專利名稱：一種翻轉機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械設備制造領域，特別涉及一種的翻轉機。
背景技術：
隨著工業(yè)的發(fā)展，加工工件大型化越來越廣泛地出現(xiàn)在工業(yè)生產的各個領域，大
型工件在加工過程中一般需要軸向旋轉，以簡化加工過程，翻轉機便應運而生。 下面以大型金屬結構件的焊接作業(yè)為例，介紹一種典型的翻轉機。 在較大型工件的焊接過程中，為保證焊接質量，方便焊接作業(yè)，一般通過翻轉機將
工件夾緊并翻轉一定的角度，從而使工件始終處于平焊的位置。 請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術中一種典型的用于工件變位焊接的翻轉機。 該翻轉機包括大體對稱設置的主動端和從動端，且主動端和從動端均包括固定座
11，主動端的固定座11上安裝有傳動機構12，傳動機構12進一步包括蝸輪121和蝸桿122，
減速器傳入的動力通過蝸輪蝸桿驅動主軸13旋轉，主軸13上安裝有轉動架14，轉動架14
上安裝有夾具15，用以夾持被加工工件17，主軸13的兩端通過滑動軸承組16支撐。 夾具15將被加工工件17夾緊后，減速器將動力傳入傳動機構12，并通過蝸輪121
和蝸桿122的嚙合將動力傳遞至翻轉機的主軸13，驅動主軸13以一定的轉速旋轉，轉軸13
帶動其上的轉動架14及轉動架14上安裝的夾具15轉動，從而帶動工件17以一定的速度
繞主軸14的軸向旋轉。這樣，當被加工工件17的焊縫位置改變時，通過旋轉使其始終處于
平焊的位置，以方便焊接作業(yè)。 在另一種典型的翻轉機中，主軸13與減速器的輸出軸直接通過聯(lián)軸器連接，主軸 13的兩端也通過滑動軸承組16支撐，同樣能夠實現(xiàn)翻轉工件17的作用。 在上述兩種典型的翻轉機中，其主軸13均通過安裝于主軸13兩端的滑動軸承組 16支撐，且對于其主動端和從動端的主軸13，分別需要滑動軸承組16支撐。由于軸承需要 成對使用，且為了保證軸承支撐的穩(wěn)定性，需要軸承具有足夠的軸向厚度，這就使得主軸13 的長度較大，增加了翻轉機的縱向尺寸，從而增加了翻轉機的占地面積；同時，較大長度尺 寸的主軸13制造成本較高，裝配難度較大，且難以保證同軸度，從而限制了翻轉機加工質 量的進一步提高。 因此，如何縮小翻轉機的縱向尺寸，減少其占地面積，并且降低翻轉機的制造成 本，提高其加工質量，就成為本領域技術人員亟須解決的問題。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種翻轉機，其具有較小的縱向尺寸，占地面積小，且成
本較低，加工質量較高。 為解決上述技術問題，本實用新型提供一種翻轉機，其主動端和從動端均進一步 包括轉動架、固定座、安裝于固定座上的支架以及與所述支架固定連接的升降裝置，所述主 動端具有減速器；還包括安裝于所述支架上的支承部件，所述支承部件活動支撐有徑向截面的邊界線為圓形的回轉部件，以便所述回轉部件繞其軸向相對于所述支承部件轉動，所 述轉動架大體同軸地安裝于所述回轉部件的側壁；主動端的回轉部件具有外齒，且通過外 齒與所述減速器的齒輪嚙合。 優(yōu)選地，所述支承部件為回轉軸承的內圈，且回轉部件為所述回轉軸承的外圈，所 述支承部件與所述回轉裝置之間安裝有回轉體。 優(yōu)選地，所述支承部件的外圈與所述回轉部件的內圈均沿其各自的周向開設有滑
道，所述回轉體為安裝于所述滑道內的單排滾珠。 優(yōu)選地，所述支承部件通過螺釘與所述支架固定連接。 優(yōu)選地，所述支架包括大體呈圓形的連接板，所述支承部件通過螺釘與所述連接 板固定連接。 優(yōu)選地，所述支承部件包括沿徑向支撐所述回轉裝置的托輪、以及沿軸向支撐所 述回轉部件的導向輪。 優(yōu)選地，所述托輪和所述導向輪的數(shù)量均為四個，且分別沿所述回轉部件的周向 大體等間距地設置。優(yōu)選地，所述回轉部件的軸向厚度范圍為90mm 110mm。 優(yōu)選地，所述回轉部件的軸向厚度為100mm。 優(yōu)選地，所述回轉部件的側壁安裝有圓盤，且所述轉動架與所述回轉部件通過所 述圓盤連接。 優(yōu)選地，所述升降裝置包括與動力機構連接的絲杠以及與所述絲杠配合的絲母， 所述支架安裝于所述絲母上。 優(yōu)選地，所述支架與所述絲母之間通過相互垂直的第一鉸接軸和第二鉸接軸連 接。 本實用新型所提供的翻轉機，其主動端和從動端均進一步包括轉動架、固定座以 及安裝于固定座上的支架，且主動端具有減速器；該翻轉機還包括固定連接于支架上的支 承部件，支承部件活動支撐有徑向截面的邊界線為圓形的回轉部件，以便回轉部件能夠繞 其軸向相對于支承部件轉動，轉動架大體同軸地安裝于回轉部件的側壁；主動端的回轉部 件具有外齒。當翻轉機工作時，通過主動端具有外齒的回轉部件與減速器齒輪的嚙合，帶動 回轉部件繞其自身軸向旋轉，從而帶動固定連接于回轉部件上的轉動架，以及安裝于轉動 架上的夾緊裝置繞軸向旋轉，同時，從動端的回轉部件與從動端的轉動架和夾緊裝置隨主 動端各部件同步轉動，從而實現(xiàn)兩端的回轉部件共同支撐工件，并帶動工件繞軸向旋轉，并 且，固定于支架上的支承部件對回轉部件形成的活動支撐，既對回轉部件實現(xiàn)了徑向支撐， 又不影響回轉部件繞其軸向的轉動。 這樣，以支承部件和支撐于支承部件的回轉部件取代現(xiàn)有的滑動軸承與主軸的結 構形式，縮小了翻轉機的縱向尺寸，從而減小了翻轉機的占地面積；同時，避免了由于主軸 同軸度較差而存在的安全隱患，提高了翻轉機的安全性能；另外，簡化了設備的結構，從而 節(jié)約了生產和制造成本。 在一種優(yōu)選的實施方式中，所述支承部件為回轉軸承的內圈，且回轉部件為所述 回轉軸承的外圈，所述支承部件與所述回轉裝置之間安裝有回轉體，通過回轉體實現(xiàn)二者 的活動連接，這樣，當回轉部件隨減速器的齒輪一同轉動時，回轉部件通過回轉體相對于支承部件轉動；活動支撐效果較好，穩(wěn)定性較高，且結構簡單，從而簡化了加工程序。 在另一種優(yōu)選的實施方式中，上述支承部件包括沿徑向支撐回轉部件的托輪、以
及沿軸向支撐回轉部件的導向輪。這樣，當回轉部件與減速器的齒輪嚙合并隨之轉動時，托
輪對回轉部件具有徑向的活動支撐，同時，導向輪防止了回轉部件26在側向力的作用下發(fā)
生側翻，提高了裝置的安全性能；托輪和導向輪均為本領域中常規(guī)使用的部件，無須單獨設
計和加工，從而簡化了生產工序。

圖1為現(xiàn)有技術中一種典型的用于工件變位焊接的翻轉機； 圖2為本實用新型所提供翻轉機一種具體實施方式
的立體圖； 圖3為圖2所示翻轉機的主視方向的結構示意圖； 圖4為圖2所示翻轉機的側視方向的結構示意圖； 圖5為本實用新型所提供翻轉機主動端的支承部件與回轉部件的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種用于工件變位焊接的翻轉機，其具有較小的縱向尺 寸，占地面積小，且制造成本較低，加工質量較高。 為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具 體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。 請參考圖2、圖3以及圖4，圖2為本實用新型所提供翻轉機一種具體實施方式
的 立體圖；圖3為圖2所示翻轉機的主視方向的結構示意圖；圖4為圖2所示翻轉機的側視方 向的結構示意圖。 在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供翻轉機，其主動端和從動端均進一步 包括固定座23以及安裝于固定座23上的支架24，支承部件25固定連接于支架24上，該支 承部件25活動支撐有徑向截面的邊界線為圓形的回轉部件26，回轉部件26能夠繞其自身 軸向相對于支承部件25轉動，回轉部件26的側壁上安裝有轉動架22，轉動架22與回轉部 件26大體同軸地安裝；上述主動端的回轉部件26具有外齒，且翻轉機的主動端具有減速器 21，該減速器的輸出軸上安裝的齒輪211與回轉部件26的外齒嚙合。 需要指出的是，本文的固定座23是指升降架與底座的總稱。 顯然地，上述翻轉機的主動端是指動力輸入的一端，并通過主動端的轉動帶動從 動端以與主動端相應的速度轉動；相應地，從動端即為由主動端帶動而實現(xiàn)被動轉動的一
丄山順。 上述翻轉機的動力可以由電機提供，并通過電機上安裝的減速器21將動力傳遞 至主動端；當然，翻轉機的動力機構也不局限于電機，能夠為整機提供動力，并且滿足實際 生產工作狀況的其他動力機構作為翻轉機的動力機構。 上述與減速器21連接的電機可以為錐形轉子制動電機，該種電機能夠實現(xiàn)可靠 地自鎖，則在焊接作業(yè)的過程中，使得工件20能夠在任意角度保持位置不變，避免了工作 過程中工件20繞自身軸線的任意轉動，從而提高了翻轉機的工作可靠性，同時提高了被加 工工件20的焊接質量。[0041] 上述支承部件25可以通過螺釘與支架24固定連接，具體地，沿支承部件25的軸 向開設有若干螺紋孔，在支架24的對應位置開設大小、數(shù)量均相等的螺紋孔，通過適當數(shù) 量和規(guī)格的螺釘將支承部件25和支架24固定連接。這樣，不僅連接可靠，且便于拆卸，簡 化了裝置的維護工序，從而降低了維護成本。 上述螺釘?shù)臄?shù)量可以為多個，其具體設置位置和使用數(shù)量應根據翻轉機的規(guī)格尺 寸等因素確定。 顯然地，支承部件25與支架24之間的固定連接方式也不局限于通過螺釘連接，也 可以為其它本領域中常規(guī)的固定連接方式，例如焊接等。 上述支架24還可以包括大體呈圓形的連接板，上述支承部件25通過螺釘連接于 該連接板上，以實現(xiàn)支承部件25與支架24的固定連接。這樣，由于連接板的厚度較小，將 支承部件25與連接板通過螺釘連接能夠減小螺釘?shù)妮S向長度，從而減小螺釘?shù)囊?guī)格，進而 降低生產成本；同時，支承部件25與連接板的連接過程較為簡單，簡化了裝配過程。 上述連接板與支架24可以為一體式結構，也可以為分體式結構。當連接板與之間 24為分體式結構時，連接板可以鉚接或者焊接于支架24上，也可以通過其它具體形式固定 連接于支架24上。 顯然地，上述連接板的形狀也不局限于圓形，也可以為其他適當?shù)男螤睢?上述回轉部件26的側壁上可以安裝有圓盤29，且上述轉動架22通過圓盤29與回 轉部件26固定連接。與上述連接板的作用相似地，該圓盤29具有較小的厚度，使得回轉部 件26與轉動架22的連接更為方便，且減小了二者之間連接螺釘?shù)囊?guī)格，降低生產成本。 上述圓盤29可以通過鉚接或者焊接的方式固定于轉動架22和回轉部件26上。 上述升降裝置可以包括與動力機構連接的絲杠以及與絲杠配合的絲母，支架24 安裝于絲母上。這樣，由絲杠和絲母構成的螺旋升降機構具有自鎖功能，當其將支架4以及 支架4上的機構升至一定工作高度時，利用其自鎖性可以隨時固定其位置和高度，而無需 另外增加鎖緊機構，從而簡化了裝置的結構。 上述支架24與絲母之間可以通過相互垂直的第一鉸接軸和第二鉸接軸連接。這 樣，不會限制支架與絲母之間除豎直方向以外的自由度，避免當翻轉機升降導軌與絲杠不 平行對螺旋升降機造成的損害，提高了裝置的安全性能。 當翻轉機工作時，通過主動端具有齒式外緣的回轉部件26與減速器21的齒輪211 的嚙合，帶動回轉部件26繞其自身軸向旋轉，從而帶動固定連接于回轉部件26上的轉動架 22，以及安裝于轉動架22上的夾緊裝置28繞軸向旋轉，同時，從動端的回轉部件26與從動 端的轉動架22和夾緊裝置28隨主動端各部件同步轉動，從而兩端的回轉部件26共同支撐 工件20，并帶動工件20繞軸向旋轉，并且，固定于支架24上的支承部件25對回轉部件26 形成的活動支撐，既對回轉部件26實現(xiàn)了徑向支撐，又不影響回轉部件26繞其軸向的轉 動。 這樣，以支承部件25和支撐于支承部件25的回轉部件26替代現(xiàn)有的滑動軸承與 主軸的結構形式，縮小了翻轉機的縱向尺寸，從而減小了翻轉機的占地面積；同時，避免了 由于主軸同軸度較差而存在的安全隱患，提高了翻轉機的安全性能；另外，簡化了設備的結 構，從而節(jié)約了生產和制造成本。 還可以對本實用新型所提供的翻轉機進行進一步的改進。[0054] 請參考圖5，圖5為本實用新型所提供翻轉機主動端的支撐結構與回轉機構的結 構示意圖；并請繼續(xù)參考圖3。 在另一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的支承部件25可以為圓環(huán)狀，并且 同軸地套裝于回轉部件26內，支承部件25的外壁與回轉部件26的內壁之間安裝有回轉體 27，回轉部件26通過回轉體27實現(xiàn)相對于支承部件25的軸向旋轉；這樣，當回轉部件26 隨減速器21的齒輪211 —同轉動時，回轉部件26通過回轉體27相對于支承部件25轉動， 活動支撐效果較好，穩(wěn)定性較高，且結構簡單，從而簡化了加工程序。 上述支承部件25的外圈與回轉部件26的內圈均沿其各自的周向開設有滑道，回 轉體27為安裝于滑道內的單排滾珠。這樣，單排滾珠與滑道多點接觸，提高了回轉部件26 承受軸向力、徑向力以及翻轉力矩的能力。 顯然地，上述回轉體27并不局限于為單排滾珠，在滿足使用條件的情況下，回轉 體27也可以為其他形式，其具體結構形式不應受到本說明書的限制。 在本實用新型中，上述回轉部件26的軸向厚度的范圍可以為90mm 110mm，在此 尺寸范圍內的回轉部件26不僅具有能夠滿足使用要求的各項機械性能，同時又具有較小 的軸向厚度，從而縮小了翻轉機的縱向尺寸。 具體地，上述回轉部件26的軸向厚度可以為100mm，該尺寸為機械性能和最小軸
向厚度之間的優(yōu)化值，軸向厚度為該尺寸的回轉部件26具有較好的綜合性能。 在另一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的支承部件25也可以包括沿徑向
支撐回轉裝置26的托輪、以及沿軸向支撐回轉部件26的導向輪。這樣，當回轉部件26與
減速器21的齒輪211嚙合并隨之轉動時，托輪對回轉部件26具有徑向的活動支撐，同時，
導向輪防止了回轉部件26在側向力的作用下發(fā)生側翻，提高了裝置的安全性能；托輪和導
向輪均為本領域中常規(guī)使用的部件，無須單獨設計和加工，從而簡化了生產工序。 顯然地，上述支承部件25的具體形式也不局限于托輪和導向輪，其功能為對回轉
部件26具有支撐作用，且不限制回轉部件26的軸向轉動，因此，只要滿足上述使用功能的
結構均可以作為支承部件25，其具體結構不應受到本說明書的限制。 上述托輪和導向輪的數(shù)量可以均為四個，具體地，托輪的數(shù)量為四個，且沿回轉部 件26的軸向大體等間距地安裝于支架24上，相應地導向輪的數(shù)量也為四個，且其也沿回轉 部件26的軸向大體等間距地安裝于支架24上。這樣，支承部件25在上、下、左、右各方位 支撐回轉部件26，使得回轉部件26具有較好的受力狀況，避免了回轉部件26在工作中發(fā)生 側向翻轉，提高了翻轉機的安全性能。 顯然地，上述托輪和導向輪的數(shù)量也不局限于四個，也可以根據實際工況設計托 輪和導向輪的數(shù)量。 以上對本實用新型所提供的一種翻轉機進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例 對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用 新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實 用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入 本實用新型權利要求的保護范圍內。
權利要求一種翻轉機，其主動端和從動端均進一步包括轉動架(22)、固定座(23)、安裝于固定座(23)上的支架(24)以及與所述支架(24)固定連接的升降裝置(30)，所述主動端具有減速器(21)；其特征在于，還包括安裝于所述支架(24)上的支承部件(25)，所述支承部件(25)活動支撐有徑向截面的邊界線為圓形的回轉部件(26)，以便所述回轉部件(26)繞其軸向相對于所述支承部件(25)轉動，所述轉動架(22)大體同軸地安裝于所述回轉部件(26)的側壁；主動端的回轉部件(26)具有外齒，且通過外齒與所述減速器(21)的齒輪(211)嚙合。
2. 根據權利要求l所述的翻轉機，其特征在于，所述支承部件(25)為回轉軸承的內圈， 且回轉部件(26)為所述回轉軸承的外圈，所述支承部件(25)與所述回轉裝置(26)之間安 裝有回轉體(27)。
3. 根據權利要求2所述的翻轉機，其特征在于，所述支承部件(25)的外圈與所述回轉 部件(26)的內圈均沿其各自的周向開設有滑道，所述回轉體(27)為安裝于所述滑道內的 單排滾珠。
4. 根據權利要求3所述的翻轉機，其特征在于，所述支承部件(25)通過螺釘與所述支 架(24)固定連接。
5. 根據權利要求4所述的翻轉機，其特征在于，所述支架(24)包括大體呈圓形的連接 板，所述支承部件(25)通過螺釘與所述連接板固定連接。
6. 根據權利要求l所述的翻轉機，其特征在于，所述支承部件(25)包括沿徑向支撐所 述回轉裝置(26)的托輪、以及沿軸向支撐所述回轉部件(26)的導向輪。
7. 根據權利要求6所述的翻轉機，其特征在于，所述托輪和所述導向輪的數(shù)量均為四 個，且分別沿所述回轉部件(26)的周向大體等間距地設置。
8. 根據權利要求1至7任一項所述的翻轉機，其特征在于，所述回轉部件(26)的軸向 厚度范圍為90mm 110mm。
9. 根據權利要求8所述的翻轉機，其特征在于，所述回轉部件(26)的軸向厚度為 100mm。
10. 根據權利要求1至7任一項所述的翻轉機，其特征在于，所述回轉部件(26)的側壁 安裝有圓盤(29)，且所述轉動架(22)與所述回轉部件(26)通過所述圓盤(29)連接。
11. 根據權利要求1至7任一項所述的翻轉機，其特征在于，所述升降裝置(30)包括與 動力機構連接的絲杠(301)以及與所述絲杠(301)配合的絲母(302)，所述支架(24)安裝 于所述絲母(302)上。
12. 根據權利要求11所述的翻轉機，其特征在于，所述支架(24)與所述絲母(302)之 間通過相互垂直的第一鉸接軸和第二鉸接軸連接。
專利摘要本實用新型公開了一種翻轉機，其主動端和從動端均進一步包括轉動架(22)、固定座(23)、安裝于固定座(23)上的支架(24)，以及與所述支架(24)固定連接的升降裝置(30)，主動端具有減速器(21)；還包括安裝于支架(24)上的支承部件(25)，支承部件(25)活動支撐有徑向截面的邊界線為圓形的回轉部件(26)，轉動架(22)大體同軸地安裝于回轉部件(26)的側壁；主動端的回轉部件(26)具有與減速器(21)的齒輪(211)嚙合的外齒。這樣，通過支承部件(25)和回轉部件(26)縮小了翻轉機的縱向尺寸，從而減小了翻轉機的占地面積；另外，簡化了設備的結構，從而節(jié)約了生產和制造成本。
文檔編號B23K37/04GK201471194SQ20092016280
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權日2009年9月1日
發(fā)明者吳天元, 崔禹, 潘洪流, 鄧傳福, 馬敏建 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司