CN109455639A - 高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉 - Google Patents

高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，包括行走机构、双向夹取机构和偏摆机构；行走机构驱动偏摆机构直线移动；偏摆机构控制双向夹取机构实现翻转功能；所述的双向夹取机构双面取放货物。解决货叉单向夹取问题，使其能够双向夹取；使货叉夹爪在可控的范围能够对称摆动，能够夹取不同高度，提升高度可达200mm；在同一设备上可以双面取放货，节约存储空间，同是提高设备作业效率。本发明夹取货物安全可靠，定位精度高，运转平顺。

Description

高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉
技术领域
本发明涉及物料存储及运输技术领域，具体涉及一种高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉。
背景技术
货叉是高速堆垛机的核心设备,通过夹爪和伸缩臂实现物料的夹取。货叉一般有齿轮齿条式伸缩货叉和链条式伸缩货叉两类。齿轮齿条式伸缩货叉采用两节或三节货叉。其中三节货叉是由前叉、中间叉、固定叉以及导向滚子等构成的货叉伸缩机构。链条式伸缩货叉由上/中伸缩货叉、固定货叉及导向轮等组成。本货叉由驱动机构、翻转机构和底板模块组成。
现有的货叉普遍存在两个问题：1、在单一方向上夹取货物，无法实现两侧夹取，当要提取另一货物，必须调用另一位置的货叉。2、传统货叉只能够通过导轨滑动实现单一线性的货物夹取，当货物的摆放位置,因此，很难通过改变夹爪与货叉的相对位置夹取不同货物。由于有这两个问题存在,因此，夹取货物不够方便，同时也增加了厂家的运营成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，解决货叉单向夹取问题，使其能够双向夹取，使货叉夹爪在可控的范围能够对称摆动，能够夹取不同高度。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，包括行走机构、双向夹取机构和偏摆机构；行走机构驱动偏摆机构直线移动；偏摆机构控制双向夹取机构实现翻转功能；所述的双向夹取机构双面取放货物；
所述的行走机构包括行走电机、行走驱动轴、行走圆柱齿轮、底板、移动座和齿条；所述底板上固定安装齿条；所述移动座设置于底板的上方，移动座的底部设置有与移动座转动连接的行走圆柱齿轮；所述的行走圆柱齿轮与底板上的齿条啮合；所述的行走圆柱齿轮固定安装在行走驱动轴的底部，行走驱动轴的顶部与行走电机的输出端固定连接；
所述的偏摆机构包括翻转齿轮、外啮合齿轮、翻转电机、翻转座、中心摆轴和翻转固定座；所述的外啮合齿轮和翻转座固定连接；所述翻转固定座上设置中心摆轴；所述的外啮合齿轮和翻转座与中心摆轴转动连接；所述外啮合齿轮的一侧设置有与外啮合齿轮啮合的翻转齿轮；翻转齿轮由翻转电机驱动；
所述的双向夹取机构包括夹柄、夹爪一、双向丝杠、丝杠螺母、带轮一、带轮二和夹抱电机和夹爪二；所述双向丝杠的左旋部分和右旋部分均与一个丝杠螺母螺接，两个丝杠螺母分别固定在夹柄上；夹柄的两端分别安装夹爪一和夹爪二；所述双向丝杠的一端与带轮二固定连接，带轮二通过传动皮带与带轮一传动连接，带轮一与夹抱电机的输出端固定连接。
进一步地，所述的底板的两侧安装有导轨；移动座的底部设置有滑块。
进一步地，移动座的下方安装滚轮。
进一步地，所述外啮合齿轮包括摆杆部和圆弧形齿轮部；所述摆杆部的内侧端设置有与中心摆轴匹配的轴孔，摆杆部的外侧端设置圆弧形齿轮部；所述的圆弧形齿轮部为外侧设置啮合齿的圆弧结构。
进一步地，所述的偏摆机构在翻转固定座上还设置有限位块；限位块设置在中心摆轴的两侧。
进一步地，所述限位块的顶面为斜面，该斜面的倾斜角度与翻转座转动的极限角度一致。
进一步地，所述基座上设置有导向块，夹柄上设置有导向槽，导向块设置于导向槽内，沿导向槽直线移动。
进一步地，夹爪一和夹爪二结构相同，包括后部的连接段和前部的夹板，夹板内侧设置防滑凹凸部。
进一步地，所述的夹爪一和夹爪二的内侧设置有防滑凹凸部。
本发明的有益效果：本发明分为行走部分、双向夹取部分和偏摆部分。通过夹抱电机的驱动,控制夹爪实现双向夹抱。同时能够保证翻转电机对转动角度的精确控制，使转角可控且运行相对稳定安全,相比传统的货叉可实现在不同高度大小的情况下仍可对货物进行夹取。
附图说明
为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的侧视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的主视图。
图4为本发明的局部剖视图。
图5为外啮合齿轮的结构示意图。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-5所示，本发明的高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，包括行走机构10、双向夹取机构30和偏摆机构20；行走机构10驱动偏摆机构20直线移动；偏摆机构20控制双向夹取机构30实现翻转功能，双向夹取机构30实现在同一设备上双面取放货物的功能。
本发明的行走机构10包括行走电机11、行走驱动轴12、行走圆柱齿轮13、滑块14、导轨15、底板16、移动座17和齿条18。移动座17位于底板16的上方，移动座17上安装行走电机11，行走电机11的输出端与行走驱动轴12的一端固定连接，带动行走驱动轴12转动，行走驱动轴12的另一端与位于移动座17下方的行走圆柱齿轮13固定连接，行走驱动轴12和行走圆柱齿轮13可以通过平键固定连接。行走圆柱齿轮13的一侧设置有与其啮合的齿条18，齿条18固定安装在底板16上。本发明的由行走电机11带动行走驱动轴12经过键连接将力传给行走圆柱齿轮13，行走圆柱齿轮13与齿条18啮合将力传给齿条18，齿条固定在底板上，齿轮与移动座转动连接，无法移动，通过齿轮和齿条的相互啮合，齿轮带动移动座17与底板16产生相对位移，从而达到驱动移动座移17动的目的。
为了减小平移过程中产生的摩擦，在移动座17的下方安装滚轮19。
本发明在底板16的两侧设置有导轨15，移动座17的底部设置有滑块14，滑块14沿着底板16上的导轨17直线移动，从而保证移动座17的移动路径。
本发明在移动座17上方固定安装偏摆机构20，该偏摆机构20包括翻转齿轮21、外啮合齿轮22、翻转电机23、翻转座24、中心摆轴25、翻转固定座26。翻转固定座26固定安装在移动座17上。翻转座24设置于翻转固定座26的上方。翻转固定座26的中心位置固定设置中心摆轴25，翻转座24上设置有与中心摆轴25匹配的轴孔，翻转座24通过中心摆轴25和其上的轴孔与翻转固定座26转动连接。翻转座24的一侧固定安装外啮合齿轮22，外啮合齿轮22通过螺栓连接的方式固定在翻转座24上。外啮合齿轮22与中心摆轴25转动连接。
本发明的外啮合齿轮22包括摆杆部221和圆弧形齿轮部222。摆杆部221的内侧端（靠近中心摆轴5的一端），设置有与中心摆杆25匹配的轴孔，摆杆部221的内侧端与中心摆杆25转动连接，摆杆部221通过螺栓固定安装在翻转座24的底部。摆杆部221的外侧端设置圆弧形齿轮部222，圆弧形齿轮部222整体轮廓为1/8-1/5圆环结构，圆环结构的外侧设置啮合齿。圆弧形齿轮部222的外侧设置有外啮合齿轮22啮合的翻转齿轮21，翻转齿轮21为圆柱形齿轮。
本发明在移动座17的一侧固定安装翻转电机23，翻转电机23由外部电源供电或者由高速堆垛机自带的蓄电池组供电。翻转电机23的输出轴与翻转齿轮21的齿轮轴通过联轴器连接。翻转电机23驱动翻转齿轮21顺时针或者逆时针旋转。当翻转齿轮21顺时针旋转时，与之啮合的外啮合齿轮22在翻转齿轮21的驱动下向下移动，带动翻转座24靠近翻转齿轮21的一端下降，翻转座24的另一端上升，当翻转齿轮21逆时针旋转时，与之啮合的外啮合齿轮22在翻转齿轮21的驱动下向上移动，带动翻转座24靠近翻转齿轮21的一端上升，翻转座24的另一端下降，从而改变货叉上夹爪的高低位置。
为了使货叉在可控范围内进行翻转，在翻转固定座26上通过螺栓固定安装限位块28。中心摆轴25的两侧均安装限位块28，且两侧限位块与中心摆轴25之间的距离相等，限位块28对翻转座24的翻转角度进行限定。限位块28的顶面设置为斜面，翻转固定座26左侧的限位块28向右侧倾斜，翻转固定座26右侧的限位块28向左侧倾斜。限位块28上斜面的倾斜角度与翻转座24翻转的极限角度一致。
本发明由翻转电机带动两齿轮的相互啮合,两齿轮为内啮合，一部分为L型半圆弧齿轮，另一部分为圆柱齿轮，可以实现两侧对称翻转，保证整个结构的传动的对称可靠性，达到翻转过程中的平滑性和匀速性。并通过限位块实现货叉夹爪在可控角度上的偏摆，保证偏摆动的可靠机械范围限制空间，配合夹柄实现圆柱物料的夹取和大范围提升，节省空间，提高效率，增强取货稳定性。
本发明的双向夹取机构30包括夹柄31、夹爪一32、双向丝杠33、丝杠螺母34、带轮一35、带轮二36和夹抱电机37和夹爪二39。
本发明的基座38上方设置双向丝杠33，双向丝杠33的两端通过支架固定在基座38上，支架上设置有轴承，双向丝杠33的两端通过轴承与支架转动连接，双向丝杠33的一端通过联轴器与带轮二36固定连接，带轮二36与带轮一35通过传动皮带连接，带轮一35通过联轴器与夹抱电机37的输出端连接。夹抱电机37固定安装在基座38的一端。夹抱电机37带动带轮一35由传动皮带张紧后靠摩擦力带动带轮二36进行同步转动。
本发明双向丝杠33的两端均螺接有丝杠螺母34，两个丝杠螺母的螺旋方向相反，一个与双向丝杠33一端的左旋部分螺接，另一个与双向丝杠33另一端的右旋部分螺接。双向丝杠33转动，带动两个丝杠螺母34同时向中间移动或者同时往两端移动。两个丝杠螺母34分别固定在丝杠两端的夹柄31上，丝杠螺母34带动夹柄31直线移动。
本发明在基座38上设置有导向块101，夹柄1上设置有导向槽102，导向块设置于导向槽102内，沿导向槽102直线移动。一方面避免丝杠螺母随着丝双向丝杠的转动而转动，使得丝杠螺母只可以进行直线移动，另一方面提高夹柄31运动的稳定性。
本发明夹柄1的两端分别安装夹爪一32和夹爪二39。夹住一32和夹爪二39随着夹柄31的移动而移动。双向丝杠33转动，丝杠螺母向中间靠拢，夹柄31带动夹爪一32夹取一个方向上的货物，夹爪二39夹取另一个方向上的货物。
本发明夹爪一32和夹爪二39的结构相同，包括后部的连接段和前部的夹板，夹板内侧设置防滑凹凸部。
本发明双向夹取指的是夹爪一和夹爪二的方向都具有分别夹取货物的能力。夹取的工作工程如下：由夹抱电机带动带轮一由皮带张紧后靠摩擦力带动带轮二进行同步转动。在带轮二的一侧装有双向丝杆与带轮二进行同步转动,丝杠与丝杠螺母连接固定在夹柄上,夹爪一和夹爪二固定在夹柄上通过丝杆的转动可控制夹爪一和夹爪二，从而实现货叉对光纤盘100的稳定夹抱，其中，可夹取光纤盘的最大宽度可达到300mm。
本发明主要用于高速堆垛机货叉夹取光纤盘。分为行走部分、双向夹取部分和偏摆部分。通过夹抱电机的驱动,控制夹爪实现双向夹抱。同时能够保证翻转电机对转动角度的精确控制，使转角可控且运行相对稳定安全,相比传统的货叉可实现在不同高度大小的情况下仍可对货物进行夹取。
上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (9)

1.高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，其特征在于：包括行走机构（10）、双向夹取机构（30）和偏摆机构（20）；行走机构（10）驱动偏摆机构（20）直线移动；偏摆机构（20）控制双向夹取机构（30）实现翻转功能；所述的双向夹取机构（30）双面取放货物；
所述的行走机构（10）包括行走电机（11）、行走驱动轴（12）、行走圆柱齿轮（13）、底板（16）、移动座（17）和齿条（18）；所述底板（16）上固定安装齿条（18）；所述移动座（17）设置于底板（16）的上方，移动座（17）的底部设置有与移动座（17）转动连接的行走圆柱齿轮（13）；所述的行走圆柱齿轮（13）与底板上的齿条（18）啮合；所述的行走圆柱齿轮（13）固定安装在行走驱动轴（12）的底部，行走驱动轴（12）的顶部与行走电机（11）的输出端固定连接；
所述的偏摆机构（20）包括翻转齿轮（21）、外啮合齿轮（22）、翻转电机（23）、翻转座（24）、中心摆轴（25）和翻转固定座（26）；所述的外啮合齿轮（22）和翻转座（24）固定连接；所述翻转固定座（26）上设置中心摆轴（25）；所述的外啮合齿轮（22）和翻转座（24）与中心摆轴（25）转动连接；所述外啮合齿轮（22）的一侧设置有与外啮合齿轮（22）啮合的翻转齿轮（21）；翻转齿轮（21）由翻转电机（23）驱动；
所述的双向夹取机构（30）包括夹柄（31）、夹爪一（32）、双向丝杠（33）、丝杠螺母（34）、带轮一（35）、带轮二（36）和夹抱电机（37）和夹爪二（39）；所述双向丝杠（33）的左旋部分和右旋部分均与一个丝杠螺母（34）螺接，两个丝杠螺母（34）分别固定在夹柄（31）上；夹柄（31）的两端分别安装夹爪一（32）和夹爪二（39）；所述双向丝杠（33）的一端与带轮二（36）固定连接，带轮二（36）通过传动皮带与带轮一（35）传动连接，带轮一（35）与夹抱电机（37）的输出端固定连接。
2.根据权利要求1所述的高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，其特征在于：所述的底板（16）的两侧安装有导轨（15）；移动座（17）的底部设置有滑块（14）。
3.根据权利要求1所述的高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，其特征在于：移动座（17）的下方安装滚轮（19）。
4.根据权利要求1所述的高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，其特征在于：所述外啮合齿轮（2）包括摆杆部（221）和圆弧形齿轮部（222）；所述摆杆部（221）的内侧端设置有与中心摆轴（5）匹配的轴孔，摆杆部（221）的外侧端设置圆弧形齿轮部（222）；所述的圆弧形齿轮部（222）为外侧设置啮合齿的圆弧结构。
5.根据权利要求1所述的高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，其特征在于：所述的偏摆机构（20）在翻转固定座（26）上还设置有限位块（28）；限位块（28）设置在中心摆轴（25）的两侧。
6.根据权利要求1所述的高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，其特征在于：所述限位块（28）的顶面为斜面，该斜面的倾斜角度与翻转座（24）转动的极限角度一致。
7.根据权利要求1所述的高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，其特征在于：所述基座（38）上设置有导向块（101），夹柄（31）上设置有导向槽（102），导向块设置于导向槽（102）内，沿导向槽（102）直线移动。
8.根据权利要求1所述的高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，其特征在于：夹爪一（32）和夹爪二（39）结构相同，包括后部的连接段和前部的夹板，夹板内侧设置防滑凹凸部。
9.根据权利要求1或8所述的高速堆垛机上具有高稳定性偏摆装置的双向夹取货叉，其特征在于：所述的夹爪一（32）和夹爪二（39）的内侧设置有防滑凹凸部。
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