CN109132952A - 一种智能三叉堆垛机 - Google Patents

Abstract

一种智能三叉堆垛机,涉及堆垛机技术领域，其结构为：包括上部导轨、下部导轨、主体框架、载货台、货叉机构、水平运行机构、起升运行机构及电控柜，其中主体框架可沿水平方向滑动地安装在上部导轨和下部导轨之间，载货台可沿竖直方向滑动地安装在主体框架上，载货台上布设有三个货叉机构，水平运行机构设置于主体框架的底部，用于驱动主体框架水平移动，升运行机构设置于主体框架的一侧，用于驱动载货台升降，货叉机构、水平运行机构及起升运行机构均通过电控柜控制。本发明的有益效果在于：可以提高自动化立体库的工作效率，堆垛机一次取货入库可实现单货叉入库效率的三倍，同时减少能源消耗、人力消耗，并且充分利用自动化立体库的空间。

Description

一种智能三叉堆垛机

技术领域

本发明涉及堆垛机技术领域，特别是涉及一种智能三叉堆垛机。

背景技术

在相关电力项目中，由于流转的电能计量器具数量庞大，传统堆垛机的货叉结构一般是单叉结构，存取货能力有限，设备利用率低，无法满足日常出入库的需要。随着工业自动化的不断发展、现代化生产规模的不断扩大，自动化立体仓库成为了物流生产系统中不可或缺的一部分。其中智能堆垛机更是提高工业生产效率的关键要素。传统堆垛机的货叉结构一般是单叉结构，存取货能力有限，设备利用率低，无法满足高效出入库的需要。为了满足更高效的工业生产水平，提高工作效率，实现仓储物品的多箱多样，急需一种智能三叉堆垛机。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种智能三叉堆垛机，其特征在于：其由上部导轨（1）、下部导轨（2）、主体框架（38）、载货台（7）、货叉机构（8）、水平运行机构（11）、起升运行机构（12）及电控柜（13）组成，所述主体框架（38）可沿水平方向滑动并安装在上部导轨（1）和下部导轨（2）之间，所述载货台（7）可沿竖直方向滑动并安装在主体框架（38）上，载货台（7）上设置有三个货叉机构（8），水平运行机构（11）设置于主体框架（38）的底部，用于驱动主体框架（38）水平移动，起升运行机构（12）设置于主体框架（38）的一侧，用于驱动载货台（7）升降，所述货叉机构（8）、水平运行机构（11）及起升运行机构（12）均通过电控柜（13）控制，下部导轨（2）上设置有行走条码阅读器（14），行走条码阅读器（14）用于控制堆垛机水平行走位置，上部导轨（1）的端部设有置缓冲器（10），主体框架（38）上设置有起升条码阅读器（15），起升条码阅读器（15）用于控制载货台（7）的提升位置，起升运行机构（12）包括起升电机支座（9）、起升电机、卷筒、钢丝绳（16）及定滑轮，其中起升电机通过起升电机支座（9）安装在主体框架（38）上且输出端与卷筒连接，卷筒上缠绕有两根钢丝绳（16），两根钢丝绳（16）经过设置于主体框架（38）顶部的定滑轮分别与所述载货台（7）的两端连接，货叉机构（8）包括货叉驱动机构及从左至右依次滑动连接的下叉（31）、中叉（32）和上叉（33），其中下叉（31）与载货台（7）固定连接，所述货叉驱动机构设置于下叉（31）上且通过第一传动装置与中叉（32）连接，中叉（32）通过第二传动装置与上叉（33）连接，货叉驱动机构驱动中叉（32）伸缩，中叉（32）带动上叉（33）沿同一方向作差动式伸缩。所述主体框架（38）由上横梁（3）、下横梁（4）及连接在上横梁（3）和下横梁（4）之间的立柱A（5）和立柱B（6）组成，载货台（7）的两侧分别与立柱A（5）和立柱B（6）导轨结构滑动连接。所述货叉驱动机构由相互连接的货叉电机（35）和减速器（34）组成，所述第一传动装置包括第一齿轮和齿条（36），其中齿条（36）沿伸缩方向设置于中叉（32）上，第一齿轮设置于减速器（34）的输出轴上且与齿条（36）啮合。所述第二传动装置由第二齿轮和链条（37）组成，其中第二齿轮设置于中叉（32）的端部，链条（37）与第二齿轮啮合且两端分别固定在中叉（32）和上叉（33）上。所述主体框架（38）的底部设有红外光通讯（18）。

本发明是这样使用的：由水平运行机构（11）通过驱动轴带动车轮在下部导轨（2）上做水平行走，由起升运行机构（12）通过钢丝绳（16）带动载货台（7）做垂直升降运动，由载货台（7）上的货叉机构（8）做伸缩运动。通过上述三维运动可将指定货位的货物取出或将货物送入指定货位。行走条码阅读器（14）用于控制堆垛机水平行走位置，起升条码阅读器（15）用于控制载货台（7）提升位置，通过行走条码阅读器（14）、起升条码阅读器（15）和光电识别，以及红外光通讯（18）信号的转化，实现计算机控制，可实现通过电控柜（13）上的触摸屏进行手动和半自动控制。

堆垛机取货工作流程：在触摸屏上输入要取货物的地址编号，将输入的编号通过以太网交换机采用TCP/IP协议通讯到PLC上。地址编号包括取货地址的水平列数、垂直层数和三个货叉机构（8）的左右方向，可以选择三个叉同时取货，或其中两个叉同时取货，也可以单独一个叉取货。PLC控制载货台（7）的变频器，变频器驱动带抱闸的三相电机通过法兰盘与减速器相连接，减速器带动齿轮转动，齿轮的圆周运动带动链条做直线运动，链条带动货叉伸出到取货台去取货。取货完成后，载货台（7）微升，三个货叉机构（8）收回。

堆垛机存货工作流程：在触摸屏上输入要存货物的地址编号，将输入的编号通过以太网交换机采用TCP/IP协议通讯到PLC上。地址编号包括送货地址的水平列数、垂直层数和三个货叉机构（8）的左右方向，可以选择三个叉同时送货，或其中两个叉同时送货，也可以单独一个叉送货。PLC给载货台（7）的变频器发送控制指令，电机带动减速器转动，减速器联结的钢丝绳卷筒转动，钢丝绳（16）带动载货台（7）完成垂直方向的运动。在到达目标层时，通过行走条码阅读器（14）、起升条码阅读器（15）给PLC发送数字量信号，载货台（7）准确的停止。同时，PLC给变频器发控制指令，变频器驱动带抱闸的三相异步电机运动，带抱闸的三相异步电机和联结的齿轮减速器一起转动，齿轮减速器带动水平走轮转动，水平行走轮在下部导轨（2）上移动。行走条码阅读器（14）、起升条码阅读器（15）将位置信息实时传送到PLC内，在到达目标列时，准确的停止。载货台（7）上的三个货叉机构（8）伸出，将货物放置在货架上，载货台（7）微降，三个货叉机构（8）收回。

本发明的有益效果：可以提高自动化立体库的工作效率，堆垛机一次取货入库可实现单货叉入库效率的三倍，同时减少了能源消耗、人力消耗，并且充分利用自动化立体库的空间，以解决现有单叉结构的堆垛机存取货能力有限、设备利用率低、无法满足日常出入库需要的问题，满足了更高效的工业生产水平，提高了工作效率，实现了仓储物品的多箱多样，本发明具有操作方便，实用性强，功能多样，容易组装，使用方便灵活。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中货叉的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为本发明中载货台的结构示意图；

图中：1、上部导轨；2、下部导轨；3、上横梁；4、下横梁；5、立柱A；6、立柱B；7、载货台；8、货叉机构；9、升电机支座；10、缓冲器；11、水平运行机构；12、起升运行机构；13、电控柜；14、行走条码阅读器；15、起升条码阅读器；16、钢丝绳；17、限位开关；18、红外光通讯；21、连接架；22、顶轮；23、导向轮；31、下叉；32、中叉；33、上叉；34、减速器；35、货叉电机；36、齿条；37、链条；38 、主体框架。

具体实施方式

在相关电力项目中，由于流转的电能计量器具数量庞大，传统堆垛机的货叉结构一般是单叉结构，存取货能力有限，设备利用率低，无法满足日常出入库的需要。

为了解决上述技术存在的不足之处，本发明提供了一种智能三叉堆垛机，可以提高自动化立体库的工作效率，堆垛机一次取货入库可实现单货叉入库效率的三倍，同时减少能源消耗、人力消耗，并且充分利用自动化立体库的空间。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种智能三叉堆垛机，其由上部导轨（1）、下部导轨（2）、主体框架（38）、载货台（7）、货叉机构（8）、水平运行机构（11）、起升运行机构（12）及电控柜（13）组成，其中上部导轨（1）安装在立体库的顶部，下部轨道（2）安装在水平地面上，主体框架（38）可沿水平方向滑动并安装在上部导轨（1）和下部导轨（2）之间。主体框架（38）包括上横梁（3）、下横梁（4）及连接在上横梁（3）和下横梁（4）之间的立柱A（5）和立柱B（6），载货台（7）的两侧分别与立柱A（5）和立柱B（6）上的竖直导轨滑动连接，可沿竖直方向滑动。载货台（7）上并列布设有三个货叉机构（8），水平运行机构（11）设置于主体框架（38）的底部，用于驱动主体框架（38）水平移动。起升运行机构（12）设置于立柱A（5）或立柱B（6）的一侧，用于驱动载货台（7）升降，货叉机构（8）、水平运行机构（11）及起升运行机构（12）均通过电控柜（13）控制，电控柜（13）安装在立柱B（6）或立柱A（5）的侧面上。

如图2-4所示，货叉机构（8）包括货叉驱动机构及从左至右依次滑动连接的下叉（31）、中叉（32）和上叉（33），其中下叉（31）与载货台（7）固定连接，货叉驱动机构设置于下叉（31）上、且通过第一传动装置与中叉（32）连接，中叉（32）通过第二传动装置与上叉（33）连接，货叉驱动机构驱动中叉（32）伸缩，中叉（32）带动上叉（33）沿同一方向作直线差动式伸缩。下叉（31）、中叉（32）和上叉（33）组成的一个机构，用于垂直于巷道方向的存取货物运动。

货叉驱动机构包括相互连接的货叉电机（35）和减速器（34），第一传动装置包括第一齿轮和齿条（36），其中齿条（36）沿伸缩方向设置于中叉（32）上，第一齿轮设置于减速器（34）的输出轴上、且与齿条（36）啮合。第二传动装置包括第二齿轮和链条（37），其中第二齿轮设置于中叉（32）的端部，链条（37）与第二齿轮啮合、且两端分别固定在中叉（32）和上叉（33）上。三个货叉机构（8）可以同时动作，也可以分别动作。

如图1所示，起升运行机构（12）包括起升电机支座（9）、起升电机、卷筒、钢丝绳（16）及定滑轮，其中起升电机通过起升电机支座（9）安装在主体框架（38）上、且输出端与卷筒连接，卷筒上缠绕有两根钢丝绳（16），两根钢丝绳（16）经过设置于主体框架（38）顶部的定滑轮分别与载货台（7）的两端连接。

下部导轨（2）上设有行走条码阅读器（14），行走条码阅读器（14）用于控制堆垛机水平行走位置；上部导轨（1）的端部设有缓冲器（10）；立柱A（5）或立柱B（6）上设有起升条码阅读器（15），起升条码阅读器（15）用于控制载货台（7）的提升位置；下横梁（4）上设有红外光通讯（18）。

水平运行机构（11）是由带抱闸的三相异步电机、减速器和主、被动轮组组成，用于整个设备巷道方向的运行。红外光通讯（18）安装在操作踏台下方；条码认址定位系统安装在下横梁侧面。

如图5所示，载货台（7）为框架式结构，其上设置有用于安装货叉机构（8）的三个工位。载货台（7）的两侧设有连接架（21），连接架（21）的中间位置设有两个顶轮（22），连接架（21）的两侧均设有导向轮（23），顶轮（22）在竖直导轨上行走，两侧的导向轮（23）夹持在竖直导轨的两侧，起到导向的作用。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种智能三叉堆垛机，其特征在于，其由上部导轨（1）、下部导轨（2）、主体框架（38）、载货台（7）、货叉机构（8）、水平运行机构（11）、起升运行机构（12）及电控柜（13）组成，所述主体框架（38）可沿水平方向滑动并安装在上部导轨（1）和下部导轨（2）之间，所述载货台（7）可沿竖直方向滑动并安装在主体框架（38）上，载货台（7）上设置有三个货叉机构（8），水平运行机构（11）设置于主体框架（38）的底部，起升运行机构（12）设置于主体框架（38）的一侧，所述货叉机构（8）、水平运行机构（11）及起升运行机构（12）均通过电控柜（13）控制，下部导轨（2）上设置有行走条码阅读器（14），上部导轨（1）的端部设有置缓冲器（10），主体框架（38）上设置有起升条码阅读器（15），起升运行机构（12）包括起升电机支座（9）、起升电机、卷筒、钢丝绳（16）及定滑轮，其中起升电机通过起升电机支座（9）安装在主体框架（38）上且输出端与卷筒连接，卷筒上缠绕有两根钢丝绳（16），两根钢丝绳（16）经过设置于主体框架（38）顶部的定滑轮分别与所述载货台（7）的两端连接，货叉机构（8）包括货叉驱动机构及从左至右依次滑动连接的下叉（31）、中叉（32）和上叉（33），其中下叉（31）与载货台（7）固定连接，所述货叉驱动机构设置于下叉（31）上且通过第一传动装置与中叉（32）连接，中叉（32）通过第二传动装置与上叉（33）连接，货叉驱动机构驱动中叉（32）伸缩，中叉（32）带动上叉（33）沿同一方向作差动式伸缩。

2.根据权利要求1所述的一种智能三叉堆垛机，其特征在于：所述主体框架（38）由上横梁（3）、下横梁（4）及连接在上横梁（3）和下横梁（4）之间的立柱A（5）和立柱B（6）组成，载货台（7）的两侧分别与立柱A（5）和立柱B（6）导轨结构滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能三叉堆垛机，其特征在于，所述货叉驱动机构由相互连接的货叉电机（35）和减速器（34）组成，所述第一传动装置包括第一齿轮和齿条（36），其中齿条（36）沿伸缩方向设置于中叉（32）上，第一齿轮设置于减速器（34）的输出轴上且与齿条（36）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种智能三叉堆垛机，其特征在于，所述第二传动装置由第二齿轮和链条（37）组成，其中第二齿轮设置于中叉（32）的端部，链条（37）与第二齿轮啮合且两端分别固定在中叉（32）和上叉（33）上。

5.根据权利要求1所述的一种智能三叉堆垛机，其特征在于，所述主体框架（38）的底部设有红外光通讯（18）。