一种型材翻转装置、芯片及可读存储介质的制作方法

1.本发明涉及型材加工设备技术领域，尤其是型材自动翻转装置。


背景技术：

2.工业生产中，经常需要对型材(如工字钢、方管、槽钢等)进行拼焊。在拼焊的过程中，需要对型材进行翻转。
3.传统工艺中，是靠人工进行翻转的，不仅翻转困难，在翻转的过程中，由于焊缝没有完全冷却，还极容易导致焊缝断开，而如果等待焊缝完全冷却再去操作，则大大影响了工作效率。
4.为了解决人工翻转中出现的问题，人们设计了专门的翻转装置以实现型材的自动翻转。但是，目前出现的各种翻转装置，各自存在着如下的一些缺点：
5.1)设计结构比较复杂，制造成本高，机械维护难度大，总体维护费用高。
6.2)对中夹紧定位时工件与机构工件放置边有较大的摩擦力，在翻转时只能
±
90
°
翻转，局限性较大。
7.3)不适应于较大、较重的大型、长型型材的焊接。
8.4)夹紧效果不好，在型材翻转时，有安全隐患。
9.为解决以上问题，亟需一种新的型材翻转装置，以更好地实现型材翻转的自动化。


技术实现要素：

10.本发明解决的技术问题是：提供了一种新的型材翻转装置，结构简单，能承受较大、较重的大型、长型型材，定位更准确且方便，夹紧效果更好，消除了多种在型材反转过程中的安全隐患，更好地实现了型材翻转的自动化。
11.第一方面，本发明实施例提出一种型材翻转装置，该装置包括：
12.上下料架、架体、x轴移动轨道和控制器；
13.该上下料架沿着垂直于该x轴移动轨道的方向，布置在该x轴移动轨道的侧方；该x轴移动轨道固定在水平面上；两个该架体能够在该x轴移动轨道上沿着x轴方向移动，且与该上下料架无干涉；该控制器用于控制该装置的运动状态及位置状态；
14.该架体包括伸缩滑台、升降机构、翻转机构、夹具和支座；该支座安装在该x轴移动轨道上，能够带动该架体沿着该x轴移动轨道移动；该架体在垂直于该x轴移动轨道的y方向上；该升降机构安装在该支座上，能够带动该伸缩滑台沿着竖直方向移动；该伸缩滑台安装在该升降机构上，能够在垂直于该x轴移动轨道的该y方向上在水平面上移动；该翻转机构包括翻转臂和推动器，安装在该支座上，不随该升降机构移动；该翻转臂包括横臂和竖臂，该竖臂垂直于该水平面，该横臂在该竖臂的靠近该上下料架的一侧；该翻转臂通过旋转轴和该支座相连接，并在该推动器的推动下能够绕着该旋转轴旋转至少九十度，使得该横臂从水平的位置旋转到竖直的位置；该夹具安装在该翻转臂的该竖臂上，能够夹紧或松开该型材；
15.在该型材作业前，根据该型材的长短，将两个该架体分别移动到相应的位置，以调整两个该架体之间的距离及相对该型材的位置；该型材在该上下料架上就位；
16.当该型材在该上下料架上就位时，该伸缩滑台在或移到该型材的下方；该升降机构向上运动，带动该伸缩滑台及该伸缩滑台上的该型材一起向上到预设高度1，以确保在靠近该翻转机构的该竖臂的过程中，该型材不受干涉；该型材靠近该翻转机构的该竖臂，进入定位-夹紧步骤；
17.该定位-夹紧步骤，包括：
[0018]-在该伸缩滑台带动该型材沿着该y方向向后缩回，靠近该翻转机构的该竖臂的过程中，当该型材触碰到该翻转臂的该竖臂时，该伸缩滑台停止运动；
[0019]-该升降机构带动该伸缩滑台下降，该型材落在该翻转臂的该横臂上；
[0020]-该夹具夹紧该型材；
[0021]-当该型材被该夹具夹紧后，根据该控制器的指令，对该型材进行焊接或翻转；当进行该翻转时，进入翻转步骤；当进行该焊接时，在该焊接完成后，根据该控制器的指令，进入该翻转步骤，或下料步骤；
[0022]
该翻转步骤，包括：
[0023]-该翻转机构的该推动器推动该翻转臂翻转90
°
；该横臂变为竖直方向，在翻转前该竖臂的位置；该竖臂处于水平方向，位于竖直方向的该横臂的远离该上下料架的一侧；
[0024]-该夹具松开；
[0025]-该升降机构升至预设高度2，该型材被该伸缩滑台托起，随着该伸缩滑台一起上升并移动到翻转等待位；在该翻转等待位，该型材在该翻转臂的回转过程中不对该翻转臂产生干涉；
[0026]-该翻转机构的该推动器归位，带动该翻转臂翻转－90
°
，该翻转臂回转归位，该竖臂处于竖直状态，该横臂处于水平状态，位于该竖臂的靠近该上下料架的一侧；
[0027]-根据该控制器的指令，进入定位准备步骤或该下料步骤；
[0028]
该定位准备步骤，包括：该伸缩滑台载着该型材，从该翻转等待位到定位预备位，然后从该定位预备位向该翻转臂的该竖臂靠近，进入该定位-夹紧步骤；该定位预备位，以该竖臂为分野，位于靠近该上下料架的方位；
[0029]
该下料步骤，包括：
[0030]-当该型材被该夹具夹紧时，该夹具松开；该升降机构升至预设高度3，该型材被该伸缩滑台托起，随着该伸缩滑台一起上升；该伸缩滑台带动该型材沿着该y方向向前伸出，到该上下料架的上方；
[0031]-当该型材位于该翻转等待位时，该升降机构和该伸缩滑台相配合，一起带动该型材到待下料位；该待下料位的高度为预设高度3；该伸缩滑台带动该型材沿着该y方向向前伸出，到该上下料架的上方；
[0032]-当该型材到达该上下料架的上方时，该升降机构下降，该型材落在该上下料架上。
[0033]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0034]
该伸缩滑台包括主动滑台、从动滑台和滑台驱动机构；该滑台驱动机构直接驱动该主动滑台运动；该主动滑台和该从动滑台相联动，带动该从动滑台移动；该主动滑台和该
从动滑台均设置有前后挡块。
[0035]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0036]
该从动滑台有两个；两个该从动滑台通过硬性连接件构成刚体；该主动滑台位于两个该从动滑台的中间，带有拖钩；该拖钩能够勾住两个该从动滑台之间的该硬性连接件，从而带动两个该从动滑台移动。
[0037]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0038]
该从动滑台的台面高于该主动滑台的台面。
[0039]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0040]
该滑台驱动机构包括电机、同步带轮、同步带和直线导轨；该直线导轨和该升降机构的升降基座相连接；该直线导轨的滑块安装在该从动滑台上。
[0041]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0042]
该升降机构包括升降基座、伺服电机和升降传动结构；
[0043]
该升降基座包括固定架和升降架；该固定架固定安装在该架体的该支座上；
[0044]
该伺服电机安装在该升降基座的该固定架上；
[0045]
该升降传动结构包括齿轮齿条和直线导轨；该齿条固定在该升降基座的该升降架上；该伺服电机带动该齿轮上下移动，进而推动相啮合的该齿条带动该升降架上下移动；该直线导轨安装在该升降基座的该固定架上，用于控制该升降基座的该升降架的移动方向。
[0046]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0047]
该上下料架和该架体相连接。
[0048]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0049]
该控制器包括：
[0050]
至少一个处理器；
[0051]
与该至少一个处理器耦合的存储器，该存储器存储有可执行指令，其中，该可执行指令在被该至少一个处理器执行时实现控制如第一方面中所述的该装置的该运动状态及该位置状态。
[0052]
第二方面，本发明实施例提出一种芯片，包括：
[0053]
处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有该芯片的设备执行时实现控制如第一方面中所述的该装置的该运动状态及该位置状态。
[0054]
第三方面，本发明实施例提出一种计算机可读存储介质：
[0055]
该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现控制如第一方面中所述的该装置的该运动状态及该位置状态。
[0056]
本发明的有益效果是：
[0057]
1、结构简单，易于操作。
[0058]
2、工件在初定位时，与翻转机构无摩擦。
[0059]
3、容易翻转，不会因为附件的原因不好翻转，大幅削减了人工干预的程度，也可以没有人工干预。
[0060]
4、可以翻转至任意面。
附图说明
[0061]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0062]
图1为本发明实施例的型材翻转装置的整体结构示意图。
[0063]
图2为本发明实施例的型材翻转装置的上下料示意图。
[0064]
图3为本发明实施例的型材翻转装置的架体结构示意图。
[0065]
图4为本发明实施例的型材翻转装置的升降机构剖面图。
具体实施方式
[0066]
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0067]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本领域技术人员应当理解的是，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员可以进行任何适当的修改或变型，从而获得所有其它实施例。
[0068]
第一方面，本发明实施例提出一种型材翻转装置，该装置包括：
[0069]
上下料架2、架体1、x轴移动轨道3和控制器4。
[0070]
该上下料架2沿着垂直于该x轴移动轨道3的方向，布置在该x轴移动轨道3的侧方。该x轴移动轨道3固定在水平面上。两个该架体1能够在该x轴移动轨道3上沿着x轴方向移动，且与该上下料架2无干涉。该控制器4用于控制该装置的运动状态及位置状态。
[0071]
该架体1包括伸缩滑台6、升降机构9、翻转机构7、夹具5和支座8。该支座8安装在该x轴移动轨道3上，能够带动该架体1沿着该x轴移动轨道3移动。该架体1在垂直于该x轴移动轨道3的y方向上。该升降机构9安装在该支座8上，能够带动该伸缩滑台6沿着竖直方向移动。该伸缩滑台6安装在该升降机构9上，能够在垂直于该x轴移动轨道3的该y方向上在水平面上移动。该翻转机构7包括翻转臂71和推动器72，安装在该支座8上，不随该升降机构9移动。该翻转臂71包括横臂711和竖臂712，该竖臂712垂直于该水平面，该横臂711在该竖臂712的靠近该上下料架2的一侧。该翻转臂71通过旋转轴和该支座8相连接，并在该推动器72的推动下能够绕着该旋转轴旋转至少九十度，使得该横臂711从水平的位置旋转到竖直的位置。该夹具5安装在该翻转臂71的该竖臂712上，能够夹紧或松开该型材。
[0072]
在该型材作业前，根据该型材的长短，将两个该架体1分别移动到相应的位置，以调整两个该架体1之间的距离及相对该型材的位置。该型材在该上下料架2上就位。
[0073]
当该型材在该上下料架2上就位时，该伸缩滑台6在或移到该型材的下方。该升降机构9向上运动，带动该伸缩滑台6及该伸缩滑台6上的该型材一起向上到预设高度1，以确保在靠近该翻转机构7的该竖臂712的过程中，该型材不受干涉。该型材靠近该翻转机构7的该竖臂712，进入定位-夹紧步骤。
[0074]
该定位-夹紧步骤，包括：
[0075]-在该伸缩滑台6带动该型材沿着该y方向向后缩回，靠近该翻转机构7的该竖臂712的过程中，当该型材触碰到该翻转臂71的该竖臂712时，该伸缩滑台6停止运动。
[0076]-该升降机构9带动该伸缩滑台6下降，该型材落在该翻转臂71的该横臂711上。
[0077]-该夹具5夹紧该型材。
[0078]-当该型材被该夹具5夹紧后，根据该控制器4的指令，对该型材进行焊接或翻转。当进行该翻转时，进入翻转步骤。当进行该焊接时，在该焊接完成后，根据该控制器4的指令，进入该翻转步骤，或下料步骤。
[0079]
该翻转步骤，包括：
[0080]-该翻转机构7的该推动器72推动该翻转臂71翻转90
°
。该横臂711变为竖直方向，在翻转前该竖臂712的位置。该竖臂712处于水平方向，位于竖直方向的该横臂711的远离该上下料架2的一侧。
[0081]-该夹具5松开。
[0082]-该升降机构9升至预设高度2，该型材被该伸缩滑台6托起，随着该伸缩滑台6一起上升并移动到翻转等待位。在该翻转等待位，该型材在该翻转臂71的回转过程中不对该翻转臂71产生干涉。
[0083]-该翻转机构7的该推动器72归位，带动该翻转臂71翻转－90
°
，该翻转臂71回转归位，该竖臂712处于竖直状态，该横臂711处于水平状态，位于该竖臂712的靠近该上下料架2的一侧。
[0084]-根据该控制器4的指令，进入定位准备步骤或该下料步骤。
[0085]
该定位准备步骤，包括：该伸缩滑台6载着该型材，从该翻转等待位到定位预备位，然后从该定位预备位向该翻转臂71的该竖臂712靠近，进入该定位-夹紧步骤。该定位预备位，以该竖臂712为分野，位于靠近该上下料架2的方位。
[0086]
该下料步骤，包括：
[0087]-当该型材被该夹具5夹紧时，该夹具5松开。该升降机构9升至预设高度3，该型材被该伸缩滑台6托起，随着该伸缩滑台6一起上升。该伸缩滑台6带动该型材沿着该y方向向前伸出，到该上下料架2的上方。
[0088]-当该型材位于该翻转等待位时，该升降机构9和该伸缩滑台6相配合，一起带动该型材到待下料位。该待下料位的高度为预设高度3。该伸缩滑台6带动该型材沿着该y方向向前伸出，到该上下料架2的上方。
[0089]-当该型材到达该上下料架2的上方时，该升降机构9下降，该型材落在该上下料架2上。
[0090]
在本实施例中，如图1所示，是该型材翻转装置的整体结构示意图。该装置包括该上下料架2、该架体1、该x轴移动轨道3和该控制器4。
[0091]
如图2所示，是该型材翻转装置的上下料示意图。该上下料架2的主要功能是在作业开始前或结束后搁置该型材，使得该型材下留出一定的空隙供该伸缩滑台6插入以抬起或放下该型材。该上下料架2的设置形式，视现场情况而定。如，可以是如图所示和该架体1连接为一体的支架；可以是分立的，搁置在地面上的或高或矮的支架，其他不同形式的轨道，如直线导轨，直线轴承，地轨滑轮等；该架体1所处的位置较低时，在地面上或平面上留出供该伸缩滑台6插入的凹槽也是可以的。当该型材带有充当支架的工装或自身有特殊的
结构，能够在该型材下留出供该伸缩滑台6插入以抬起或放下该型材所需的空隙时，则以在作业开始前或结束后搁置该型材的地方为该上下料架2的所在。该上下料架2沿着垂直于该x轴移动轨道3的方向，布置在该x轴移动轨道3的侧方。该上下料架2的位置，是区分作业区和非作业区的分野。尤其是当上下料采用人工的方式，或需要人工辅助的方式时，尤其需要注意该位置设置的安全因素。
[0092]
该x轴移动轨道3应当固定在水平面上。该水平面可以是地面，也可以是一个大的作业平台。该x轴移动轨道3应当被可靠地固定，以保证作业中的安全。当该型材较重时，该x轴移动轨道3应当能够承载较大的负载，如设有支撑导轨，或使用直线导轨。在图2中，该x轴移动轨道3包括了架体x轴移动轨道31和上下料架x轴移动轨道32，为该装置提供更好的支撑。当然，当该上下料架2和该架体1是一体化结构时，该上下料架2悬挂在该架体1上，底部没有该上下料架x轴移动轨道32做支撑，在一些情况下也是可以的。该上下料架2采用了分立式设计时，靠手动或其他方式移动，也是可以的，此时也无需设置该上下料架x轴移动轨道32。
[0093]
两个该架体1在该x轴移动轨道3上沿着x轴方向移动时，应当与该上下料架2无干涉，或者至少应当能够避免干涉并采取了避免干涉的措施。
[0094]
该控制器4是plc或单片机等控制器件，能够控制该装置内的各部件或器件的运动状态及位置状态，也能够通过传感器监控该装置内的各部件或器件的运动状态及位置状态。
[0095]
如图3所示，是型材翻转装置的架体结构示意图。该架体1包括该伸缩滑台6、该升降机构9、该翻转机构7、该夹具5和该支座8。该架体1在垂直于该x轴移动轨道3的y方向上，该架体1的大部分组成部件，即该伸缩滑台6、该升降机构9、该翻转机构7和该支座8，也都是沿着该y方向布置的。该架体1在该x轴移动轨道3上的移动，能够通过多种常规方式实现，如通过安装在该支座8底部的轮子，滚动的方式能够减少摩擦力；通过伺服电机带动齿轮转动与齿条啮合转动该x轴移动轨道3，带动该架体1移动到相应的位置；其他的诸如伺服电机带动丝杆加直线导轨、伺服电机带动链条链轮加直线导轨，伺服电机带动蜗轮蜗杆加直线导轨等多种方式均可。该升降机构9包括升降传动结构和升降基座，该升降基座和该支座8相连，驱动也可以采用伺服电机，以实现精确的定位。该升降机构9能够带动该伸缩滑台6沿着竖直方向移动，即，该伸缩滑台6是安装在该升降机构9上的，在该伸缩滑台6在水平方向上的全部移动范围内，该升降机构9都应能承载该伸缩滑台6和该型材上升下降。该伸缩滑台6能够在该升降机构9上，沿着垂直于该x轴移动轨道3的方向上在水平面上移动，即沿着y方向移动。该伸缩滑台6能够通过多种方式实现驱动，如通过伺服电机带动同步带轮转动从而使同步带水平方向送料，或者通过齿轮齿条、丝杆、链条链轮、蜗轮蜗杆等方式来实现。该翻转机构7包括该翻转臂71和该推动器72，安装在该支座8上，不会随该升降机构9移动。该翻转臂71包括该横臂711和该竖臂712。在通常情况下，即在没有执行翻转任务的情况下，该横臂711在该竖臂712的靠近该上下料架2的一侧。该翻转臂71通过旋转轴和所述支座8相连接。在选择和布置该推动器72时，应保证在该推动器72的推动下，该翻转臂71能够绕着该旋转轴至少旋转九十度，使得该横臂711从水平的位置转到该旋转前该竖臂712所在的位置。该推动器72可采用油缸、电缸、丝杆、蜗轮蜗杆、齿轮齿条等多种结构。该夹具5安装在该翻转臂71的该竖臂712上，如图所示，是一个气动夹具5，能够方便地夹紧或松开该型材。该夹
具5采用油缸、电缸等作为驱动力也是可以的。该夹具5的夹紧力应足够保证该型材安全地随着该翻转臂71的翻转而翻转。
[0096]
在该型材作业前，该架体1应当调整状态，准备就绪。如，根据该型材的长短，两个该架体1应分别移动到相应的位置，以调整两个该架体1之间的距离及相对该型材的位置，准备插取该型材进入作业区。该型材在进入作业区前，先在该上下料架2上就位。该上下料架2若和该架体1相连接，则随着该架体1的移动，该上下料架2也移动到了合适的位置，能够适合该型材的搁置。如果是分立的单独的该上下料架2，则应先将该上下料架2移动到合适的位置，方能将该型材搁置在该上下料架2上。
[0097]
当该型材在该上下料架2上就位时，该伸缩滑台6应当已经在该型材的下方或立即向该型材的下方移动，准备执行将该型材移动到作业区的任务。该升降机构9向上运动，带动该伸缩滑台6及该伸缩滑台6上的该型材一起向上到该预设高度1。在该型材靠近该翻转机构7的该竖臂712的过程中，应注意避免该型材在移动过程中受到干涉，发生碰撞。可能的干涉有：该型材自身带有特殊的结构，有部分凸出的部位位置较低，可能发生碰撞；该上下料架2和该竖臂712之间，也可能有突起的挡块等，以防止该型材因意外移动时影响面过大。当该型材靠近该翻转机构7的该竖臂712时，进入该定位-夹紧步骤。
[0098]
该定位-夹紧步骤中的各步骤，应当理解，是相互配合的关系，除明确写明顺序的外，并无绝对的先后顺序。在该伸缩滑台6带动该型材沿着该y方向向后缩回，靠近该翻转机构7的该竖臂712的过程中，该升降机构9带动该伸缩滑台6下降的过程，可以是同步的，也可以是分阶段地有先后顺序，如，该升降机构9先降一点，该伸缩滑台6移动一段距离后再降低一点。该型材触碰到该翻转臂71的该竖臂712，该伸缩滑台6停止运动的过程，和该型材落在该翻转臂71的该横臂711上的过程，可以是一个在先另一个在后发生的，也可以是同步发生的。该夹具5夹紧的过程，也可以是相配合着同时或分阶段地先后发生的。该夹具5原先可能张开地比较大，随着该型材的靠近和降低，该夹具5也逐渐闭合，直至最终夹紧。如图所示，该夹具5竖直向下的速度，可以是分阶段的变速运动，先以一个较大的速度快速降落到某一个位置，然后以较慢地速度渐渐靠近，最后再以更低的速度缓缓夹紧。同理，该型材靠近该翻转机构7的该竖臂712的过程和该型材落在该翻转臂71的该横臂711上的过程也是一样的。这三个过程，彼此是不分先后顺序的，只是共同执行了一个相互配合的过程，最终实现了该型材在该翻转机构7上的精准定位，同时被该夹具5夹紧的状态。对该型材进行焊接或翻转时，应确保该型材是被该夹具5夹紧的。只有处于夹紧的状态下，对该型材的该焊接或该翻转才能确保质量和安全。该焊接或该翻转的指令，通过该控制器4获取并下达。该控制器4能够通过上位机、其他控制器4或人工输入等方式获得该型材需要的作业类型。当进行该翻转时，进入该翻转步骤。当进行该焊接时，该焊接的过程由其他设备、系统进行控制。本装置仅为该焊接过程提供必要的条件。在该焊接完成后，根据该控制器4的指令，可以直接进入该下料步骤，将该型材移出作业区，作业完成；也可以进入该翻转步骤，为另一个面的该焊接做准备，或者在该下料步骤前将该型材调整到合适的面。此外，需要指出的是，当该型材的前面接触到该翻转臂71的该竖臂712时，会受到该竖臂712产生的阻力，伺服电机能够检测到超过所设的力矩，因而停止转动，该型材也就停止移动了。此时，该型材在该翻转臂71上的定位已经达到了。该过程能够实现在定位过程中的无摩擦。
[0099]
该翻转步骤中的各步骤，应当理解，并不严格地要求先后顺序，各步骤的时序，在
保障安全的情况下，是允许有交叉的。该翻转机构7的该推动器72推动该翻转臂71翻转90
°
的过程中，出于完全确保安全的角度考虑，应当等到该翻转的过程结束后，该夹具5再松开，但是，当该翻转接近于完成，该夹具5的松开不会导致该型材的位置产生突然的变化时，提前松开也是可以的。在该夹具5松开的过程中，该翻转已经完成，该横臂711已经变为了竖直方向，在该翻转前该竖臂712的位置；该竖臂712处于水平方向，位于竖直方向的该横臂711的远离该上下料架2的一侧，该夹具5也从竖直方向变成了水平方向，对该型材的举升不会和该夹具5发生干涉。这几个步骤的时序是可以产生交叉的。该升降机构9升至的预设高度2，就是该翻转等待位的高度。该翻转等待位，可能性较多，总体的原则是，应确保该型材在该翻转臂71的回转过程中不对该翻转臂71产生干涉，即避开该翻转臂71的回转范围。该型材被该伸缩滑台6托起后，随着该伸缩滑台6一起上升，在移动到该翻转等待位的过程中，可能没有水平方向的移动，也可能有水平方向的移动，水平方向的移动可能是向前也可能是向后，可以根据实际的需求自行设置。以下是几个可能的例子：
[0100]
1)该升降机构9处于的该预设高度2能够确保该型材的底面高于该翻转臂71的该横臂711和该竖臂712处于竖直状态时的最高面。在该翻转臂71的回转过程中，该型材始终处于高位，所以和该翻转臂71毫无干涉。
[0101]
2)该预设高度2确保该型材的底面高于处于水平状态的该竖臂712的最高面，该伸缩滑台6向后缩回到安全位置，即远离该竖臂712的位置。在该翻转臂71的回转过程中，该型材不在该翻转臂71的该竖臂712的上方，避免与该翻转臂71的干涉。
[0102]
3)该升降机构9处于的该预设高度2能够确保该型材的底面高于该翻转臂71的该横臂711处于竖直状态时的最高面。在该翻转臂71的回转过程前，该伸缩滑台6带动该型材沿着水平方向向前移动到位于该竖臂712的靠近上下料架2的一侧，并不在该翻转臂71的回转范围内。在该翻转臂71的回转过程中，避免与该翻转臂71的干涉。
[0103]
此外，也能够采用分阶段移动的方式，配合该回转的过程进行避让。因为能够避免干涉的方式较多，就不再一一列举了。在该回转的过程中，该夹具5的状态应视该夹具5的设计而定，可能无论处于松开状态还是夹紧状态都能正常翻转，也可能处于夹紧状态会更好。
[0104]
该翻转臂71回转归位，是通过该翻转机构7的该推动器72归位带动的。该翻转臂71翻转－90
°
后，该竖臂712处于竖直状态，该横臂711处于水平状态，位于该竖臂712的靠近该上下料架2的一侧，即回归了翻转前的位置。该步骤和后续的步骤也可能产生时序的交叉。根据该控制器4的指令，进入该定位准备步骤是在回转过程开始后就可以开始，只要速度不过快，不会和该回转臂产生干涉即可。当然，在回转过程结束后再开始会更安全。回转过程开始时，该型材若在该回转臂的靠近该上下料架2一侧的安全位置，则直接进入该下料步骤对该回转过程不会产生影响。当然，从安全的角度来说，该回转过程结束后再开始该下料步骤，会更可靠。
[0105]
该定位准备步骤，是为进入定位-夹紧步骤做准备的，主要目的是保证在进入该定位-夹紧步骤前，该型材处于合适的位置。如果该翻转等待位就是合适的位置，则该翻转等待位可作为该定位预备位，该型材直接向该翻转臂71的该竖臂712靠近，进入该定位-夹紧步骤，是合适的。如果该翻转等待位不适合做该定位预备位，则该伸缩滑台6载着该型材，从该翻转等待位移动到该定位预备位，然后从该定位预备位向该翻转臂71的所述竖臂712靠近，进入该定位-夹紧步骤。该定位预备位，以该竖臂712为分野，位于靠近该上下料架2的方
位。在高度上，低一点会有利于安全，但高度不影响后续步骤的正常进行。
[0106]
该下料步骤，给出了两种情况下的方案：1)当该型材被该夹具5夹紧时，该夹具5应当先松开。该升降机构9上升，该型材被该伸缩滑台6托起，随着该伸缩滑台6一起上升到该预设高度3。当该上下料架2所在的区域有人工辅助作业时，该预设高度3的设置应当考虑到人的安全。该伸缩滑台6带动该型材沿着该y方向向前伸出，到该上下料架2的上方。2)当该型材位于该翻转等待位时，该升降机构9和该伸缩滑台6相配合，一起带动该型材到该待下料位。该翻转等待位也可能和该待下料位是同一个位置。该待下料位的高度为该预设高度3。同样地，当该上下料架2所在的区域有人工辅助作业时，该预设高度3的设置应当考虑到人的安全。3)在进行该下料步骤前，该型材也可能处于前两个情况以外的位置，此时应该根据实际情况设计该型材的移动过程。应确保该型材在移动过程中不发生干涉。该伸缩滑台6带动该型材沿着该y方向向前伸出，到该上下料架2的上方。最后，当该型材到达该上下料架2的上方时，该升降机构9下降，该型材落在所述上下料架2上。下料完成。
[0107]
此处需要指出的是，本实施例中的步骤，仅对拆解出来的需要使用到的必要的过程做了叙述。在实际使用过程中，可以通过该基本过程组合成多种运动方式。这些组合的方式，都是在基本过程的基础上的简单变化，仍应属于本实施例的保护范围。
[0108]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0109]
该伸缩滑台6包括主动滑台61、从动滑台62和滑台驱动机构。该滑台驱动机构直接驱动该主动滑台61运动。该主动滑台61和该从动滑台62相联动，带动该从动滑台62移动。该主动滑台61和该从动滑台62均设置有前后挡块。
[0110]
在本实施例中，该伸缩滑台6不是一体的，而是包括了该主动滑台61、该从动滑台62和该滑台驱动机构，如图所示。该滑台驱动机构直接驱动该主动滑台61运动，然后通过该主动滑台61带动该从动滑台62移动。该主动滑台61和该从动滑台62均设置有前后该挡块。当该主动滑台61开始移动时，可能出现的情况比较复杂。有可能，该型材会在摩擦力的作用下随着该主动滑台61、该从动滑台62直接移动。有可能因为摩擦力较小，不足以带动该型材移动，当该主动滑台61上位于该型材后方的该挡块向前推动该型材时，该型材开始随着该主动滑台61、该从动滑台62移动。有可能，该主动滑台61上位于该型材后方的该挡块向前推动该型材，而该从动滑台62上位于该型材前方的该挡块从前面夹住了该型材，这样更能确保在移动过程中该型材的安全。该型材和该主动滑台61、该从动滑台62的状态，受多种因素的影响，如该型材和该主动滑台61、该从动滑台62的接触面的摩擦系数和面积、该型材的重量和形状、该主动滑台61和该从动滑台62的连接方式等。在各种情况下，该伸缩滑台6的该主动滑台61和该从动滑台62的该挡块从该型材的前方和后方分别提供了保护的设计，对保障作业现场的生产安全是有极大的好处的。此处需要提醒的是，在该伸缩滑台6需要抬起该型材时，应注意避免该伸缩滑台6上的该挡块和该型材产生干涉。具体地，应尽量保持该挡块的位置较为整齐甚至共面，以方便将前后的该挡块分列于该型材的前后两边，并避免干涉。
[0111]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0112]
该从动滑台62有两个。两个该从动滑台62通过硬性连接件构成刚体。该主动滑台61位于两个该从动滑台62的中间，带有拖钩。该拖钩能够勾住两个该从动滑台62之间的该硬性连接件，从而带动两个该从动滑台62移动。
[0113]
在本实施例中，该从动滑台62有两个，两个该从动滑台62通过硬性连接件构成刚体，以确保该型材受到的摩擦力的一致性。该主动滑台61位于两个该从动滑台62的中间，带有拖钩。该拖钩能够勾住两个该从动滑台62之间的该硬性连接件，从而带动两个该从动滑台62移动。中间+两边的对称设计，能够保证该型材的受力对称、均匀，从而有稳定的移动。该硬性连接件，可以是h型的、c型的、x型的等多种形状，该拖钩，可以是c型的、l形的等多种形状，只要该硬性连接件和该拖钩相配合能够完成该主动滑台61拖动该从动滑台62移动的功能即可。因该硬性连接件和该拖钩能够采用的形状较多，就不一一列举了。在空载的情况下，该主动滑台61的该拖勾会钩住该从动滑台62中间的该硬性连接件从而带动该从动滑台62移动，避免两者断开连接。在负载较重的情况下：当该主动滑台61的该拖钩和该挡块是一体结构时，该主动滑台61的该拖钩优先接触该型材，带动该型材和该从动滑台62移动；当该主动滑台61的该拖钩和该挡块是分立式结构时，该主动滑台61的该挡块可能直接推动该型材移动，该拖钩和该硬性连接件之间的接触情况可能会较复杂。
[0114]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0115]
该从动滑台62的台面高于该主动滑台61的台面。
[0116]
在本实施例中，该从动滑台62的台面高于该主动滑台61的台面的设计，使得该型材落在该伸缩滑台6上时，由该从动滑台62承担了重量，该主动滑台61没有承担重量，减小了推动该型材所需要的驱动力。
[0117]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0118]
该滑台驱动机构包括电机、同步带轮、同步带和直线导轨。该直线导轨和该升降机构9的升降基座相连接。该直线导轨的滑块安装在该从动滑台62上。
[0119]
在本实施例中，该直线导轨的滑块安装在该从动滑台62上，该直线导轨的轨道安装在该升降基座上，也就是说，该从动滑台62和该升降基座相连接，因此可以承受较大的负载。此外，当该型材的前表面接触到该翻转臂因而在移动中遇到阻力时，该电机检测到超过所设的力矩，即立刻停止转动，因而该型材也立即停止了移动。此时，该工件在该翻转臂上的定位已经完成。在该定位的过程中，不仅定位准确、方便，且摩擦力也较小。
[0120]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0121]
该升降机构9包括升降基座、伺服电机和升降传动结构。
[0122]
该升降基座包括固定架和升降架91。该固定架固定安装在该架体1的该支座8上。
[0123]
该伺服电机安装在该升降基座的该固定架上。
[0124]
该升降传动结构包括齿轮齿条92和直线导轨93。该齿条固定在该升降基座的该升降架91上。该伺服电机带动该齿轮上下移动，进而推动相啮合的该齿条带动该升降架91上下移动。该直线导轨93安装在该升降基座的该固定架上，用于控制该升降基座的该升降架91的移动方向。
[0125]
在本实施例中，如图4所示，是该型材翻转装置的升降机构剖面图。该升降机构9的该升降基座的该固定架上安装有该伺服电机，该伺服电机输出轴带动该齿轮转动，从而推动相啮合的该齿条带动与其相连接的该升降架91上下移动。该升降基座上安装有滑块，该升降架91上安装有该直线导轨93的导轨(该直线导轨93与该齿条移动方向一致)，以实现对该升降架91的导向，以及承担较大的负载。此外，该升降机构9也可以通过丝杠等其他结构实现升降功能。
[0126]
在一些实施例中，本发明提供的一种型材翻转装置：
[0127]
该上下料架2和该架体1相连接。
[0128]
在本实施例中，该上下料架2和该架体1相连接，能够实现与该架体1的同步移动，在该型材的规格变化时，该上下料架2和该架体1的相对位置固定，能够避免该上下料架2和该升降机构9的干涉，也有利于本装置对该型材的位置控制，经常变动的相对位置，会增加定位的难度。此外，也不需要单独移动该上下料架2的位置了，增加了使用中的便利性。
[0129]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种型材翻转装置，其特征在于，所述装置包括：上下料架(2)、架体(1)、x轴移动轨道(3)和控制器(4)；所述上下料架(2)沿着垂直于所述x轴移动轨道(3)的方向，布置在所述x轴移动轨道(3)的侧方；所述x轴移动轨道(3)固定在水平面上；两个所述架体(1)能够在所述x轴移动轨道(3)上沿着x轴方向移动，且与所述上下料架(2)无干涉；所述控制器(4)用于控制所述装置的运动状态及位置状态；所述架体(1)包括伸缩滑台(6)、升降机构(9)、翻转机构(7)、夹具(5)和支座(8)；所述支座(8)安装在所述x轴移动轨道(3)上，能够带动所述架体(1)沿着所述x轴移动轨道(3)移动；所述架体(1)在垂直于所述x轴移动轨道(3)的y方向上；所述升降机构(9)安装在所述支座(8)上，能够带动所述伸缩滑台(6)沿着竖直方向移动；所述伸缩滑台(6)安装在所述升降机构(9)上，能够在垂直于所述x轴移动轨道(3)的所述y方向上在水平面上移动；所述翻转机构(7)包括翻转臂(71)和推动器(72)，安装在所述支座(8)上，不随所述升降机构(9)移动；所述翻转臂(71)包括横臂(711)和竖臂(712)，所述竖臂(712)垂直于所述水平面，所述横臂(711)在所述竖臂(712)的靠近所述上下料架(2)的一侧；所述翻转臂(71)通过旋转轴和所述支座(8)相连接，并在所述推动器(72)的推动下能够绕着所述旋转轴旋转至少九十度，使得所述横臂(711)从水平的位置旋转到竖直的位置；所述夹具(5)安装在所述翻转臂(71)的所述竖臂(712)上，能够夹紧或松开所述型材；在所述型材作业前，根据所述型材的长短，将两个所述架体(1)分别移动到相应的位置，以调整两个所述架体(1)之间的距离及相对所述型材的位置；所述型材在所述上下料架(2)上就位；当所述型材在所述上下料架(2)上就位时，所述伸缩滑台(6)在或移到所述型材的下方；所述升降机构(9)向上运动，带动所述伸缩滑台(6)及所述伸缩滑台(6)上的所述型材一起向上到预设高度1，以确保在靠近所述翻转机构(7)的所述竖臂(712)的过程中，所述型材不受干涉；所述型材靠近所述翻转机构(7)的所述竖臂(712)，进入定位-夹紧步骤；所述定位-夹紧步骤，包括：-在所述伸缩滑台(6)带动所述型材沿着所述y方向向后缩回，靠近所述翻转机构(7)的所述竖臂(712)的过程中，当所述型材触碰到所述翻转臂(71)的所述竖臂(712)时，所述伸缩滑台(6)停止运动；-所述升降机构(9)带动所述伸缩滑台(6)下降，所述型材落在所述翻转臂(71)的所述横臂(711)上；-所述夹具(5)夹紧所述型材；-当所述型材被所述夹具(5)夹紧后，根据所述控制器(4)的指令，对所述型材进行焊接或翻转；当进行所述翻转时，进入翻转步骤；当进行所述焊接时，在所述焊接完成后，根据所述控制器(4)的指令，进入所述翻转步骤，或下料步骤；所述翻转步骤，包括：-所述翻转机构(7)的所述推动器(72)推动所述翻转臂(71)翻转90
°
；所述横臂(711)变为竖直方向，在翻转前所述竖臂(712)的位置；所述竖臂(712)处于水平方向，位于竖直方向的所述横臂(711)的远离所述上下料架(2)的一侧；-所述夹具(5)松开；
‑
所述升降机构(9)升至预设高度2，所述型材被所述伸缩滑台(6)托起，随着所述伸缩滑台(6)一起上升并移动到翻转等待位；在所述翻转等待位，所述型材在所述翻转臂(71)的回转过程中不对所述翻转臂(71)产生干涉；-所述翻转机构(7)的所述推动器(72)归位，带动所述翻转臂(71)翻转－90
°
，所述翻转臂(71)回转归位，所述竖臂(712)处于竖直状态，所述横臂(711)处于水平状态，位于所述竖臂(712)的靠近所述上下料架(2)的一侧；-根据所述控制器(4)的指令，进入定位准备步骤或所述下料步骤；所述定位准备步骤，包括：所述伸缩滑台(6)载着所述型材，从所述翻转等待位到定位预备位，然后从所述定位预备位向所述翻转臂(71)的所述竖臂(712)靠近，进入所述定位-夹紧步骤；所述定位预备位，以所述竖臂(712)为分野，位于靠近所述上下料架(2)的方位；所述下料步骤，包括：-当所述型材被所述夹具(5)夹紧时，所述夹具(5)松开；所述升降机构(9)升至预设高度3，所述型材被所述伸缩滑台(6)托起，随着所述伸缩滑台(6)一起上升；所述伸缩滑台(6)带动所述型材沿着所述y方向向前伸出，到所述上下料架(2)的上方；-当所述型材位于所述翻转等待位时，所述升降机构(9)和所述伸缩滑台(6)相配合，一起带动所述型材到待下料位；所述待下料位的高度为预设高度3；所述伸缩滑台(6)带动所述型材沿着所述y方向向前伸出，到所述上下料架(2)的上方；-当所述型材到达所述上下料架(2)的上方时，所述升降机构(9)下降，所述型材落在所述上下料架(2)上。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述伸缩滑台(6)包括主动滑台(61)、从动滑台(62)和滑台驱动机构；所述滑台驱动机构直接驱动所述主动滑台(61)运动；所述主动滑台(61)和所述从动滑台(62)相联动，带动所述从动滑台(62)移动；所述主动滑台(61)和所述从动滑台(62)均设置有前后挡块。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述从动滑台(62)有两个；两个所述从动滑台(62)通过硬性连接件构成刚体；所述主动滑台(61)位于两个所述从动滑台(62)的中间，带有拖钩；所述拖钩能够勾住两个所述从动滑台(62)之间的所述硬性连接件，从而带动两个所述从动滑台(62)移动。4.根据权利要求2或3任一项所述的装置，其特征在于：所述从动滑台(62)的台面高于所述主动滑台(61)的台面。5.根据权利要求2或3任一项所述的装置，其特征在于：所述滑台驱动机构包括电机、同步带轮、同步带和直线导轨；所述直线导轨和所述升降机构(9)的升降基座相连接；所述直线导轨的滑块安装在所述从动滑台(62)上。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述升降机构(9)包括升降基座、伺服电机和升降传动结构；所述升降基座包括固定架和升降架(91)；所述固定架固定安装在所述架体(1)的所述支座(8)上；所述伺服电机安装在所述升降基座的所述固定架上；所述升降传动结构包括齿轮齿条(92)和直线导轨(93)；所述齿条固定在所述升降基座的所述升降架(91)上；所述伺服电机带动所述齿轮上下移动，进而推动相啮合的所述齿条
带动所述升降架(91)上下移动；所述直线导轨(93)安装在所述升降基座的所述固定架上，用于控制所述升降基座的所述升降架(91)的移动方向。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述上下料架(2)和所述架体(1)相连接。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述控制器(4)包括：至少一个处理器；与所述至少一个处理器耦合的存储器，所述存储器存储有可执行指令，其中，所述可执行指令在被所述至少一个处理器执行时实现控制根据权利要求1中所述的所述装置的所述运动状态及所述位置状态。9.一种芯片，其特征在于，包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有所述芯片的设备执行时实现控制根据权利要求1中所述的所述装置的所述运动状态及所述位置状态。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现控制根据权利要求1中所述的所述装置的所述运动状态及所述位置状态。。

技术总结
本发明提出的型材翻转装置包括上下料架2、架体1、X轴移动轨道3和控制器4。该上下料架2沿着垂直于该X轴移动轨道3的方向，即Y轴方向，布置在该X轴移动轨道3的侧方。该X轴移动轨道3固定在水平面上。两个该架体1能够在该X轴移动轨道3上沿着X轴方向移动，且与该上下料架2无干涉。该控制器4用于控制该装置的运动状态及位置状态。本发明的技术方案，结构简单，能承受较大、较重的大型、长型型材，定位更准确且方便，夹紧效果更好，消除了多种在型材反转过程中的安全隐患，容易翻转，不会因为附件的原因不好翻转，大幅削减了人工干预的程度，也可以没有人工干预，而且可以翻转至任意面，更好地实现了型材翻转的自动化。实现了型材翻转的自动化。实现了型材翻转的自动化。


技术研发人员：何继中
受保护的技术使用者：无锡威卓智能机器人有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/9/5