一种金属框架自动翻转加工装置

1.本发明涉及金属框架加工技术领域，特别是一种金属框架自动翻转加工装置。


背景技术：

2.目前，在金属框架的焊接、打孔和切割等加工过程中，工作人员通常是将金属框架固定在夹具上进行工作。工作人员先将金属框架放置在工作台上并利用夹具对齐夹紧固定，然后对金属框架进行焊接、打孔和切割等加工。
3.然而在实际焊接过程中，工作人员需要对金属框架的正反面进行加工，这样的话就需要在一面加工完成后将金属框架取下来翻转后重新放置在工作台上进行固定加工，当框架的尺寸较大时，工作人员取放和翻转金属框架的过程非常的耗时耗力，严重影响到生产效率，且操作过程繁杂，工作量大，增加了许多人力成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种金属框架自动翻转加工装置。
5.一种金属框架自动翻转加工装置，包括工作台，所述工作台是下端开口且上端封闭的矩形盒状结构，所述工作台的侧表面上固定安装若干支撑腿，所述支撑腿的下端通过地脚螺栓固定安装在地面上，所述工作台的上端封闭面上固定安装两块垫板，两块垫板均为矩形板且尺寸相同，一块垫板靠近工作台上端封闭面的左侧，另一块垫板靠近工作台上端封闭面的右侧，一块垫板的上表面放置金属框架两块垫板相对的侧表面为垫板的内侧面，
6.所述工作台的上端封闭面上设有矩形开口，所述矩形开口与工作台的内腔连通，所述矩形开口位于工作台上端封闭面的中间位置，所述矩形开口的水平中线与两块垫板的水平中线均位于同一条直线上，所述矩形开口的尺寸与金属框架的尺寸相匹配并保证金属框架在翻转过程中能够插入矩形开口，所述工作台的上端封闭面上固定安装齿条，所述齿条的长度方向与矩形开口的水平中线平行，所述齿条位于矩形开口和工作台后表面之间；
7.所述工作台的前表面和后表面上均设有形状和尺寸均相同的滑道，两条滑道均与工作台的内腔连通，所述滑道的长度方向是由工作台的左侧面指向其右侧面，所述工作台的内腔中设有横板，所述横板与工作台的上端封闭面平行，所述横板的长度方向与滑道的长度方向垂直，所述横板的两端分别穿过两条滑道并伸到工作台外面，所述横板能够沿着滑道的长度方向滑动，所述横板的一端与端板一的下端固定连接，所述端板一的上端要高于工作台的上端封闭面，所述横板的另一端与端板二的下端固定连接，端板二的上端要高于工作台的上端封闭面，所述端板一的上端和端板二的上端均安装转轴，所述转轴的长度方向与工作台的上端封闭面平行，所述转轴的一端穿插在端板一或端板二上并能够在端板一或端板二上转动，所述转轴的另一端上固定安装夹具，所述夹具夹住金属框架，所述端板一和端板二上均设有锁紧机构，所述锁紧机构通过挤压转轴的方式来增大转轴转动的摩擦力，所述端板一的转轴上固定安装齿轮，所述齿轮的位置与齿条的位置对应，在横杆沿着滑
道的长度方向移动的过程中，所述齿轮能够与齿条发生啮合并带动端板一上的转轴克服摩擦力发生一百八十度翻转；
8.所述工作台内腔的左侧面上固定安装定滑轮，所述工作台内腔的右侧面上固定安装电机，所述电机的转轴上安装线轮，所述线轮上缠绕有绳子，所述绳子的一端与横板的右侧面固定连接，所述绳子的另一端经过定滑轮后与横板的左侧面固定连接。
9.所述滑道包括左段、中段和右段，所述左段和右段位于同一条直线上，所述中段的位置要高于左段和右段，所述中段的长度方向和左段或右段的长度方向平行，所述中段的两端分别通过倾斜段与左段和右段连接，所述横板能够在左段、倾斜段、中段和右段之间往复滑动。
10.所述中段和左段或者右段的高度差值与齿条的厚度值相匹配，当横板滑动到中段时，转轴上的齿轮能够与齿条啮合。
11.所述左段或者右段和垫板上表面之间的距离值与横板和夹具下边缘之间的距离值相匹配，当横板滑动到左段或者右段时，金属框架能够与垫板的上表面贴合在一起。
12.所述垫板的上表面设有两条容纳夹具的长槽，两条长槽与两个夹具是一一对应关系，所述长槽的长度方向和与之对应的夹具的滑动方向相同，，所述长槽的一端与垫板的内表面连通，所述长槽的另一端位于垫板上表面的中间位置并保证夹具能够通过长槽滑动到垫板的中间位置。
13.所述横板为长条板，所述端板一和端板二均是形状为拱形的板件，所述端板一和端板二的尺寸相同，所述横板长度方向分别与端板一和端板二垂直。
14.所述锁紧机构包括安装在端板一和端板二上的空腔，所述空腔上安装圆套，所述圆套能够在空腔上转动，所述转轴的一端穿插在圆套上并通过键结构与圆套连接，所述空腔通过螺纹孔与端板一或者端板二的上端面连通，所述螺纹孔处安装螺纹杆，所述螺杆的下端与弧形片活动连接，所述圆杆的上端固定安装螺帽。
15.所述螺纹杆与螺纹孔通过螺纹连接，所述螺纹杆能够驱动弧形片向下挤压圆套的上表面并与圆套的上表面保持紧密贴合，所述弧形片的下表面上设有增加摩擦力的花纹。
16.所述绳子的一端分为三股并按照前、中、后的顺序与横板右侧面固定连接，所述绳子的另一端也分为三股并按照前、中、后的顺序与横板的左侧面固定连接。
17.所述水平中线的长度方向是由工作台的左侧面指向其右侧面。
18.有益效果
19.利用本发明的技术方案制作的一种金属框架自动翻转加工装置，其具有如下优势：
20.1、本装置在横板沿着滑道左右滑动的过程中，利用齿轮和齿条的配合来实现金属框架加工过程中的自动翻转效果，无需人工拆卸、搬运和翻转，大大降低了工作人员的劳动强度，同时节省了大量的工作时间，提高了工作的效率；
21.2、本装置将整个滑动设计成两端低、中间高的形状，利用滑道左段和右段的下沉设计让金属框架反转后能够与垫板的上表面紧密贴合，为后续的焊接、打孔和切割等加工过程提供方便；
22.3、本装置利用锁紧机构来控制转轴和金属框架，在齿轮和齿条不发生啮合情况下，有效的阻止转轴和金属框架发生转动，保证金属框架在横板移动过程中的稳定性。
附图说明
23.图1是本发明所述一种金属框架自动翻转加工装置在初始状态下的结构示意图；
24.图2是本发明所述一种金属框架自动翻转加工装置在金属框架开始翻转时的结构示意图；
25.图3是本发明所述一种金属框架自动翻转加工装置在完成金属框架翻转后的结构示意图；
26.图4是本发明所述工作台的立体图；
27.图5是本发明所述工作台上端封闭面的结构示意图；
28.图6是本发明所述横板、端板一、端板二和绳子的组合结构示意图；
29.图7是本发明所述螺栓、弧形片和螺帽的组合结构示意图；
30.图中，1、工作台；2、支撑腿；3、垫板；4、金属框架；5、矩形开口；6、齿条；7、滑道；8、横板；9、端板一；10、端板二；11、转轴；12、夹具；13、齿轮；14、定滑轮；15、电机；16、线轮；17、绳子；18、左段；19、中段；20、右段；21、倾斜段；22、长槽；23、空腔；24、圆套；25、螺纹孔；26、螺纹杆；27、弧形片；28、螺帽。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-7所示；
32.本技术的创造点在于，在工作台的上端封闭面上固定安装齿条6，所述工作台的前表面和后表面上均设有形状和尺寸均相同的滑道7，两条滑道均与工作台的内腔连通，所述滑道的长度方向是由工作台的左侧面指向其右侧面，所述工作台的内腔中设有横板8，所述横板与工作台的上端封闭面平行，所述横板的长度方向与滑道的长度方向垂直，所述横板的两端分别穿过两条滑道并伸到工作台外面，所述横板能够沿着滑道的长度方向滑动，所述横板的一端与端板一9的下端固定连接，所述端板一的上端要高于工作台的上端封闭面，所述横板的另一端与端板二10的下端固定连接，端板二的上端要高于工作台的上端封闭面，所述端板一的上端和端板二的上端均安装转轴11，所述转轴的长度方向与工作台的上端封闭面平行，所述转轴的一端穿插在端板一或端板二上并能够在端板一或端板二上转动，所述转轴的另一端上固定安装夹具12，所述夹具夹住金属框架，所述端板一和端板二上均设有锁紧机构，所述锁紧机构通过挤压转轴的方式来增大转轴转动的摩擦力，所述端板一的转轴上固定安装齿轮13，所述齿轮的位置与齿条的位置对应，在横杆沿着滑道的长度方向移动的过程中，所述齿轮能够与齿条发生啮合并带动端板一上的转轴克服摩擦力发生一百八十度翻转。
33.本技术的创造点还在于，所述滑道包括左段18、中段19和右段20，所述左段和右段位于同一条直线上，所述中段的位置要高于左段和右段，所述中段的长度方向和左段或右段的长度方向平行，所述中段的两端分别通过倾斜段21与左段和右段连接，所述横板能够在左段、倾斜段、中段和右段之间往复滑动，所述中段和左段或者右段的高度差值与齿条的厚度值相匹配，当横板滑动到中段时，转轴上的齿轮能够与齿条啮合，所述左段或者右段和垫板上表面之间的距离值与横板和夹具下边缘之间的距离值相匹配，当横板滑动到左段或者右段时，金属框架能够与垫板的上表面贴合在一起；
34.本技术的创造点还在于，在垫板的上表面设有两条容纳夹具的长槽22，两条长槽
与两个夹具是一一对应关系，所述长槽的长度方向和与之对应的夹具的滑动方向相同，，所述长槽的一端与垫板的内表面连通，所述长槽的另一端位于垫板上表面的中间位置并保证夹具能够通过长槽滑动到垫板的中间位置，所述锁紧机构包括安装在端板一和端板二上的空腔23，所述空腔上安装圆套24，所述圆套能够在空腔上转动，所述转轴的一端穿插在圆套上并通过键结构与圆套连接，所述空腔通过螺纹孔25与端板一或者端板二的上端面连通，所述螺纹孔处安装螺纹杆26，所述螺杆的下端与弧形片27活动连接，所述圆杆的上端固定安装螺帽28，所述螺纹杆与螺纹孔通过螺纹连接，所述螺纹杆能够驱动弧形片向下挤压圆套的上表面并与圆套的上表面保持紧密贴合，所述弧形片的下表面上设有增加摩擦力的花纹。
35.本技术方案采用的电子器件包括：
36.电机及其配套的控制器和电源；
37.以上电子器件均采用现有产品，本技术的技术方案对于上述电子器件的结构没有特殊要求和改变，上述电子器件均属于常规电子设备；
38.本技术技术方案在实施过程中，真个装置的初始状态如图1所示，此时横板、端板一、端板二、转轴和夹具均位于工作台上端封闭面的左侧，工作人员将金属框架放置到工作台左侧的垫板上，并通过夹具将金属框架的前端和后端夹住，利用工具对垫板上的金属框架进行加工。当需要翻转金属框架时，工作人员启动电机，电机正转并向右拉动横板，横板有滑道的左段向右段滑动，由于端板一和端板二上的转轴均通过锁紧机构锁紧，所以金属框架与垫板上表面脱离时转轴和金属框架均不发生转动，当横板经过滑道的中段时，端板一转轴上齿轮与齿条啮合，齿轮在齿条的作用下带动转轴克服锁紧机构的摩擦力发生转动，整个装置的状态如图2所示；由于齿条的长度等于齿轮轴承的二分之一，所以当齿轮与齿条脱离啮合状态时，转轴和金属框架刚好转动一百八十度，金属框架完成翻转过程并随着横板在滑道内的滑动移动到工作台右侧垫板的上表面上，整个装置的状态如图3所示。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
40.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。