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翻板机研究的文献综述

翻板机是翻转设备的一种，它在钢铁冶金行业有着广泛的应用，是一种十分实用的专用机械设备。钢板生产是一个综合性的过程，要注重各个生产环节的连接关系，协调好板与板之间的连接性，对钢板质量进行严格检查，翻板是质量检查中不可或缺的一个环节，图一为曲柄滑块机构图。这种结构一般适用于曲柄结构中，保证曲柄能够借借助结构力使滑块做循环运动，相当于一个动力的转化结构。曲柄滑块具有承载能力大、利于润滑、磨损轻、寿命长、易于加工等特性[1]。

图1曲柄滑块机构

图2为翻板机结构图，翻板机具有结构化的特点，组成构件比较多，主要由电机、减速器和翻板机，而翻板机又可以细化为多种小的零件，相互连接、共同作用。“电机的作用是为自动翻板机提供动力，减速器的作用是降低转速的同时提高输出扭矩，为翻板机构中的曲柄连杆机构提供低转速、大扭矩的动力，而曲柄滑块机构则是翻板机实现正确动作的变换机构[2]。

1-连接臂；2-同步轴；3-曲柄轴；4-曲柄；5-压杆；6-压杆头；7-连接板；8-翻转臂；9-钢板

图2翻板机结构图

翻板机在生产线上可以分为三种：

（1）气动翻板具有一定的转折性，主体构件由气缸组成，结构分化程度高，翻板周期处于可调控状态，结构性能不稳定，容易出现破损的情况。

（2）液压翻板，由液压系统提供翻板动力，一般接板杆与抬起杆上均至少有一个液压缸，工作过程相对比较稳定。但对于翻板的控制难度比较高，特别是电控部分，运行过程中能耗较大，成本预算相对来说比较高。

（3）机械翻板，按结构可以分为四杆机构和六杆机构等。组成构件相对比较多，机构之间的运行都是相互连接的，同时翻板之间的间隔周期都是不固定的，机械翻板中涉及的主要构件包括离合器、减速机、曲柄摇杆机构，不同构件的作用优势不同，离合器促进电机持续性运转，机械翻板机的运行比较稳定，运行过程中不会产生过大的波动，而且折板不容易破碎。但是因为两个同轴的曲柄传递到翻转臂上的运动放大，设备的安装调试较难[3]。

国外对于翻转机的研究相对来说比较全面，起步也比较早，形成了一套系统性的生产机制，覆盖范围非常广泛，生产的翻转机其翻转能力非常强大，这里我们主要以关键几种翻转机类型进行说明。美国bushman设备公司生产了关于翻转机的一系列产品，具体包括CL型翻转机、L型液压翻转机、头尾架式翻转机、O型翻转机。

CL型翻转机、O型翻转机和C型翻转机具有明显的连接性，它们的结构形状较为特殊，从主体结构上来看，这类翻转机的主体外轮廓呈一个圆柱形状，滚轴中心连接着圆柱中心轴线，通过结构优势进行约束，使构件连接更为稳定。

其中CL型翻转机工作台为L型，受力均匀，承载重量大，主要用于大型回转零件如钢卷，模具等大型零件的翻转[7]。这类翻转机具有可调控性，以链条连接的方式进行驱动，能够超负荷运载。

韩国samilmfg公司生产的L型和可变型液压板式翻转机，它的液压缸驱动系统和控制系统均封闭在防尘罩内，其翻转过程如板式翻转机的工作台是板状结构，翻转过程中依靠重力封闭和定位，无需装夹，占用空间小，采用液压驱动翻转[8]。

板式翻转机受两个定位面角度波动影响，可以将板式翻转机细化为L型和可变型翻转机。不同的翻转机其角度变化是不一样的，L型翻转机工作台面的度数可以达到90°，呈直角状态，所以翻转难度不大，使用驱动系统就可以实现翻转。可变型翻转机由两个板状工作台构成，两个板状工作台各自带有一套驱动系统，都是独立翻转，不会相互影响，具有极强的自主性。

在这几年的发展中，翻转机在各个行业领域中都有一定的应用，其中又以制造业为主，在机械快速发展的21世纪，更是为翻转机的发展提供了基础，随着科学技术的提升，使得翻转机有着更多样化的选择，翻转机种类也越来越全面。

我国对于翻转机的研究起步较为晚，C型垛料翻转机在2003年的时候首次出现，这种翻转机的结构较为紧凑，它主要采用了中囊式夹度结构，将垛料与料架紧紧的依靠在一起，使垛料处于一个稳定的状态，与翻转机的中心重合，降低翻转过程中的冲击力。

C型翻转机和O型翻转机之间存在一定的连接性，结构特点较为明显，与火车翻车机有着类型的地方，两种翻转机在汽车自动化生产中的应用频率比较高，满足中小型工件的翻转需求。

武汉博生工业技术工业生产了两种类型的翻转机，分别是自由移动式和轨道移动式，能够调控的负载范围极高。头尾架式翻转机的主要特点是依靠头尾夹紧装置夹紧工件，有的尾架还可以移动，以便方便工件的装夹，有的还装配有升降系统，进而方便调整工件的装夹高度，之后由车体两侧的翻转机构在绕自身水平中心轴线回转的同时带动工件一起翻转[9]。这种翻转机的灵活性比较高，能够自由翻转变位，满足多样化的变位需求，当然也存在一定的局限性，如果截面尺寸过大，这种翻转就不能满足，