方案中的工件翻转装置在使用过程中，转动驱动组件启动会驱动转盘进行旋转。随着转盘的旋转，夹持组件一同旋转。夹持组件中的固定部直接与转盘相连的，而不是通过任何杆件或其他间接方式连接。这种直接连接的方式使得夹持组件在转动过程中能够保持非常平稳的状态。由于夹持组件转动平稳，工件在夹持过程中的抖动现象得到了有效减少。抖动的减少对于提高夹持组件和工件的位置精度至关重要。当工件的位置精度得到提高后，后续工序中的抓取操作将变得更加方便和高效。

另外，本实用新型的工件翻转装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施方式中，所述工件翻转装置还包括第一传动组件，所述第一传动组件包括传动连接的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述转动驱动组件传动连接，所述转盘连接于所述蜗轮。

在本实用新型的一些实施方式中，所述工件翻转装置还包括转盘轴承，所述转盘轴承包括轴圈和座圈，所述轴圈可转动连接于所述座圈，所述座圈和所述安装基座固定连接，所述轴圈和所述蜗轮固定连接。

在本实用新型的一些实施方式中，所述安装基座包括支撑板和第一壳体，所述第一壳体连接于所述支撑板且能够沿竖直方向往复移动，所述第一传动组件连接于所述第一壳体的内部。

在本实用新型的一些实施方式中，所述工件翻转装置还包括升降驱动组件，所述升降驱动组件的固定端与所述支撑板固定连接，所述升降驱动组件的输出端与所述第一壳体固定连接，所述升降驱动组件用于驱动所述第一壳体沿竖直方向往复移动。

在本实用新型的一些实施方式中，所述支撑板的两侧设置有滑槽，所述第一壳体的两侧分别设置有滑轮，所述滑轮和所述第一壳体转动连接，所述滑轮设置在所述滑槽的内部并和所述滑槽的内壁滚动连接。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第一壳体的内壁连接有支撑件，所述蜗杆穿设于所述支撑件且能够相对所述支撑件转动。

在本实用新型的一些实施方式中，所述工件翻转装置还包括第二传动组件，所述第二传动组件包括传动连接的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述转动驱动组件连接，所述从动齿轮与所述蜗杆固定连接。

在本实用新型的一些实施方式中，所述转盘包括相互连接的第一转盘和第二转盘，所述第一转盘上设置有定位凹槽，所述第二转盘上设置有定位凸起，所述定位凹槽和所述定位凸起插接，所述第一转盘与所述蜗轮连接，所述第二转盘与所述固定部连接。

在本实用新型的一些实施方式中，所述夹持部包括两个夹爪，两个所述夹爪能够相互靠近或远离，所述夹爪用于和所述工件接触的一面设置有柔性垫。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的工件翻转装置在夹持工件时的示意图(夹持组件处于某一位置)；

图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的工件翻转装置在夹持工件时的示意图(夹持组件处于另一位置)；

图3示意性地示出了根据本实用新型实施方式的工件翻转装置的局部结构示意图；

图4示意性地示出了根据本实用新型实施方式的夹持组件和第一转盘的装配结构示意图；

图5示意性地示出了根据本实用新型实施方式的转盘轴承和轴承座的装配结构示意图。

附图中各标号表示如下：

10、工件；

100、安装基座；110、支撑板；120、第一壳体；121、支撑件；122、转盘轴承；1221、轴圈；1222、座圈；123、轴承座；130、底座；140、第二壳体；

200、夹持组件；210、固定部；211、安装块；220、夹持部；221、夹爪；

300、转盘；310、第一转盘；311、定位凹槽；320、第二转盘；321、定位凸起；

400、转动驱动组件；

500、第一传动组件；510、蜗轮；520、蜗杆；

600、第二传动组件；610、主动齿轮；620、从动齿轮。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的工件翻转装置在夹持工件10时的示意图(夹持组件200处于某一位置)。图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的工件翻转装置在夹持工件10时的示意图(夹持组件200处于另一位置)。如图1和图2所示，本实用新型提出了一种工件翻转装置，包括安装基座100、夹持组件200、转盘300和转动驱动组件400；夹持组件200包括固定部210和夹持部220，固定部210用于驱动夹持部220移动，夹持部220用于夹持工件10；固定部210连接于转盘300；转动驱动组件400连接于安装基座100，转盘300与转动驱动组件400传动连接，转动驱动组件400用于驱动转盘300转动。

本技术方案中的工件翻转装置在使用过程中，转动驱动组件400启动会驱动转盘300进行旋转。随着转盘300的旋转，夹持组件200一同旋转。夹持组件200中的固定部210直接与转盘300相连，而不是通过任何杆件或其他间接方式连接。这种直接连接的方式使得夹持组件200在转动过程中能够保持非常平稳的状态。由于夹持组件200转动平稳，工件10在夹持过程中的抖动现象得到了有效减少。抖动的减少对于提高夹持组件200和工件10的位置精度至关重要。当工件10的位置精度得到提高后，后续工序中的抓取操作变得更加方便和高效。

进一步地，转动驱动组件400是夹持组件200工作的驱动力源，转动驱动组件400可以选用步进电机或伺服电机。

进一步地，图3示意性地示出了根据本实用新型实施方式的夹持组件200和第一转盘310的装配结构示意图。参见图3，工件翻转装置还包括第一传动组件500，第一传动组件500包括传动连接的蜗轮510和蜗杆520，蜗杆520与转动驱动组件400传动连接，转盘300连接于蜗轮510。

采用蜗轮510和蜗杆520传动，结构紧凑，可以在较小的空间内实现较大的传动比。由于蜗杆520的齿是连续的螺旋形，与蜗轮510啮合过程中逐渐进入和脱离，同时啮合的齿数较多，因此传动平稳，噪声小。将转盘300和蜗轮510进行连接，能够保证转盘300平稳转动，进而保证夹持组件200平稳转动。蜗轮510蜗杆520传动具有反向自锁功能，蜗轮510无法带动蜗杆520转动。

进一步地，参见图2和图3，安装基座100包括支撑板110和第一壳体120，第一壳体120连接于支撑板110且能够沿竖直方向往复移动，第一传动组件500连接于第一壳体120的内部。

通过设置第一壳体120，并将第一传动组件500设置在第一壳体120的内部，第一壳体120能够对第一传动组件500起到保护作用，以免异物污染影响第一传动组件500运转。可选地，支撑板110为长方形板状结构，且支撑板110沿竖直方向设置，从而第一壳体120能够在支撑板110上沿竖直方向往复移动。在第一壳体120向上或向下移动的过程中，使得夹持组件200带动工件10进行竖直方向的移动，从而使工件10处于合适的高度。示例性地，在一个实施例中，夹持部220的正下方设置有用于加工工件10的工作台，在夹持组件200完成工件10的翻转之后，第一壳体120向下移动，从而使工件10靠近工作台，当工件10到达预定位置之后，张开夹爪221使工件10放置在工作台上，放置完成后，第一壳体120带动夹持组件200向上移动，进行下一个工件10的夹持和翻转。

在另一种实施方式中，第一壳体120可以和支撑板110固定连接。可选地，第一壳体120靠近支撑板110的侧板通过螺栓和支撑板110固定连接。可选地，支撑板110的底部设置有底座130，底座130的一个侧板和支撑板110进行连接，从而为支撑板110提供稳定支撑。

进一步地，工件翻转装置还包括升降驱动组件，升降驱动组件的固定端与安装基座100固定连接，升降驱动组件的输出端与第一壳体120固定连接，升降驱动组件用于驱动第一壳体120沿竖直方向往复移动。

可选地，升降驱动组件为蜗轮丝杠升降机。蜗轮丝杠升降机设置在第一壳体120的下方，丝杠的顶部和第一壳体120的底部连接，用于驱动第一壳体120升降。

进一步地，支撑板110的两侧设置有滑槽，第一壳体120的两侧分别设置有滑轮，滑轮和第一壳体120转动连接，滑轮设置在滑槽的内部并和滑槽的内壁滚动连接。

可选地，第一壳体120的左右两侧分别设置有沿水平方向延伸的连接轴，滑轮套设在连接轴上并和连接轴转动连接。滑槽对于滑轮的运动起到导向作用。可选地，第二壳体140每侧的滑轮的数量可以为一个，也可以为多个，具体根据使用需要进行设置。

进一步地，参见图3，第一壳体120的内壁连接有支撑件121，蜗杆520穿设于支撑件121且能够相对支撑件121转动。

可选地，支撑件121为块状结构，支撑件121上开设有通孔，螺杆穿设于通孔，并和支撑件121转动连接。支撑件121的底部设置有延伸部，延伸部通过螺栓和第一壳体120连接。可选地，支撑件121和第一壳体120靠近支撑板110的侧板进行连接。可选地，支撑件121设置有两个，两个支撑件121分别位于螺杆的两端，从而能够稳定地支撑螺杆。

进一步地，继续参见图3，工件翻转装置还包括第二传动组件600，第二传动组件600包括传动连接的主动齿轮610和从动齿轮620，主动齿轮610与转动驱动组件400连接，从动齿轮620与蜗杆520连接。

可选地，第二传动组件600通过主动齿轮610和从动齿轮620的啮合实现减速，在降低转速的同时，能够增加输出扭矩，使蜗杆520产生更大的驱动力。驱动件驱动主动齿轮610转动，进而主动齿轮610带动从动齿轮620转动。可选地，从动齿轮620和蜗杆520固定连接，从动齿轮620转动带动蜗杆520一同转动。

进一步地，图4示意性地示出了根据本实用新型实施方式的转盘轴承122和轴承座123的装配结构示意图。参见图3和图4，工件翻转装置还包括转盘轴承122，转盘轴承122包括轴圈1221和座圈1222，轴圈1221可转动连接于座圈1222，座圈1222和安装基座100固定连接，轴圈1221和蜗轮510固定连接。

可以理解地，转盘轴承122的主要作用是同时承受较大的轴向负荷、径向负荷和倾覆力矩等综合载荷，集支承、旋转、传动和固定等多种功能于一身，能够有效确保设备的平稳、精确旋转，并提高系统的稳定性和工作效率。可选地，第一壳体120靠近支撑板110的侧板上设置有轴承座123，转盘轴承122的座圈1222和轴承座123连接。可选地，轴承座123为环形结构，包括内环和外环，内环连接于外环的内侧，且内环的高度高于外环。外环上设置有穿设螺栓的通孔，外环通过螺栓和第一壳体120的侧板进行连接。可选地，内环和座圈1222上均设置有螺纹孔，从而座圈1222和内环通过螺栓进行连接。

进一步地，图5示意性地示出了根据本实用新型实施方式的工件翻转装置的局部结构示意图。参见图3和图5，转盘300包括相互连接的第一转盘310和第二转盘320，第一转盘310上设置有定位凹槽311，第二转盘320上设置有定位凸起321，定位凹槽311和定位凸起321插接，第一转盘310与蜗轮510连接，第二转盘320与固定部210连接。

在一种实施方式中，定位凹槽311的截面为十字型，相应地，定位凸起321为十字型凸起。在其他实施方式中，定位凹槽311的截面也可以为一字型、正方形或腰形等，定位凸起321的形状根据定位凹槽311的形状进行设置。

进一步地，参见图5，夹持部220包括两个夹爪221，两个夹爪221能够相互靠近或远离，夹爪221用于和工件10接触的一面设置有柔性垫。

可选地，固定部210大致呈长方体结构，其前端设置有安装块211，安装块211的中部设置有安装槽，安装槽为一字型，夹爪221的和固定部210连接的一端嵌入安装槽中。夹爪221嵌入安装槽的一端进行加宽处理，从而保证夹爪221和固定部210稳定连接。可以理解地，由于两个夹爪221可以相互靠近或远离，因此，可以根据工件10的形状调整间距，从而能够广泛适用于形状各异的工件10。可选地，夹持组件200可以为电动夹爪221，电动夹爪221利用电机作为动力，能够用来夹取或抓取工件10。电动夹爪221能够有效替代人工抓取工作，可以有效提高生产效率和工作的安全性。

进一步地，柔性垫可以为橡胶垫，能够有效起到缓冲的作用，防止夹爪221和工件10之间的硬性接触，避免夹爪221损伤工件10。可选地，柔性垫可以粘贴在夹爪221的内侧或通过绑带绑定在夹爪221上，当然，也可以螺栓穿过柔性垫和夹爪221，并进行锁紧。

本技术方案提供的工件翻转装置的工作过程如下：

第一壳体120和支撑板110固定连接的情况下，夹爪221夹持工件10之后，转动驱动组件400驱动主动齿轮610转动，主动齿轮610带动从动齿轮620转动，蜗杆520和从动齿轮620同步转动，进而蜗杆520带动蜗轮510转动，转盘300和蜗轮510同步转动，同时，夹持组件200和转盘300一同转动，实现工件10的翻转。翻转完成后，工业机器人将工件10传递到下一工序。

在第一壳体120和支撑板110滑动连接的情况下，升降驱动组件驱动第一壳体120，使夹持组件200调整到初始位置。然后，夹爪221夹持工件10，随后，转动驱动组件400驱动主动齿轮610转动，主动齿轮610带动从动齿轮620转动，蜗杆520和从动齿轮620同步转动，进而蜗杆520带动蜗轮510转动，转盘300和蜗轮510同步转动，同时，夹持组件200和转盘300一同转动，实现工件10的翻转。翻转完成后，升降驱动组件驱动第一壳体120将夹持组件200调整到预定位置，松开夹爪221，使工件10放置在下方的工作台上。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种工件翻转装置，其特征在于，包括：

安装基座(100)；

夹持组件(200)，所述夹持组件(200)包括固定部(210)和夹持部(220)，所述固定部(210)用于驱动所述夹持部(220)移动，所述夹持部(220)用于夹持工件(10)；

转盘(300)，所述固定部(210)连接于所述转盘(300)；

转动驱动组件(400)，所述转动驱动组件(400)连接于所述安装基座(100)，所述转盘(300)与所述转动驱动组件(400)传动连接，所述转动驱动组件(400)用于驱动所述转盘(300)转动。

2.根据权利要求1所述的工件翻转装置，其特征在于，所述工件翻转装置还包括第一传动组件(500)，所述第一传动组件(500)包括传动连接的蜗轮(510)和蜗杆(520)，所述蜗杆(520)与所述转动驱动组件(400)传动连接，所述转盘(300)连接于所述蜗轮(510)。

3.根据权利要求2所述的工件翻转装置，其特征在于，所述工件翻转装置还包括转盘轴承(122)，所述转盘轴承(122)包括轴圈(1221)和座圈(1222)，所述轴圈(1221)可转动连接于所述座圈(1222)，所述座圈(1222)和所述安装基座(100)固定连接，所述轴圈(1221)和所述蜗轮(510)固定连接。

4.根据权利要求2所述的工件翻转装置，其特征在于，所述安装基座(100)包括支撑板(110)和第一壳体(120)，所述第一壳体(120)连接于所述支撑板(110)且能够沿竖直方向往复移动，所述第一传动组件(500)连接于所述第一壳体(120)的内部。

5.根据权利要求4所述的工件翻转装置，其特征在于，所述工件翻转装置还包括升降驱动组件，所述升降驱动组件的固定端与所述安装基座(100)固定连接，所述升降驱动组件的输出端与所述第一壳体(120)固定连接，所述升降驱动组件用于驱动所述第一壳体(120)沿竖直方向往复移动。

6.根据权利要求4所述的工件翻转装置，其特征在于，所述支撑板(110)的两侧设置有滑槽，所述第一壳体(120)的两侧分别设置有滑轮，所述滑轮和所述第一壳体(120)转动连接，所述滑轮设置在所述滑槽的内部并和所述滑槽的内壁滚动连接。

7.根据权利要求4所述的工件翻转装置，其特征在于，所述第一壳体(120)的内壁连接有支撑件(121)，所述蜗杆(520)穿设于所述支撑件(121)且能够相对所述支撑件(121)转动。

8.根据权利要求2所述的工件翻转装置，其特征在于，所述工件翻转装置还包括第二传动组件(600)，所述第二传动组件(600)包括传动连接的主动齿轮(610)和从动齿轮(620)，所述主动齿轮(610)与所述转动驱动组件(400)连接，所述从动齿轮(620)与所述蜗杆(520)固定连接。

9.根据权利要求2所述的工件翻转装置，其特征在于，所述转盘(300)包括相互连接的第一转盘(310)和第二转盘(320)，所述第一转盘(310)上设置有定位凹槽(311)，所述第二转盘(320)上设置有定位凸起(321)，所述定位凹槽(311)和所述定位凸起(321)插接，所述第一转盘(310)与所述蜗轮(510)连接，所述第二转盘(320)与所述固定部(210)连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的工件翻转装置，其特征在于，所述夹持部(220)包括两个夹爪(221)，两个所述夹爪(221)能够相互靠近或远离，所述夹爪(221)用于和所述工件(10)接触的一面设置有柔性垫。