CN112573068A - 一种叉臂、升降叉举机构及搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于仓储物流技术领域，具体公开了一种叉臂、升降叉举机构及搬运装置。叉臂包括：臂本体，其沿水平方向延伸；外接件，能够支承于外部结构；升降驱动机构，设置于所述臂本体上且与所述外接件连接，所述升降驱动机构被配置为能够驱动所述外接件与所述臂本体相对升降。升降叉举机构，包括安装架和如上所述的叉臂，所述臂本体与所述安装架滑动连接，所述升降驱动机构驱动所述臂本体相对所述安装架升降，且所述外接件支承于所述安装架和/或地面。搬运装置包括车体和如上所述的升降叉举机构，所述安装架设置于所述车体上。本发明提供的叉臂、升降叉举机构及搬运装置，能够提高搬运装置的结构紧凑性和模块化设置。

Description

一种叉臂、升降叉举机构及搬运装置

技术领域

本发明实施例涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种叉臂、升降叉举机构及搬运装置。

背景技术

随着仓储物流行业的高效化和自动化发展，具备自助移动功能的搬运装置被广泛应用于仓储物流行业的各个环节，以实现对物料的高效自动化搬运。

托盘是仓储物流中用于承载物料的载具，物料放置在托盘上后，由搬运装置运行至托盘所在位置，与托盘上的叉孔进行对接后，对托盘进行叉举搬运，从而实现对承载在托盘上的物料的搬运。根据托盘上的叉孔的开设方式，现有的托盘通常分为日字型托盘、川字型托盘和田字形托盘等。

现有对托盘进行搬运的设备通常有电动地牛、自动叉车等，通过电动地牛、自动叉车的叉臂插入叉孔中进行托盘的搬运，且在叉臂插入后使叉臂升降以带动托盘脱离地面。现有的电动地牛和自动叉车等，叉臂通常通过安装架连接于车体上，驱动叉臂升降的升降驱动机构连接于安装架和叉臂之间，导致搬运设备具备体型增大、组装难度增加等问题，不利于搬运设备的模块化生产和组装效率的提高。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于提供一种叉臂，以提高搬运设备的模块化生产，简化搬运设备的结构和组装，提高搬运设备的结构紧凑性。

本发明实施例的另一个目的在于提供一种升降叉举机构，以提高搬运设备的模块化生产，简化搬运设备的结构和组装，提高搬运设备的结构紧凑性。

本发明实施例的又一个目的在于提供一种搬运装置，提高搬运装置的模块化生产与组装，简化搬运装置的结构，提高搬运装置的结构紧凑性。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种叉臂，包括：

臂本体，其沿水平方向延伸；

外接件，能够支承于外部结构；

升降驱动机构，设置于所述臂本体上且与所述外接件连接，所述升降驱动机构被配置为能够驱动所述外接件与所述臂本体相对升降。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述外接件包括铰接轴，所述铰接轴用于与所述外部结构铰接，且所述铰接轴沿所述臂本体的宽度方向延伸。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述升降驱动机构包括：

第一连杆，其第一端与所述铰接轴铰接，第二端支撑所述臂本体；

第一驱动组件，其被配置为能够驱动所述第一连杆绕所述铰接轴转动以升降所述臂本体。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述第一驱动组件包括：

丝杠，其具有第一螺纹段；

第一螺母座，转动套设于所述第一螺纹段上，所述第一连杆的第二端与所述第一螺母座铰接；

升降驱动电机，用于驱动所述丝杠转动，以驱动所述第一螺母座移动。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述第一螺母座包括螺套部和滑动套设在所述螺套部上的滑座部，所述螺套部套设于所述第一螺纹段，所述螺套部上设置有限制所述滑座部滑动行程的两个限位座部，所述第一连杆的第二端与所述滑座部铰接。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述第一连杆于所述丝杠的相对两侧各设置一个，每个所述第一连杆的下端均与所述铰接轴铰接，每个所述第一连杆的上端分别与所述第一螺母座铰接。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述外接件包括支撑件，所述升降驱动机构能够驱动所述支撑件相对所述臂本体向下伸出以支撑所述叉臂。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述升降驱动机构包括：

两个第二连杆，两个所述第二连杆的下端分别与所述支撑件铰接；

第二驱动组件，两个第二连杆的上端分别与所述第二驱动组件连接，且所述第二驱动组件被配置为带动两个所述第二连杆的上端相互靠近或远离以升降所述支撑件。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述第二驱动组件包括：

丝杠，所述丝杠包括旋向相反的第二螺纹段和第三螺纹段；

两个第二螺母座，分别套设于所述第二螺纹段和所述第三螺纹段上，两个所述第二连杆的上端分别与两个所述第二螺母座铰接；

升降驱动电机，与所述臂本体连接，且用于驱动所述丝杠转动，以带动两个所述第二螺母座沿所述丝杠相向或向背滑动。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述丝杠包括位于所述第二螺纹段和所述第三螺纹段之间的第一光轴段，所述第一光轴段上转动套设有丝杠座，所述丝杠座与所述臂本体连接。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述丝杠座于所述第一光轴段的两端各设置有一个，所述支撑件能至少部分位于两个所述丝杠座之间。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述支撑件包括支撑滚轮，所述支撑滚轮的轮轴沿所述臂本体的宽度方向设置。

作为一种叉臂的优选技术方案，所述臂本体呈开口向下的长条盒状结构，所述升降驱动机构至少部分位于所述臂本体内部，所述外接件能够外露于所述臂本体。

一种升降叉举机构，包括安装架和如上所述的叉臂，所述臂本体与所述安装架滑动连接，所述升降驱动机构驱动所述臂本体相对所述安装架升降，且所述外接件支承于所述安装架和/或地面。

作为一种升降叉举机构的优选技术方案，所述安装架包括间隔设置的两个支架部，每个所述支架部上均滑动连接有一所述叉臂。

一种搬运装置，包括车体和如上所述的升降叉举机构，所述安装架设置于所述车体上。

本发明实施例的有益效果在于：

本发明实施例提供的叉臂，通过将升降驱动机构设置于臂本体上，能够使叉臂独立加工和组装后，再与安装叉臂的外部结构进行装配，即可实现叉臂相对外部结构的升降，提高叉臂与外部结构的组装效率，且有利于叉臂的模块化组装和更换，提高应用该叉臂的搬运设备的结构紧凑性。

本发明实施例提供的升降叉举机构，通过采用上述的叉臂实现臂本体相对安装架的升降，结构紧凑，组装方便，且有利于模块化设置。

本发明实施例提供的搬运装置，通过采用上述的升降叉举机构搬运物料，能够简化搬运装置的结构，提高搬运装置的结构紧凑性，有利于搬运装置的模块化设置。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的叉臂的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的升降驱动机构的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的叉臂处于初始状态时叉臂与安装架的配合示意图；

图4是图3中结构去掉臂本体后的机构示意图；

图5是本发明实施例一提供的叉臂处于举升状态时时叉臂与安装架的配示意图；

图6是图5中结构去掉臂本体后的结构示意图；

图7是本发明实施例二提供的搬运装置处于初始状态下的结构示意图；

图8是本发明实施例二提供的搬运装置处于叉臂伸出状态下的结构示意图

图9是本发明实施例二提供的托盘的结构示意图；

图10是本发明实施例二提供的车体的正面结构示意图；

图11是本发明实施例二提供的车体的背面结构示意图；

图12是本发明实施例二提供的平移驱动机构的结构示意图；

图中标记如下：

10、搬运装置；20、托盘；201、叉孔；

1、车体；11、壳体；111、承载面；112、容置槽；1121、限位槽壁；113、X向导槽；114、第一导向滚轮；12、驱动轮；13、万向轮；

2、叉臂；21、臂本体；22、升降驱动机构；221、丝杠；2211、第一螺纹段；2212、第二螺纹段；2213、第三螺纹段；2214、第一光轴段；2215、第二光轴段；222、第一连杆；223、第一螺母座；2231、螺套部；2232、限位座部；2233、滑座部；224、第二螺母座；225、第二连杆；225、第二连杆；226、丝杠座；227、升降驱动电机；228、减速器；229、限位套；23、支撑轮；24、第三导向滚轮；25、铰接轴；

3、平移驱动机构；31、安装架；311、支架部；3111、侧板；3112、连接部；3113、Z向导槽；3114、铰接孔；312、连接架部；3121、安装槽；313、架顶板；32、电动滚筒；321、滚筒；322、安装轴；33、弹性件；34、第二导向滚轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1和2所示，本实施例提供了一种叉臂2，其可以应用于需要对叉臂2进行升降以叉取物料的搬运设备中，如应用于可自主移动的搬运装置中，作为搬运装置的叉臂对托盘进行搬运，也可以应用于非移动式的升降设备中，以实现对物料的升降。

具体地，叉臂2包括：臂本体21，其沿水平方向延伸；外接件，能够支承于外部结构上；升降驱动机构22，设置于臂本体21上且与外接件连接，升降驱动机构22被配置为能够驱动外接件与臂本体21相对升降。

本实施例提供的叉臂2，通过将升降驱动机构22设置于臂本体21上，能够使叉臂2独立加工和组装后，再与安装叉臂2的外部结构进行装配，即可实现叉臂2相对外部结构的升降，提高叉臂2与外部结构的组装效率，且有利于叉臂2的模块化组装和更换，提高应用该叉臂2的搬运设备的结构紧凑性。

结合图3-6，在本实施例中，以实现叉臂2相对安装叉臂2的安装架31的竖直升降为例，对叉臂2的具体结构进行描述，且在本实施例中，叉臂2的第一端与安装架31滑动连接，叉臂2的第二端呈自由状态。

外接件包括铰接轴25，铰接轴25与安装架31铰接，且铰接轴25沿臂本体21的宽度方向延伸，通过设置铰接轴25铰接连接叉臂2和安装架31，可以提高安装架31与叉臂2的连接稳定性。进一步地，安装架31上开设有铰接孔3114，铰接轴25插入铰接孔3114中。

升降驱动机构22包括第一连杆222和第一驱动组件，第一连杆222的第一端与铰接轴25铰接，另一端支撑臂本体21，第一驱动组件被配置为能够驱动第一连杆222绕铰接轴25转动以升降臂本体21。通过设置第一连杆222相对铰接轴25的转动带动臂本体21升降，能够提高转动稳定性，且减小升降驱动机构22在竖直方向上的占地空间，降低成本。

在本实施例中，第一驱动组件包括丝杠221、升降驱动电机227及第一螺母座223。丝杠221沿臂本体21的长度方向延伸，且包括第一螺纹段2211；第一螺母座223转动套设于第一螺纹段2211上，第一连杆222的第二端与第一螺母座223铰接。该种第一驱动组件的结构设置，能够进一步地提高结构紧凑性，且提高升降平稳性。

第一连杆222的第一端铰接于支架部311的底端，且第一连杆222位于第一螺母座223朝向安装架31的一侧，且当叉臂2处于初始状态时，丝杠221高于第一连杆222的第一端，第一连杆222沿第一端至第二端的方向倾斜向上延伸。该种设置，当臂本体21需要升高时，第一螺母座223沿朝向安装架31的方向运动，第一连杆222的第二端绕铰接轴25向上翻转，从而带动丝杠221抬高。

在本实施例中，第一连杆222设置有两个，两个第一连杆222分别位于丝杠221的相对两侧，每个第一连杆222的上端与第一螺母座223铰接。该种设置，能够有效实现第一连杆222两端的同步升降，提高臂本体21升降运动的平稳性。

当叉臂2设置于可移动式的搬运装置且叉臂2能够相对搬运装置的车体伸出时，为避免叉臂2的自由端缺乏有效支撑而导致下垂或变形，外接件还包括支撑件23，升降驱动该机构22能够驱动支撑件23相对臂本体21向下伸出以支撑叉臂2，提高叉臂2对物料的托举稳定性，提高叉臂2的使用可靠性和使用寿命。

进一步地，升降驱动机构22包括两个第二连杆225和第二驱动组件，两个第二连杆225的一端均与支撑件23铰接，两个第二连杆225的另一端分别与第二驱动组件连接，第二驱动组件被配置为驱动两个第二连杆225的另一端相互靠近或远离以升降支撑件。

进一步地，第二驱动组件包括上述的丝杠221和升降驱动电机227，还包括两个第二螺母座224和升降驱动电机227，丝杠221包括旋向相反的第二螺纹段2212和第三螺纹段2213，且第二螺纹段2212与第一螺纹段2211的旋向相反；两个第二螺母座224分别套设于第二螺纹段2212和第三螺纹段2213上，两个第二连杆225的另一端分别与两个第二螺母座224铰接。升降驱动电机227，用于驱动丝杠221转动，以驱动两个第二螺母座224沿丝杠221相向或向背移动。

该种设置，当丝杠221转动时，两个第二螺母座224相向或向背同步运动，从而带动两个第二连杆225的第二端沿相互靠近或远离的方向运动，从而带动支撑件23竖直升降。且上述升降驱动机构22的设置，能够保证支撑件23仅能够沿竖直方向运动，限制支撑件23沿X方向的移动，保证支撑件23位置的准确性，且减短第二螺母座224相对丝杠221移动的行程。在其他实施例中，其中一个第二螺母座224也可以替换成相对臂本体21固定的固定座，通过另一第二螺母座224沿丝杠221的滑动带动两个第二连杆225相对张开和合拢。但是，该种设置下，支撑件23不仅具有沿Z方向的位移量，还具有沿X方向的位移量。

且上述第二驱动组件和第一驱动组件的设置，能够使第一驱动组件和第二驱动组件共用丝杠221和升降驱动电机227，简化升降驱动机构22的结构，降低成本。在其他实施例中，第一驱动组件和第二驱动组件可以独立设置，且第一驱动组件和第二驱动组件均可以采用电机配合链轮链条驱动、丝杠螺母机构、曲柄滑块机构或连杆机构等驱动结构以驱动对应的外接件升降，或采用直线电机、液压缸等直线驱动结构形式，且上述各种直线驱动结构均较为常见，此处不再赘述。

丝杠221相对两侧分别设置有一组第二连杆225，两组第二连杆225分别与支撑件23的轮轴的两端铰接，以提高对支撑件23的连接和支撑稳定性。在其他实施例中，第二连杆225也可以仅设置一组，如仅设置于丝杠221的正下方。

为实现第二螺母座224与第二连杆225的连接，第二螺母座224包括套筒部和凸设在套筒部外表面的连接板部，套筒部的内壁开设有与对应的螺纹段适配的螺纹。连接板部沿Y方向延伸且两端分别与两个第二连杆225铰接。进一步地，连接板部的上侧面与臂本体21贴合，以防止第二螺母座224相对臂本体21转动。

丝杠221上还转动套设有丝杠座226，丝杠座226上开设有供丝杠221穿过的光孔，且丝杠座226与臂本体21连接。进一步地，丝杠221包括位于第二螺纹段2212和第三螺纹段2213之间的第一光轴段2214，丝杠座226套设于第一光轴段2214处，能够防止两个第二螺母座224相互碰撞，且避免对丝杠221上的螺纹产生磨损。

更为优选地，丝杠座226于第一光轴段2214的两端各设置于一个，且叉臂处于初始状态时，支撑件23至少部分位于两个丝杠座226之间。该种设置，可以避免第二螺母座224与支撑件23发生碰撞，并对第一螺母座226的相向运动行程进行限位；同时，还能抬高支撑件23的初始安装位置，使叉臂2处于初始状态时，支撑件23夹设在两个丝杠座226之间，缩短初始状态时，丝杠221与支撑件23之间的间隙，从而减小初始状态时叉臂2沿竖直方向的整体厚度，提高结构紧凑性。

进一步地，第二螺纹段2212远离丝杠座226的一端套设有限位套229，第三螺纹段2213远离丝杠座226的一端与臂本体21抵接，用于实现对应的第二螺母座224向背运动时的行程限位。

进一步地，支撑件23为支撑滚轮，支撑滚轮的轮轴沿臂本体21的宽度方向延伸，以保证叉臂2在被支撑件23支撑的同时，还能够沿臂本体21的长度方向移动，提高叉臂2的平移顺畅性，方便对叉臂3进行调节。

为提高支撑件23对臂本体21的支撑稳定性，支撑件23包括轮轴和间隔设置在轮轴上的至少两个轮本体。至少两个轮本体分别位于丝杠221的相对两侧，且叉臂2处于初始状态时，轮本体的上端高于丝杠221的下侧，以进一步地缩短轮轴与丝杠221之间的间距，提高结构紧凑性。

丝杠221还包括位于第二螺纹段2212和第一螺纹段2211之间的第二光轴段2215，升降驱动电机227通过减速器228与第二光轴段2215传动连接。减速器228的设置，能够降低丝杠221的转速，增大丝杠221的扭矩，从而提高升降驱动机构22的运行平稳性。

为保证支撑件23在叉臂2位于安装架1最低部和最顶部时均能够下降至与地面接触，优选地，第一螺母座223包括螺套部2231和滑动套设在螺套部2231上的滑座部2233，螺套部2231与第一螺纹段2211传动配合，螺套部2231上设置有限制滑座部2233滑动行程的两个限位座部2232，第一连杆222与滑座部2233铰接。

以图4所示方向为例进行说明，当搬运装置10处于初始状态时，滑座部2233与右侧的限位座部2232具有一定间隙，由此，在第一螺母座223沿丝杠221移动的初始阶段，滑座部2233相对螺套部2231滑动，滑座部2233不动，第二连杆225不动作，即丝杠221不产生升降，仅支撑件23升降；当滑座部2233滑动至与右侧的限位座部2232抵接后，螺套部2231沿丝杠221的继续移动带动滑座部2233沿丝杠221移动，进而带动第二连杆225动作，使丝杠221升高。在叉臂2处于初始状态时，滑座部2233与右侧的限位座部2232之间的间隙可以根据支撑件23距离地面的高度进行具体设置。

臂本体21呈下端开口的长条盒状结构，其形成有下端开口的空腔，丝杠221、升降驱动电机及减速器228容置于空腔中，以对升降驱动机构22进行保护，且提高结构紧凑性和叉臂2的外形美观性。

进一步地，为提高叉臂2与安装架31的滑动稳定性，为提高臂本体21相对安装架31滑动的稳定性，安装架31于叉臂2的相对两侧均设置有Z向导槽3113，Z向导槽3113沿竖直方向延伸。臂本体21的相对两侧均设置有导向件，导向件伸出对应的Z向导槽3113中并与Z向导槽3113的槽壁滑动或滚动配合。在本实施例中，导向件为第三导向滚轮24，且优选地，第三导向滚轮24沿竖直方向设置有至少两个。

本实施例通过铰接轴25和支撑件23同时支撑叉臂2，但可以理解的是，当仅有支撑件23时，通过支撑件23下端抵接于外部结构，如地面上，也能够通过支撑件23顶动臂本体21的方式实现臂本体21相对于安装架31的升降，此时，可以不设置铰接轴25，仅使臂本体21与安装架31滑动连接即可。

本实施例提供了一种升降叉举机构，包括上述的安装座31和上述的叉臂2。

实施例二

如图7和8所示，本实施例提供了一种搬运装置10，其可应用于仓储物流系统中，对用于承载物料的托盘20进行叉举式搬运，以提高对物料搬运的效率和搬运便利性。本实施例提供的搬运装置10，可以为AGV式搬运装置，也可以是AMR式搬运装置，或其他能够实现对物料或托盘的搬运装置形式。

具体地，搬运装置10包括车体1、安装架31和叉臂2，车体1能够自主移动；安装架1能够相对车体1水平滑动，叉臂2滑动设置于安装架1上且能够相对安装架1竖直升降，以使叉臂2能够相对于车体1水平和竖向移动，以能够水平移动以伸入托盘20下方并竖向移动以托举托盘20，以及水平移动以将托盘20移动至车体1的正上方。

本实施例提供的搬运装置10，通过设置能够相对车体1水平移动和竖直升降的叉臂2，当需要对托盘20进行搬运时，可以首先将使叉臂2相对车体1水平移动以部分伸出车体1外部，从而使叉臂2插入托盘20的叉孔201中；然后通过叉臂2相对车体1的升高对托盘20进行举升，从而使托盘20抬高并脱离地面；当托盘20倍抬高一定高度后，使叉臂2相对车体1回缩，从而使车体1至少部分能够进入到托盘20底部；其后再通过叉臂2的下降，使托盘20整体支承于车体1和/或叉臂2上。

即，本实施例提供的搬运装置10，通过设置能够相对车体1水平移动和竖直升降的叉臂2，能够在搬运装置10对托盘20进行搬运初始对接时，仅需叉臂2伸入叉孔201中，车体1位于托盘20外部，且当托盘20被举升至预设高度后，车体1能够部分进入托盘20底部，从而在保证搬运装置10实现对托盘20叉举的同时，使搬运装置10在搬运托盘20过程中，托盘位于车体1上方，从而能够减小托盘20搬运过程中，搬运装置10沿叉臂2延伸方向的尺寸，减小搬运装置10在搬运托盘20时的回转半径和占地空间，提高搬运装置10的使用灵活性；同时，由于叉臂2能够相对车体1竖直升降，可以根据叉孔201的高度位置调节叉臂2的高度，且无论使对于何种托盘的搬运，都能够使车体1移动至托盘20底部，能够使搬运装置10适用于各种不同类型的托盘的搬运，使用灵活性高，使用范围广。

上述的托盘20可以为图9所示的田字形托盘，也可以为日字型托盘、川字型托盘或具有其他结构的托盘，只要满足托盘20上具有能够供叉臂2插入的叉孔201即可，本实施例不对搬运装置10能够搬运的托盘20的具体结构进行限制。且本实施例以国标1200x1000x153m的田字形托盘为例对搬运装置10的具体结构进行介绍，搬运装置10对其他类型托盘20的搬运可以参考其对田字形托盘20的搬运，本实施例不再一一赘述。

叉臂2和安装架31可以采用实施例一中的结构和配合设置，此处不再赘述。

为方便描述，以图7所示方向建立坐标系，其中X方向为叉臂2的延伸方向，Z方向为高度方向，Y方向根据右手法则确定。

为方便描述，以搬运装置10未与托盘20对接时的状态为初始状态，以叉臂2相对车体1沿X方向伸出且不升高的状态为叉臂伸出状态，以叉臂2相对车体1伸出且相对车体1升高至一定高度的状态称为叉臂伸出举升状态，以叉臂2回缩至水平初始位置且相对车体1升高至一定高度的状态称为叉臂回缩举升状态，以搬运装置完成与托盘2的对接时叉臂2的状态称为对接到位状态。即从搬运装置10开始与托盘20对接至与托盘20对接到位，搬运装置10依次经过初始状态、伸出状态、伸出举升状态、回缩举升状态后与对接到位状态。

为提高对托盘20的搬运稳定性，叉臂2沿Y方向间隔设置有若个个。通常托盘20上的叉孔201设置有两个，即，叉臂2优选设置为两个。但可以理解的是，当物料尺寸较大，导致托盘20上的叉孔201可能存在三个或更多个时，叉臂2也可以对应设置三个或更多个。

为进一步地提高搬运装置10的结构紧凑性，减小搬运装置10的体积，车体1的上表面形成有用于承载托盘20的承载面111，承载面111对应叉臂2的位置开设有容置槽112，容置槽112沿X方向延伸且一端贯通车体1对应侧壁，另一端形成限位槽壁1121，限位槽壁1121限制叉臂2反方向伸出车体1外部。当叉臂2处于初始状态时，叉臂2至少部分容纳于容置槽112中。容置槽112的设置，能够减小搬运装置10沿Z方向的整体厚度，提高结构紧凑性，且有利于为叉臂2沿X方向的滑动进行导向。

优选地，容置槽112的槽深大于叉臂2沿Z方向的厚度，且当搬运装置处于初始状态时，叉臂2的上表面低于车体1的上表面。该种设置，能够在搬运装置10与托盘20完成对接后，托盘20完全支承于车体1上，避免叉臂2长时间支撑托盘20造成的疲劳损坏，提高叉臂2的使用寿命，且能够提高对托盘20的支撑稳定性。在其他实施例中，也可以是叉臂2的上表面高于车体1的上表面或叉臂2的上表面与车体1的上表面平齐。更为优选地，容置槽112沿X方向的长度大于叉臂2的长度，且当搬运装置处于初始状态时，叉臂2完全容置于容置槽112中。

在本实施例中，为提高叉臂2沿X方向伸出的平稳性，容置槽112沿X方向延伸的相对两槽壁上均设置有第一导向滚轮114，第一导向滚轮114设置于靠近容置槽112开口的位置，当叉臂2滑动设置于容置槽112时，叉臂2支承于第一导向滚轮114上。第一导向滚轮114的设置，能够为叉臂2在容置槽112中的滑动进行支撑和导向的同时，还能够避免干涉叉臂2相对车体1的升降运动。

如图10和11所示，为实现车体1的自主移动功能，车体1包括壳体11和驱动轮机构，壳体11的表面开设有上述容置槽112。驱动轮机构包括驱动轮12和用于驱动驱动轮12转动的驱动电机，驱动轮12设置在壳体11的底部，驱动电机设置于壳体11内部。本实施例中，驱动轮12相对中纵轴线对称设置有两个，以提高驱动稳定性。进一步地，车体1还包括万向轮13，万向轮13设置有四个，且四个万向轮13呈矩形分布，每一驱动轮12均设置在两万向轮13之间。

在其他实施例中，驱动轮12和万向轮13的个数和位置可以根据需求进行设置，且驱动轮机构的驱动形式可以为差速驱动，也可以为现有其他驱动形式，只要能够实现搬运装置10的前进、后退、转弯、原地自转等的运动即可，本发明对驱动轮机构的具体结构不做限制。

优选地，车体1相对中纵轴线对称设置，且两个叉臂2相对该中纵轴线对称设置，以提高搬运装置10的运行平稳性和结构紧凑性。

如图6、8和12所示，搬运装置10还包括平移驱动机构3，平移驱动机构3分别与两个叉臂2连接，以驱动两个叉臂2同步沿X方向运动。该种设置，能够降低驱动成本，且提高搬运装置10的搬运效率，保证两个叉臂2平移的同步性。在其他实施例中，也可以是每个叉臂2单独设置一个平移驱动机构3。

平移驱动机构3包括上述的安装架31和设置在安装架31上的水平驱动单元，安装架31与车体1滑动连接，叉臂2靠近限位槽壁1121的一端与安装架31连接，水平驱动单元驱动安装架31相对车体1沿X方向移动。该种设置形式，通过安装架31的移动带动两个叉臂2同步运动，结构紧凑，且设置方便。在其他实施例中，也可以是水平驱动单元的固定端相对车体1固定，水平驱动单元的驱动端与叉臂2连接以驱动叉臂2运动。

为提高安装架31与车体1滑动连接稳定性，安装架31具有沿Y方向间隔设置的两个支架部311，两个支架部311的下端分别伸入两个容置槽112中并与容置槽112的槽壁滑动连接，水平驱动单元连接于两个支架部311之间。该种设置，能够使容置槽112同时作为安装架31的导向槽使用，保证叉臂2水平移动的方向准确性和稳定性。

进一步地，容置槽112沿X方向延伸的至少一个槽壁上开设有X向导槽113，X向导槽113沿X方向延伸且贯通车体1远离限位槽壁1121的一侧，支架部311对应X向导槽113设置有导向部，导向部伸入对应的X向导槽113中并与X向导槽113的槽壁滚动或滑动连接。X向导槽113和导向部的设置，能够使安装架31从容置槽112的开口端插入容置槽112内的同时，防止安装架31沿Z方向脱离容置槽112，结构简单，成本较低。

在其他实施例中，也可以设置其他的X向导向结构实现安装架31与车体1的滑动连接，如在容置槽112的槽壁上设置导轨，在安装架31上连接于导轨配合的滑块等。且优选地，在本实施例中，导向部为第二导向滚轮34，第二导向滚轮34与X向导槽113滚动配合，减小摩擦。在其他实施例中，导向部也可以是滑块等。

如图4所示，由于支撑件23设置于靠近叉臂2第二端的位置且能够向下运动至与地面接触，为实现对支撑件23的避让，容置槽112远离限位槽壁1121的一端贯通车体1的下表面，以使搬运装置处于回缩举升状态时，支撑件23能够接触地面并为叉臂2提供支撑。

进一步地，支架部311包括两个沿Y方向相对间隔设置的侧板3111，两个侧板3111的外侧面分别设置有第二导向滚轮34，对应地，容置槽112沿Y方向相对设置的两个槽壁上均开设有X向导槽113，以提高安装架31沿X方向运动的平稳性。优选地，每个侧板3111上均沿X方向设置有两个或多个的第二导向滚轮34。

为避免两个侧板3111末端产生相对位置，支架部311还包括连接于侧板3111下端之间的连接部3112，以增强支架部311的结构强度和刚度，连接部3112可以但不限定为板状结构。

安装架31还包括连接于两个支架部311顶端的架顶板313，架顶板313沿Y方向延伸，侧板3111的上端与架顶板313垂直连接，从而使支架部311与架顶板313之间形成有连接叉臂2的空间。

在本实施例中，水平驱动单元采用滚动驱动的形式实现安装架31相对车体1的滑动，其包括滚筒321、安装滚筒321的安装轴322及驱动滚筒321转动的水平驱动电机。滚筒321位于车体1上方并与车体1上表面滚动接触，安装轴322沿Y方向延伸且两端分别与安装架31连接，水平驱动电机用于驱动滚筒321绕安装轴322转动，从而实现安装架31相对车体1沿X方向的运动。平移驱动机构3采用滚动驱动的方式实现相对车架沿X方向的移动，使水平驱动单元的各个结构均布置于安装架31上，使X驱动单元具有结构紧凑、占地空间小、传动效率高、运行平稳等优点。在其他实施例中，还可以采用其他能够实现安装架31沿X方向运动的驱动结构形式，如旋转电机配合齿轮齿条结构、旋转电机配合丝杠221螺母机构等。

为简化结构，滚筒321为滚筒，水平驱动单元采用电动滚筒的结构形式，电动滚筒的安装轴322沿Y方向延伸且两端分别与安装架31连接，电动滚筒位于车体1上方并抵压于车体1上表面。通过将水平驱动单元设置成电动滚筒，能够水平驱动电机内藏于滚筒321的内部，使水平驱动单元的结构更加紧凑、占地空间更小，有利于搬运装置10的小型化设计。

为方便电动滚筒的安装，两个支架部311之间还设置有连接架部312，连接架部312沿Y方向间隔设置有两个，且连接架部312的上端与架顶板313连接，连接架部312的下端高于车体1上表面，电动滚筒夹装于两个连接架部312之间。

为方便对电动滚筒的安装，每个连接架部312朝向电动滚筒的一侧均开设有安装槽3121，电动滚筒的安装轴322插设在安装槽3121中。为防止电动滚筒压低于相对车体1表面打滑，安装架31上还设置有弹性件33，弹性件33用于将电动滚筒弹性抵压于上表面上。

在本实施例中，弹性件33为竖直设置于安装槽3121中的弹簧，弹簧的上端与安装槽3121的上槽壁连接，弹簧的下端抵压于安装轴322上，且弹簧始终处于压缩状态。在其他实施例中，弹性件33也可以为其他能够提供弹性压紧力的元件，如弹性垫片等。

本实施例还提供了一种仓储物流系统，包括托盘20和上述的搬运装置10，通过采用上述的搬运装置对托盘进行搬运，能够提高对托盘搬运的便利性和灵活性，提高仓储物流系统的运行效率，降低仓储物流系统的运行成本。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种叉臂，其特征在于，包括：

臂本体(21)，其沿水平方向延伸；

外接件，能够支承于外部结构；

升降驱动机构(22)，设置于所述臂本体(21)上且与所述外接件连接，所述升降驱动机构(22)被配置为能够驱动所述外接件与所述臂本体(21)相对升降。

2.根据权利要求1所述的叉臂，其特征在于，所述外接件包括铰接轴(25)，所述铰接轴(25)用于与所述外部结构铰接，且所述铰接轴(25)沿所述臂本体(21)的宽度方向延伸。

3.根据权利要求2所述的叉臂，其特征在于，所述升降驱动机构(22)包括：

第一连杆(222)，其第一端与所述铰接轴(25)铰接，第二端支撑所述臂本体(21)；

第一驱动组件，其被配置为能够驱动所述第一连杆(222)绕所述铰接轴(25)转动以升降所述臂本体(21)。

4.根据权利要求3所述的叉臂，其特征在于，所述第一驱动组件包括：

丝杠(221)，其具有第一螺纹段(2211)；

第一螺母座(223)，转动套设于所述第一螺纹段(2211)上，所述第一连杆(222)的第二端与所述第一螺母座(223)铰接；

升降驱动电机(227)，用于驱动所述丝杠(221)转动，以驱动所述第一螺母座(223)移动。

5.根据权利要求4所述的叉臂，其特征在于，所述第一螺母座(223)包括螺套部(2231)和滑动套设在所述螺套部(2231)上的滑座部(2233)，所述螺套部(2231)套设于所述第一螺纹段(2211)，所述螺套部(2231)上设置有限制所述滑座部(2233)滑动行程的两个限位座部(2232)，所述第一连杆(222)的第二端与所述滑座部(2233)铰接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的叉臂，其特征在于，所述外接件包括支撑件，所述升降驱动机构(22)能够驱动所述支撑件相对所述臂本体(21)向下伸出以支撑所述叉臂。

7.根据权利要求6所述的叉臂，其特征在于，所述升降驱动机构(22)包括：

两个第二连杆(225)，两个所述第二连杆(225)的下端分别与所述支撑件铰接；

第二驱动组件，两个第二连杆(225)的上端分别与所述第二驱动组件连接，且所述第二驱动组件被配置为带动两个所述第二连杆(225)的上端相互靠近或远离以升降所述支撑件。

8.根据权利要求7所述的叉臂，其特征在于，所述第二驱动组件包括：

丝杠(221)，所述丝杠(221)包括旋向相反的第二螺纹段(2212)和第三螺纹段(2213)；

两个第二螺母座(224)，分别套设于所述第二螺纹段(2212)和所述第三螺纹段(2213)上，两个所述第二连杆(225)的上端分别与两个所述第二螺母座(224)铰接；

升降驱动电机(227)，与所述臂本体(21)连接，且用于驱动所述丝杠(221)转动，以带动两个所述第二螺母座(224)沿所述丝杠(221)相向或向背滑动。

9.根据权利要求8所述的叉臂，其特征在于，所述丝杠(221)包括位于所述第二螺纹段(2212)和所述第三螺纹段(2213)之间的第一光轴段(2214)，所述第一光轴段(2214)上转动套设有丝杠座(226)，所述丝杠座(226)与所述臂本体(21)连接。

10.根据权利要求9所述的叉臂，其特征在于，所述丝杠座(226)于所述第一光轴段(2214)的两端各设置有一个，所述支撑件能至少部分位于两个所述丝杠座(226)之间。

11.根据权利要求6所述的叉臂，其特征在于，所述支撑件包括支撑滚轮，所述支撑滚轮的轮轴沿所述臂本体(21)的宽度方向设置。

12.根据权利要求1所述的叉臂，其特征在于，所述臂本体(21)呈开口向下的长条盒状结构，所述升降驱动机构(22)至少部分位于所述臂本体(21)内部，所述外接件能够外露于所述臂本体(21)。

13.一种升降叉举机构，其特征在于，包括安装架(31)和如权利要求1-12任一项所述的叉臂，所述臂本体(21)与所述安装架(31)滑动连接，所述升降驱动机构(22)驱动所述臂本体(21)相对所述安装架(31)升降，且所述外接件支承于所述安装架(31)和/或地面。

14.根据权利要求13所述的升降叉举机构，其特征在于，所述安装架(31)包括间隔设置的两个支架部(311)，每个所述支架部(311)上均滑动连接有一所述叉臂。

15.一种搬运装置，其特征在于，包括车体(1)和如权利要求13或14所述的升降叉举机构，所述安装架(31)设置于所述车体(1)上。

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