一种工件翻转机构

摘要

本发明涉及一种工件翻转机构，包括机架，所述机架上安装有水平延伸的输送机构，所述输送机构上放置有货物，所述机架上还设有对输送机构上输送的货物进行转动的翻转机构，翻转机构将高度方向垂直于水平方向的货物翻转为高度方向平行于水平方向；所述翻转机构对货物进行翻转，原来在输送机构上竖直输送的货物变为水平输送，实现了工件自动翻转90度并进行输送，工作效率较高。

权利要求

1.一种工件翻转机构，其特征在于，包括机架，所述机架上安装有水平延伸的输送机构，所述输送机构上放置有货物，所述机架上还设有对输送机构上输送的货物进行转动的翻转机构，翻转机构将高度方向垂直于水平方向的货物翻转为高度方向平行于水平方向，所述输送机构包括多条相互平行的输送带，相邻的所述输送带之间设有带间间隙，货物被放置在相邻的所述输送带上，所述翻转机构包括设在相邻的所述输送带之间的翻转座，所述翻转座包括横板和设在所述横板后端的竖板，所述横板上固定安装有转动轴，所述转动轴上转动安装有所述竖板，翻转驱动机构包括支撑在所述横板前端的第一升降柱和转动安装在所述转动轴上的第二升降柱，所述第二升降柱和所述竖板之间设有使得所述竖板保持水平的竖板扭簧，所述第二升降柱和所述横板之间设有保持所述横板水平的横板扭簧，所述横板的下表面还固定安装有导向板，所述导向板上设有横向延伸的横向槽，所述第一升降柱的上端活动安装有水平延伸的导向套筒，所述导向套筒内活动安装有活动杆，所述活动杆的内端和所述导向套筒之间设有支撑弹簧，所述横板具有水平工位和竖直工位，所述横向槽和所述活动杆之间设有在竖直工位所述活动杆脱出所述横向槽，在所述水平工位所述活动杆插入所述横向槽的控制机构。

2.如权利要求1所述的工件翻转机构，其特征在于，所述横板的后端部设有缺口，所述缺口内固定安装有所述转动轴，所述竖板的下端转动安装在所述转动轴上，所述竖板的宽度小于所述缺口的宽度。

3.如权利要求1所述的工件翻转机构，其特征在于，横向槽的前端设有竖向延伸的与所述横向槽连通的竖向槽。

4.如权利要求1所述的工件翻转机构，其特征在于，所述控制机构包括与所述第二升降柱固定连接的上下延伸的限位导向板，所述限位导向板位于所述导向板和所述第一升降柱之间，所述限位导向板的下端固定连接有斜导向板，所述斜导向板的下端向所述第一升降柱的方向倾斜，所述活动杆上设有限位块，所述第一升降柱向上移动，推动活动杆沿所述横向槽移动，带动所述横板相对于竖板向上翻转，在第一升降柱开始相对于所述导向板的向上移动时，所述限位块贴在所述限位导向板临近所述导向板的一侧表面使得支撑弹簧拉伸并且使得活动杆伸入所述横向槽内，活动杆移动至横向槽的末端，限位块也向上移动出所述限位导向板，在支撑弹簧作用下，支撑弹簧将活动杆拉回，限位块位于限位导向板的背面，随着第一升降柱移动至斜导向板，所述限位块带动所述活动杆回缩，支撑弹簧被压缩，随着第一升降柱的下降，所述限位块移动出所述斜导向板，所述支撑弹簧伸长，所述限位块位于所述斜导向板临近于所述导向板的一侧，所述第二升降柱活动安装在竖向延伸的套筒内，所述第二升降柱和所述套筒之间设有升降柱支撑弹簧，所述第二升降柱上固定安装有升降柱限位块，所述机架上设有阻挡所述升降柱限位块的挡块，所述第一升降柱和所述套筒的下端固定安装在升降气缸的活塞杆上。

5.如权利要求1所述的工件翻转机构，其特征在于，所述竖板的下端面为圆柱面，所述横板侧表面设有水平延伸的导向槽，所述导向槽内活动安装有顶紧杆，所述竖板的下端设有与所述顶紧杆配合的限位孔，所述竖板垂直于所述横板时，所述顶紧杆插入所述限位孔，所述顶紧杆上固定安装有侧导向杆，所述侧导向杆的外端和所述顶紧杆的外端平齐，所述第二升降柱的上端固定安装有与所述侧导向杆的外端配合的偏心轮，所述偏心轮的偏心端竖直向上，所述偏心轮的偏心端与所述偏心轮的轴线之间的距离等于所述限位孔的外端口与所述偏心轮的轴线之间的距离；所述侧导向杆的外端运动至偏心轮的偏心端时，所述顶紧杆被推出所述限位孔，所述顶紧杆和所述导向槽之间设有将所述顶紧杆推出的顶紧杆推动弹簧。

6.如权利要求5所述的工件翻转机构，其特征在于，所述顶紧杆的前端呈圆球形。

说明书

一种工件翻转机构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种工件翻转机构。

背景技术

[0002] 现有翻转机构大多只能实现工件的正面和背面的翻转，例如将正面朝上的工件翻转为背面朝上，例如，申请号：201710719386.5；申请公布日：2017.1.21的.一种工件翻转装
置，其公开的技术方案中第一转轴连接有把手，第一转轴上固定有用于装载固定工件的夹
具，把手从第一位置移动至第二位置时能带动第一转轴转动180度，能方便地将装夹于夹具
上的工件进行翻转，操作便捷，效率高，仅仅能实现工件的180度翻转，而且需要人工进行操
作，无法实现自动化作业。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现工件九十度翻转，而且自动化程度较高的工件翻转机构。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种工件翻转机构，包括机架，所述机架上安装有水平延伸的输送机构，所述输送机构上放置有货物，所述机架上还设有对输
送机构上输送的货物进行转动的翻转机构，翻转机构将高度方向垂直于水平方向的货物翻
转为高度方向平行于水平方向，所述输送机构包括多条相互平行的输送带，相邻的所述输
送带之间设有带间间隙，货物被放置在相邻的所述输送带上，所述翻转机构包括设在相邻
的所述输送带之间的翻转座，所述翻转座包括横板和设在所述横板后端的竖板，所述横板
上固定安装有转动轴，所述转动轴上转动安装有所述竖板，所述翻转驱动机构包括支撑在
所述横板前端的第一升降柱和转动安装在所述转动轴上的第二升降柱，所述第二升降柱和
所述竖板之间设有使得所述竖板保持水平的竖板扭簧，所述第二升降柱和所述横板之间设
有保持所述横板水平的横板扭簧，所述横板的下表面还固定安装有导向板，所述导向板上
设有横向延伸的横向槽，所述第一升降柱的上端活动安装有水平延伸的导向套筒，所述导
向套筒内活动安装有活动杆，所述活动杆的内端和所述导向套筒之间设有支撑弹簧，所述
横板具有水平工位和竖直工位，所述横向槽和所述活动杆之间设有在竖直工位所述活动杆
脱出所述横向槽，在所述水平工位所述活动杆插入所述横向槽的控制机构。

[0005] 作为优选的技术方案，所述横板的后端部设有缺口，所述缺口内固定安装有所述转动轴，所述竖板的下端转动安装在所述转动轴上，所述竖板的宽度小于所述缺口的宽度。

[0006] 作为优选的技术方案，横向槽的前端设有竖向延伸的与所述横向槽连通的竖向槽。

[0007] 作为优选的技术方案，所述控制机构包括与所述第二升降柱固定连接的上下延伸的限位导向板，所述限位导向板位于所述导向板和所述第一升降柱之间，所述限位导向板
的下端固定连接有斜导向板，所述斜导向板的下端向所述第一升降柱的方向倾斜，所述活
动杆上设有限位块，所述第一升降柱向上移动，推动活动杆沿所述横向槽移动，带动所述横
板相对于竖板向上翻转，在第一升降柱开始相对于所述导向板的向上移动时，所述限位块
贴在所述限位导向板临近所述导向板的一侧表面使得支撑弹簧拉伸并且使得活动杆伸入
所述横向槽内，活动杆移动至横向槽的末端，限位块也向上移动出所述限位导向板，在支撑
弹簧作用下，支撑弹簧将活动杆拉回，限位块位于限位导向板的背面，随着第一升降柱移动
至斜导向板，所述限位块带动所述活动杆回缩，支撑弹簧被压缩，随着第一升降柱的下降，
所述限位块移动出所述斜导向板，所述支撑弹簧伸长，所述限位块位于所述斜导向板临近
于所述导向板的一侧，所述第二升降柱活动安装在竖向延伸的套筒内，所述第二升降柱和
所述套筒之间设有升降柱支撑弹簧，所述第二升降柱上固定安装有升降柱限位块，所述机
架上设有阻挡所述升降柱限位块的挡块，所述第一升降柱和所述套筒的下端固定安装在升
降气缸的活塞杆上。

[0008] 作为优选的技术方案，所述竖板的下端面为圆柱面，所述横板侧表面设有水平延伸的导向槽，所述导向槽内活动安装有顶紧杆，所述竖板的下端设有与所述顶紧杆配合的
限位孔，所述竖板垂直于所述横板时，所述顶紧杆插入所述限位孔，所述顶紧杆上固定安装
有侧导向杆，所述侧导向杆的外端和所述顶紧杆的外端平齐，所述第二升降柱的上端固定
安装有与所述侧导向杆的外端配合的偏心轮，所述偏心轮的偏心端竖直向上，所述偏心轮
的偏心端与所述偏心轮的轴线之间的距离等于所述限位孔的外端口与所述偏心轮的轴线
之间的距离；所述侧导向杆的外端运动至偏心轮的偏心端时，所述顶紧杆被推出所述限位
孔，所述顶紧杆和所述导向槽之间设有将所述顶紧杆推出的顶紧杆推动弹簧。

[0009] 作为优选的技术方案，所述顶紧杆的前端呈圆球形。

[0010] 由于采用了上述技术方案，一种工件翻转机构，包括机架，所述机架上安装有水平延伸的输送机构，所述输送机构上放置有货物，所述机架上还设有对输送机构上输送的货
物进行转动的翻转机构，翻转机构将高度方向垂直于水平方向的货物翻转为高度方向平行
于水平方向；所述翻转机构对货物进行翻转，原来在输送机构上竖直输送的货物变为水平
输送，实现了工件自动翻转90度并进行输送，工作效率较高。

附图说明

[0011] 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性的前提下，还可
以根据这些附图获得其他的附图。

[0012] 图1是本发明实施例的结构示意图；

[0013] 图2是本发明实施例中输送带的俯视图；

[0014] 图3是本发明实施例中翻转座的结构示意图；

[0015] 图4是图3中I处的局部放大图；

[0016] 图5是本发明实施例中翻转座翻转九十度后的示意图；

[0017] 图6是本发明实施例中竖板平齐于横板的示意图；

[0018] 图7是本发明实施例中竖板平齐于横板的俯视示意图；

[0019] 图8A、8B、8C、8D、8E、8F是本发明实施例中翻转驱动机构的工作原理示意图；

[0020] 图9A、9B、9C、9D、9E、9F是本发明实施例中控制机构的工作原理示意图；

[0021] 图10是图7中II处的局部放大图。

具体实施方式

[0022] 如图1和图2所示，一种工件翻转机构，包括机架1，所述机架1上安装有水平延伸的输送机构，所述输送机构上放置有货物3，在本实施例中所述货物具有外包装盒，所述机架1
上还设有对输送机构上输送的货物3进行转动的翻转机构，翻转机构将高度方向垂直于水
平方向的货物3翻转为高度方向平行于水平方向。所述翻转机构对货物进行翻转，原来在输
送机构上竖直输送的货物变为水平输送。

[0023] 所述输送机构包括多条相互平行的输送带5，相邻的所述输送带之间设有带间间隙6，货物3被放置在相邻的所述输送带5上，横跨相邻的两输送带，所述翻转机构包括设在
相邻的所述输送带5之间的翻转座，所述翻转座包括横板7和设在所述横板7后端的竖板8，
所述竖板上固定安装有转动轴，所述转动轴上转动安装有所述竖板，使得竖板能绕转动轴
转动，所述横板和所述竖板的宽度小于所述带间间隙的宽度，从而便于所述横板和所述竖
板向上通过所述带间间隙，移动至所述输送之上，优选的，如图7所示，所述横板7的后端部
设有缺口9，所述缺口9内固定安装有所述转动轴10，所述竖板8的下端转动安装在所述转动
轴10上，所述竖板8的宽度小于所述缺口的宽度。

[0024] 所述翻转驱动机构包括支撑在所述横板前端的第一升降柱12和转动安装在所述转动轴上的第二升降柱13，所述第二升降柱13和所述竖板8之间设有使得所述竖板8保持水
平的竖板扭簧，所述第二升降柱和所述横板7之间设有保持所述横板7水平的横板扭簧，所
述横板7的下表面还固定安装有导向板14，所述导向板上设有横向延伸的横向槽15，所述第
一升降柱12的上端活动安装有水平延伸的导向套筒16，所述导向套筒16内活动安装有活动
杆17，所述横向槽的前端设有竖向延伸的与所述横向槽连通的竖向槽53，所述活动杆17的
内端和所述导向套筒16之间设有支撑弹簧18，所述横板7具有水平工位19和竖直工位20，所
述横向槽15和所述活动杆之间设有在竖直工位所述活动杆脱出所述横向槽，在所述水平工
位所述活动杆插入所述横向槽的控制机构。翻转座可以从带间隙向上移至所述输送带上
方，在本实施例中所述竖板位于所述横板的右侧，所述横向槽从所述横板的右侧向左下方
横向延伸，所述控制机构实现了在竖直工位所述活动杆脱出所述横向槽，在所述水平工位
所述活动杆插入所述横向槽，这样活动杆能从横向槽脱出，就不会影响在所述横板扭簧作
用下，横板复位为水平时，所述活动杆阻挡所述导向板，从而避免活动杆和第一升降柱影响
横板的复位。

[0025] 所述控制机构包括与所述第二升降柱13固定连接的上下延伸的限位导向板21，所述限位导向板位于所述导向板和所述第一升降柱12之间，所述限位导向板21的下端固定连
接有斜导向板22，所述斜导向板22的下端向所述第一升降柱12的方向倾斜，所述活动杆17
上设有限位块23，在本实施例中所述限位块为转动安装在所述活动杆上的转动轮，所述第
一升降柱12向上移动，推动活动杆17沿所述横向槽15移动，带动所述横板相对于竖板8向上
翻转，在第一升降柱开始相对于所述导向板的向上移动时，所述限位块23贴在所述限位导
向板21临近所述导向板14的一侧表面使得支撑弹簧拉伸并且使得活动杆伸入所述横向槽
15内，活动杆移动至横向槽的末端，限位块也向上移动出所述限位导向板21，在支撑弹簧作
用下，支撑弹簧将活动杆拉回，限位块位于限位导向板21的背面，随着第一升降柱12移动至
斜导向板22，所述限位块带动所述活动杆回缩，支撑弹簧被压缩，随着第一升降柱的下降，
所述限位块移动出所述斜导向板，所述支撑弹簧伸长，所述限位块位于所述斜导向板临近
于所述导向板的一侧，所述第二升降柱活动安装在竖向延伸的套筒46内，所述第二升降柱
13和所述套筒46之间设有升降柱支撑弹簧24，所述第二升降柱上固定安装有升降柱限位块
25，所述机架上设有阻挡所述升降柱限位块的挡块26，所述第一升降柱和所述套筒的下端
固定安装在升降气缸27的活塞杆上。所述挡块和所述升降柱限位块的设置，使得升降柱限
位块被挡块阻挡后，第一升降柱在升降气缸27的带动下，能相对于固定在所述横板上的导
向板产生移动，所述升降柱支撑弹簧的支撑力能保证当货物放置在翻转座上，即便在工作
过程中升降柱支撑弹簧伸长到最大工作状态，也就是在工作过程中第二升降柱伸出所述套
筒最长时，货物的下压力不会带动第二升降柱向下移动。在升降气缸的作用下，第一升降柱
和所述套筒同步向上运动，图8A示出了升降气缸带动第一升降柱和套筒向上运动之前的状
态，第一升降柱和套筒的同步向上运动带动翻转座向上运动，如图8B在此过程中横板承托
起输送带上的货物，由于第一升降柱和所述套筒是同步向上运动，翻转座不会翻转，升降柱
限位块被挡块阻挡，第二升降柱不能继续向上运动，套筒相对于第二升降柱向上运动，并且
压缩升降柱支撑弹簧，第一升降柱继续向上运动，如图8C所示，从而带动活动杆通过所述横
向槽带动所述横板向上翻，而由于所述第二升降柱13和所述竖板8之间设有使得所述竖板8
保持水平的竖板扭簧，随着横板的上翻，货物被由竖直翻转为水平并落在所述竖板上，竖板
扭簧使得竖板再货物翻落过程中能向下翻，从而缓冲了货物下落的力。而后升降气缸带动
第一升降柱和所述套筒继续向上移动，由于升降柱支撑弹簧的作用下第二升降柱的位置保
持位置不动，升降柱限位块仍然被挡块阻挡，而在控制装置的作用下，在横板的竖直工位，
所述活动杆脱出所述横向槽，如图8D所示，在横板扭簧的作用下横板复位，所述活动杆脱出
所述横向槽避免了活动杆阻挡在横板扭簧作用下横板进行复位。如图8E所示，升降柱限位
块仍然被挡块阻挡，在升降柱支撑弹簧的支撑作用下，第二升降柱的位置保持位置不动，升
降气缸带动第一升降柱和所述套筒向下移动，使得活动杆随着第一升降柱移动至斜导向板
下方，以便于第一升降柱在升降气缸带动下向上运动时，限位块沿着斜导向板相邻于导向
板的一侧运动。如图8F所示，升降气缸带动第一升降柱和套筒继续向下移动，从而带动横板
和竖板继续向下移动，直至竖板移动至输送带下方。在竖板扭簧作用下竖板保持水平，当向
下移动经过挡块26时，竖板作用在挡块上，竖板逆时针翻转。

[0026] 如图9A、图9B、图9C、图9D、图9E、图9F示出了在翻转驱动机构工作过程中控制机构的工作过程，图9A、图9B、图9C、图9D、图9E、图9F与图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F一一对
应，如图9A所示，支撑弹簧伸长，使得限位块位于所述导向板和所述斜导向板之间，如图9B
所示和图8B所示，升降柱限位块被挡块阻挡，第二升降柱不能继续向上运动，套筒相对于第
二升降柱向上运动，并且压缩升降柱支撑弹簧，第一升降柱继续向上运动，在第一升降柱开
始相对于所述导向板的向上移动时，所述限位块23贴在所述限位导向板21临近所述导向板
14的一侧表面使得支撑弹簧拉伸并且使得活动杆伸入所述横向槽15内，所述竖向槽53便于
了所述活动杆伸入所述横向槽内，此时横板也已经位于输送带的上方，如图9C所示和图8C
所示升降柱限位块依然被挡块阻挡，第一升降柱向上运动，活动杆通过所述横向槽带动所
述横板向上翻，当横板到达竖直工位，活动杆也移动至横向槽的末端，限位块也向上移动出
所述限位导向板21，在支撑弹簧收缩作用下，支撑弹簧将活动杆拉回，限位块位于限位导向
板21的背面，如图9D所示，所述横板和限位导向板21在横板扭簧以及重力作用下，逆时针翻
转，如图9E、9F所示，随着第一升降柱12的向下移动，限位块移动至斜导向板22，所述限位块
带动所述活动杆回缩，支撑弹簧被压缩，随着第一升降柱的下降，所述限位块移动出所述斜
导向板，而后所述支撑弹簧伸长，所述限位块位于所述斜导向板临近于所述导向板的一侧。

[0027] 这样当升降气缸再次带动第一升降柱和套筒向上运动，当升降柱限位块被挡块阻挡时，限位块便可沿着所述斜导向板临近于所述导向板的一侧移动，活动杆随着第一升降
柱的向上运动便可再次通过竖向槽插入所述横向槽内，继续进行上述循环。

[0028] 如图3至图7所示，所述竖板8的下端面为圆柱面，所述横板8侧表面设有水平延伸的导向槽28，所述导向槽28内活动安装有顶紧杆29，所述竖板的下端设有与所述顶紧杆配
合的限位孔30，所述竖板垂直于所述横板时，所述顶紧杆插入所述限位孔，如图7和图10所
示，所述顶紧杆上固定安装有侧导向杆56，所述侧导向杆的外端和所述顶紧杆的外端平齐，
所述第二升降柱的上端固定安装有与所述侧导向杆的外端配合的偏心轮32，所述偏心轮的
偏心端竖直向上，所述偏心轮的偏心端与所述偏心轮的轴线之间的距离等于所述限位孔的
外端口与所述偏心轮的轴线之间的距离；所述侧导向杆的外端运动至偏心轮的偏心端时，
所述顶紧杆29被推出所述限位孔，所述顶紧杆29和所述导向槽之间设有将所述顶紧杆推出
的顶紧杆推动弹簧33。在本实施例中所述挡块位于所述第二升降柱的右侧，而第一升降柱
位于所述第二升降柱的左侧，当第二升降柱带动所述竖板向下移动时，当经过挡块时，竖板
被挡块阻挡，原来成水平状态的竖板，在挡块的阻挡下逆时针转动九十度，如图3和图4所
示，竖板垂直于所述横板，此时顶紧杆在顶紧杆推动弹簧的作用下插入所述限位孔，同时侧
导向杆贴合在偏心轮，横板和竖板不能相对转动，从而横板和竖板保持相互垂直，当翻转座
在第一升降柱的带动下开始翻转时，由于顶紧杆还插在所述限位孔内，横板和竖板同步翻
转，如图5所示，当横板翻转至呈垂直状态，由于所述偏心轮的偏心端竖直向上，以及所述侧
导向杆的端部运动至偏心轮的偏心端时，所述顶紧杆29被推出所述限位孔，此时顶紧杆不
再阻挡横板和竖板的相对转动，如图6所示，横板在横板扭簧的作用下，逆时针转动至水平，
这样横板便不会阻挡工件被输送带输送，如果横板不翻转至水平，只能在第一升降柱和第
二升降柱带动横板完全下降至输送带下方时，工件才能随输送带移动，不然将会被横板阻
挡。作为优选的实施方式，所述侧导向杆的外端也可以转动安装有导向轮57，需要指出的
是，安装有导向轮57后的侧导向杆的总长度仍然要使得，如图7所示，所述导向轮57的外周
面的前侧和所述顶紧杆的前端平齐，所述顶紧杆的前端是指顶紧杆插入所述限位孔的一
端。

[0029] 优选的，所述竖板的下端面为圆柱面，所述圆柱面的轴线平行于所述竖板的宽度方向，所述顶紧杆的前端呈圆球形。

[0030] 以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同
替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。