用于飞轮本体装配系统的圆盘类零件翻转装置的制作方法

1.本实用新型涉及飞轮储能系统的装配领域，尤其是涉及一种用于飞轮本体装配系统的圆盘类零件翻转装置。


背景技术：

2.飞轮储能系统是采用物理方法进行储能，并通过电动/发电互逆式双向电机实现电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换和储存。目前，飞轮储能系统具有能量密度大、电能和机械能转化率高、充电速度快、可实现免维护、低碳环保等优点，在航空航天、电网调峰及风力发电等领域得到了应用。
3.在飞轮储能系统具有很多盘类零件，如真空容器和飞轮等，在装配过程中需要常需要人工将这些圆盘件翻转180
°
，然后再进行后续的装配加工等。目前，飞轮储能生产线大多采用人工翻转，真空容器和飞轮较重，费时费力；另外，由于真空容器和飞轮为圆形，在翻转过程中难以抓持，翻转难度大，在翻转过程中容易出现圆盘件掉落的情况，存在安全隐患。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种用于飞轮本体装配系统的圆盘类零件翻转装置，实现了圆盘类零件的自动翻转，省时省力，进而提高了工作效率。
5.为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：
6.本实用新型所述的用于飞轮本体装配系统的圆盘类零件翻转装置，包括
7.架体，其具有一水平设置的安装件和开设在所述安装件上的翻转口；
8.夹持机构，架设在所述翻转口处，所述夹持机构具有与所述安装件转动连接的连接组件、对称设置的夹持结构和导向组件，两所述夹持结构通过所述导向组件连接在一起，每个夹持结构均具有至少一个第一夹持件，且所述第一夹持件的夹持面为与圆盘类零件的外壁配合的第一弧形面；以及
9.第一动力源，设置在所述架体上，所述第一动力源与其中一个夹持结构相固连，第一动力源通过夹持结构带动所述夹持机构翻转。
10.在上述技术方案中：夹持机构的两夹持结构左右相对设置并通过导向组件连接在一起，结构紧凑，可通过第一动力源实现夹持机构的整体翻转；
11.两夹持结构的第一夹持件左右相对设置，即夹持机构至少具有一对具有第一弧形面的第一夹持件，可通过至少一对第一夹持件实现零件的夹持抱紧，第一动力源带动夹持机构和零件整体翻转，实现了自动翻转，无需人工辅助操作，省时省力，且由于无需人工翻转，降低了安全事故发生的几率，确保车间的安全生产。
12.在本实用新型的优选实施方式中：所述连接组件包括设置同轴设置的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴将所述第一动力源和其中一所述夹持结构连接在一起，所述第二转轴固定在另一夹持结构上，且第二转轴和所述安装件通过至少一个轴承座连接。即其中
第一夹持结构与第一动力源传动连接，另一个夹持结构与架体转动配合，可利用第一动力源实现夹持机构的整体翻转，结构巧妙。
13.在本实用新型的优选实施方式中，所述第一动力源为电机或电机减速机。
14.在本实用新型的优选实施方式中，每个所述夹持结构包括竖向设置的固定基体和设置在所述固体基体上的第二动力源，所述第一夹持件水平设置在所述第二动力源的直线输出端，两夹持结构的第一夹持件左右相对，实现圆盘类零件的环向夹持，进而将圆盘类零件抱紧。
15.在本实用新型的优选实施方式中，所述夹持结构还包括辅助夹紧组件，所述辅助夹紧组件包括沿前后方向间隔设置的第三动力源和设置在每个所述第三动力源的直线输出端的第二夹持件，所述第二夹持件竖向设置并具有与圆盘类零件的外侧壁配合的第二弧形面。
16.安装时，每个夹持结构具有两个前后方向设置的第二夹持件，两夹持结构的第二夹持件左右一一相对，且第二夹持件竖向设置，继而实现了圆盘类零件的径向夹持，且四个第二夹持件沿圆盘类零件周向间隔布设，进一步确保零件的稳定性，避免翻转过程中出现零件掉落情况，保证安全生产。
17.在本实用新型的优选实施方式中，所述第二动力源为两个并上下间隔设置，且第二动力源的直线输出端具有一竖向设置的第一推板，所述第一夹持件水平设置在所述第一推板上，即每个夹持结构具有两个上下间隔设置的第一夹持件，使得两夹持结构之间具有两对上下间隔设置的第一夹持件，确保将零件抱紧；
18.所述第三动力源的直线输出端具有一竖向设置的第二推板，所述第二夹持件竖向设置在所述第二推板上，即两夹持结构之间具有两对前后间隔设置的第二夹持件，实现圆盘类零件的径向夹持，进一步降低零件掉落的风险。
19.在本实用新型的一个优选实施方式中，所述导向组件包括多个水平设置的第一导杆，两夹持结构的固定基体左右相对布设，两固体基体通过第一导杆连接在一起，继而实现两夹持结构的固定连接；
20.两夹持结构的第二推板左右相对布设，每对第二推板之间穿设有至少两个第一导杆，第二推板上固定在与每个第一导杆一一配合的直线轴承，使得第二推板沿着第一导杆左右水平往返移动，进而确定每对第二夹持件的运动轨迹；
21.为确保第二推板受力平衡，每个第二推板和与其对应的固定基体之间还设置有第二导杆，第二导杆上的直线导向件（即直线轴承）固定在固定基体上，第二导向杆固定在第二推板上，使得第二导向杆沿着固定基体上的直线导向件移动；
22.安装时，每对第二推板上的至少两个第一导杆上下设置，第二导杆上下设置，使第二推板受力平衡，进而确保每对第二夹持件的夹持力。
23.在本实用新型的优选实施方式中，所述第一推板和所述固定基体之间设置有导向结构，所述导向结构包括一对固定在固定基体上的导向座和穿设在每个所述导向座上的第三导杆，每个所述第三导杆的端部固定在第一推板上。
24.安装时，由导向座和第三导杆组成导向副，每个第一推板和固定基体之间均具有两对前后间隔设置的导向副，且导向座为直线轴承或在导向座内设置直线轴承，可实现每个第一推板的平稳移动和支撑性能，确保每对第一夹持件的夹持性能，避免圆盘类零件脱
落。
25.在本实用新型的优选实施方式中，所述圆盘类零件翻转装置还包括防脱机构，所述防脱机构包括水平设置的第四动力源、由所述第四动力源驱动的第三推板和固定在所述第三推板上的防脱件。
26.在该技术方案中：防脱机构的防脱件位于圆盘类零件的轴线上方，对于具有顶盖或安装有轴的圆盘类零件，防脱件可抵在顶盖或轴上；将零件翻转180
°
后可利用防脱件支撑顶盖或轴，有效避免顶盖或轴件从圆盘类零件上掉落。
27.在本实用新型的更有优选实施方式中，所述第二动力源、第三动力源和第四动力源均为直线动力源，所述直线动力源为气缸、液压缸、电机驱动的同步带传动副，或为电机驱动的丝杠。在实际安装时，可根据安装空间选择动力源的具体类型，第二动力源、第三动力源和第四动力源优选气缸或液压缸。
附图说明
28.图1是本实用新型的结构示意图。
29.图2是本实用新型所述夹持机构的结构示意图。
30.图3是图2的俯视图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
32.如图1-3所示，本实用新型所述的用于飞轮本体装配系统的圆盘类零件翻转装置，包括架体1，架体1可直接安装在车间的地面上，架体1具有一水平设置的安装板1.1，且安装板1.1上开设有为后述夹持机构提供翻转空间的翻转口，为圆盘类零件（如真空容器和飞轮等）的翻转提供空间；
33.圆盘类零件翻转装置还包括夹持机构，架设在翻转口的上方，夹持机构具有与安装板1.1转动连接的连接组件、对称设置的夹持结构和导向组件，两夹持结构通过连接组件转动设置在安装板1.1上，确保夹持机构能够翻转；两夹持结构通过导向组件连接在一起，以实现同步翻转；每个夹持结构均具有两个上下间隔的第一夹持件（即第一夹持块2.1），每个第一夹持块2.1水平设置并具有第一弧形面，进而实现圆盘类零件的环向夹持，且两夹持结构的第一夹持块2.1左右一一对应形成两对夹持副，实现圆盘类零件的上下夹持，进一步确保将圆盘件抱紧，避免圆盘件掉落；
34.圆盘类零件翻转装置还包括第一动力源，第一动力源为固定在架体1上的电机减速机3（当然第一动力源也可以是电机或电机驱动的具有减速比的齿轮传动副），电机减速机3的输出轴与其中一个夹持结构相固连，进而实现了电机减速机3和夹持机构的传动连接，进一步确保夹持机构可在安装板1.1上翻转。
35.在上述实施方式中：夹持机构的两夹持结构左右相对设置并通过导向组件连接在一起，使得第一动力源工作时能够实现整个夹持机构的旋转，以满足圆盘件的翻转需求；另外，两夹持结构之间具有两对由第一夹持块2.1构成的夹持副，每对夹持副可实现圆盘件的
环向夹持，两夹持副上下间隔设置，进而确保圆盘件的夹持抱紧，电机减速机3带动夹持机构和圆盘件整体翻转，实现了自动翻转，无需人工辅助操作，省时省力；由于无需人工翻转，降低了意外事故发生的几率。
36.在实际安装时：如图1-3所示，连接组件包括同轴设置的第一转轴4.1和第二转轴4.2，第一转轴4.1将电机减速机3和其中一个夹持结构连接在一起，实现电机减速机3和夹持结构的传动连接；第二转轴4.2的一端固定在另一个夹持结构上，且第二转轴4.2通过两个间隔设置的轴承座4.3与安装板1.1转动配合。即本实用新型通过第一转轴4.1和第二转轴4.2将夹持机构架设在安装板1.1上，使夹持机构以同轴布设的第一转轴4.1和第二转轴4.2为中心转动，以满足圆盘件的翻转需求。
37.在本实施方式中，两夹持结构的结构相同并且左右对称设置，导向组件包括四个水平设置的第一导杆2.2，两夹持结构左右相对布设并通连接梁2.13（由型材制成）和四个第一导杆2.2连接在一起。以其中一个夹持结构为例对其结构进行详细的说明：
38.如图1-3所示，夹持结构还包括竖向设置的固定基体（即固定座2.3，当然固定基体也可是竖向设置的固定板或固定块等）和一对设置固定基体上的第二动力源（即为第一气缸2.4，第二动力源也可是液压缸等直线动力源），两第一气缸2.4上下间隔设置，且每个第一气缸2.4的活塞杆上固连有一个第一推板2.5，每个第一推板2.5上水平固定有一个第一夹持块2.1，以实现圆盘件的环向夹持；两第一夹持块2.1上下间隔设置，增加受力面积，不仅确保圆盘件受力平衡，还确保能将圆盘件夹紧；
39.为进一步确保第一夹持块2.1的移动轨迹和夹持力，固定座2.3和第一推板2.5之间还设置有导向结构，以其中一个夹持结构的导向结构为例：如图1-3所示，导向结构均有两对前后间隔设置的导向副使第一推板2.5受力平衡，导向副均包括固定在固定座2.3上的导向座2.6（即直线轴承）和穿设在每个导向座2.6上的第三导杆2.7，且第三导杆2.7的一端固定在第一推板2.5上，第一推板2.5通过第三导杆2.7沿着固定座2.3上的导向座2.6水平往返移动，导向副既具有导向作用，又具有支撑作用，确保每对第一夹持块2.1夹持圆盘件。
40.工作时，利用机器人将圆盘件移动至两对第一夹持块2.1之间，夹紧机构2的四个第一气缸2.4的活塞杆同时向外伸出，每个第一夹持块2.1的弧形面均抵在圆盘件上，实现了圆盘件的环向夹持。在第一气缸2.4动作过程中，每个第三导杆2.7和导向座2.6配合能够确保第一推板2.5和第一夹持块2.1的运动轨迹，使第一夹持块2.1受力平衡，确保圆盘件受力平衡，实现了稳定夹持，避免掉落。
41.在本实用新型的一实施例中：为进一步提高圆盘件的夹持抱紧稳定性，每个夹持结构还具有辅助夹紧组件，以其中一个夹持结构的辅助夹紧组件为例：
42.如图1-3所示，辅助夹紧组件包括沿前后方向间隔设置的第三动力源（即第二气缸2.8）、设置在每个第二气缸2.8的活塞杆上的第二推板2.9和竖向设置在第二推板2.9上的第二夹持件（即第二夹持块2.10），第二气缸2.8的活塞杆伸出后第二夹持块2.10位于第一夹持块2.1的前后两侧，且第二夹持块2.10竖向设置，两夹持结构的四个第二夹持块2.10沿圆盘件周向间隔设置，继而实现圆盘件的径向夹持，进一步增加了夹持结构和圆盘件的接触面积，避免圆盘件在翻转过程中掉落，安全性高。
43.如图1-3所示，两夹持结构的第二推板2.9两两相对，每对第二推板2.9上穿设在两第一导杆2.2上，且第二推板2.9上具有沿着第一导杆2.2滑动的直线轴承2.14，使得第二推
板2.9沿着第一导杆2.2左右水平往返移动，进而确保每对第二夹持块2.10的运动轨迹和夹持力；
44.夹持结构的每个第二推板2.9和固定座2.3之间还设置有上下间隔布设的第二导杆2.11，直线导向件2.12（即直线轴承）固定在第二推板2.9上，第二导向杆一端固定在第二推板2.9上，使得第二导向杆沿着直线导向件移动；
45.第一导杆2.2和第二导杆2.11可确保每个第二推板2.9的运动机构和支撑力，确保将圆盘件夹紧，实现夹持。
46.工作时，每个夹持结构的第一气缸2.4和第二气缸2.8同时向外伸出，每对第一夹持和每个第二夹持块2.10均作用于圆盘件，第二夹持块2.10为竖向夹持，第一夹持块2.1为水平夹持，进而实现了圆盘件的紧紧夹持，避免掉落。
47.在本实用新型的一实施例中：若圆盘件上安装有盖板或轴件，为避免盖板或轴件在翻转过程掉落，可在其中一个夹持结构的顶部安装防脱机构。如图2-3所示，防脱机构包括水平设置的第四动力源（即第三气缸5.1）、由第三气缸5.1驱动的第三推板5.2和固定在第三推板5.2上的防脱件（即防脱块5.3）；
48.第三气缸5.1固定在第一推板2.5顶部，第三气缸5.1的活塞杆伸出后使防脱块5.3位于圆盘类零件的轴线上方，防脱块5.3可抵在顶盖或轴上；将零件翻转180
°
后可利用防脱块5.3支撑顶盖或轴，避免顶盖或轴件从圆盘类零件上掉落。
49.在本实用新型的一实施例中：对带有轴件的圆盘件，可在防脱块5.3上加工出与轴件端部配合的防脱卡槽，使得防脱块5.3卡装在轴件的上端部，当翻转后防脱块5.3的防脱卡槽开口向上，对轴件提供支撑力，避免轴件从圆盘件上掉落。
50.在实际安装时，第二动力源、第三动力源和第四动力源也可以选用液压缸、电机驱动的同步带传动副，或为电机驱动的丝杠等直线动力源，本实用新型的第二动力源、第三动力源和第四动力源并不局限于压缸。
51.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
52.最后还需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因而，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。