翻轉套裝機的制作方法

本實用新型涉及工件組裝設備技術領域，特別涉及一種翻轉套裝機。

背景技術：

翻轉套裝機是一種能以自身的機構和動力，穩妥抓牢工件并能翻轉工件最后進行定位，與其他部件進行組合套裝的機械裝置。目前市面上較多的翻轉機均用于較大質量的工件的翻轉，多利用旋轉氣缸、旋轉液壓缸或者鉸鏈、鏈輪等對箱體進行角度翻轉，從而實現對工件的翻轉。將第一工件與第二工件進行翻轉套裝時，需要翻轉第一工件時必須調離裝配線操作(否則會損傷裝配線)，待操作目的(翻轉)實現后，再吊回裝配線；套裝時必須起吊第一工件，在第二工件上手動放置定心工裝，然后手動控制吊機的水平和垂直距離，從而實現成功套裝。

具體地，實現線下實現的翻轉(當需要由仰態變為俯態時)順序如下：①用四個吊鉤牽引第一工件的四個角，平吊到地面平臺；②卸去第一工件右方兩個吊鉤，牽引并使第一工件頂部掀起，并繼續牽引使第一工件接近豎立狀態；③輔以人力推第一工件上部，令第一工件下俯，同時牽引下降，使第一工件繼續下俯至俯臥平躺狀態。這種翻轉過程存在以下缺陷，即為讓第一工件重心旋向傾翻至目標一側，一般需輔以人力推工件上部，或水平移動吊機，此時鋼索會伴有明顯震擺，對人和吊車都時有損傷，而且從第一工件翻轉到第一工件和第二工件的套裝最少需要兩個工位，且無法實現連續動作。而且，依靠吊機和人工翻轉第一工件，這樣存在一定的安全隱患，且操作動作繁復，操作難度大。在翻轉電機組件時，工件(帶繞組機座總成)上的材料(繞組漆包線)不容許稍微刮碰，依靠吊機和人工翻轉第一工件，可能導致其損傷。

此外，實現線下套裝的順序如下：①用四個吊鉤牽引第一工件的四個角，提升第一工件到一定高度；②將導向工裝放置在第二工件上；③牽引第一工件至第二工件上方，目測對準，下降第一工件進行套裝。在牽引第一工件與第二工件進行套裝，兩工件對齊困難，套裝存在阻礙。而且，套裝時依靠人眼對齊兩工件，存在一定偏差。

技術實現要素：

基于此，為解決上述問題，本實用新型提出一種翻轉套裝機，可在線上實現工件的翻轉和套裝，而且翻轉和套裝的過程簡化，操作簡單，提高了工作效率。

其技術方案如下：

一種翻轉套裝機，包括分別設置于工位兩側的支撐桿，滑動連接于兩根所述支撐桿上的主液壓升降機構，與所述主液壓升降機構連接的翻轉套裝箱體；

所述主液壓升降機構包括固定于兩根所述支撐桿端部之間的主油缸座，分別固定于所述主油缸座兩側的主油缸組件，滑動連接于兩根所述支撐桿上的主升降板，且兩臺所述主油缸組件端部均連接于所述主升降板上側，以及連接于所述主升降板下側的兩根支架，所述翻轉套裝箱體轉動連接于兩根所述支架之間；

所述翻轉套裝箱體包括兩側分別鉸接于兩個所述支架上的U型箱體框架，固定于所述支架上并連接于所述箱體框架一側的旋轉機構，以及分別設置于兩根所述支架上并與所述箱體框架對應配合的限位機構。

下面對其進一步技術方案進行說明：

進一步地，所述箱體框架包括頂板，分別連接于所述頂板兩端的第一側板和第二側板，以及連接于所述頂板、第一側板和第二側板內側的U型擋板。

進一步地，所述第一側板和第二側板的內側均設置有連接槽，所述連接槽中設置有用于連接工件的聯接塊。

進一步地，所述第一側板設置有向外突出并鉸接于一根所述支架上的旋轉軸，所述旋轉軸與所述旋轉機構連接；所述第二側板也設置有向外突出并鉸接于另一根所述支架上的轉動軸，所述轉動軸與所述旋轉軸位于同一條直線上。

進一步地，所述旋轉機構包括固定于所述支架上的旋轉驅動氣缸，與所述旋轉驅動氣缸連接的氣缸輸出軸，以及連接所述氣缸輸出軸和旋轉軸的鏈輪傳動機構。

進一步地，所述鏈輪傳動機構包括設置于所述氣缸輸出軸上的主動鏈輪，設置于所述旋轉軸上的從動鏈輪，以及連接所述主動鏈輪和從動鏈輪的鏈條。

進一步地，所述限位機構包括設置于所述支架上的伸縮氣缸，連接于所述伸縮氣缸上的插銷，以及設置于所述第一側板和第二側板外側的插銷座，所述插銷座與所述插銷對應配合。

進一步地，還包括分別設置于兩個所述支架上的支承套，所述轉動軸套設于一個所述支承套中，所述旋轉軸套設于另一個所述支承套中。

進一步地，還包括設置于所述主升降板上的中心液壓升降機構，所述中心液壓升降機構包括固定于所述主升降板中部的中心油缸組件，連接于所述中心油缸組件端部的中間升降板，分別連接于所述中間升降板兩端并活動連接于所述主升降板上的支撐導向桿，以及設置于所述中間升降板下側的定心筒。

本實用新型具有如下突出的有益效果：

(1)引入了翻轉套裝箱體，具有對抓取對象進行基本定位、承重功能，而且設計了U型擋板，可避空實現保護工件細軟構件(帶繞組機座總成的繞組漆包線)的功能；設計計算并定位好第一工件和翻轉套裝箱體的重心位置，使得旋轉軸軸的軸線經過重心，從而可以用最小的轉矩實現180°翻轉；用伸縮氣缸帶動插銷結構靈活的收縮，可有效地固定翻轉套裝箱體，保證其平衡；旋轉軸軸的雙鍵槽結構設計使得鏈條和兩鏈輪的連接更緊湊，鏈條無松垮，實現有效的傳動；設計第一工件、第二工件、翻轉套裝箱體及定心筒的定位中心一致，保證套裝的順利實現；

(2)解決了大型工件的在線翻轉并套裝的難題，實現自動連續動作，既安全又高效；僅僅進行翻轉180°所需時間為5秒鐘，加上套裝及前后操作輔助時間約150秒；比此前離線翻轉套裝效率提高10倍；由傳統技術中的兩個工位(第一工件翻轉兩次，即仰臥、直立、俯臥為工位一，第一工件、第二工件套裝為工位二)減為一個工位，翻轉套裝工位一體；通過設計不同形狀的聯接塊，可以實現多型號同種工件的翻轉。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中所述翻轉套裝機的主視結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例中所述翻轉套裝機抓取第一工件時的結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例中所述翻轉套裝機的翻轉套裝箱體的立體結構示意圖；

圖4是本實用新型實施例中所述翻轉套裝機翻轉第一工件時的結構示意圖；

圖5是本實用新型實施例中所述翻轉套裝機對第一工件和第二工件進行套裝時的結構示意圖。

附圖標記說明：

10-工位，20-第一工件，30-第二工件，100-支撐桿，200-主液壓升降機構，210-主油缸座，220-主油缸組件，230-主升降板，240-支架，300-翻轉套裝箱體，301-支承套，310-第一側板，312-旋轉軸，314-從動鏈輪，320-頂板，330-第二側板，332-轉動軸，340-U型擋板，350-連接槽，360-插銷座，400-中心液壓升降機構，410-中心油缸組件，420-支撐導向桿，430-中間升降板，440-定心筒。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。

如圖1所示，一種翻轉套裝機，包括分別設置于工位10兩側的支撐桿100，滑動連接于兩根所述支撐桿100上的主液壓升降機構200，與所述主液壓升降機構200連接的翻轉套裝箱體300。如圖3所示，當第一工件20進入翻轉套裝箱體300下方的工位時，主液壓升降機構200可沿著支撐桿100向下移動，帶動翻轉套裝箱體300下降到第一工件20處，將第一工件抓取到翻轉套裝箱體中。然后，如圖4所示，主液壓升降機構200可沿著支撐桿100向上移動，帶動翻轉套裝箱體300及第一工件20上升到指定高度，翻轉套裝箱體300帶著第一工件20進行翻轉。然后，如圖5所示，第二工件30進入翻轉套裝箱體300下方的工位時，主液壓升降機構200可沿著支撐桿100向下移動，帶動翻轉套裝箱體300及第一工件20下降到第二工件30處，將第一工件20套裝于第二工件30上。通過引入翻轉套裝箱體300，具有對抓取對象(第一工件)進行基本定位、承重功能。不再依靠吊機和人工翻轉第一工件，排除了操作過程中存在的安全隱患，可簡化操作動作，降低操作難度。

此外，所述主液壓升降機構200包括固定于兩根所述支撐桿100端部之間的主油缸座210，分別固定于所述主油缸座210兩側的主油缸組件220，滑動連接于兩根所述支撐桿100上的主升降板230，且兩臺所述主油缸組件220端部均連接于所述主升降板230上側，以及連接于所述主升降板230下側的兩根支架240，所述翻轉套裝箱體300轉動連接于兩根所述支架240之間。主油缸組件220可帶動主升降板230沿著支撐桿100上下滑動，以帶動通過兩根支架240與主升降板230連接的翻轉套裝箱體300上下移動，也便于帶著翻轉套裝箱體300中的第一工件20上下移動。

而且，所述翻轉套裝機300還包括設置于所述主升降板230上的中心液壓升降機構400，所述中心液壓升降機構400包括固定于所述主升降板230中部的中心油缸組件410，連接于所述中心油缸組件410端部的中間升降板430，分別連接于所述中間升降板430兩端并活動連接于所述主升降板230上的支撐導向桿420，以及設置于所述中間升降板430下側的定心筒440。在主液壓升降機構上增加中心液壓升降機構，實現定心筒自動定位下降。并使第一工件、第二工件、翻轉套裝箱體及定心筒的定位中心一致，保證套裝的順利實現。套裝時不再依靠人眼對齊兩工件，而采用定心筒等機械方式直接定位，可以保證對齊精度。此外，如圖2所示，所述翻轉套裝箱體300包括兩側分別鉸接于兩個所述支架上的U型箱體框架，固定于所述支架240上并連接于所述箱體框架一側的旋轉機構(圖中未示意出)，以及分別設置于兩根所述支架240上并與所述箱體框架對應配合的限位機構(圖中未示意出)。旋轉機構可對箱體框架進行轉動，以帶動套設于箱體框架中的第一工件20翻轉。而限位機構可對箱體框架進行限位，避免箱體框架在靜止或者上下移動過程中發生傾斜。

而且，所述箱體框架包括頂板320，分別連接于所述頂板320兩端的第一側板310和第二側板330，以及連接于所述頂板320、第一側板310和第二側板330內側的U型擋板340。通過設計U型擋板340，可避空實現保護工件細軟構件(帶繞組機座總成的繞組漆包線)的功能。此外，所述第一側板310和第二側板330的內側均設置有連接槽350，所述連接槽350中設置有用于連接工件的聯接塊(圖中未示意出)。在第一側板310和第二側板330上增加連接槽350，用于聯接塊和第一側板310和第二側板330的連接固定，使得第一工件20承壓在第一側板310和第二側板320上。此外，通過設置聯接塊，可將第一工件20兩側固定卡接于第一側板310和第二側板330內側。而且，通過設計不同形狀的聯接塊，可以實現多型號同種工件的翻。

而且，所述第一側板310設置有向外突出并鉸接于一根所述支架240上的旋轉軸312，所述旋轉軸312與所述旋轉機構連接。所述第二側板330也設置有向外突出并鉸接于另一根所述支架240上的轉動軸332，所述轉動軸332與所述旋轉軸312位于同一條直線上。而且，可通過計算并定位好第一工件和翻轉套裝箱體的重心位置，使得旋轉軸的軸線經過重心，從而可以用最小的轉矩實現180°翻轉。

而且，所述翻轉套裝箱體300還包括分別設置于兩個所述支架240上的支承套301，所述轉動軸332套設于一個所述支承套301中，所述旋轉軸312套設于另一個所述支承套301中。旋轉軸312、轉動軸332均穿過支承套301進行旋轉，不直接穿過兩側的支架240，長時間旋轉后受磨損的支承套301更加容易更換。此外，支承套301上開有注油孔，與旋轉軸312、轉動軸332配合孔位處開有內凹槽，使用前往注油孔中注油，在潤滑的環境中旋轉可減小磨損，延長使用壽命。

此外，所述旋轉機構包括固定于所述支架上的旋轉驅動氣缸，與所述旋轉驅動氣缸連接的氣缸輸出軸，以及連接所述氣缸輸出軸和旋轉軸的鏈輪傳動機構。而且，所述鏈輪傳動機構包括設置于所述氣缸輸出軸上的主動鏈輪，設置于所述旋轉軸312上的從動鏈輪314，以及連接所述主動鏈輪和從動鏈輪314的鏈條。使用旋轉軸、主動鏈輪、從動鏈輪、鏈條、旋轉驅動氣缸連動，實現翻轉套裝箱體300整體180°翻轉。而且，旋轉軸312上開有兩個鍵槽位，上下兩鏈輪之間用鏈條連接時，合理使用鍵槽位可使鏈條緊繃不松弛。旋轉軸的雙鍵槽結構設計使得鏈條和兩鏈輪的連接更緊湊，鏈條無松垮，實現有效的傳動。此外，支架240上還安裝有氣缸安裝座，氣缸安裝座上用螺紋固定一個所述旋轉驅動氣缸(可設置為180°旋轉氣缸)，所述主動鏈輪用鍵連接固定于氣缸輸出軸上。

此外，所述限位機構包括設置于所述支架240上的伸縮氣缸，連接于所述伸縮氣缸上的插銷，以及設置于所述第一側板310或第二側板330外側的插銷座360，所述插銷座360與所述插銷對應配合。當需要限位固定翻轉套裝箱體時，伸縮氣缸驅動插銷伸出，插入翻轉套裝箱體的箱體框架上設置的插銷座中，將翻轉套裝箱體與支架卡接在一起；當需要對翻轉套裝箱體進行翻轉時，伸縮氣缸驅動插銷縮回，脫離與翻轉套裝箱體的箱體框架上設置的插銷座的連接，翻轉套裝箱體就可以自由進行轉動。伸縮氣缸帶動插銷結構靈活的收縮，可有效地固定翻轉套裝箱體，保證其平衡。在本實施例中，可將伸縮氣缸設置為薄型氣缸。

此外，對應上述翻轉套裝機，具有一種翻轉套裝方法，包括如下步驟：

S100、定位抓取并翻轉第一工件：第一工件20流入翻轉套裝箱體300下方工位10并定位，主液壓升降機構200帶動翻轉套裝箱體300下降，并將第一工件20抓取固定于翻轉套裝箱體300內；

主液壓升降機構200帶動翻轉套裝箱體300上升到指定高度，旋轉機構驅動翻轉套裝箱體300及第一工件20進行翻轉，使第一工件20由仰放狀態翻轉為俯臥狀態；

S200、第一工件與第二工件進行套裝：第二工件30流入翻轉套裝箱體300下方工位10并定位，中心液壓升降機構400驅動定心筒440插入第一工件20中進行定位導向；

主液壓升降機構200和中心液壓升降機構400下降，使翻轉套裝箱體300中的第一工件20與工位10上的第二工件30對齊并進行套裝。

進一步地，所述步驟S100具體包括以下步驟：

S110、第一工件20流入翻轉套裝箱體300下方的工位10，放置定心盤對第一工件20進行定位；

S120、主液壓升降機構200動作，兩臺主油缸組件220驅動主升降板230下降，帶動主升降板230下側的兩根支架240下降，從而使與支架240連接的翻轉套裝箱體300下降并抓取套住第一工件20，并利用聯接塊對第一工件20進行鎖定，將第一工件20固定于翻轉套裝箱體300內；

S130、限位機構動作，伸縮氣缸驅動插銷伸入第一側板310和第二側板330上設置的插銷座360中，對翻轉套裝箱體300進行卡位，固定翻轉套裝箱體300不傾斜；

S140、主液壓升降機構200再動作，兩臺主油缸組件220驅動主升降板230上升，帶動主升降板230下側的兩根支架240上升，從而使與支架240連接的翻轉套裝箱體300上升到指定高度；

S150、限位機構再動作，伸縮氣缸驅動插銷從第一側板310和第二側板330上設置的插銷座360中縮回，解除對翻轉套裝箱體300的卡位；

S160、旋轉機構動作，旋轉驅動氣缸驅動鏈輪傳動機構運轉，鏈輪傳動機構帶動旋轉軸312及翻轉套裝箱體300翻轉，使第一工件20由仰放狀態翻轉為俯臥狀態；

S170、限位機構再動作，伸縮氣缸驅動插銷伸入第一側板310和第二側板330上設置的插銷座360中，對翻轉后的翻轉套裝箱體300進行卡位，固定翻轉套裝箱體300不傾斜。

進一步地，所述步驟S200具體包括以下步驟：

S210、第二工件30流入翻轉套裝箱體300下方的工位10，放置定心盤對第二工件30進行定位；

S220、中心液壓升降機構400動作，中心油缸組件410驅動中心升降板430下降，帶動中心升降板430下側的定心筒440下降，定心筒440插入第一工件20中進行定位導向；

S230、主液壓升降機構200動作，兩臺主油缸組件220驅動主升降板230下降，帶動主升降板230下側的兩根支架240下降，從而使與支架240連接的翻轉套裝箱體300及第一工件20下降；同時，中心液壓升降機構400動作，中心油缸組件410驅動中心升降板430下降，帶動中心升降板430下側的定心筒440與翻轉套裝箱體300中的第一工件20同步下降，翻轉套裝箱體300中的第一工件20與第二工件30對齊并進行套裝；

S240、中心液壓升降機構400再動作，中心油缸組件410繼續驅動中心升降板430下降，帶動中心升降板430下側的定心筒440繼續下降并頂住第二工件30，直到完全將第一工件20套裝于第二工件30上；

S250、第一工件20與第二工件30完全套裝后，中心液壓升降機構400動作，中心油缸組件410驅動中心升降板430上升，帶動中心升降板430下側的定心筒440上升直到脫離第一工件20；

S260、取下翻轉套裝箱體300內側的兩個聯接塊，解除翻轉套裝箱體300與第一工件20之間的鎖定，組裝好的第一工件20和第二工件30流出翻轉套裝箱體300；

進一步地，所述步驟S200具體還包括以下步驟：

S270、主液壓升降機構200再動作，兩臺主油缸組件220驅動主升降板230上升，帶動主升降板230下側的兩根支架240上升，從而使與支架240連接的翻轉套裝箱體300上升到指定高度；

S280、限位機構動作，伸縮氣缸驅動插銷從第一側板310和第二側板320上設置的插銷座360中縮回，解除對翻轉套裝箱體300的卡位；

S290、旋轉機構動作，旋轉驅動氣缸驅動鏈輪傳動機構運轉，鏈輪傳動機構帶動旋轉軸312及翻轉套裝箱體300翻轉，使翻轉套裝箱體300恢復初始狀態，以準備下一次抓取套裝下一個第一工件的動作。

本實用新型提出的技術方案，解決了大型工件的在線翻轉并套裝的難題，實現自動連續動作，既安全又高效；僅僅進行翻轉180°所需時間為5秒鐘，加上套裝及前后操作輔助時間約150秒；比此前離線翻轉套裝效率提高10倍；由傳統技術中的兩個工位(第一工件翻轉兩次，即仰臥、直立、俯臥為工位一，第一工件、第二工件套裝為工位二)減為一個工位，翻轉套裝工位一體。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。