國內外翻轉機發展現狀概述

[摘要]論文對國內外翻轉機的現有類型進行了分析和探討，歸納出常見的柱狀翻轉機、板式翻轉機和頭尾架式翻轉機這三種翻轉機構的結構特點和組成，總結出了三種翻轉機構的結構特征、翻轉過程以及翻轉原理，并分別對國內外翻轉機的發展現狀進行了簡單的總結分析，得出了目前國際上翻轉機的發展趨勢，同時總結出了我國現有翻轉機的發展現狀、發展前景以及發展方向，為原有翻轉機結構的改進及新型翻轉機結構的設計打下了基礎。

[關鍵詞]翻轉機；柱狀翻轉機；板式翻轉機；頭尾架式翻轉機

[中圖分類號]TH6

翻轉機是一種改變操作對象位置或姿態的專用設備，根據其實現的性能可分為鋼卷翻轉機，模具翻轉機，鋼板翻轉機，垛料翻轉機，焊接翻轉機；根據其結構形式可分為頭尾架式翻轉機，柱狀翻轉機和板式翻轉機；根據其驅動方式可分為液壓翻轉機和機械翻轉機。

1 國外翻轉機的發展現狀

國外翻轉機的生產技術已經比較成熟，涵蓋了上百種系列及型號的翻轉機產品，翻轉能力范圍0.1噸～120噸。下面介紹幾種典型的翻轉機類型。

美國Bushman設備公司所生產的翻轉機包括CL型翻轉機、L型液壓翻轉機、頭尾架式翻轉機、O型翻轉機等幾乎所有種類的產品。

CL型翻轉機、O型翻轉機和C型翻轉機可統稱為柱狀外廓翻轉機。分析其特點發現：該類翻轉機主車體外廓為圓柱狀滾圈架，主車體滾轉中心即為圓柱中心軸線；利用外廓為圓柱狀的內側L型或U型工作臺約束工件，使工作臺連同工件圍繞虛擬的圓柱中心軸進行滾轉實現工件翻轉。

其中CL型翻轉機工作臺為L型，受力均勻，承載重量大，主要用于大型回轉零件如鋼卷，模具等大型零件的翻轉[1]。如圖1所示，該翻轉機為單自由度，由鏈條驅動的L型工作臺的90°翻轉機，其翻轉過程見圖2，負載范圍1噸～120噸。

韓國SAMIL MFG公司生產的L型和可變型液壓板式翻轉機如圖5所示，它的液壓缸驅動系統和控制系統均封閉在防塵罩內，其翻轉過程如板式翻轉機的工作臺是板狀結構，翻轉過程中依靠重力封閉和定位，無需裝夾，占用空間小，采用液壓驅動翻轉[2]。

板式翻轉機根據工作臺兩個定位面間的角度變化分為L型和可變型翻轉機。L型翻轉機工作臺由兩個固接成90°的板組成，一般只需一套驅動系統即可完成翻轉。可變型翻轉機的工作臺是由兩個板狀工作臺鉸接起來的，左右各有一套驅動系統，翻轉時左右兩側互不干涉，可根據工件形狀轉至不同的角度，因此也可用作某些異形工件的翻轉。

除此之外，德國和日本的翻轉機生產技術也比較成熟。

2 國內翻轉機的發展現狀

近幾年，翻轉機已成為我國制造業的一種不可或缺的設備，特別在機械制造行業更是獲得了廣泛的應用。隨著產業技術的進步，已經開發的翻轉機約有十余個產品系列，近百余種規格。下面介紹幾種技術比較成熟的翻轉機產品。

2003年濟南二機床集團公司成功研制了國內首臺C型垛料翻轉機如圖7所示[3]，其翻轉過程如圖8所示。該垛料翻轉機使用對中囊式夾緊結構將垛料與上料架靠緊，保證垛料的重心和翻轉機的中心可以最大限度的重合，以減少翻轉時受到的沖擊，使翻轉過程平穩可靠。

C型翻轉機與O型翻轉機均屬于柱狀外廓翻轉機，兩者結構比較相近，類似于火車翻車機，主要用于汽車自動化生產線上薄板垛料以及形狀規則的中小型工件等的翻轉，依靠上下平臺夾緊工件。

武漢博生工業技術公司生產的頭尾架式翻轉機包括自由移動式和軌道移動式兩種，其翻轉過程如圖9所示，負載范圍達到3噸～20噸。

頭尾架式翻轉機的特點是依靠頭尾夾緊裝置夾緊工件，有的尾架可移動以方便工件裝夾，有的還配有升降系統可調整工件裝夾高度，然后由車體兩側的翻轉機構在繞自身水平中心軸線回轉的同時帶動工件一起翻轉[4]。這種翻轉機構主要用于車體，轉向架，型鋼等長寬比例較大的工件在機械加工、裝配、焊接、檢修、清洗或者搬運過程中的翻轉變位，不適合截面尺寸較大的工件；而且工件翻轉時其縱軸重心坐標應盡量與翻轉機的回轉中心軸線重合，避免造成工件的偏心矩過大。

目前國內翻轉機生產的主要特點是“一次需求，一次設計”；通用程度及互換性較低；沒有統一的產品行業標準。

3 結論

綜上所述，國內外現有的翻轉機設備具有相同的特征：以主車體滾轉為主要運動形式，機構一般具有1～2自由度；以工件翻轉90°居多、約束工件的為L型或可變L型工作臺；缺乏統一的國際標準和應用理論研究的支撐。

參 考 文 獻

[1]麥貫之，朱紅安. 翻轉機[P]. CN：200420044376.4，2005-3-23.

[2]馮消冰，王偉，任偉華，等. 風機葉片模具液壓翻轉機構的設計[J]. 機床與液壓，2011，39（4）：66-69.

[3]濟南二機床研制成功國內首臺垛料翻轉機[J]. 鍛壓裝備與制造技術，2003，（4）：72.

[4]王清林. 轉向架翻轉機[P]. CN：02210873.4，2003-1-15.

作者簡介：杜聿靜，女，1981年出生，在讀工程碩士，助理講師。主要研究方向為機械工程。目前從事機械類相關課程的教學及研究工作。

王雷，女，1985年出生，碩士，助理講師。主要研究方向為機械工程。目前從事機械類相關課程的教學及研究工作。