CN113772591A - 堆垛机货叉、自动堆垛机及自动堆垛系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种堆垛机货叉、自动堆垛机及自动堆垛系统，堆垛机货叉，包括第一货叉机构、第二货叉机构、基座机构和驱动机构，第一货叉机构包括第一货叉板以及设于第一货叉板上的第一滑移结构；第二货叉机构包括第二货叉板、设于第二货叉板上的第二滑移结构以及第三滑移结构；基座机构包括基座以及设于所述基座上的第四滑移结构；驱动机构包括第一驱动结构和第二驱动结构。本发明提供了一种堆垛机货叉、自动堆垛机及自动堆垛系统，堆垛机货叉通过设置两个货叉机构、基座机构和驱动机构，所述驱动机构带动两个货叉板通过滑移方式伸出或缩回，传动更加平稳；通过调节货叉板的延伸长度，提高叉载不同长度尺寸的货物的装载兼容性。

Description

堆垛机货叉、自动堆垛机及自动堆垛系统

技术领域

本发明涉及货叉技术领域，特别涉及堆垛机货叉、自动堆垛机及自动堆垛系统。

背景技术

目前堆垛机货叉的缺点主要有:

货叉采用链条传动，制造及安装维护成本较高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，在工况恶劣的情况下，比如有腐蚀介质、有水渗漏的时，链条容易生锈、磨损、腐蚀。

货叉多数为非标定制，每级货叉的行程都为固定不可调节，伸出长度不可修改，无法满足立库左右间距调整后的距离变化。

货叉多数的伸缩行程极限位仅有一次极限感应，伸缩长度超出极限位没有复核功能，设备仍具备安全隐患。

发明内容

本发明实施例提供堆垛机货叉、自动堆垛机及自动堆垛系统，以解决现有技术中货叉采用链条传动，制造及安装维护成本较高、易磨损、易伸长、传动平稳性差、运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声、在工况恶劣的情况下，比如有腐蚀介质、有水渗漏的时，链条容易生锈、磨损、腐蚀的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种堆垛机货叉，其特征在于，包括：

第一货叉机构，包括第一货叉板以及设于第一货叉板上的第一滑移结构；

第二货叉机构，包括第二货叉板、设于第二货叉板上的第二滑移结构以及第三滑移结构；

基座机构，包括基座以及设于所述基座上的第四滑移结构；

驱动机构，包括第一驱动结构和第二驱动结构，所述第一驱动结构用于驱动所述第一货叉板通过所述第一滑移结构和所述第二滑移结构相互配合相对于所述第二货叉板延伸或缩回，所述第二驱动结构用于驱动所述第二货叉板通过所述第三滑移结构和所述第四滑移结构相互配合相对于所述基座延伸或缩回。

一些实施例中，所述第一滑移结构设为第一滑块，所述第二滑移结构设为第二滑轨；或，

所述第一滑移结构设为第一滑轨，所述第二滑移结构设为第二滑块。

一些实施例中，所述第三滑移结构设为第三滑块，所述第四滑移结构设为第四滑轨；或，

所述第三滑移结构设为第三滑轨，所述第四滑移结构设为第四滑块。

一些实施例中，所述第一驱动结构包括第一驱动电机、第一主动轮、第一从动轮、第一同步带和第一卡块，所述第二主动轮固定于所述第二货叉板上并与所述第一驱动电机传动连接，所述第一从动轮固定于所述第二货叉板上，所述第一同步带连接于所述第一主动轮和所述第一从动轮之间，所述第一卡块固定连接所述第一同步带和所述第一货叉板。

一些实施例中，所述第二驱动结构包括第二驱动电机、第二主动轮、第二从动轮、第二同步带和第二卡块，所述第二驱动电机固定于所述基座的侧面，所述第二主动轮和所述第二驱动电机的电机输出轴同轴固定连接，所述第二同步带连接于所述第二主动轮和第二从动轮之间，所述第二卡块固定于所述第二同步带上，并固定于所述第二货叉板上。

一些实施例中，所述第一驱动电机和第二驱动电机为同一电机，所述第一主动轮通过传动连接件与所述电机的输出轴传动连接。

一些实施例中，所述第二货叉板的主表面上还设有多个自由滚轮。

第二方面，一种自动堆垛机，包括：

堆垛机和如上所述的堆垛机货叉。

第三方面，一种自动堆垛系统，包括：

如上所述的自动堆垛机；

控制机构，所述控制机构与所述第一驱动结构和所述第二驱动结构通讯连接，所述控制机构用于控制所述第一驱动结构驱动所述第一货叉板通过所述第一滑移结构和所述第二滑移结构相互配合相对于所述第二货叉板延伸或缩回，并控制所述第二驱动结构驱动所述第二货叉板通过所述第三滑移结构和所述第四滑移结构相互配合相对于所述基座延伸或缩回。

一些实施例中，所述自动堆垛系统还包括：

货物检测传感器，与所述控制机构通讯连接，用于检测载货台上货物来料情况；

极限传感器，与所述控制机构通讯连接，用于检测所述第二货叉板的伸缩极限位置到位情况；

所述控制机构还用于当检测到所述载货台上有货物时，控制分配库位，并控制所述自动堆垛机运行至载货台；

所述控制机构还用于当检测到所述第二货叉板达到伸出极限位置和缩回极限位置时，控制所述第一驱动机构和第二驱动机构停止驱动。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明提供了一种堆垛机货叉、自动堆垛机及自动堆垛系统，堆垛机货叉通过设置两个货叉机构、基座机构、和驱动机构，所述驱动机构带动两个货叉板通过滑移方式伸出或缩回，相比链条传动方式降低制造成本和安装维护保养成本，使传动更加平稳，消除运转时产生的载荷、振动、噪音等，消除恶劣工况对传动系统的影响，减少摩擦损耗；通过调节货叉板的延伸长度，提高叉载不同长度尺寸的货物的装载兼容性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的堆垛机货叉的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的堆垛机货叉的部分结构示意图；

图3为本发明实施例提供的堆垛机货叉的另一结构示意图；

图4为本发明实施例提供的堆垛机货叉的局部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的自动堆垛系统的功能模块框图；

图6为本发明实施例提供的自动堆垛系统的另一功能模块框图。

图中：

11、第一货叉板；12、第一滑移结构；21、第二货叉板；22、第二滑移结构；23、第三滑移结构；31、基座；32、第四滑移结构；415、第一卡块；421、第二驱动电机；422、第二主动轮；423、第二同步带；424、第二从动轮；425、第二卡块；51、货物检测传感器；61、极限传感器；70、控制机构；100、自动堆垛机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了堆垛机货叉、自动堆垛机及自动堆垛系统，其能解决现有技术中货叉采用链条传动，制造及安装维护成本较高、易磨损、易伸长、传动平稳性差、运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声、在工况恶劣的情况下，比如有腐蚀介质、有水渗漏的时，链条容易生锈、磨损、腐蚀的技术问题。

请参考图1，本发明提供了一种堆垛机货叉，包括：

第一货叉机构，包括第一货叉板11和第二货叉板21以及设于第一货叉板11和第二货叉板21上的第一滑移结构12；

第二货叉机构，包括第二货叉板21、设于第二货叉板21上的第二滑移结构22以及第三滑移结构23；

基座机构，包括基座31以及设于所述基座31上的第四滑移结构32；

驱动机构，包括第一驱动结构和第二驱动结构，所述第一驱动结构用于驱动所述第一货叉板11和第二货叉板21通过所述第一滑移结构12和所述第二滑移结构22相互配合相对于所述第二货叉板21延伸或缩回，所述第二驱动结构用于驱动所述第二货叉板21通过所述第三滑移结构23和所述第四滑移结构32相互配合相对于所述基座31延伸或缩回。

本发明提供了一种堆垛机货叉、自动堆垛机及自动堆垛系统，堆垛机货叉通过设置两个货叉机构、基座机构、和驱动机构，所述驱动机构带动两个货叉板通过滑移方式伸出或缩回，相比链条传动方式降低制造成本和安装维护保养成本，使传动更加平稳，消除运转时产生的载荷、振动、噪音等，消除恶劣工况对传动系统的影响，减少摩擦损耗；通过调节货叉板的延伸长度，提高叉载不同长度尺寸的货物的装载兼容性。

在一实施例中，所述第一滑移结构12设为第一滑块，所述第二滑移结构22设为第二滑轨；所述第一滑块和所述第二导轨滑动配合。通过滑块和导轨相配合的方式实现传动移动，传动更加平稳，有效减少恶劣工况对传动系统的影响，传动系统运行更加平稳。

在本申请变化的实施方式中，所述第一滑移结构12设为第一滑轨，所述第二滑移结构22设为第二滑块，所述第二滑块和所述第一导轨滑动配合。

在一较具体实施例中，所述第一导轨的纵截面形状为中部两侧具有凹缺的结构，所述第二滑块的底面滑槽与所述第一导轨的形状相弥合。

在一更具体实施例中，中部两侧凹缺的外周面为弧形面，用于降低第二滑块和所述第一导轨之间的滑动摩擦阻力。

在一实施例中，所述第三滑移结构23设为第三滑块，所述第四滑移结构32设为第四滑轨；所述第一滑块和所述第二导轨滑动配合。通过滑块和导轨相配合的方式实现传动移动，传动更加平稳，有效减少恶劣工况对传动系统的影响，传动系统运行更加平稳。

在本申请变换中，所述第三滑移结构23设为第三滑轨，所述第四滑移结构32设为第四滑块，所述第二滑块和所述第一导轨滑动配合。

在一较具体实施例中，所述第一导轨的纵截面形状为中部两侧具有凹缺的结构，所述第二滑块的底面滑槽与所述第一导轨的形状相弥合。

在一更具体实施例中，中部两侧凹缺的外周面为弧形面，用于降低第二滑块和所述第一导轨之间的滑动摩擦阻力。

在一实施例中，所述第一驱动结构包括第一驱动电机、第一主动轮、第一从动轮、第一同步带和第一卡块415，所述第二主动轮422固定于所述第二货叉板21上并与所述第一驱动电机传动连接，所述第一从动轮固定于所述第二货叉板21上，所述第一同步带连接于所述第一主动轮和所述第一从动轮之间，所述第一卡块415固定连接所述第一同步带和所述第一货叉板11和第二货叉板21。

在一实施例中，请参考图2，所述第二驱动结构包括第二驱动电机421、第二主动轮422、第二从动轮424、第二同步带423和第二卡块425，所述第二驱动电机421固定于所述基座31的侧面，所述第二主动轮422和所述第二驱动电机421的电机输出轴同轴固定连接，所述第二同步带423连接于所述第二主动轮422和第二从动轮424之间，所述第二卡块425固定于所述第二同步带423上，并固定于所述第二货叉板21上。

在一实施例中，所述第一驱动电机和第二驱动电机421为同一电机，所述第一主动轮通过传动连接件与所述电机的输出轴传动连接。所述电机固定于所述基座31为U型槽结构，所述U型槽结构的两槽壁的底面均固定有第四滑轨，所述U型槽结构的一槽壁的外侧面上固定有电机，电机的输出轴与第二主动轮422同轴固定连接，电机的输出轴同时穿过该槽壁伸入U型槽结构的槽中，通过传动连接件带动第一主动轮转动。

如上所述，根据本申请，所述传动连接件为传动齿轮或同步带。本发明提供的二级货叉结构的伸缩运动机理是：

电机转动，带动第一主动轮转动，第一主动轮带动第一同步带移动，第一同步带带动第一卡块415移动，第一卡块415带动第一货叉板11和第二货叉板21相对于第二货叉板21伸出移动；同时电机带动第二主动轮422转动，第二主动轮422带动第二同步带423移动，第二同步带423移动带动第二卡块425移动，第二卡块425带动第二货叉板21相对于基座31伸出移动，实现多级货叉的行程倍增伸出效果。

当第一驱动电机和第二驱动电机421不共用电机的前提下，第一驱动电机固定于第二货叉板21的侧面，第一主动轮与第一驱动电机的输出轴同轴固定连接，第一从动轮设于所述第一货叉板11和第二货叉板21的中部，第一同步带连接于所述第一主动轮和第一从动轮之间带动第一卡块415移动，第一卡块415带动第一货叉板11和第二货叉板21相对于第二货叉板21伸出移动。第二驱动电机421带动第二主动轮422转动，第二主动轮422通过第二同步带423带动第二从动轮424转动，第二同步带423带动第二卡块425移动，第二卡块425带动第二货叉板21相对于基座31伸出移动。

在一实施例中，当第一驱动电机和第二驱动电机421不共用电机的前提下，通过分别调节第一驱动电机和第二驱动电机421的转动量，调节对应的货叉板的伸出长度，从而满足立库左右间距调整后的距离变化，提高机构的兼容性。

在一实施例中，请参考图3，所述第二货叉板21的主表面上还设有多个自由滚轮。所述自由滚轮为第一货叉板11和第二货叉板21相对于所述第二货叉板21伸长时，自由滚轮为第一货叉板11和第二货叉板21提供平衡支撑。

基于同一发明构思，一种自动堆垛机100，包括堆垛机和如上所述的堆垛机货叉。由于堆垛机货叉提供了二级货叉机构，通过滑移方式实现货叉板伸出长度行程倍增，实现向/从巷道内货架自动存取货物。

基于同一发明构思，请参考图5，一种自动堆垛系统，包括如上所述的自动堆垛机100；

控制机构70，所述控制机构70与所述第一驱动结构和所述第二驱动结构通讯连接，所述控制机构70用于控制所述第一驱动结构驱动所述第一货叉板11和第二货叉板21通过所述第一滑移结构12和所述第二滑移结构22相互配合相对于所述第二货叉板21延伸或缩回，并控制所述第二驱动结构驱动所述第二货叉板21通过所述第三滑移结构23和所述第四滑移结构32相互配合相对于所述基座31延伸或缩回。

在一实施例中，请参考图4和6，所述自动堆垛系统还包括：

货物检测传感器51，与所述控制机构70通讯连接，用于检测载货台上货物来料情况；

极限传感器61，与所述控制机构70通讯连接，用于检测所述第二货叉板21的伸缩极限位置到位情况；

所述控制机构70还用于当检测到所述载货台上有货物时，控制分配库位，并控制所述自动堆垛机100运行至载货台；

所述控制机构70还用于当检测到所述第二货叉板21达到伸出极限位置和缩回极限位置时，控制所述第一驱动机构和第二驱动机构停止驱动。

通过设置极限传感器61，使得堆垛机货叉具备超行程复核功能，行程闭环控制，防止货叉板超出行程范围造成事故，保障人员和设备的安全。

本发明提供的自动堆垛系统使用步骤如下：

S1、当载货台上的货物检测传感器51检测到货物来料时，上位机分配货物库位，并调度堆垛机运行至载货台附近；

S2、通过光电传感器检测自动堆垛机100的到位情况，当检测到自动堆垛机100到位时，控制机构70控制堆垛机货叉的驱动机构的第一驱动电机和第二驱动电机421运转，带动第一货叉板11和第二货叉板21伸出，拓展叉载长度，直至延长到货物下方；

S3、当到位检测模块检测到载货台上的货物后，自动堆垛机100上升叉载货物；

S4、叉载货物后，再通过堆垛机货叉的驱动机构的第一驱动电机和第二驱动电机421运转，第一货叉板11和第二货叉板21缩回，直至缩回至极限传感器61的缩回极限位；

S5、货叉板缩回到位后，自动堆垛机100抬升货叉，随后将货物叉载至对应库位，通过光电传感器检测自动堆垛机100到位情况；

S6、当检测到自动堆垛机100到位后，驱动电机驱动第一货叉板11和第二货叉板21伸出，将货物叉载至库位上方；

S7、到达堆垛机上方后，自动堆垛机100下降，将货物放置在库位中，随即第一货叉板11和第二货叉板21缩回，完成叉载堆垛动作。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种堆垛机货叉，其特征在于，包括：

第一货叉机构，包括第一货叉板以及设于第一货叉板上的第一滑移结构；

第二货叉机构，包括第二货叉板、设于第二货叉板上的第二滑移结构以及第三滑移结构；

基座机构，包括基座以及设于所述基座上的第四滑移结构；

驱动机构，包括第一驱动结构和第二驱动结构，所述第一驱动结构用于驱动所述第一货叉板通过所述第一滑移结构和所述第二滑移结构相互配合相对于所述第二货叉板延伸或缩回，所述第二驱动结构用于驱动所述第二货叉板通过所述第三滑移结构和所述第四滑移结构相互配合相对于所述基座延伸或缩回。

2.如权利要求1所述的堆垛机货叉，其特征在于，

所述第一滑移结构设为第一滑块，所述第二滑移结构设为第二滑轨，所述第一滑块和所述第二滑轨滑动配合；或，

所述第一滑移结构设为第一滑轨，所述第二滑移结构设为第二滑块，所述第一滑轨和所述第二滑块滑动配合。

3.如权利要求1所述的堆垛机货叉，其特征在于，

所述第三滑移结构设为第三滑块，所述第四滑移结构设为第四滑轨，所述第三滑块和所述第四滑轨滑动配合；或，

所述第三滑移结构设为第三滑轨，所述第四滑移结构设为第四滑块，所述第三滑轨和所述第四滑块滑动配合。

4.如权利要求1所述的堆垛机货叉，其特征在于，所述第一驱动结构包括第一驱动电机、第一主动轮、第一从动轮、第一同步带和第一卡块，所述第二主动轮固定于所述第二货叉板上并与所述第一驱动电机传动连接，所述第一从动轮固定于所述第二货叉板上，所述第一同步带连接于所述第一主动轮和所述第一从动轮之间，所述第一卡块固定连接所述第一同步带和所述第一货叉板。

5.如权利要求4所述堆垛机货叉，其特征在于，所述第二驱动结构包括第二驱动电机、第二主动轮、第二从动轮、第二同步带和第二卡块，所述第二驱动电机固定于所述基座的侧面，所述第二主动轮和所述第二驱动电机的电机输出轴同轴固定连接，所述第二同步带连接于所述第二主动轮和第二从动轮之间，所述第二卡块固定于所述第二同步带上，并固定于所述第二货叉板上。

6.如权利要求5所述的堆垛机货叉，其特征在于，所述第一驱动电机和第二驱动电机为同一电机，所述第一主动轮通过传动连接件与所述电机的输出轴传动连接。

7.如权利要求1所述的堆垛机货叉，其特征在于，所述第二货叉板的主表面上还设有多个自由滚轮。

8.一种自动堆垛机，其特征在于，包括：

堆垛机和如权利要求1-7任一项所述的堆垛机货叉。

9.一种自动堆垛系统，其特征在于，包括：

如权利要求8所述的自动堆垛机；

控制机构，所述控制机构与所述第一驱动结构和所述第二驱动结构通讯连接，所述控制机构用于控制所述第一驱动结构驱动所述第一货叉板通过所述第一滑移结构和所述第二滑移结构相互配合相对于所述第二货叉板延伸或缩回，并控制所述第二驱动结构驱动所述第二货叉板通过所述第三滑移结构和所述第四滑移结构相互配合相对于所述基座延伸或缩回。

10.如权利要求9所述的自动堆垛系统，其特征在于，还包括：

货物检测传感器，与所述控制机构通讯连接，用于检测载货台上货物来料情况；

极限传感器，与所述控制机构通讯连接，用于检测所述第二货叉板的伸缩极限位置到位情况；

所述控制机构还用于当检测到所述载货台上有货物时，控制分配库位，并控制所述自动堆垛机运行至载货台；

所述控制机构还用于当检测到所述第二货叉板达到伸出极限位置和缩回极限位置时，控制所述第一驱动机构和第二驱动机构停止驱动。

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