本發(fā)明涉及自動化設備技術領域，尤其涉及一種翻面設備及其翻面方法。

背景技術：

在現(xiàn)有的一些自動生產線或自動包裝線的產品生產過程中，在后續(xù)加工或包裝時，需要執(zhí)行將工件的底面反轉向上的操作（以下簡稱“翻面”）。為此，需要在這樣的自動生產或者包裝線中預留出適當大小的翻面工位，通過人力或借助專用工具的方式完成工件的翻面。

現(xiàn)有通過人力或借助專用工具方式完成翻面，主要存在以下缺點：其一是當工件重量較重時，勞動強度大，且浪費人力資源。另外，在翻面過程中也容易磕碰到操作人員或工件，造成安全隱患。其二是，這樣的人工翻面操作生產效率低。而且，人工翻面操作所需空間大，需要預留較大的空間作為翻面工位，浪費了車間生產場地。最后，這樣的人工生產模式自動化程度低，不利于在生產線中后續(xù)自動化的實現(xiàn)

因此，現(xiàn)有技術還有待發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種翻面設備及其翻面方法，旨在解決現(xiàn)有技術中人工翻面操作勞動強度大，工作效率低以及自動化程度不足的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術方案：

一種翻面設備，其中，包括：

機架；

設置在所述機架上的翻面裝置，所述翻面裝置包括一容納待翻面工件的翻面工位；

擺動氣缸，所述擺動氣缸與所述翻面裝置通過一傳動軸連接，驅動所述翻面裝置沿所述傳動軸步進旋轉180°；

設置在所述翻面裝置上的固定裝置；所述固定裝置固定所述待翻面工件在所述翻面工位內的位置；以及

檢測所述待翻面工件是否到位的到位檢測裝置；所述到位檢測裝置設置在翻面裝置上。

所述的翻面設備，其中，所述翻面裝置包括：第一翻面模塊和第二翻面模塊；所述第一翻面模塊和第二翻面模塊對向固定設置，形成容納待翻面工件的翻面工位；

所述固定裝置包括一設置在第一或第二翻面模塊上的壓緊機構，所述壓緊機構包括壓緊板和驅動所述壓緊板伸出的第一氣缸；

所述壓緊板伸出以壓緊所述待翻面工件在所述第一翻面模塊或第二翻面模塊上。

所述的翻面設備，其中，所述第一翻面模塊和第二翻面模塊包括：

支架；

分別通過第一和第二連接軸固定在所述支架上的主同步輪和從動輪；

通過所述主同步輪和從動輪張緊在所述支架上的同步帶；以及

驅動所述主同步輪旋轉運動的驅動裝置。

所述的翻面設備，其中，所述到位檢測裝置為光電檢測單元；

所述光電檢測單元設置在所述第一翻面模塊和第二翻面模塊的支架沿待翻面工件輸入方向的一端。

所述的翻面設備，其中，所述固定裝置還包括阻擋機構；

所述阻擋機構包括：

阻擋待翻面工件移動的擋板，所述擋板具有一個向外延伸的端部；

與所述擋板的端部相配合的支承部；所述支承部設置在所述第一翻面模塊或第二翻面模塊的支架沿待翻面工件輸入方向的一端；

驅動所述擋板伸出的第二氣缸；所述第二氣缸驅動擋板伸出并通過端部卡止在所述支承部內；

以及限制所述擋板運動方向的第二導向柱。

所述的翻面設備，其中，第一翻面模塊和第二翻面模塊通過一對固定在所述支架兩側的連接梁固定連接；所述連接梁通過一對軸承固定在所述機架上；

所述傳動軸固定在一側的連接梁的外側；所述擺動氣缸通過一固定座固定在所述機架上，通過所述傳動軸與所述連接梁連接，驅動所述第一翻面模塊和第二翻面模塊旋轉。

所述的翻面設備，其中，所述驅動裝置包括：電機以及蝸桿蝸輪減速器；

所述電機通過蝸桿蝸輪減速器與所述第一連接軸連接，驅動所述主同步輪旋轉。

所述的翻面設備，其中，所述壓緊機構還包括第一導向柱以及與所述導向配合的第一導向套；

所述第一導向柱設置在所述壓緊板的一側；所述第一導向套設置在所述支架上；所述第一導向柱與第一導向套配合以限制所述壓緊板沿所述待翻面工件垂直方向移動。

所述的翻面設備，其中，所述翻面設備還包括：用于定位所述翻面裝置的限位裝置；

所述限位裝置包括：

限位板；所述限位板伸出時與所述翻面設備相抵，限制所述翻面設備的旋轉；

與所述限位板連接，驅動限位板伸出或回縮的第三氣缸，所述第三氣缸固定在所述機架上；

第三導向柱，所述第三導向柱與所述限位板固定連接；以及

與所述導向柱配合的第三導向套，所述導向套設置在所述機架上，與所述導向柱配合以限制所述限位板的移動方向。

一種應用如上所述的翻面設備的翻面方法，其中，包括：

通過輸送帶將待翻面工件輸入至所述翻面裝置的翻面工位中；

通過到位檢測裝置檢測待翻面工件是否到位；

由固定裝置固定所述待翻面工件在所述翻面工位中的位置；

通過擺動氣缸旋轉翻面裝置180°，完成翻面；

松開固定裝置并輸出翻面后工件。

有益效果：本發(fā)明提供的一種翻面設備及其翻面方法，可以實現(xiàn)對于扁平狀工件的自動翻面操作。工件翻面的操作效率高，勞動強度小，而且機構設置緊湊，翻面工位占用空間小，能夠在各種類型的生產線或者包裝線上使用，有利于節(jié)約廠房空間。該翻面設備可全自動操作，有利于實現(xiàn)生產線后續(xù)的自動化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的翻面設備的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例提供的翻面設備的壓緊機構的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例提供的翻面設備的第一翻面模塊的結構示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例提供的翻面設備的阻擋機構的結構示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例提供的翻面設備的第一翻面模塊和第二翻面模塊連接結構示意圖。

圖6為本發(fā)明實施例提供的翻面設備的限位裝置的結構示意圖。

圖7為本發(fā)明實施例提供的翻面設備的第二翻面模塊的結構示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種翻面設備及其翻面方法。為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，為本發(fā)明實施例提供的一種翻面設備。待翻面工件從圖1所示的A處進入到翻面設備中。在翻面設備翻面完成后，從圖1所示的B處輸出。

該翻面設備包括：機架100、設置在所述機架上的翻面裝置200、擺動氣缸300、設置在所述翻面裝置上的固定裝置400以及到位檢測裝置（圖中未示出）。

所述翻面裝置200包括一容納待翻面工件的翻面工位，待翻面工件進入該翻面裝置200后，由所述固定裝置固定所述待翻面工件在所述翻面工位內的位置。該翻面裝置200具體的形狀或者尺寸可以根據(jù)需要進行翻面的工件所決定，與工件相適配，能夠實現(xiàn)容納并固定工件位置即可。

所述擺動氣缸300與所述翻面裝置200通過一傳動軸201連接，驅動所述翻面裝置沿所述傳動軸步進旋轉180°，從而帶動工件翻轉，完成翻面操作。翻轉完成后，固定裝置400松開并輸出翻面后的工件。

所述到位檢測裝置設置在翻面裝置上，用于檢測所述待翻面工件是否到位。在工件到位后，才使用固定裝置400固定所述工位在翻面裝置中的位置，保證翻面的順利進行。該到位檢測裝置具體可以是任何合適的，用于檢測或者判斷工件位置的傳感器或者檢測裝置，例如光電檢測單元等。

具體的，如圖1所示，所述翻面裝置200包括：第一翻面模塊210和第二翻面模塊220。

所述第一翻面模塊210和第二翻面模塊220對向固定設置，在中間夾層形成容納待翻面工件的翻面工位C。待翻面工件進入在該翻面工位C中，隨翻面裝置的旋轉而完成翻面。

如圖7所示，所述固定裝置400可以包括：壓緊機構410和阻擋機構420。 所述壓緊機構410的壓緊板411可以通過第一氣缸412，伸出以壓緊所述待翻面工件在所述第一翻面模塊或第二翻面模塊上或者收回從而松開翻面工件。由于所述第一翻面模塊或第二翻面模塊為上下對稱式的結構設置，該壓緊機構410及阻擋機構420具體可以設置在第一翻面模塊和/或第二翻面模塊上。（例如將部分結構設置在第一翻面模塊上，部分結構設置在第二翻面模塊上），能夠實現(xiàn)工件固定的功能即可。在本實施例中，該壓緊機構410和阻擋機構420均設置在第二翻面模塊上。

為陳述簡便，以下以第一翻面模塊為例進行闡述。如圖3所示，該第一翻面模塊220可以包括：支架221，主同步輪222，從動輪223，同步帶224以及驅動裝置225。

所述主同步輪222和從動輪223分別通過第一連接軸226和第二連接軸227固定在所述支架221上。同步帶224通過所述主同步輪222和從動輪223張緊在所述支架221上。驅動裝置225與所述主同步輪222連接，驅動所述主同步輪222旋轉運動，從而帶動同步帶運動以移動工件至對應的位置（例如輸入工件、輸出工件或者移動至工件固定位置）。

該驅動裝置具體可以是任何合適的動力機構及其傳動機構。如圖3所示，在本實施例中，該驅動裝置225可以包括：電機2251以及蝸桿蝸輪減速器2252。所述電機2251通過蝸桿蝸輪減速器2252與所述第一連接軸226連接（作為主傳動軸），驅動所述主同步輪222旋轉。

具體的，如圖2所示，所述壓緊機構具體包括：壓緊板411，第一氣缸412，第一導向柱413以及與所述導向配合的第一導向套414。

所述第一導向柱413設置在所述壓緊板411的一側，所述第一導向套414設置在所述支架221上。所述導向柱與導向套配合，起導向作用。在氣缸的驅動下，該壓緊板沿所述待翻面工件垂直方向移動，伸出或者回縮。

在工件翻面前，氣缸活塞伸出，壓緊板411將工件壓緊在同步帶上，使工件翻面的過程中保持位置不變。（具體包括以下兩種情形：當壓緊機構在上方時，壓緊板伸出，將工件壓緊在下輸送帶上，當翻面到位后，壓緊機構回縮，將工件平穩(wěn)放在新的下輸送帶上。而當壓緊機構在下部時，壓緊板伸出，將工件向上頂起，壓緊在上輸送帶上，當翻面到位后，壓緊機構回縮，工件已在新的下輸送帶上）。

較佳的是，該壓緊板411與工件接觸的一面還可以設置有具有彈性的橡膠條415或者其他彈性緩沖物，以避免在壓緊工件過程中對工件表面造成損傷。

如圖3所示，所述光電檢測單元500可以設置在所述第一翻面模塊和第二翻面模塊的支架沿待翻面工件輸出方向的一端，檢測工件是否到位。

更具體的，如圖4所示，所述阻擋機構420具體包括：擋板421，支承部422，驅動所述擋板伸出的第二氣缸423以及第二導向柱424。

其中，擋板421和支承部422分別需要分別設置在所述第一和第二翻面模塊上。在本實施例中，如圖3所示，該支承部422設置在第一翻面模塊上，在沿待翻面工件輸入方向的一端。而擋板421及其他機構則設置在第二翻面模塊上。

所述擋板421具有一個向外延伸的端部，支承部422與所述擋板的端部相配合。所述第二氣缸423驅動擋板421伸出并通過端部卡止在所述支承部內。第二導向柱424限制所述擋板運動方向，發(fā)揮導向作用。

通過設置該阻擋機構420，可以在工件到位后，阻擋工件繼續(xù)移動。另外，翻面時即使工件與輸送帶間的摩擦力不足以克服工件的重量時，也可以保持工件與同步帶的相對位置不動，以減少壓緊機構施加在工件上的壓力。

當然，在設置阻擋機構420的一端，支架上也設置有光電檢測單元500，檢測工件是否到位。

在本發(fā)明的另一具體實施例中，第一翻面模塊和第二翻面模塊具體可以通過如如圖5所示的方式固定連接，對向設置以形成容納工件的翻面工位。

如圖5所示，第一翻面模塊210和第二翻面模塊220通過一對固定在所述支架兩側的連接梁230固定連接。所述連接梁230通過一對軸承240固定在所述機架100上。

所述傳動軸201固定在一側的連接梁230的外側，所述擺動氣缸300通過一固定座固定在所述機架100上并通過一聯(lián)軸器301與所述傳動軸201連接。

通過這種方式，擺動氣缸通過聯(lián)軸器301和傳動軸201以驅動所述第一翻面模塊和第二翻面模塊進行旋轉。為實現(xiàn)翻面操作，該翻面裝置每次旋轉角度為180°，翻面裝置每逆時針、順時針旋轉180°各一次便完成一個動作周期。

較佳的是，如圖6所示，所述翻面設備還包括：用于定位所述翻面裝置的限位裝置600。所述限位裝置600包括：限位板610、第三氣缸620、第三導向柱630以及第三導向套640。

所述第三氣缸620固定在所述機架100上，與所述限位板610連接，驅動限位板伸出或回縮。所述第三導向柱630與所述限位板610固定連接，所述第三導向套640設置在所述機架100上，與所述導向柱配合發(fā)揮導向作用，以限制所述限位板610的移動方向。

所述限位板610伸出時與所述翻面設備相抵，限制所述翻面設備在傳動軸101方向上的旋轉運動。通過設置該限位裝置600，可以起輔助支承作用，保證該翻面裝置的同步帶保持水平，能夠與前、后工位之間的輸送帶對齊，使工件能夠順利的輸入和輸出。該限位板610在翻面裝置200旋轉翻面時回收，在旋轉180°后伸出，對翻面設備起限位作用。

本發(fā)明實施例中提供的翻面設備的具體工作過程如下：

在初始狀態(tài)，限位裝置的限位板伸出，與翻面設備相抵，起輔助支承作用并保證其同步帶保持水平，與前、后工位的輸送帶對齊。

然后，通過驅動裝置帶動同步帶運動，將工件移動至翻面工位中，當設置在工件移動方向預定位置的光電檢測單元發(fā)出信號時，表示工件移動到位，同步帶停止運動。

然后，固定裝置的壓緊板伸出，將工件壓緊在另一側翻面模塊的同步帶上。另外，阻擋機構的擋板也伸出到位。

工件位置固定后，限位裝置的限位板回收，擺動氣缸驅動翻面裝置逆時針旋轉180°，完成工件翻面。

工件翻面完成后，松開固定裝置（壓緊板和擋板），同步帶運動將工件輸出至后工位的輸送帶上。

同時，限位裝置的限位板伸出，與翻面設備相抵，下一待翻面工件輸入至翻面工位中。當設置在工件移動方向預定位置的光電檢測單元發(fā)出信號時，表示工件移動到位，同步帶停止運動。

然后，固定裝置的壓緊板伸出，將工件壓緊在上方的同步帶上（此時壓緊機構位于下方）。另外，阻擋機構的擋板也伸出到位。

工件位置固定后，限位裝置的限位板回收，擺動氣缸驅動翻面裝置順時針旋轉180°，完成第二個工件的翻面。此時，翻面設備回到初始狀態(tài)，完成一個動作周期。在一個動作周期內，該翻面設備可以完成兩個工件的翻面操作。

本發(fā)明實施例還提供了一種與上述使用過程相對應地，應用如上所述的翻面設備的翻面方法。該方法包括：

首先，通過輸送帶將待翻面工件輸入至所述翻面裝置的翻面工位中。然后，通過到位檢測裝置檢測待翻面工件是否到位，并由固定裝置固定所述待翻面工件在所述翻面工位中的位置。隨后，通過擺動氣缸旋轉翻面裝置180°，完成翻面。翻面后，松開固定裝置并輸出翻面后工件。

本發(fā)明實施例提供的翻面設備，能夠應用于多種不同尺寸的扁平工件的翻面操作中。其可以方便的設置在生產線或者包裝線中，作為其中的一個工位，整體結構緊湊，占用空間小。另外，該翻面設備可以自動化實現(xiàn)翻面操作，與自動化的生產線連接，能夠有效的提高生產效率，具有良好的應用前景。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方案及本發(fā)明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。