在運輸和加工過程中經常需要對零件進行翻轉，傳統方法一般采用天車實現翻轉，這種吊裝式翻轉方法對于粗糙的大型構件比較適用，而對于精度要求高、外形特殊的構件，常常需要設計滿足特定要求的翻轉機。在沖壓場合中，工件沖壓完成常需要將上下表面翻轉，送入下一沖壓工序進行沖壓。傳統沖壓生產由人工手動翻轉，但隨著沖壓自動化水平不斷提升，機器人輔助沖壓自動生產線逐漸代替傳統翻轉方式。其中，有采用兩個六自由度機器人，兩者之間可直接交換翻轉 ；對于采用五自由度非標機器人，則需借助臨時承料臺實現工件翻轉和轉移 ；對于采用四自由度非標機器人，可由兩個非標機器人和一臺翻轉機配合完成。本文針對采用四自由度非標機器人的翻轉機系統進行設計。

1 機械結構設計

1.1 翻轉要求

首先由機器人將工件放置于翻轉機的承料臺上，翻轉機感應到工件，然后進行翻轉，這樣就可實現被放置工件上下表面調換。要實現此要求，一般要求工件放置好后需要將工件夾緊，旋轉機構將其翻轉 180°，夾緊機構松開。

1.2 結構設計

左右翻轉機的機械結構如圖 1 所示。整個機構主要由工件夾持機構、翻轉機構和支撐架三部分構成。其中，工件夾機構主要由一個伸縮氣缸、鋁型材承料支架和多個定位塊構成 ；翻轉機構是由一臺配減速器的步進電機、膜片式聯軸器、軸承和轉動支撐板組成，其固定于轉動支撐板上，設計的減速器傳動比為 15∶1 ；支撐架主要由矩形的底箱和兩根帶上橫桿的立柱構成，控制電箱放置于底箱內，三色報警指示燈固定于橫桿上。