CN103086300A

CN103086300A - 轻型堆垛机器人货叉装置

Info

Publication number: CN103086300A
Application number: CN2013100342767A
Authority: CN
Inventors: 文婷; 赵庆富
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2033-01-29
Also published as: CN103086300B

Abstract

轻型堆垛机器人货叉装置，包括以中叉连扳连接的两个中叉，两个中叉的下方分别通过滑轨结构连接一个下叉，两个中叉的上方分别通过滑轨结构连接一个上叉，从而使得下叉、中叉和上叉能够在同一方向上往复滑动，本发明采用线性滑轨连接上中下叉，从而大大提高货叉装置的定位精度，同时有效的减小了因滚动连接的间隙而造成的噪音，本发明保证了上叉伸出长度满足叉送要求，实现货叉装置的差动连接，保证了传动的平稳性、运动精度和定位精度，也进一步减小了采用链轮装置传动带来的噪音，缩小了货叉装置的结构尺寸、减轻货叉装置的重量，在节省资源能源减小噪音污染的同时，提高了工作稳定性和生产效率。

Description

轻型堆垛机器人货叉装置

技术领域

本发明涉及一种轻型堆垛机器人货叉装置。

背景技术

现代物料流通行业，产品和原材料采用现代化立体仓库周转储运应用日益广泛。立体仓库通常由固定的立体货架和自动化堆垛机器人组成，由堆垛机器人实现物料自动出、入库作业。堆垛机器人的主要工作装置是货叉装置，该装置装在堆垛机器人的载货台上，随载货台沿立柱轨道上下升降抵达货位，由货叉装置伸缩完成货物的存取作业。由于现有设计的局限性，导致其体积较大、定位精度差、运动噪音大、自重大，从而降低了工作效率和稳定性，同时给周围环境带来了噪音污染。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种轻型堆垛机器人货叉装置，通过对货叉装置滑动导轨、丝杠、齿轮差动等的设计，实现货叉装置的双向差动伸缩。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

轻型堆垛机器人货叉装置，包括以中叉连扳10连接的两个中叉3，两个中叉3的下方分别通过滑轨结构连接下叉1，两个中叉3的上方分别通过滑轨结构连接上叉4，从而使得下叉1、中叉3和上叉4能够在同一方向上往复滑动。

所述两个下叉1之间设置有下叉底板11，下叉底板11上表面设置有下叉齿条9，两个上叉4连接为一体，在连接部下表面设置有上叉齿条7，在中叉连扳10上设置有两个位于同一直线上的中叉差动齿轮8，两个中叉差动齿轮8向上与上叉齿条7啮合，向下与下叉齿条9啮合，从而组成带动上叉4运动的差动机构。

所述两个中叉差动齿轮8分别位于中叉3直线位置1/3和2/3处，从而使得上叉4以中叉3二倍的速度运动。

所述中叉连扳10上通过螺栓固定有轴承座6，轴承座6内部装有滚动轴承，中叉差动齿轮8通过键与短轴上键槽配合从而与短轴形成固定连接，并由短轴装配在轴承座6的滚动轴承中。

所述下叉底板11上固定有丝杠12，丝杠12通过丝杠上键槽与键的配合与丝杠齿轮13形成固定连接，与电机相连接的电机轴15通过轴上键槽和键与电机齿轮14形成固定连接，电机齿轮14与丝杠齿轮13啮合从而带动丝杠12做回转运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在上叉与中叉、中叉与下叉的连接中，一改传统的滚动连接方式，采用线性滑轨连接，从而大大提高货叉装置的定位精度，同时有效的减小了因滚动连接的间隙而造成的噪音。

2、在上叉与下叉上分别固定齿条，而两个差动齿轮分别固定在中叉三分之一处，当中叉伸缩存取货物时，由差动原理可知，上叉将以二倍于中叉的速度伸出，提高了效率，同时保证了上叉伸出长度满足叉送要求，实现货叉装置的差动连接。

3、中叉的运动由丝杠螺母机构驱动，保证了传动的平稳性、运动精度和定位精度，也进一步减小了采用齿轮、链轮装置传动带来的噪音。

4、通过上述结构的有效组合，可以明显的缩小货叉装置的结构尺寸、减轻货叉装置的重量，在节省资源能源减小噪音污染的同时，提高了工作稳定性和生产效率。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图2的A-A向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，为堆垛机器人货叉装置整体方案结构示意图，该系统主要由上叉4及上叉滑轨5、中叉3与中叉连板10、下叉1及下叉滑轨2、齿轮齿条差动机构、丝杠机构等组成。图2与图3分别从不同方向展示了堆垛机器人货叉装置的结构。

堆垛机器人货叉装置的详细结构和工作原理如下：与电机相连接的电机轴15通过轴上键槽和键与电机齿轮14形成固定连接，从而带动电机齿轮14转动，同时丝杠齿轮13与丝杠12也是通过丝杠上键槽与键的配合形成固定连接，从而通过电机齿轮14与丝杠齿轮13的啮合，带动丝杠12做回转运动，其中丝杠12的两端由安装在下叉底板11上的轴承支撑固定在下叉底板11上，丝杠12运动后，通过它与中叉连板10固定连接的螺母的配合，带动中叉连扳10与中叉3一起做伸出或收缩运动，其中中叉连扳10与中叉3通过螺钉形成固定连接。在中叉伸缩运动过程中，组成下叉滑轨2的滑轨和滑块分别与下叉1和中叉3通过螺钉连接，滑块在滑轨上滑动，保证了中叉3在预定的下叉滑轨2中滑动，使得整个中叉的伸缩运动过程平稳。

下叉底板11上表面设置有下叉齿条9，两个上叉4连接为一体，在连接部下表面设置有上叉齿条7，在中叉连扳10上设置有两个位于同一直线上的中叉差动齿轮8，两个中叉差动齿轮8分别位于中叉3直线位置1/3和2/3处。两个中叉差动齿轮8向上与上叉齿条7啮合，向下与下叉齿条9啮合，从而组成带动上叉4运动的差动机构。在中叉运动的过程同时，由该差动机构带动上叉4在上叉滑轨5中运动，从而保证了上叉4以二倍于中叉3的速度与中叉同向伸缩。

上叉滑轨5的滑轨和滑块分别通过螺钉与中叉3和上叉4连接，在上叉伸缩运动过程中，通过滑块在滑轨上的滑动，保证上叉4在预定的上叉滑轨5中滑动，使得整个上叉的伸缩运动过程平稳。其中轴承座6通过螺栓固定在中叉连扳10上，它的内部装有滚动轴承，而中叉差动齿轮8则通过键与短轴上键槽配合与短轴形成固定连接，最终由短轴装配在轴承座6的滚动轴承中；中叉连扳10在中叉差动齿轮8与下叉齿条9安装啮合处，为开口结构，使得齿轮齿条可顺利啮合。下叉底板11与下叉1均通过螺栓固定在堆垛机器人的载货台上，随载货台一起在竖直方向上运动。

Claims

1.轻型堆垛机器人货叉装置，包括以中叉连扳（10）连接的两个中叉（3），其特征在于，两个中叉（3）的下方分别通过滑轨结构连接下叉（1），两个中叉（3）的上方分别通过滑轨结构连接上叉（4），从而使得下叉（1）、中叉（3）和上叉（4）能够在同一方向上往复滑动。

2.根据权利要求1所述的轻型堆垛机器人货叉装置，其特征在于，所述两个下叉（1）之间设置有下叉底板（11），下叉底板（11）上表面设置有下叉齿条（9），两个上叉（4）连接为一体，在连接部下表面设置有上叉齿条（7），在中叉连扳（10）上设置有两个位于同一直线上的中叉差动齿轮（8），两个中叉差动齿轮（8）向上与上叉齿条（7）啮合，向下与下叉齿条（9）啮合，从而组成带动上叉（4）运动的差动机构。

3.根据权利要求2所述的轻型堆垛机器人货叉装置，其特征在于，所述两个中叉差动齿轮（8）分别位于中叉（3）直线位置1/3和2/3处，从而使得上叉（4）以中叉（3）二倍的速度运动。

4.根据权利要求2所述的轻型堆垛机器人货叉装置，其特征在于，所述中叉连扳（10）上通过螺栓固定有轴承座（6），轴承座（6）内部装有滚动轴承，中叉差动齿轮（8）通过键与短轴上键槽配合从而与短轴形成固定连接，并由短轴装配在轴承座（6）的滚动轴承中。

5.根据权利要求2所述的轻型堆垛机器人货叉装置，其特征在于，所述下叉底板（11）上固定有丝杠（12），丝杠（12）通过丝杠上键槽与键的配合与丝杠齿轮（13）形成固定连接，与电机相连接的电机轴（15）通过轴上键槽和键与电机齿轮（14）形成固定连接，电机齿轮（14）与丝杠齿轮（13）啮合从而带动丝杠（12）做回转运动。