CN103086300B - 轻型堆垛机器人货叉装置 - Google Patents
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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
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 (2)
1.轻型堆垛机器人货叉装置,包括上叉(4)及上叉滑轨(5),下叉(1)及下叉滑轨(2),以及,以中叉连板(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,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),在中叉连板(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;其中,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,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。
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,所述中叉连板(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。
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