在運(yùn)輸和加工過程中經(jīng)常需要對零件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)方法一般采用天車實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，這種吊裝式翻轉(zhuǎn)方法對于粗糙的大型構(gòu)件比較適用，而對于精度要求高、外形特殊的構(gòu)件，常常需要設(shè)計(jì)滿足特定要求的翻轉(zhuǎn)機(jī)。在沖壓場合中，工件沖壓完成常需要將上下表面翻轉(zhuǎn)，送入下一沖壓工序進(jìn)行沖壓。傳統(tǒng)沖壓生產(chǎn)由人工手動翻轉(zhuǎn)，但隨著沖壓自動化水平不斷提升，機(jī)器人輔助沖壓自動生產(chǎn)線逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)翻轉(zhuǎn)方式。其中，有采用兩個六自由度機(jī)器人，兩者之間可直接交換翻轉(zhuǎn) ；對于采用五自由度非標(biāo)機(jī)器人，則需借助臨時承料臺實(shí)現(xiàn)工件翻轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)移 ；對于采用四自由度非標(biāo)機(jī)器人，可由兩個非標(biāo)機(jī)器人和一臺翻轉(zhuǎn)機(jī)配合完成。本文針對采用四自由度非標(biāo)機(jī)器人的翻轉(zhuǎn)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 翻轉(zhuǎn)要求

首先由機(jī)器人將工件放置于翻轉(zhuǎn)機(jī)的承料臺上，翻轉(zhuǎn)機(jī)感應(yīng)到工件，然后進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，這樣就可實(shí)現(xiàn)被放置工件上下表面調(diào)換。要實(shí)現(xiàn)此要求，一般要求工件放置好后需要將工件夾緊，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將其翻轉(zhuǎn) 180°，夾緊機(jī)構(gòu)松開。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

左右翻轉(zhuǎn)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。整個機(jī)構(gòu)主要由工件夾持機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和支撐架三部分構(gòu)成。其中，工件夾機(jī)構(gòu)主要由一個伸縮氣缸、鋁型材承料支架和多個定位塊構(gòu)成 ；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由一臺配減速器的步進(jìn)電機(jī)、膜片式聯(lián)軸器、軸承和轉(zhuǎn)動支撐板組成，其固定于轉(zhuǎn)動支撐板上，設(shè)計(jì)的減速器傳動比為 15∶1 ；支撐架主要由矩形的底箱和兩根帶上橫桿的立柱構(gòu)成，控制電箱放置于底箱內(nèi)，三色報(bào)警指示燈固定于橫桿上。