CN101218165A - 托盘夹持设备 - Google Patents

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Abstract

托盘夹持设备(100)装配在材料装卸车辆(200)的叉(202)之间。该设备使用一对可水平移动的夹爪(102，108)来夹持托盘的纵梁。夹爪被弹性推向彼此以夹持纵梁，从而被夹持的托盘不会离开叉。夹爪被装配成可相对于装配销(106，112)进行枢轴转动和滑动运动，装配销(106，112)与将夹爪连接到设备底部(142)的连杆(143)一起，在托盘离开叉的情况下使夹爪闭合变紧。夹爪的枢轴转动和滑动运动有助于使夹爪与叉车不完全对齐的托盘对齐。压下脚踏板(120)使夹爪从闭合位置移动到锁定打开位置以接收托盘纵梁。夹爪还可被移动到未锁定打开位置上以接收具有更大宽度的中心纵梁。通过将操作设备从未锁定打开位置上释放，夹爪移向其闭合位置。

Description

托盘夹持设备
技术领域
本发明总体上涉及材料装卸车辆，且更特别地涉及与这种车辆的叉有关的托盘夹持设备，该设备用于选择性地夹持或抓取由叉支撑的托盘的中心肋或纵梁以有效地将托盘锁在叉上和使之不能离开叉。
背景技术
在本领域公知有多种托盘夹持器和其它的托盘锁紧设备。在美国专利2,256,454中，叉车包括装在其叉上方的负载推动架和一对托盘夹具。开动夹具和负载推动架将堆积的包裹负载推离托盘(负载被堆叠在该托盘上)，与此同时，在负载被推离托盘时，夹具与托盘的中心肋接合以将托盘保持在叉车上。在图3和4中最佳示出的托盘夹具包括由凸轮板启动的一对抓钩和由电磁铁或双作用液压缸操作的展开叉。抓钩与加在用于叉车的托盘的中心肋上的钩梁接合。在图7中示出的另一个托盘夹具包括与叉一体的突出部和形成在与车辆一起使用的托盘的顶部表面下侧上的插孔。
托盘夹持设备的另一种当前流行形式包括被动锁紧夹持器，在该夹持器中，由托盘离开叉的运动引起的单凸轮作用力或双凸轮作用力将一个或多个凸轮楔入托盘中心肋或纵梁以阻止托盘离开叉。在图1-4中举例说明了这种托盘夹持器的结构和操作，其中脚踏板10控制缆绳12的伸展以抵抗扭力弹簧16(被装配以将楔形凸轮14移向关闭位置)的作用力将楔形凸轮14移至打开位置。如图2-4所示，在托盘被接合时，楔形凸轮14容纳各种宽度的中心肋或纵梁17。一旦已将纵梁移入其可自由移入的楔形凸轮14中，那么通过牢固夹紧纵梁的楔形凸轮14的凸轮作用阻止纵梁退出。
在美国专利6,767,175中公开了托盘夹持设备的另一种形式，其中如图3-5所示那样，放置在挑拣车的叉之间的锁杆具有放置在该锁杆的顶部末端的上表面上的锥形部分。在叉被插入托盘时，如果锥形部分接触托盘的上平台板的端面，那么锁杆向下转动。如果没有发生接触，那么锁杆则在托盘被提起时向下转动。当着落传感器(landingsensor)被磁铁启动时，见图3和图7a-7d，锁杆立即被驱动且锁紧操作开始。锁杆的末端推动或压力接触托盘下平台板的上表面，并且托盘被锁紧。减震器提供弹性力，以确保不受因叉车运动引起的振荡的影响，保持与锁杆的接合。
虽然公知的托盘夹持设备各有其自己的优点和缺点，但是目前有必要提高现有技术水平和提供改变现有设计并具有某些特征的新型托盘夹持设备，该新型托盘夹持设备的这些特征是便于由装配有该新型夹持设备的叉车执行材料装卸操作。
发明内容
目前，安装在材料装卸车辆的叉之间用于抓取要被该叉车移动的托盘的中心纵梁的托盘夹持设备可满足这种需求。该托盘夹持设备包括：具有闭合位置的一对可水平移动的夹爪，在该闭合位置上，夹爪被弹性推向彼此以与纵梁接合，从而抓取该纵梁并因此将对应的托盘夹持到叉。这些夹爪以可枢轴转动的方式安装和联接到夹持器底部以使得被夹持的托盘试图离开叉的运动会导致夹爪更紧密地合拢在纵梁上。操作设备，如图示那样的脚踏板和相关连杆，将夹爪从它们的闭合位置移至其中夹爪被分开第一距离以接收高达第一距离的中心纵梁的锁定第一打开位置和其中夹爪被分开比第一距离大的第二距离的未锁定第二打开位置，其中夹爪可接收高达第二距离的中心纵梁，并且其中当从该未锁定第二位置释放操作设备时，夹爪移至其闭合位置。通过用销狭槽装配夹爪使得夹爪可围绕销枢轴转动和沿该销滑动，使得夹爪与托盘的对齐且因此托盘夹持器进入托盘更加容易。操作设备可包括脚踏板，其可以在弹簧受到朝向其完全起来位置偏压的情况下在完全起来位置与完全压下位置之间移动。
根据本发明的一个方面，材料装卸车辆包括要被插入具有中心纵梁的托盘的一对叉和用于抬起叉的提升设备。托盘夹持设备装配在叉之间，该托盘夹持设备包括具有闭合位置的一对夹爪，其中在闭合位置上，夹爪被弹性推向彼此以接合中心纵梁。设有操作设备以将夹爪从其闭合位置移至其中夹爪被分开第一距离的锁定打开位置和移至其中夹爪被分开比该第一距离大的第二距离的未锁定打开位置。
根据本发明的另一个方面，材料装卸车辆包括要被插入具有中心纵梁的托盘的一对叉和用于抬起叉的提升设备。托盘夹持设备装配在叉之间，该托盘夹持设备包括具有闭合位置的一对夹爪，其中在闭合位置上，夹爪被弹性推向彼此以接合中心纵梁。枢销被提供用于装配夹爪，并且当夹爪在闭合和打开位置之间移动以接收中心纵梁时能够围绕该销进行枢轴转动和滑动运动。
操作设备可以包括可在完全起来位置和完全压下位置之间移动的脚踏板。在脚踏板被使用时，脚踏板可受到朝向其完全起来位置的弹簧偏压。在夹爪处于锁定打开位置时，踏板可被保持在与处于完全起来位置和完全压下位置之间的夹爪锁定打开位置对应的部分压下位置。
附图说明
图1-4说明了被动锁紧托盘夹持设备，其中由托盘试图离开叉的运动引起的双凸轮作用力被用于夹持托盘纵梁；
图5和6是在第一和第二夹爪处于闭合状态时，从设备的两侧看去的根据本发明的托盘夹持设备的等轴侧视图；
图7和8分别是图5和6的托盘夹持设备的第一夹爪和第二夹爪的等轴侧视图；
图8A是第二夹爪的俯视图，其说明了第二夹爪围绕用于操作第二夹爪的以可枢轴转动的方式装配在夹持器底部上的连杆和销的枢轴转动和滑动运动；
图9是在夹爪处于闭合状态时，图5和6的托盘夹持设备的俯视图；
图10是图5和6的托盘夹持设备的一部分的等轴侧视图，其示出了与连杆销相配合以将夹爪保持在锁定打开位置上的枢轴转动闩锁；
图11-13说明了枢轴转动闩锁机械装置，其与图9和10的托盘夹持设备一起对图10的枢轴转动闩锁的操作进行说明；
图14是图5和6的托盘夹持设备的俯视图，其示出了处于锁定打开位置的夹爪；
图15是图5和6的托盘夹持设备的俯视图，其中示出的夹爪处于其完全打开位置以接收最大宽度的托盘纵梁和将夹爪从其锁定打开位置上释放；
图16是包括本发明的托盘夹持设备的说明性实施例的材料装卸车辆的透视图；
图17是装配有本发明的托盘夹持设备的图16的操作员平台的一部分和叉的俯视透视图；
图17A是在图17中示出的操作员平台的一部分的俯视透视图，其中将底板盖除去以展现本发明的托盘夹持设备的装配；以及
图18是装配有本发明的托盘夹持设备的操作员平台的一部分和叉的仰视透视图。
具体实施方式
现在将参考附图5-18描述本申请的托盘夹持设备，在图5-18中举例说明了安装在材料装卸车辆200的叉202之间的托盘夹持器100的当前优选的结构，其中车辆200包括用于抬起叉202的提升设备216(在图16中示出)。托盘夹持器100包括第一夹爪102，其在图7中被最好地示出且包括侧向延伸的夹爪部分102C，该夹爪部分具有狭槽104，狭槽104接收枢销106，使得第一夹爪102被装配成可围绕销106枢转和沿销106滑动。在图8和8A中最佳示出的第二夹爪108也包括侧向延伸的夹爪部分108C，该夹爪部分具有狭槽110，狭槽110接收枢销112，使得第二夹爪108被装配成可围绕销112枢轴转动和沿销112滑动。在车辆200的夹爪102、108和叉202与托盘不是非常合适时，夹爪102、108的枢转和滑动运动使托盘夹持器与托盘纵梁的接合更容易。夹爪102、108可被操作夹持在宽度范围为约1英寸-约7英寸(适于工作实施例)的托盘纵梁上，然而，可以改变本申请的托盘夹持设备100的尺寸以及狭槽104、110的角度以配合所要求的其它托盘纵梁的尺寸范围。可以想到：对于托盘夹持器100，还能改变夹爪102、108的说明性形状以例如减少夹爪102、108的重量。
采用该说明性实施例中的踏板120形式的操作设备被压下以打开夹爪102、108，同时踏板120的受压受到踏板重置弹簧121的反抗。在踏板120被压下时，连杆140A最终用力拉动包含销140的联接装置，其中销140延伸穿过连杆140A的弓形狭槽140B且还穿过夹爪102、108的孔102B和108B(见图7和8)。销140诸如以焊接的方式固定连接到枢轴连杆143，该枢轴连杆143接着以可枢轴转动的方式装配在销143A上，而销143A诸如以焊接的方式固定装配到用于托盘夹持器100的支撑架142且从该支撑架上伸出。在连杆140A用力拉动销140时，枢轴连杆143转动分开，且在枢轴连杆143转动分开时，夹爪102、108被迫分别围绕销106、112枢轴转动且分别在狭槽104、110中滑动。在该说明性实施例中，夹爪102、108围绕销106、112的枢轴转动放大了它们的运动，因此在夹爪102、108上限定出夹紧表面的齿T的展开量大于销140在狭槽140B内的展开量。例如，在本发明的一个实施例中，在夹爪102、108上限定出夹紧表面的齿T的分开量可以约为销140在狭槽140B内的分开量的15倍。在销140穿过各自在狭槽140B中的弧形摆动时，狭槽104、110允许销140与销106、112之间的距离发生变化，见图8A。
可以将夹爪102、108打开至锁定打开位置，在该位置上，通过具有从闩锁连杆122上伸出且与被弹簧128偏置到如图10和11所示的中立位置上的枢轴转动闩锁126接合的销124的闩锁连杆122的相互作用，使夹爪102、108分开约5.65英寸(适于托盘夹持器100的工作实施例)，见图12和14。虽然弹簧128示出为拉伸弹簧，但是也可以使用其它弹簧和弹性偏压结构。例如，围绕其上装配有枢轴转动闩锁126的轴设置的扭力弹簧可连接在枢轴转动闩锁126与支撑架142之间。在夹爪102、108处于锁定打开状态时，包括所说明的托盘夹持器100的材料装卸车辆的操作员可以在不需要将他/她的脚保持踏在踏板120上以保持夹爪102、108打开的情况下靠近具有高达约为5.5英寸的纵梁的托盘。在锁定打开位置上，销124接合闩锁126的槽口126N的圆形部分(见图11-13)，由于闩锁连杆122的长度以及闩锁连杆122和闩锁126的取向，如图12中最佳示出的那样，闩锁连杆122不能向着叉202枢轴转动，从而将夹爪102、108保持在锁定打开位置上。
在该说明性实施例中，通过踏板120保持在与夹爪102、108的锁定打开位置对应的部分压下位置上，可使操作员意识到托盘夹持器100处于锁定打开位置上。当然，踏板120可返回到其完全起来的位置上，且诸如视觉或声音信号设备这样的其它指示器也可被用来向操作员指示托盘夹持器100的锁定打开位置。因此，虽然不是必需的，但是所描述的踏板120的定位可提供一种简单、便宜且便利的向操作员传达托盘夹持器100的操作状态的方式。必要时，闩锁126的形状还可以通过踏板120提供反馈，从而操作员在踏板已被向下推动足够远以至于将夹爪102、108锁定在锁定打开位置上时能有所感觉。
在夹爪102、108处于其闭合位置或正夹持着托盘纵梁时，踏板120返回至其完全起来位置。例如，如图6和11所示，开槽连杆144使踏板120返回其完全起来位置。开槽连杆144在闩锁连杆122的与销124伸出侧相反的那侧接收销124的延伸部分124A，因此它可在夹爪102、108接合托盘纵梁时沿着销124的延伸部分124A滑动而不会影响踏板120的位置。
为了将夹爪102、108从锁定打开位置上释放以便它们移向闭合位置或合拢在已被置于夹爪102、108之间的托盘纵梁上，操作员进一步按压踏板120，例如超过与锁定打开位置对应的踏板位置。踏板120的进一步按压移动夹爪102、108，使得它们朝向约为7英寸(适于工作实施例)的完全打开位置打开，并将夹爪102、108从锁定打开位置上释放。当然，其它的完全打开宽度也可用于本发明中。由于通过使用踏板120，夹爪102、108的打开宽度可比它们的锁定打开位置更宽，因此通过利用踏板120完全打开夹爪102、108，操作员还可接合具有宽度高达大约为7英寸(适于工作实施例)的纵梁的托盘。
在踏板120被按压超过锁定打开位置时，销124越过闩锁126，从而将销124从槽口126N中释放出来且闩锁126向前移至其弹簧偏压位置(如图13所示)。夹爪102、108的在紧接着将销124从槽口126N中释放之后的位置与夹爪102、108的完全打开位置之间的位置在此被称作未锁定的打开位置。当在未锁定的打开位置上释放踏板120时，由于闩锁连杆122如图13中的箭头A所示那样枢轴转动，闩锁连杆122转回至它在图11中示出的位置，并且销124越过闩锁126。夹爪夹持弹簧130、132在支撑架142与夹爪102、108的弹簧接收延伸部分102A和108A之间延伸以迫使夹爪102、108关闭。如果托盘试图脱离托盘夹持器100，那么由于夹爪102、108的枢轴转动动作和枢轴连杆143的枢轴转动动作产生的附加力，由夹爪夹持弹簧130、132施加的夹持力会变大。在图8A中最佳示出了枢轴连杆143的操作，其中仅示出了夹爪108，因为与夹爪102相关的枢轴连杆的操作基本上是与此大致相同的。
如图16、17、17A和18所示，托盘夹持器100装配在车辆200的底板204的下方。通过合适的连接器208，诸如螺栓/螺帽组合，支撑架142的后部以可枢轴转动的方式装配到夹持器支撑件206，同时支撑架142的前部由一对大致水平的支撑表面142A支撑，该支撑表面142A与在第一和第二夹持器支撑构件212、214之间延伸的横梁210接合。通过支撑架142围绕连接器208的枢轴转动运动，使夹爪102、108与不完全处于相关材料装卸车辆的叉中心的托盘的对齐变得容易。通过诸如在104、106、110、112和140上与夹爪102、108的狭槽和销连接使夹爪102、108具有的柔性也有助于夹爪102、108与不完全处于叉中心的托盘的对齐。
虽然从上述描述中可明显看出托盘夹持器100的操作，但是现在将简单描述其使用。对于包括本申请的托盘夹持器100的、诸如图16的叉车200的材料装卸车辆，操作员使用该叉车接近要移动的托盘，以使叉车的叉对齐接合托盘中的开口，其中该开口在托盘纵梁的两侧各有一个。假定正在装卸的是普通尺寸的托盘，即该托盘的纵梁可与处于锁定打开位置上的托盘夹持器100的夹爪接合，操作员已将夹爪置于通过部分按压的踏板或其它方式得以指示的锁定打开位置。否则，操作员压下踏板且将夹爪置于可通过踏板感受到的锁定打开位置(或压住踏板)。然后托盘被接合，操作员将踏板压低至超过锁定位置的位置(或者在踏板未被压低至锁定位置的情况下释放踏板)，但没有必要压低至完全打开位置，尽管在夹爪处于锁定打开状态时，将踏板压低至完全压下位置将能确保夹爪脱离锁定位置。然后释放踏板，夹爪合拢在托盘纵梁上。然后按照要求移动托盘，且一旦要求回位，踏板被再次压下以使托盘夹持器100与托盘脱开。
为了加快托盘装卸操作，操作员可将托盘夹持器100置于其锁定打开位置上，以使其准备好夹持下一个要移动的托盘。虽然托盘夹持器的锁定打开位置一般被选定成使大多数(如果不是所有的话)的常用托盘能够方便地利用包括该托盘夹持器的材料装卸车辆，但是其纵梁宽度超过对应于夹爪锁定打开位置的宽度的托盘仍然适用。对于具有超大尺寸纵梁的托盘，操作员可通过将踏板完全压下并保持压住踏板直至托盘即将被夹持，手动地将托盘夹持器100开动至其完全打开位置。然后释放踏板以夹持托盘纵梁，然后如前所述那样移动夹持在叉上的托盘。在将要释放托盘夹持器时，再一次完全压下踏板以完全打开夹爪并释放托盘。
因此，在已经通过参考本申请的发明的优选实施例详细地描述了本申请的发明的情况下，可能的改进和变化显然不会脱离本发明的精神。

Claims (24)

1.一种材料装卸车辆(200)，其包括：
一对叉(202)，其要被插入具有中心纵梁的托盘；
提升设备(216)，其用于抬起所述叉；
装配在所述叉之间的托盘夹持设备(100)，所述托盘夹持设备包括一对夹爪(102，108)，所述夹爪具有所述夹爪被弹性地推向彼此以与中心纵梁接合的闭合位置；以及
操作设备，其用于将所述夹爪从其闭合位置移至所述夹爪被分开第一距离的锁定打开位置和移至所述夹爪被分开比所述第一距离大的第二距离的未锁定打开位置。
2.如权利要求1所述的材料装卸车辆(200)，其中托盘试图离开所述叉(202)的运动导致所述夹爪(102，108)增加作用在纵梁上的夹紧力。
3.如权利要求2所述的材料装卸车辆(200)，其包括枢销(106，112)，该枢销将所述夹爪装配到支撑架(142)以在所述夹爪(102，108)在所述闭合和打开位置之间移动时围绕所述枢销作枢轴转动运动。
4.如权利要求3所述的材料装卸车辆(200)，其中每个夹爪(102，108)包括用于接合纵梁的夹紧表面(T)，每个夹爪的所述夹紧表面位于与纵梁的与各自枢销(106，112)相对的一侧上。
5.如权利要求4所述的材料装卸车辆(200)，其包括在每个所述夹爪(102，108)与所述支撑架(142)之间延伸的枢轴连杆(143)。
6.如权利要求1所述的材料装卸车辆(200)，其包括在每个所述夹爪(102，108)与所述支撑架(142)之间延伸的枢轴连杆(143)。
7.如权利要求6所述的材料装卸车辆(200)，其包括枢销(106，112)，该枢销将所述夹爪(102，108)装配到所述支撑架(142)以在所述夹爪在所述闭合和打开位置之间移动时围绕所述枢销作枢轴转动运动。
8.如权利要求7所述的材料装卸车辆(200)，其中所述夹爪(102，108)被进一步装配以围绕所述枢销(106，112)进行滑动运动。
9.如权利要求6所述的材料装卸车辆(200)，其中通过联接装置(140)将每个枢轴连杆(143)连接到各自的夹爪(102，108)，并且所述操作设备包括在所述联接装置中与所述夹爪连接的连杆(140A)。
10.如权利要求9所述的材料装卸车辆(200)，其中所述联接装置(140)将所述夹爪(102，108)连接到所述操作设备的所述连杆(140A)以围绕所述联接装置进行枢轴转动和滑动运动。
11.如权利要求1所述的材料装卸车辆(200)，其中所述夹爪(102，108)被装配到支撑架(142)，并且所述支撑架通过连接器(208)以可枢轴转动的方式装配到夹持器支撑件(206)，所述支撑架可围绕所述连接器枢轴运动以使所述夹爪与纵梁对齐。
12.如权利要求1所述的材料装卸车辆(200)，其中所述操作设备包括踏板(120)，该踏板可在对应于所述夹爪(102，108)的所述未锁定打开位置的完全压下位置与对应于所述夹爪的所述闭合位置的完全起来位置之间移动，并且包括与所述锁定打开位置对应的预设的部分压下位置。
13.一种材料装卸车辆(200)，其包括：
一对叉(200)，其要被插入具有中心纵梁的托盘中；
提升设备(216)，其用于抬起所述叉；
装配在所述叉之间的托盘夹持设备(100)，所述托盘夹持设备包括一对夹爪(102，108)，所述夹爪具有所述夹爪被弹性地推向彼此以与中心纵梁接合的闭合位置；以及
枢销(106，112)，其用于将所述夹爪装配成在所述夹爪在所述闭合和打开位置之间移动以接收中心纵梁时，围绕所述销进行枢轴转动和滑动运动。
14.如权利要求13所述的材料装卸车辆(200)，其中所述夹爪(102，108)均包括夹紧端和相对的弹簧接收端，所述枢销(106，112)中的每一个均接合位于所述夹紧端和弹簧接收端中间的侧向延伸的夹爪部分(102C)。
15.如权利要求14所述的材料装卸车辆(200)，其包括操作设备，该操作设备用于使所述夹爪(102，108)在所述闭合和打开位置之间移动，并且在与各自枢销(106，112)隔开的联接装置(140)处附连到所述夹爪。
16.如权利要求15所述的材料装卸车辆(200)，其中所述联接装置(140)位于所述夹紧端和弹簧接收端中间，各个所述联接装置连接到在每个夹爪(102，108)与支撑架(142)之间延伸的枢轴连杆(143)。
17.如权利要求16所述的材料装卸车辆(200)，其中所述枢轴连杆(143)可枢轴运动，并且使所述夹爪(102，108)围绕所述枢销(106，112)进行枢轴转动。
18.如权利要求16所述的材料装卸车辆(200)，其中所述支撑架(142)通过连接器(208)以可枢轴转动的方式支撑到夹持器支撑件(206)，所述支撑架能够围绕所述连接器枢轴运动以使所述夹爪(102，108)与纵梁对齐。
19.如权利要求15所述的材料装卸车辆(200)，其中在所述夹爪枢轴运动期间，在所述联接装置(140)和每个夹爪(102，108)的各自枢销(116，112)之间的距离发生变化。
20.如权利要求15所述的材料装卸车辆(200)，其中所述联接装置(140)将所述夹爪(102，108)连接到所述操作设备的连杆(140A)以围绕所述联接装置进行枢轴转动和滑动运动。
21.如权利要求13所述的材料装卸车辆(200)，其包括操作设备，该操作设备用于使所述夹爪(102，108)在所述闭合和打开位置之间移动，其中所述操作设备包括用于将所述夹爪保持在锁定打开位置的闩锁(126)，在所述锁定打开位置上，所述夹爪被分开第一距离。
22.如权利要求21所述的材料装卸车辆(200)，其中所述操作设备可操作以将所述夹爪(102，108)移至未锁定打开位置，在所述未锁定打开位置上，所述夹爪被分开比所述第一距离大的第二距离。
23.如权利要求22所述的材料装卸车辆(200)，其中所述操作设备包括踏板(120)，并且所述闩锁(126)限定出所述踏板的在完全压下位置和完全起来位置之间的预设的部分压下位置。
24.如权利要求23所述的材料装卸车辆(200)，其中所述踏板(120)可从所述部分压下位置释放至所述完全起来位置，以将所述夹爪(102，108)移动至与纵梁接合的所述闭合位置。
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