物品的自动升降翻转机器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911020973.0 (22)申请日 2019.10.25 (71)申请人 昆明理工大学 地址 650093 云南省昆明市五华区学府路 253号 (72)发明人 伞红军胡琼琼陈久朋张道义 王晨李鹏宇 (74)专利代理机构 昆明人从众知识产权代理有 限公司 53204 代理人 王娟 (51)Int.Cl. B65G 47/248(2006.01) B65G 47/91(2006.01) (54)发明名称 一种物品的自动升降翻转机器 (57)摘要 本发明公开了一种物品的自动升。

2、降翻转机 器， 包括夹紧翻转机构、 升降机构和机架； 其中夹 紧翻转机构用于夹紧输送机构输送的物品并对 其进行翻转； 升降机构用于升降夹紧翻转机构； 机架用于支撑升降机构、 支撑与升降机构相连的 夹紧翻转机构。 本发明通过与普通传送带输送机 构的组合使用， 提高了设备通用性， 提高了工作 效率， 减少通用性设备的使用数量及维护难度； 通过采用标准的丝杠及齿轮齿条传动机构， 减小 加工装配难度， 且互换性好， 容易维护； 采用电动 及气动元件作为执行机构， 减少机构污染， 可以 保证产品的清洁。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 110712961 A 2020.01.21 CN 11。

3、0712961 A 1.一种物品的自动升降翻转机器， 其特征在于： 包括夹紧翻转机构(3)、 升降机构(4)和 机架(5)； 其中夹紧翻转机构(3)用于夹紧输送机构(1)输送的物品并对其进行翻转； 升降机 构(4)用于升降夹紧翻转机构(3)； 机架(5)用于支撑升降机构(4)、 支撑与升降机构(4)相连 的夹紧翻转机构(3)。 2.根据权利要求1所述的物品的自动升降翻转机器， 其特征在于： 所述夹紧翻转机构 (3)包括轴承(6)、 轴承座(7)、 直线导轨 (8-1)、 矩形管定位板(9)、 矩形管定位块(10)、 矩形 管(11)、 抱闸(12)、 夹紧条(13)、 带轴承滚轮(14)、 旋。

4、转气缸(15)、 气缸固定板(16)、 滑块连 接板(17)、 滑块 (18-1)、 夹紧翻转机构固定板(19)、 输出电机 (20-1)、 电机固定座(21)、 双 向丝杠(22)、 丝杠螺母(23)； 其中， 驱动电机 (20-1)通过电机固定座(21)固定在夹紧翻转 机构固定板(19)上； 双向丝杠(22)作为驱动电机 (20-1)的输出轴， 通过两组轴承(6)固定 在夹紧翻转机构固定板(19)两端的轴承座(7)上； 轴承(6)安装在轴承座(7)里， 轴承座(7) 固定在夹紧翻转机构固定板(19)的两端上； 双向丝杠(22)的正反向螺纹部分各带有一个丝 杆螺母(23)， 使丝杠螺母(23。

5、)实现对中运动； 直线导轨 (8-1)固定在夹紧翻转机构固定板 (19)上且与对中运动方向平行， 两个滑块连接板(17)分别固定在两个丝杠螺母(23)上， 两 个滑块连接板(17)的两端各固定一个滑块 (18-1)， 滑块 (18-1)沿直线导轨 (8-1)运动； 两根矩形管(11)的后端顶面分别焊接矩形管定位板(9)， 通过矩形管定位板(9)与两块滑块 连接板(17)的底面螺纹连接， 矩形管定位块(10)固定在滑块连接板(17)底面， 对矩形管 (11)进行固定定位； 一根矩形管(11)的前端焊接固定抱闸(12)， 另一根矩形管(11)的前端 焊接固定气缸固定板(16)， 气缸固定板(16)。

6、上安装旋转气缸(15)， 旋转气缸(15)的旋转轴 上、 抱闸(12)上分别固定夹紧条(13)， 夹紧条(13)上端固定带轴承滚轮(14)。 3.根据权利要求1所述的物品的自动升降翻转机器， 其特征在于： 所述升降机构(4)包 括直线导轨(8-2)、 滑块(18-2)、 输出电机(20-2)、 升降机构固定座(24)、 升降机构支 柱(26)、 齿条(27)、 齿轮(28)； 其中两组升降机构固定座(24)用于与机架(5)上的连接板固 定， 升降机构支柱(26)底端与夹紧翻转机构(3)中的夹紧翻转机构固定板(19)相连， 固定输 出电机(20-2)带动齿轮(28)运动， 齿轮(28)的运动带动。

7、齿条(27)上下运动， 齿条(27)的 运动带动升降支柱(26)、 直线导轨(8-2)沿滑块(18-2)上下运动。 4.根据权利要求3所述的物品的自动升降翻转机器， 其特征在于： 所述两组升降机构固 定座(24)之间存在距离， 两组升降机构固定座(24)形成的内侧面分别固定一组滑块(18- 2)； 直线导轨(8-2)固定在升降支柱(26)的两侧， 直线导轨(8-2)与滑块(18-2)形成 可移动配合； 输出电机(20-2)固定在机架(5)的连接板上， 齿轮(28)装在输出电机(20- 2)的输出轴上， 固定在升降支柱(26)背面的齿条(27)与齿轮(28)相啮合。 5.根据权利要求1所述的物品。

8、的自动升降翻转机器， 其特征在于： 还包括滑块挡块 (25)， 直线导轨(8-2)两端安装滑块挡块(25)， 防止机构运行时脱轨。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110712961 A 2 一种物品的自动升降翻转机器 技术领域 0001 本发明涉及一种物品的自动升降翻转机器， 属于生产机械领域。 背景技术 0002 升降翻转机器是将物品提升一定高度后进行翻转的机械设备， 一般在生产作业的 后半部分进行。 在企业生产中， 为了加工或检测物品的侧面或者底面， 都需要对物品进行一 定角度的翻转， 以保证被加工面或被检测面始终向上， 便于加工设备的安装。 传统的升降翻 转设备针对的产品类型单一， 。

9、有时还需要人工参与， 自动化程度低， 且机构整体复杂， 工作 效率低， 不易维护。 发明内容 0003 本发明提供了一种物品的自动升降翻转机器， 以用于通过机械控制的方式实现物 品的夹紧、 翻转、 升降等。 0004 本发明的技术方案是： 一种物品的自动升降翻转机器， 包括夹紧翻转机构3、 升降 机构4和机架5； 其中夹紧翻转机构3用于夹紧输送机构1输送的物品并对其进行翻转； 升降 机构4用于升降夹紧翻转机构3； 机架5用于支撑升降机构4、 支撑与升降机构4相连的夹紧翻 转机构3。 0005 所述夹紧翻转机构3包括轴承6、 轴承座7、 直线导轨 8-1、 矩形管定位板9、 矩形管 定位块10、。

10、 矩形管11、 抱闸12、 夹紧条13、 带轴承滚轮14、 旋转气缸15、 气缸固定板16、 滑块连 接板17、 滑块 18-1、 夹紧翻转机构固定板19、 输出电机 20-1、 电机固定座21、 双向丝杠22、 丝杠螺母23； 其中， 驱动电机 20-1通过电机固定座21固定在夹紧翻转机构固定板19上； 双 向丝杠22作为驱动电机 20-1的输出轴， 通过两组轴承6固定在夹紧翻转机构固定板19两端 的轴承座7上； 轴承6安装在轴承座7里， 轴承座7固定在夹紧翻转机构固定板19的两端上； 双 向丝杠22的正反向螺纹部分各带有一个丝杆螺母23， 使丝杠螺母23实现对中运动； 直线导 轨 8-1固。

11、定在夹紧翻转机构固定板19上且与对中运动方向平行， 两个滑块连接板17分别固 定在两个丝杠螺母23上， 两个滑块连接板17的两端各固定一个滑块 18-1， 滑块 18-1沿直 线导轨 8-1运动； 两根矩形管11的后端顶面分别焊接矩形管定位板9， 通过矩形管定位板9 与两块滑块连接板17的底面螺纹连接， 矩形管定位块10固定在滑块连接板17底面， 对矩形 管11进行固定定位； 一根矩形管11的前端焊接固定抱闸12， 另一根矩形管11的前端焊接固 定气缸固定板16， 气缸固定板16上安装旋转气缸15， 旋转气缸15的旋转轴上、 抱闸12上分别 固定夹紧条13， 夹紧条13上端固定带轴承滚轮14。。

12、 0006 所述升降机构4包括直线导轨8-2、 滑块18-2、 输出电机20-2、 升降机构固定 座24、 升降机构支柱26、 齿条27、 齿轮28； 其中两组升降机构固定座24用于与机架5上的连接 板固定， 升降机构支柱26底端与夹紧翻转机构3中的夹紧翻转机构固定板19相连， 固定输出 电机20-2带动齿轮28运动， 齿轮28的运动带动齿条27上下运动， 齿条27的运动带动升降 支柱26、 直线导轨8-2沿滑块18-2上下运动。 说明书 1/5 页 3 CN 110712961 A 3 0007 所述两组升降机构固定座24之间存在距离， 两组升降机构固定座24形成的内侧面 分别固定一组滑块1。

13、8-2； 直线导轨8-2固定在升降支柱26的两侧， 直线导轨8-2与滑 块18-2形成可移动配合； 输出电机20-2固定在机架5的连接板上， 齿轮28装在输出电机 20-2的输出轴上， 固定在升降支柱26背面的齿条27与齿轮28相啮合。 0008 还包括滑块挡块25， 直线导轨8-2两端安装滑块挡块25， 防止机构运行时脱轨。 0009 本发明的有益效果是： 本发明与普通传送带输送机构配合， 接收普通传送带输送 机构运送过来的物品， 在物品到达一定位置后， 夹紧翻转机构在对中机构的运动作用下， 可 将普通传送带输送机构上提供的物品进行固定夹紧， 升降机构带动已夹紧物品的夹紧翻转 机构提升到一定。

14、高度， 夹紧翻转机构在旋转气缸的作用下， 就可实现对多尺寸、 多质量、 多 材料的中小型物品进行一定角度的翻转， 待中小型物品旋转到一定角度时， 其他装置就可 以对中小型物品进行加工或者检测； 通过与普通传送带输送机构的组合使用， 提高了设备 通用性， 提高了工作效率， 减少通用性设备的使用数量及维护难度； 通过采用标准的丝杠及 齿轮齿条传动机构， 减小加工装配难度， 且互换性好， 容易维护； 采用电动及气动元件作为 执行机构， 减少机构污染， 可以保证产品的清洁。 附图说明 0010 图1是本发明的整体轴测图； 0011 图2是本发明中夹紧翻转机构结构图； 0012 图3是本发明中夹紧翻转机。

15、构左视图； 0013 图4是本发明中夹紧翻转机构丝杠传动示意图； 0014 图5是本发明中升降机构结构图； 0015 图6是本发明中升降机构轴测图； 0016 图7是本发明中升降结构俯视图； 0017 图8是本发明中升降机构齿轮齿条传动示意图； 0018 图中各标号为： 1-输送机构， 2-定制托盘， 3-夹紧翻转机构， 4-升降机构， 5-机架， 6-轴承， 7-轴承座， 8-1-直线导轨 ， 8-2-直线导轨， 9-矩形管定位板， 10-矩形管定位块， 11-矩形管， 12-抱闸， 13-夹紧条， 14-带轴承滚轮， 15-旋转气缸， 16-气缸固定板， 17-滑块连 接板， 18-1-滑。

16、块 ， 18-2-滑块， 19-夹紧翻转机构固定板， 20-1-输出电机 ， 20-2-输出电 机， 21-电机固定座， 22-双向丝杠， 23-丝杠螺母， 24-升降机构固定座， 25-滑块挡块， 26- 升降支柱， 27-齿条， 28-齿轮。 具体实施方式 0019 下面结合附图和实施例， 对本发明作进一步说明， 但本发明的内容并不限于所述 范围。 0020 实施例1： 如图1-8所示， 一种物品的自动升降翻转机器， 包括夹紧翻转机构3、 升降 机构4和机架5； 其中夹紧翻转机构3用于夹紧输送机构1输送的物品并对其进行翻转； 升降 机构4用于升降夹紧翻转机构3； 机架5用于支撑升降机构4、。

17、 支撑与升降机构4相连的夹紧翻 转机构3。 0021 进一步地， 可以设置所述夹紧翻转机构3包括轴承6、 轴承座7、 直线导轨 8-1、 矩形 说明书 2/5 页 4 CN 110712961 A 4 管定位板9、 矩形管定位块10、 矩形管11、 抱闸12、 夹紧条13、 带轴承滚轮14、 旋转气缸15、 气 缸固定板16、 滑块连接板17、 滑块 18-1、 夹紧翻转机构固定板19、 输出电机 20-1、 电机固定 座21、 双向丝杠22、 丝杠螺母23； 其中， 驱动电机 20-1通过电机固定座21固定在夹紧翻转机 构固定板19上； 双向丝杠22作为驱动电机 20-1的输出轴， 通过两组。

18、轴承6固定在夹紧翻转 机构固定板19两端的轴承座7上； 轴承6安装在轴承座7里， 轴承座7通过螺柱固定在夹紧翻 转机构固定板19的两端上； 双向丝杠22的正反向螺纹部分各带有一个丝杆螺母23， 使丝杠 螺母23实现对中运动； 直线导轨 8-1通过螺柱固定在夹紧翻转机构固定板19上且与对中运 动方向平行， 两个滑块连接板17分别通过螺柱固定在两个丝杠螺母23上， 两个滑块连接板 17的两端各通过螺柱固定一个滑块 18-1， 滑块 18-1沿直线导轨 8-1运动； 两根矩形管11 的后端顶面分别焊接矩形管定位板9， 通过矩形管定位板9与两块滑块连接板17的底面螺纹 连接， 矩形管定位块10通过螺柱。

19、固定在滑块连接板17底面， 对矩形管11进行固定定位(两个 矩形管定位块位于矩形管外侧， 一个矩形管定位块位于矩形管后端侧)； 一根矩形管11的前 端焊接固定抱闸12， 另一根矩形管11的前端焊接固定气缸固定板16， 气缸固定板16上安装 旋转气缸15， 旋转气缸15的旋转轴上、 抱闸12上分别固定夹紧条13， 夹紧条13上端固定带轴 承滚轮14(带轴承滚轮用于抚平物品， 限制其向上的移动； 夹紧条13上端通过螺纹固定带轴 承滚轮14， 旋转气缸15的旋转轴上、 抱闸12上分别螺纹连接夹紧条13)。 0022 矩形管11为管状结构， 可以降低成本， 通过设置矩形管定位板可以实现矩形管11 与滑。

20、块连接板17之间间接的螺纹连接， 以避免直接将矩形管打孔， 同时通过配合矩形管定 位块对矩形管的定位， 可以避免矩形管11与滑块连接板17直接连接带来的精度不足的问 题， 而精度的提高， 可以让安装在矩形管前端的夹紧条(硬质橡胶)物品进行有效夹紧(夹紧 显示器等易损物品可以在夹紧条13夹紧显示器的这一侧粘贴软质橡胶， 其它物品可以在夹 紧显示器的这一侧安装45号钢之类的刚性材料)。 0023 进一步地， 可以设置所述升降机构4包括直线导轨8-2、 滑块18-2、 输出电机 20-2、 升降机构固定座24、 升降机构支柱26、 齿条27、 齿轮28； 其中两组升降机构固定座24用 于与机架5上的。

21、连接板焊接固定， 升降机构支柱26底端与夹紧翻转机构3中的夹紧翻转机构 固定板19相连， 固定输出电机20-2带动齿轮28运动， 齿轮28的运动带动齿条27上下运动， 齿条27的运动带动升降支柱26、 直线导轨8-2沿滑块18-2上下运动。 0024 进一步地， 可以设置所述两组升降机构固定座24之间存在距离， 两组升降机构固 定座24形成的内侧面分别通过螺柱固定一组滑块18-2； 直线导轨8-2固定在升降支柱 26的两侧， 直线导轨8-2与滑块18-2形成可移动配合； 输出电机20-2通过螺柱固定在 机架5的连接板上， 齿轮28装在输出电机20-2的输出轴上， 通过螺柱固定在升降支柱26背 。

22、面的齿条27与齿轮28相啮合。 0025 进一步地， 可以设置还包括滑块挡块25， 直线导轨8-2两端安装滑块挡块25， 防 止机构运行时脱轨。 0026 本发明的工作原理是： 在工作之前， 可以将本申请的构件按照如下布局： 机架5固 定在普通传送带1的一侧， 升降机构3通过升降机构固定座24固定在机架1上， 夹紧翻转机构 固定板19焊接在升降支柱24下端， 夹紧翻转机构3位于普通传送带1上方， 使两根矩形管11 前端部分位于普通传送带1的正上方。 0027 本发明针对中小型物品设计， 以显示器为例说明工作原理。 普通传送带1运送带有 说明书 3/5 页 5 CN 110712961 A 5 。

23、显示器的定制托盘2到达指定位置时停止， 输出伺服电机20-2启动， 带动齿轮28旋转， 通 过齿条27与齿轮28的啮合， 使齿轮28的旋转运动变为齿条27的向下运动， 由于齿条27固定 在升降机构4的升降支柱26上， 升降支柱26两侧固定有直线导轨8-2， 升降机构固定板24 上固定有滑块18-2， 从而升降支柱26可以沿着导轨8-2的方向向下运动， 又由于升降支 柱26焊接在夹紧翻转机构固定板19上， 升降支柱26可以带动夹紧翻转机构3一起向下移动； 当左右两边带轴承滚轮(IKO-CF6B)14的滚轮都接触到定制托盘2上的显示器屏幕时， 输出 电机20-2停止运行， 此时托盘中不平整的显示器。

24、已被带轴承滚轮(IKO-CF6B)14上的滚轮 抚平(抚平就是为了让显示屏正面水平)； 输出伺服电机 20-1启动， 双向丝杠22旋转， 带动 两个丝杠螺母23对中运动， 滑块连接板17两端固定有滑块 18-1， 进而丝杠螺母23可以带动 着两个滑块连接板17沿着直线导轨 8-1实现对中运动， 又由于两根矩形管11的后端分别固 定在两个滑块连接板17底面上， 从而在滑块连接板17对中运动时， 两根矩形管11也实现了 对中运动， 左边矩形管11的前端固定有抱闸12， 抱闸12的旋转轴上固定有夹紧条13(橡胶) 和带轴承滚轮14(IKO-CF6B)， 右边矩形管11的前端固定有旋转气缸15， 旋转。

25、气缸15的旋转 轴上固定有夹紧条13(橡胶)和带轴承滚轮(IKO-CF6B)14， 两根矩形管11对中运动时， 使左 右两边的夹紧条13(橡胶)接触到显示器的左右边， 牢牢夹紧显示器的左右边后， 输出电机 20-1停止运动， 此时由于抱闸12的断电锁紧和旋转气缸15保持作用， 左右两边的夹紧条13 (橡胶)都处于固定作用， 被左右两边的夹紧条13(橡胶)牢牢夹紧的显示器也处于固定状 态； 0028 输出电机20-2反向启动， 升降机构4向上运动， 带动已夹紧显示器的夹紧翻转机 构3向上运动， 运动到一定高度后， 输出电机20-2停止运动； 左边矩形管11前端的抱闸12 通电松开， 抱闸12的旋。

26、转轴由固定转变为可以从动的旋转运动， 抱闸12的旋转轴上固定的 夹紧条13(橡胶)也由固定转变为可以旋转运动， 此时右边矩形管11前端的旋转气缸15开始 旋转运动， 旋转气缸15的旋转轴上固定的夹紧条13(橡胶)也旋转运动， 由于左边夹紧条13 (橡胶)此时可以做旋转运动， 显示器又被左右两边的夹紧条13(橡胶)牢牢夹紧， 进而显示 器也随旋转气缸15进行同向旋转运动， 待显示器翻转一定角度后， 旋转气缸15停止运动， 显 示器也停止不动， 此时其他装置就可对显示器进行加工或者检测。 0029 当显示器加工或检测完成后， 旋转气缸15反向运动， 右边夹紧条13(橡胶)也随旋 转气缸15反向运动。

27、， 左边夹紧条13(橡胶)此时由于处于自由状态， 也将从动的反向运动， 待 旋转气缸15旋转到零度位置， 旋转气缸15停止运动， 同时左边矩形管11前端的抱闸12失电 锁紧， 限制左边的夹紧条13(橡胶)的自由旋转运动； 输出电机20-2启动， 升降机构4带动 夹紧翻转机构3向下移动， 显示器接触到托盘时， 输出电机20-2停止运动； 此时输出电机 20-1反向运动， 左右两边的矩形管11开始向两边运动， 夹紧条13(橡胶)缓缓松开显示器， 等 到夹紧条13(橡胶)完全松开显示器后， 输出电机 20-1停止运动； 此时， 输出电机20-2反 向运动， 升降机构4带动夹紧翻转机构3向上移动， 回。

28、到最初位置后， 电机20-2停止运动， 普通传送带1运走带有已加工或检测完成的显示器的定制托盘2。 0030 上面所叙述的夹紧翻转机构3的运动中， 双向丝杆22和丝杆螺母23的配合， 使丝杠 可以带动丝杆螺母23实现正反两个方向的运动； 滑块 18-1和直线导轨8-1的配合， 可实 现滑块 18-1沿直线导轨8-1直线运动； 丝杠螺母23固定在滑块连接板17上， 滑块连接板 17的两端各固定了滑块 18-1， 矩形管11的后端固定在滑块连接板17的底部， 直线导轨 8-1 说明书 4/5 页 6 CN 110712961 A 6 固定在夹紧翻转机构固定板19上， 双向丝杆22的运动， 就可通过。

29、各个部件的配合， 实现两根 矩形管11的对中运动； 左边的矩形管11前端固定了抱闸12， 右边矩形管11前端固定了旋转 气缸15， 抱闸12和旋转气缸15上分别固定了夹紧条13(橡胶)和带轴承滚轮(IKO-CF6B)14， 通过抱闸12通电松开， 断电锁紧， 旋转气缸15的正反运动， 就可实现显示器的正反旋转。 由 于双向丝杆22的作用， 这种结构的夹紧部分可以实现两个方向相反的同时运行同时结束的 运动， 只要设定一定的安全距离， 就能很容易控制左右两边夹紧条13(橡胶)的运动， 避免在 夹紧过程中损坏显示器； 抱闸12的通电松开， 断电锁紧， 先于旋转气缸15的正反运动， 只有 抱闸12接受。

30、到信号后， 旋转气缸才能接受到信号， 就不会在翻转过程中将不会因信号接受 快慢的问题而损坏显示器。 因此本发明非常适合类似显示器或易损坏物品的加工和检测。 0031 上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明， 但是本发明并不限于上述 实施方式， 在本领域普通技术人员所具备的知识范围内， 还可以在不脱离本发明宗旨的前 提下作出各种变化。 说明书 5/5 页 7 CN 110712961 A 7 图1 图2 说明书附图 1/5 页 8 CN 110712961 A 8 图3 图4 说明书附图 2/5 页 9 CN 110712961 A 9 图5 说明书附图 3/5 页 10 CN 110712961 A 10 图6 说明书附图 4/5 页 11 CN 110712961 A 11 图7 图8 说明书附图 5/5 页 12 CN 110712961 A 12 。