CN107055409A - 一种双臂双伸位货叉装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双臂双伸位货叉装置，包括左、右两个叉体单元，其特征在于：每一所述叉体单元分别包括上叉体单元、中叉体单元、下叉体单元及基座单元，左、右叉体单元通过驱动单元同步驱动。本发明通过驱动单元以驱动齿轮带动齿轮组，带动下、中叉体及上叉体同步移动，改变转动电机的转动方向控制叉体的移动方向，实现双向自由地搬运货物。

Description

一种双臂双伸位货叉装置
技术领域
本发明涉及一种用于物体运送、堆垛的搬运装置，尤其涉及一种双臂双伸位货叉装置。
背景技术
在现代企业生产过程中，需要对大量的货物进行搬运与堆放，尤其是进行立体高架仓库的搬运与堆放。需要采取一种机械装置，该装置可以在三维空间上进行运动、并按照一定的顺序进行反复运动，以完成对货物单元的搬运、堆集等动作。该装置通常称为堆垛机。堆垛机最主要的功能部分则为货叉。通过货叉完成货物单元的抓取、输送、放置等动作。
现有的货叉装置，由于本身结构所限，在货物的搬运过程中，①其搬运能力有限，不能实现对货物的远距离搬运与堆放，只能进行单向货物的搬运，②搬运行程与搬运范围有限，也不能进行高载荷的货物搬运。特别是，由于货叉驱动或是结构的不完善，在搬运过程中，货叉动作不够连续，导致不能平稳搬运与堆放货物，搬运的效率低下，甚至会造成被搬运货物的跌落，一方面存在安全隐患，另一方面会造成货物的损坏。
发明内容
本发明目的是提供一种双臂双伸位货叉装置，通过对结构的改良，提高了货叉运送的稳定性及灵活性，扩大了行程范围和承载力，有利于提升搬运质量及效率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双臂双伸位货叉装置，包括左、右两个叉体单元，每一所述叉体单元分别包括基座单元、上叉体单元、中叉体单元以及下叉体单元，左、右叉体单元通过至少一个驱动单元同步驱动，
所述基座单元包括左、右墙板、设置于左、右墙板内的齿轮组，所述齿轮组与所述驱动单元啮合连接，所述齿轮组一侧设有二级传动单元；
所述下叉体单元设置于所述基座单元上方，其包括下叉体本体、位于下叉体中间与所述齿轮组啮合连接的下叉体齿条，以及前、后链轮和链条，所述链条通过所述二级传动单元驱动；
所述中叉体单元设置于所述下叉体单元的上方，其包括中叉体本体及设置于中叉体本体下方与所述链条啮合连接的中叉体齿条；
所述上叉体单元位于所述中叉体单元的上方，其包括平台板，设置于该平台板下方的外导向滚轮，所述中叉体本体上设有外导向轨道，所述上叉体单元的外导向滚轮滚动连接于所述外导向轨道内；
其中一个所述驱动单元为第一驱动单元，包括第一电机、传动皮带、皮带轮、驱动轴及左、右驱动齿轮，所述第一电机的输出轴通过传动皮带带动皮带轮，所述皮带轮套设于所述驱动轴上，所述左、右驱动齿轮分别设置于所述驱动轴上，所述左、右驱动齿轮分别与左、右叉体单元对应的所述齿轮组啮合连接。
上述技术方案中，还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元包括第二电机、传动链条、链轮、第二驱动轴及左、右第二驱动齿轮，所述第二电机的输出轴通过传动链条带动链轮，所述链轮套设于所述第二驱动轴上，所述左、右第二驱动齿轮分别设置于所述第二驱动轴上，所述左、右第二驱动齿轮分别与左、右叉体单元对应的所述二级传动单元连接。
进一步的技术方案是，所述二级传动单元包括至少两个基座链轮，所述基座链轮与齿轮组同轴安装，其中前、后基座链轮分别与所述左、右第二驱动齿轮连接。
上述技术方案中，所述二级传动单元包括一基座齿条，所述左、右墙板之间设有基座横板，所述基座齿条通过螺钉固定于所述基座横板上，所述基座齿条与所述下叉体单元中的链条啮合连接。
上述技术方案中，还包括分别对应左、右叉体单元设置的一对同步机构，每一同步机构包括同步链条及张紧装置，所述张紧装置包括链条张紧轮和弹性张紧件，所述同步链条一端固定于所述上叉体单元前端，另一端经位于所述中叉体单元后端的所述张紧装置固定于所述下叉体单元上，使得所述上叉体单元与所述中叉体单元同步移动。
上述技术方案中，所述左、右墙板上对称间隔设有若干个基座导轮，所述下叉体本体两侧分别开设有导向凹槽，所述基座导轮滚动连接于所述导向凹槽内。
上述技术方案中，所述中叉体本体中部设有沿移动方向布置的内凹槽，所述中叉体齿条位于该内凹槽中部，所述中叉体齿条的两侧为内导向轨道，所述下叉体本体上位于中叉体齿条两侧分别设有向内凹槽延伸的竖板，所述竖板上间隔设有若干个内导向轮，所述内导向轮滚动连接于所述内导向轨道内。
上述技术方案中，所述齿轮组由若干个大、小齿轮相间且相互啮合构成，沿所述基座延伸方向布置，包含的齿轮个数由传输行程确定。
进一步的技术方案是，所述小齿轮与对应的驱动齿轮啮合连接，所述大齿轮直径大于所述小齿轮，下叉体齿条与所述大齿轮啮合连接。
上述技术方案中，所述驱动单元位于所述左、右叉体单元的下方，所述电机通过吊杆固定于一基座单元上，驱动轴穿过左、右基座单元，左、右驱动齿轮分别设置于驱动轴上，且分别对应左、右下叉体单元中的齿轮组布置。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明中包括基座单元及下、中、上叉体单元，由驱动单元通过齿轮组驱动下叉体单元中的下叉体齿条运动，下叉体单元中的二级传动单元驱动中叉体单元移动，中叉体单元与上叉体单元之间由同步机构连接带动，从而确保中叉体单元与上叉体单元的同步性，驱动单元采用电机作为动力源，通过控制电机的转向，从而控制下、中、上叉体单元的移动方向，实现双向移动，与以往的货叉结构比较，驱动与叉体结构更为简化，体积小，易于控制；
2.由于本发明为双臂货叉，由左、右叉体单元构成，驱动单元中电机通过传动皮带、皮带轮带动驱动轴，左、右叉体单元分别依靠设置于同一驱动轴上的左、右驱动齿轮带动齿轮组获得动能，从而确保了左、右叉体单元移动地一致性，同步性；
3.采用第一、第二两部电机同时驱动，第一电机驱动齿轮组，从而带动下叉体单元，第二电机驱动链轮，带动中叉体单元，齿轮组与链轮同轴安装，获得同步驱动，一致性好，同时提高了驱动力，可承担更多的载荷，提升搬运能力及搬运效率；
4.本发明中通过二级传动单元驱动中叉体单元，所述二级传动单元根据使用环境的不同，分为齿条驱动和链轮驱动，从而适应单、双电机驱动结构的不同，结构灵活、紧凑；
5.齿轮组由若干个大小间隔布置的齿轮相互啮合构成，驱动齿轮与小齿轮啮合连接，由小齿轮带动大齿轮，从杠杆原理来说，更为省力，同一时刻至少有一个大齿轮与下叉体单元中的齿条啮合连接，由大齿轮驱动齿条，一方面减缓传动速度，使齿条运动更加稳定，使与之同步运动的中、上叉体单元可以平稳搬运与堆放货物，另一方面由多个大齿轮同时承载齿条运动，可使受力均匀，提高载荷，满足更大重量货物搬运的需要；
6.齿轮组中齿轮的个数根据货叉运载行程确定，满足大行程的搬运需求，提高搬运效率；
7.下叉体本体上设有导向凹槽，左右墙板上设置的基座导轮滚动连接于导向凹槽内，中叉体本体上设有位于内侧的内导向轨道和位于外侧的外导向轨道，分别与位于下叉体单元上的内导向滚轮和上叉体单元上的外导向滚轮滚动配合，使得下、中、上叉体单元在移动时更为平稳，且减少位移摩擦力，更为省力，移动更为顺畅。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是图1中A-A的剖示放大示意图；
图3是图1中B-B的剖示放大示意图；
图4是图1中C-C的剖示放大示意图；
图5是图1中E-E的剖示放大示意图；
图6是本发明实施例二的结构示意图；
图7是图6中第一驱动齿轮与齿轮组连接的局部放大剖视图；
图8是图6中第二驱动齿轮与链条连接的局部放大剖视图。
其中：1、基座单元；2、下叉体单元；3、中叉体单元；4、上叉体单元；5、第一驱动单元；6、第二驱动单元；
1.1、第一电机；1.2、第一驱动轴；1.3、第一驱动齿轮；1.4、传动皮带；1.5、右墙板；1.6、左墙板；1.7、基座齿条；1.8、齿轮组；1.9、大齿轮；1.10、小齿轮；1.11、基座横板；1.12、基座导轮；
2.1、下叉体本体；2.2、下叉体齿条；2.3、链轮；2.4、链条；2.5、竖板；2.6、内导向滚轮；
3.1、中叉体本体；3.2、中叉体齿条；3.3、同步链条；3.4、链条张紧轮；3.5、弹性张紧件；
4.1、平台板；4.2、外导向滚轮；
5.1、第二电机；5.2、第二驱动轴；5.3、第二驱动齿轮；5.4、基座链轮。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见图1～5所示，一种双臂双伸位货叉装置，包括左、右两个叉体单元，每一所述叉体单元分别包括基座单元1、上叉体单元4、中叉体单元3以及下叉体单元2，左、右叉体单元通过第一驱动单元5同步驱动，
所述基座单元1包括左墙板1.6、右墙板1.5、设置于左、右墙板内的齿轮组1.8，所述齿轮组1.8与所述第一驱动单元5啮合连接，所述齿轮组1.8一侧设有二级传动单元；
所述下叉体单元2设置于所述基座单元1上方，其包括下叉体本体2.1、位于下叉体本体中间与所述齿轮组1.8啮合连接的下叉体齿条2.2，以及前、后链轮2.3和链条2.4，所述链条2.4通过所述二级传动单元驱动；
所述中叉体单元3设置于所述下叉体单元2的上方，其包括中叉体本体3.1及设置于中叉体本体3.1下方与所述链条2.4啮合连接的中叉体齿条3.2；
所述上叉体单元4位于所述中叉体单元3的上方，其包括平台板4.1，设置于该平台板4.1下方的外导向滚轮4.2，所述中叉体本体3.1上设有外导向轨道3.3，所述上叉体单元4的外导向滚轮4.2滚动连接于所述外导向轨道3.3内；
所述第一驱动单元5包括第一电机1.1、传动皮带1.4、皮带轮、第一驱动轴1.2及左、右第一驱动齿轮1.3，所述第一电机1.1的输出轴通过传动皮带带动皮带轮，所述皮带轮套设于所述第一驱动轴1.2上，左、右第一驱动齿轮1.3分别设置于所述第一驱动轴1.2上，所述左、右第一驱动齿轮1.3分别与左、右叉体单元对应的所述齿轮组1.8啮合连接。由于该驱动轴同时连接货叉装置的左右叉体单元，因此，可以同时将动力传输至左右两单元体基座单元1中的各个齿轮，使得货叉装置的左右两叉体各单元可以保持高精度的同步运动。
具体结构如下：
如图3所示，所述二级传动单元包括一基座齿条1.7，所述左、右墙板之间设有基座横板1.11，所述基座齿条1.7通过螺钉固定于所述基座横板1.11上，所述基座齿条1.7与所述下叉体单元2中的链条2.4啮合连接，当下叉体单元2在齿轮组1.8的带动下移动时，由基座齿条1.7与链条2.4啮合，驱动前、后链轮2.3一并转动，使链条2.4同步带动中叉体单元3。所述齿轮组1.8由若干个大、小齿轮相间且相互啮合构成，沿所述基座单元1延伸方向布置，以某一个齿轮为中心，呈左右不对称分布态势，根据货物搬运和行程需要，可以进行正向或者反向不同行程的货物搬运，包含的齿轮个数由传输行程确定。所述小齿轮1.10与对应的第一驱动齿轮1.3啮合连接，所述大齿轮1.9直径大于所述小齿轮1.10，所述下叉体齿条2.2与所述大齿轮1.9啮合连接。
如图4所示，分别对应左、右叉体单元上设有一对同步机构，每一同步机构包括同步链条3.3及张紧装置，所述张紧装置包括链条张紧轮3.4和弹性张紧件3.5，所述同步链条3.3一端固定于所述上叉体单元4前端，另一端经位于所述中叉体单元3后端的所述张紧装置固定于所述下叉体单元2上，使得所述上叉体单元4与所述中叉体单元3同步移动。当货叉装置搬运货物时，同步链条3.3和弹性张紧件3.5、链条张紧轮共同作用，使上叉体单元4可以保持与中叉体单元3的同步运动。
如图5所示，所述左、右墙板上对称间隔设有若干个基座导轮1.12，所述下叉体本体2.1两侧分别开设有导向凹槽，所述基座导轮1.12滚动连接于所述导向凹槽内。所述中叉体本体3.1中部设有沿移动方向布置的内凹槽，所述中叉体齿条3.2位于该内凹槽中部，所述中叉体齿条3.2的两侧为内导向轨道，所述下叉体本体3.1上位于中叉体齿条3.2两侧分别设有向内凹槽延伸的竖板2.5，所述竖板2.5上间隔设有若干个内导向轮2.6，所述内导向轮2.6滚动连接于所述内导向轨道内。通过各个基座导轮1.12、内导向轮2.6以及外导向轮4.2与对应的导向凹槽、内导向轨道及外导向轨道的滚动配合，使得下、中、上叉体单元在移动时更为平稳，且减少位移摩擦力，更为省力，移动更为顺畅。
如图5所示，所述第一驱动单元5位于所述左、右叉体单元的下方，所述第一电机1.1通过吊杆固定于右侧基座单元1上，第一驱动轴1.2穿过左、右基座单元，左、右驱动齿轮分别设置于驱动轴上，且分别对应左、右下叉体单元中的齿轮组1.8布置。
在本实施例中，左、右叉体单元分别依靠设置于同一驱动轴上的左、右驱动齿轮带动齿轮组获得动能，从而确保了左、右叉体单元移动地一致性，同步性，使搬运货物更为稳定。所有齿轮及转动件、叉体单元所采用材质为高强度材料，并进行表面硬化处理，可实现高强度、高载荷的货物搬运与运输。
实施例二：参见图6～8所示，一种双臂双伸位货叉装置，包括左、右两个叉体单元，每一所述叉体单元分别包括基座单元1、上叉体单元4、中叉体单元3以及下叉体单元2，左、右叉体单元通过第一、第二驱动单元同步驱动，
所述基座单元1包括左墙板1.6、右墙板1.5、设置于左、右墙板内的齿轮组1.8，所述齿轮组1.8与所述第一驱动单元5啮合连接，所述齿轮组1.8一侧设有二级传动单元；
所述下叉体单元2设置于所述基座单元1上方，其包括下叉体本体2.1、位于下叉体本体中间与所述齿轮组1.8啮合连接的下叉体齿条2.2，以及前、后链轮2.3和链条2.4，所述链条2.4通过所述二级传动单元驱动；
所述中叉体单元3设置于所述下叉体单元2的上方，其包括中叉体本体3.1及设置于中叉体本体3.1下方与所述链条2.4啮合连接的中叉体齿条3.2；
所述上叉体单元4位于所述中叉体单元3的上方，其包括平台板4.1，设置于该平台板4.1下方的外导向滚轮4.2，所述中叉体本体3.1上设有外导向轨道3.3，所述上叉体单元4的外导向滚轮4.2滚动连接于所述外导向轨道3.3内；
所述第一驱动单元5包括第一电机1.1、传动皮带1.4、皮带轮、第一驱动轴1.2及左、右第一驱动齿轮1.3，所述第一电机1.1的输出轴通过传动皮带带动皮带轮，所述皮带轮套设于所述第一驱动轴1.2上，左、右第一驱动齿轮1.3分别设置于所述第一驱动轴1.2上，所述左、右第一驱动齿轮1.3分别与左、右叉体单元对应的所述齿轮组1.8啮合连接。
所述第二驱动单元6包括第二电机5.1、传动链条、链轮、第二驱动轴5.2及左、右第二驱动齿轮5.3，所述第二电机5.1的输出轴通过传动链条带动链轮，所述链轮套设于所述第二驱动轴5.2上，所述左、右第二驱动齿轮5.3分别设置于所述第二驱动轴5.2上，所述左、右第二驱动齿轮5.3分别与左、右叉体单元对应的所述二级传动单元连接。
在本实施例中，所述二级传动单元包括四个间隔设置的基座链轮5.4，所述基座链轮5.4与齿轮组1.8中的大齿轮1.9同轴安装，第一驱动齿轮1.3及第二驱动齿轮5.3同时驱动大齿轮1.9和基座链轮5.4，其中前、后基座链轮5.4分别与所述左、右第二驱动齿轮5.3连接，同步驱动前、后基座链轮5.4转动，这些基座链条轮5.4与下叉体单元2上的链条2.4相啮合，可以主动将动力通过链条2.4传输至中叉体单元3及上叉体单元4，从而可以搬运更重的货物，提高了承载货物的截荷能力，如图8所示。
在本实施例中，下、中、上叉体单元的结构基本与实施例一相同。

Claims (10)

1.一种双臂双伸位货叉装置，包括左、右两个叉体单元，其特征在于：每一所述叉体单元分别包括基座单元、上叉体单元、中叉体单元以及下叉体单元，左、右叉体单元通过至少一个驱动单元同步驱动，
所述基座单元包括左、右墙板、设置于左、右墙板内的齿轮组，所述齿轮组与所述驱动单元啮合连接，所述齿轮组一侧设有二级传动单元；
所述下叉体单元设置于所述基座单元上方，其包括下叉体本体、位于下叉体中间与所述齿轮组啮合连接的下叉体齿条，以及前、后链轮和链条，所述链条通过所述二级传动单元驱动；
所述中叉体单元设置于所述下叉体单元的上方，其包括中叉体本体及设置于中叉体本体下方与所述链条啮合连接的中叉体齿条；
所述上叉体单元位于所述中叉体单元的上方，其包括平台板，设置于该平台板下方的外导向滚轮，所述中叉体本体上设有外导向轨道，所述上叉体单元的外导向滚轮滚动连接于所述外导向轨道内；
其中一个所述驱动单元为第一驱动单元，包括第一电机、传动皮带、皮带轮、驱动轴及左、右驱动齿轮，所述第一电机的输出轴通过传动皮带带动皮带轮，所述皮带轮套设于所述驱动轴上，所述左、右驱动齿轮分别设置于所述驱动轴上，所述左、右驱动齿轮分别与左、右叉体单元对应的所述齿轮组啮合连接。
2.根据权利要求1所述的双臂双伸位货叉装置，其特征在于：还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元包括第二电机、传动链条、链轮、第二驱动轴及左、右第二驱动齿轮，所述第二电机的输出轴通过传动链条带动链轮，所述链轮套设于所述第二驱动轴上，所述左、右第二驱动齿轮分别设置于所述第二驱动轴上，所述左、右第二驱动齿轮分别与左、右叉体单元对应的所述二级传动单元连接。
3.根据权利要求2所述的双臂双伸位货叉装置，其特征在于：所述二级传动单元包括至少两个基座链轮，所述基座链轮与齿轮组同轴安装，其中前、后基座链轮分别与所述左、右第二驱动齿轮连接。
4.根据权利要求1所述的双臂双伸位货叉装置，其特征在于：所述二级传动单元包括一基座齿条，所述左、右墙板之间设有基座横板，所述基座齿条通过螺钉固定于所述基座横板上，所述基座齿条与所述下叉体单元中的链条啮合连接。
5.根据权利要求1所述的双臂双伸位货叉装置，其特征在于：还包括分别对应左、右叉体单元设置的一对同步机构，每一同步机构包括同步链条及张紧装置，所述张紧装置包括链条张紧轮和弹性张紧件，所述同步链条一端固定于所述上叉体单元前端，另一端经位于所述中叉体单元后端的所述张紧装置固定于所述下叉体单元上，使得所述上叉体单元与所述中叉体单元同步移动。
6.根据权利要求1所述的双臂双伸位货叉装置，其特征在于：所述左、右墙板上对称间隔设有若干个基座导轮，所述下叉体本体两侧分别开设有导向凹槽，所述基座导轮滚动连接于所述导向凹槽内。
7.根据权利要求1所述的双臂双伸位货叉装置，其特征在于：所述中叉体本体中部设有沿移动方向布置的内凹槽，所述中叉体齿条位于该内凹槽中部，所述中叉体齿条的两侧为内导向轨道，所述下叉体本体上位于中叉体齿条两侧分别设有向内凹槽延伸的竖板，所述竖板上间隔设有若干个内导向轮，所述内导向轮滚动连接于所述内导向轨道内。
8.根据权利要求1所述的双臂双伸位货叉装置，其特征在于：所述齿轮组由若干个大、小齿轮相间且相互啮合构成，沿所述基座延伸方向布置，包含的齿轮个数由传输行程确定。
9.根据权利要求8所述的双臂双伸位货叉装置，其特征在于：所述小齿轮与对应的驱动齿轮啮合连接，所述大齿轮直径大于所述小齿轮，下叉体齿条与所述大齿轮啮合连接。
10.根据权利要求1所述的双臂双伸位货叉装置，其特征在于：所述驱动单元位于所述左、右叉体单元的下方，所述电机通过吊杆固定于一基座单元上，驱动轴穿过左、右基座单元，左、右驱动齿轮分别设置于驱动轴上，且分别对应左、右下叉体单元中的齿轮组布置。
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