一种90°翻转的门框转印翻转机构及其使用方法

摘要

本发明公开了一种90°翻转的门框转印翻转机构及其使用方法，所述翻转机构包括支架、进料区、出料区、翻转组件、驱动翻转组件实现翻转的驱动装置和控制器；所述翻转组件包括一对可同步翻转的翻转单元，翻转单元设置在支架两侧且与支架通过旋转轴转动连接；所述翻转单元包括两组互相垂直的旋转臂，每组所述旋转臂包括两根互相平行的套管和套管内部的滑动管；所述滑动管与套管之间通过弹簧球头柱塞连接；所述支架的出料区一端设置用于推动滑动管从套管伸出至进料区的气缸组件；本发明通过设置滑动管与套管组合的旋转臂，利用气缸的推动作用，解决了翻转空间问题；采用90度翻转的模式，缩短了两次进料的时间间隔，提高了翻转效率。

权利要求

1.一种90°翻转的门框转印翻转机构，包括支架、设置在支架上的进料区与出料区、用于对门框进行翻转的翻转组件、用于驱动翻转组件实现翻转的驱动装置和控制器，其特征在于：所述翻转组件包括一对可同步翻转的翻转单元，翻转单元设置在支架两侧且与支架通过旋转轴转动连接；所述翻转单元包括两组互相垂直的旋转臂；每组所述旋转臂包括两根互相平行的套管和套管内部的滑动管；所述滑动管与套管之间通过弹簧球头柱塞连接；

所述支架的出料区一端设置用于推动滑动管从套管伸出至进料区完成接料的气缸组件，气缸组件与控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种90°翻转的门框转印翻转机构，其特征在于：所述驱动装置包括第一电机和输出换向装置，第一电机与控制器电性连接；所述输出换向装置包括设置在输入轴上的输入锥齿轮和设置在输出轴上的输出锥齿轮，输入锥齿轮和输出锥齿轮啮合；所述输入轴与第一电机输出轴同轴连接；所述驱动装置与翻转组件之间还设置有皮带传动机构，皮带传动机构包括设置在输出轴上的主动皮带轮、设置在旋转轴上的从动皮带轮和皮带。

3.根据权利要求2所述的一种90°翻转的门框转印翻转机构，其特征在于：所述进料区和出料区均设置有皮带送料机构和驱动皮带送料机构实现送料的第二电机，第二电机与控制器电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种90°翻转的门框转印翻转机构，其特征在于：所述进料区、出料区上均设置有用于检测门框是否到位的光电传感器，光电传感器与控制器电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种90°翻转的门框转印翻转机构，其特征在于：所述套管为方形管，所述滑动管为三棱管，滑动管的两端均设置有垫块。

6.根据权利要求4所述的一种90°翻转的门框转印翻转机构的使用方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、第一次进料：第一块门框经皮带送料机构水平送入进料区，光电传感器检测到门框到位后将信号反馈至控制器，控制器控制进料区的第二电机暂停；与此同时，控制器控制气缸组件启动，气缸的活塞杆伸出，推动旋转臂的滑动管从套管伸出至进料区；

S2、第一次翻转：当气缸达到最大行程时，滑动管移动到位，此时控制器控制气缸组件复位；与此同时第一电机启动，驱动翻转单元旋转90度，第一块门框在旋转臂的带动下翻转至竖直方向，第一电机暂停；

S3、第二次进料：进料区的第二电机启动，第二块门框经皮带送料机构水平传输至进料区，第二块门框到位后，进料区的第二电机暂停；与此同时气缸组件启动，推动旋转臂的滑动管从套管伸出至进料区；

S4、第二次翻转：当气缸达到最大行程时，滑动管移动到位，控制器控制气缸组件复位；

与此同时第一电机恢复启动，驱动翻转单元继续旋转90度，第二块门框在旋转臂的带动下翻转至竖直方向，第一块门框在旋转臂的带动下翻转到水平方向并落入出料区；

S5、出料：出料区的光电传感器将信号反馈至控制器，控制器控制出料区的第二电机启动，第一块门框经皮带送料机构送出；

重复步骤S3‑S5。

说明书

一种90°翻转的门框转印翻转机构及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及门框加工设备技术领域，特别是涉及一种90°翻转的门框转印翻转机构及其使用方法。

背景技术

[0002] 门框转印是转印门加工过程中的一道工序，目前转印通常为单面转印，门框在生产流水线上呈水平状态进入转印区，完成其中一面的转印后，需要对门框进行翻转，然后再
次进入转印区对另一面进行转印。

[0003] 由于门框体积大重量重，使用人工直接操作翻转耗时耗力，且效率低下；采用自动翻转机构对门框进行翻转能够减轻工人劳动强度，提高生产效率，但是现有的翻转机构其
用于承托门框进行翻转的旋转臂很长，为了避免翻转过程中旋转臂与地面发生干涉，通常
需要将翻转机构设置在高台上或者在地面挖出较深的避让坑，以保证翻转的顺利进行，该
方式不仅占用空间大，而且施工困难，成本高。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种90°翻转的门框转印翻转机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种90°翻转的门框转印翻转机构，包括支架、设置在支架上的进料区与出料区、用于对门框进行翻转的翻转组件、用于驱动翻转组件实现翻转的驱动装置和控制器；所述
翻转组件包括一对可同步翻转的翻转单元，翻转单元设置在支架两侧且与支架通过旋转轴
转动连接；所述翻转单元包括两组互相垂直的旋转臂；每组所述旋转臂包括两根互相平行
的套管和套管内部的滑动管；所述滑动管与套管之间通过弹簧球头柱塞连接；所述支架的
出料区一端设置用于推动滑动管从套管伸出至进料区完成接料的气缸组件，气缸组件与控
制器电性连接。

[0007] 所述驱动装置包括第一电机和输出换向装置，第一电机与控制器电性连接；所述输出换向装置包括设置在输入轴上的输入锥齿轮和设置在输出轴上的输出锥齿轮，输入锥
齿轮和输出锥齿轮啮合；所述输入轴与第一电机输出轴同轴连接；所述驱动装置与翻转组
件之间还设置有皮带传动机构，皮带传动机构包括设置在输出轴上的主动皮带轮、设置在
旋转轴上的从动皮带轮和皮带。

[0008] 所述进料区和出料区均设置有皮带送料机构和驱动皮带送料机构实现送料的第二电机，第二电机与控制器电性连接。

[0009] 所述进料区、出料区上均设置有用于检测门框是否到位的光电传感器，光电传感器与控制器电性连接。

[0010] 所述套管为方形管，所述滑动管为三棱管，滑动管的两端均设置有垫块。

[0011] 一种90°翻转的门框转印翻转机构的使用方法，包含以下步骤：

[0012] S1、第一次进料：第一块门框经皮带送料机构水平送入进料区，光电传感器检测到门框到位后将信号反馈至控制器，控制器控制进料区的第二电机暂停；与此同时，控制器控
制气缸组件启动，气缸的活塞杆伸出，推动旋转臂的滑动管从套管伸出至进料区；

[0013] S2、第一次翻转：当气缸达到最大行程时，滑动管移动到位，此时控制器控制气缸组件复位；与此同时第一电机启动，驱动翻转单元旋转90度，第一块门框在旋转臂的带动下
翻转至竖直方向，第一电机暂停；

[0014] S3、第二次进料：进料区的第二电机启动，第二块门框经皮带送料机构水平传输至进料区，第二块门框到位后，进料区的第二电机暂停；与此同时气缸组件启动，推动旋转臂
的滑动管从套管伸出至进料区；

[0015] S4、第二次翻转：当气缸达到最大行程时，滑动管移动到位，控制器控制气缸组件复位；与此同时第一电机恢复启动，驱动翻转单元继续旋转90度，第二块门框在旋转臂的带
动下翻转至竖直方向，第一块门框在旋转臂的带动下翻转到水平方向并落入出料区；

[0016] S5、出料：出料区的光电传感器将信号反馈至控制器，控制器控制出料区的第二电机启动，第一块门框经皮带送料机构送出；

[0017] 重复步骤S3‑S5。

[0018] 本发明的有益效果是：

[0019] 1.实现了门框的翻转，替代了人工操作，自动化程度高，提高了工作效率。

[0020] 2.旋转臂采用套管和滑动管组合的方式，每次翻转前，均由气缸组件先推动滑动管使其从出料区一端滑动至进料区一端，以便翻转时接住物料，同时，滑动管离开出料区一
端后能够为后续的翻转预留出空间，避免翻转时旋转臂与地面发生干涉，巧妙地规避了现
有技术中翻转需要在地面挖出让孔的难题，解决了翻转空间问题。

[0021] 3. 旋转臂呈井字形排列，以90度翻转的模式，每次翻转90度，相比于传统的180度翻转机构，缩短了两次进料的时间间隔，加快了进料频率，使得翻转速率得到明显提升。

[0022] 4.采用单电机驱动，通过设置输出换向装置，以锥齿轮结构改变输出方向，使得一台电机即可同时驱动两组翻转单元同步转动，实现了对称联动。

附图说明

[0023] 图1为本发明的结构示意图；

[0024] 图2为本发明图1中A处的放大示意图；

[0025] 图3为本发明中输出换向装置的示意图；

[0026] 图4为本发明中第一块门框水平进料时的示意图；

[0027] 图5为本发明中第一块门框被顺时针翻转90度时的示意图；

[0028] 图6为本发明中第一块门框水平出料时的示意图。

[0029] 图中: 1、支架；2、进料区；3、出料区；4、翻转单元；4.1、套管；4.2、滑动管；5、气缸组件；6、旋转轴；7、输出换向装置； 8.1、输入轴；8.2、输出轴；9.1、输入锥齿轮；9.2、输出锥
齿轮；10.1、主动皮带轮；10.2、从动皮带轮；11、第一块门框；12、第二块门框；13、第三块门
框。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

[0031] 实施例一

[0032] 请参阅图1～图6，本发明实施例中提供一种90°翻转的门框转印翻转机构，包括支架1、设置在支架1上的进料区2与出料区3、用于对门框进行翻转的翻转组件、用于驱动翻转
组件实现翻转的驱动装置和控制器；所述翻转组件包括一对可同步翻转的翻转单元4，翻转
单元4设置在支架1两侧且与支架1通过旋转轴6转动连接；所述翻转单元4包括两组互相垂
直的旋转臂；每组所述旋转臂包括两根互相平行的套管4.1和套管4.1内部的滑动管4.2；所
述滑动管4.2与套管4.1之间通过弹簧球头柱塞连接；所述支架1的出料区3一端设置用于推
动滑动管4.2从套管4.1伸出至进料区2完成接料的气缸组件5，气缸组件5与控制器电性连
接。

[0033] 所述驱动装置包括第一电机和输出换向装置7，第一电机与控制器电性连接；所述输出换向装置7包括设置在输入轴8.1上的输入锥齿轮9.1和设置在输出轴8.2上的输出锥
齿轮9.2，输入锥齿轮9.1和输出锥齿轮9.2啮合；所述输入轴8.1与第一电机输出轴8.2同轴
连接；所述驱动装置与翻转组件之间还设置有皮带传动机构，皮带传动机构包括设置在输
出轴8.2上的主动皮带轮10.1、设置在旋转轴6上的从动皮带轮10.2和皮带。

[0034] 所述进料区2和出料区3均设置有皮带送料机构和驱动皮带送料机构实现送料的第二电机，第二电机与控制器电性连接。

[0035] 所述进料区2、出料区3上均设置有用于检测门框是否到位的光电传感器，光电传感器与控制器电性连接。

[0036] 所述套管4.1为方形管，所述滑动管4.2为三棱管，滑动管4.2的两端均设置有垫块。

[0037] 参见图2，翻转单元4与支架1之间通过旋转轴6实现转动连接，旋转轴6上设置有从动皮带轮10.2；参见图3，输出换向装置7中设置有锥齿轮结构，其中输入轴8.1与第一电机
输出轴同轴，输入轴8.1上设置输入锥齿轮9.1，输出轴8.2上设置有与输入锥齿轮9.1啮合
的输出锥齿轮9.2，输出轴8.2两端还设置有主动皮带轮10.1，主动皮带轮10.1关于输入轴
8.1对称。当第一电机启动时，输入轴8.1带动输入锥齿轮9.1转动，进而带动输出锥齿轮9.2
转动，输出锥齿轮9.2又带动主动皮带轮10.1同轴转动，最终带动从动皮带轮10.2与翻转单
元4同轴转动。本实施例中，通过设置输出换向装置7，以一个电机驱动两组翻转单元4同步
转动，实现了对称联动。

[0038] 参见图4，翻转单元4未翻转时，一组旋转臂处于水平状态，其滑动管4.2位于右端出料区3，两根套管4.1上下平行，下方套管4.1的顶面高度低于进料区2和出料区3的高度，
以便翻转时的接料和翻转后的落料；另一组旋转臂处于竖直状态，两根套管4.1左右平行，
滑动管4.2位于上端；每组旋转臂的滑动管4.2与套管4.1之间均设置有弹簧球头柱塞，弹簧
球头柱塞能够伸入滑动管4.2与套管4.1间的间隙将滑动管4.2顶紧，使滑动管4.2在无外力
作用下时保持相对稳定，避免其在翻转过程中因受重力而滑动。本实施例中的弹簧球头柱
塞为市购弹簧球头柱塞，其作用原理为现有技术，在此不作赘述。

[0039] 当第一块门框11进入进料区2时，气缸组件5启动，气缸输出力克服弹簧球头柱塞对滑动管4.2的作用力，推动滑动管4.2向左端进料区2伸出，准备接料。气缸达最大行程时，
滑动管4.2到位，气缸复位。此时第一电机启动，驱动翻转单元4顺时针旋转90度，参见图5，
此时旋转臂带动着第一门框翻转到竖直方向，另一组旋转臂旋转至水平方向，第一电机暂
停。然后第二块门框12继续进料，重复前述过程，使第二块门框12也被翻转90度到竖直方
向，参见图6，此时第一块门框11翻转完毕水平落入出料区3，同时第三块门框13进料。

[0040] 本实施例中的翻转单元4呈井字形，每次翻转90度，相比于传统的180度翻转机构，缩短了两块物料进料的时间间隔，加快了进料频率，使得翻转效率得到明显提升。

[0041] 在上述翻转过程中，每次翻转前，气缸组件5都需要先推动滑动管4.2使其从出料区3一端滑动至进料区2一端，这样设置的目的有两个，其一，使滑动管4.2进入进料区2以便
翻转时接住物料；其二，使滑动管4.2离开出料区3一端，以便为后续的翻转预留出空间，避
免翻转臂与地面发生干涉。旋转臂采用套管4.1和滑动管4.2组合的方式，结合气缸组件5的
推动作用，巧妙地规避了传统翻转机构在翻转时空间不足需要在地面挖坑的难题。

[0042]  本实施例中，控制器如何控制第一电机、第二电机和气缸组件5的启停以及如何控制他们之间的配合联动来实现翻转机构的自动化均为现有技术，在此不赘述。

[0043] 实施例二

[0044] 实施例二提供一种90°翻转的门框转印翻转机构的使用方法，包含以下步骤：

[0045] S1、第一次进料：第一块门框11经皮带送料机构水平送入进料区2，光电传感器检测到门框到位后将信号反馈至控制器，控制器控制进料区2的第二电机暂停；与此同时，控
制器控制气缸组件5启动，气缸的活塞杆伸出，推动旋转臂的滑动管4.2从套管4.1伸出至进
料区2；

[0046] S2、第一次翻转：当气缸达到最大行程时，滑动管4.2移动到位，此时控制器控制气缸组件5复位；与此同时第一电机启动，驱动翻转单元4顺时针旋转90度，第一块门框11在旋
转臂的带动下翻转至竖直方向，第一电机暂停；

[0047] S3、第二次进料：进料区2的第二电机启动，第二块门框12经皮带送料机构水平传输至进料区2，第二块门框12到位后，进料区2的第二电机暂停；与此同时气缸组件5启动，推
动旋转臂的滑动管4.2从套管4.1伸出至进料区2；

[0048] S4、第二次翻转：当气缸达到最大行程时，滑动管4.2移动到位，控制器控制气缸组件5复位；与此同时第一电机恢复启动，驱动翻转单元4继续顺时针旋转90度，第二块门框12
在旋转臂的带动下翻转至竖直方向，第一块门框11在旋转臂的带动下翻转到水平方向并落
入出料区3；

[0049] S5、出料：出料区3的光电传感器将信号反馈至控制器，控制器控制出料区3的第二电机启动，第一块门框11经皮带送料机构送出；

[0050] 重复步骤S3‑S5。

[0051] 本发明的工作原理是：旋转臂采用套管4.1和滑动管4.2组合的方式，每次翻转前，由气缸组件5推动滑动管4.2使其伸出至进料区2一端，避免翻转时旋转臂与地面发生干涉，
解决了翻转空间问题；旋转臂呈井字形排列，每次翻转90度，相比于传统的180度翻转模式，
大大缩短了两次进料的时间间隔，提高了翻转效率；采用单电机驱动，通过设置输出换向装
置7，以锥齿轮结构改变输出方向实现了对称联动，只需一台电机即可同时驱动两组翻转单
元4同步转动；整个翻转机构的工作过程由控制器控制，无需人工操作，自动化程度高，实现
了门框的自动翻转，提高了工作效率。

[0052] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本
文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进
行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围
内。