CN206705628U - 超洁净环境下使用的伸缩货叉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，其特征在于：包括上、中、下叉体单元及驱动单元，所述下叉体单元包括一基座箱体以及设于该基座箱体内的齿轮组，所述齿轮组旁侧设有沿基座箱体延伸方向布置的下叉体齿条；所述中叉体单元包括齿轮箱体及设置于齿轮箱体内与所述齿轮组啮合连接的齿条，以及位于所述齿条旁侧的中叉齿轮组，所述中叉齿轮组与所述下叉体齿条啮合连接；所述上叉体单元包括载物台及设置于载物台下方的上叉体齿条，所述上叉体齿条与所述中叉齿轮组啮合连接。本实用新型通过驱动单元以传动齿轮驱动齿轮组，带动中叉体及上叉体一并移动，改变电机转动方向控制叉体的移动方向，实现双向自由的搬运货物。

Description

超洁净环境下使用的伸缩货叉装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于物体运送、堆垛的搬运装置，尤其涉及一种超洁净环境下使用的伸缩货叉装置。

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。

普通的货叉常出现的工作环境为存货仓库或是室外空旷场地上，对货叉的要求无非是①载荷能力；②搬运行程；③搬运稳定性等。然而，在特殊的环境下，常规结构的货叉便无法再使用，如在半导体晶圆及液晶面板等超洁净工厂内，其产品存储、移动方案现有的方式为人工或采用昂贵的特殊关节机器人，随着晶圆等电子元件体积越做越大，人工或关节机器人无法长时间承受大载荷，此时需要能长时间、大负荷工作的货叉来帮忙，而在此作业的货叉除了满足普通货叉的要求外，还有一点非常重要：无尘、无油，适于洁净环境下使用，避免污染产品。

现有的货叉结构通常为齿轮与链条的传动方式，机械结构暴露在外，需要使用润滑油增加传动机构的润滑性，然而这些都是影响作业环境的洁净性，因此无法直接用于此类特殊环境，需要对机械结构进行改良。

发明内容

本实用新型目的是提供一种超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，通过对结构的改良，适用于洁净环境下，对产品无污染，提高了货叉运送的稳定性及灵活性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，包括上叉体单元、中叉体单元、下叉体单元及驱动单元，各个单元均为箱体结构，其中：

所述下叉体单元包括一基座箱体以及设于该基座箱体内的若干个相互啮合的齿轮组，所述齿轮组旁侧设有沿基座箱体延伸方向布置的下叉体齿条；

所述中叉体单元设置于所述下叉体单元的上方，其包括齿轮箱体及设置于齿轮箱体内与所述齿轮组啮合连接的中叉体齿条，以及位于所述齿条旁侧的中叉齿轮组，所述中叉齿轮组与所述下叉体齿条啮合连接；

所述上叉体单元位于所述中叉体单元的上方，其包括载物台及设置于载物台下方的上叉体齿条，所述上叉体齿条与所述中叉齿轮组啮合连接；

所述驱动单元为伺服电机，所述伺服电机通过传动齿轮与所述齿轮组啮合连接。

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，以所述传动齿轮为中心向两侧对称分布，包含的齿轮个数由传输行程确定。

进一步的技术方案是，所述大齿轮直径大于小齿轮，所述小齿轮与大齿轮的下齿轮廓线端部在同一直线上，所述传动齿轮与大、小齿轮啮合，中叉体单元中的齿条与所述大齿轮啮合连接，所述小齿轮间隔设置于两两大齿轮之间。

上述技术方案中，所述载物台为箱体结构，其箱体下方开口，箱体内两侧壁上间隔设有若干个外导向滑轮，所述中叉体单元的齿轮箱体两侧壁上设有滑槽，所述外导向滑轮滑动连接于所述滑槽内。

上述技术方案中，所述中叉体齿条通过复数个螺钉固定于所述齿轮箱体中间，所述中叉齿轮组安装于中叉体齿条的侧面，对应中叉齿轮组处的齿轮箱体上表面设有开口，所述中叉齿轮组通过开口与所述上叉体齿条啮合连接，齿轮箱体下方开槽，所述中叉体齿条通过槽口与所述齿轮组啮合连接，所述中叉齿轮组通过槽口与所述下叉体齿条啮合连接。

上述技术方案中，所述齿轮箱体内，对应中叉齿轮组两侧对称设有内导向滑道，基座箱体顶部两侧壁上分别设有若干个内导向滑轮，所述内导向滑轮滑动连接于所述内导向滑道内。

上述技术方案中，所述中叉齿轮组由若干个大、小中叉齿轮相间且相互啮合构成，沿所述齿轮箱长度方向延伸分布，其中大中叉齿轮与所述下叉体齿条啮合连接，所述上叉体齿条与大中叉齿轮啮合连接。

上述技术方案中，位于所述上叉体齿条旁侧，设有至少一条沿上叉体单元移动方向布置的导向凸条，所述齿轮箱上表面设有与导向凸条对应的导向槽，所述导向凸条滑动连接于所述导向槽内。

上述技术方案中，所述驱动单元中还包括一行星减速机，所述伺服电机通过行星减速机与传动齿轮连接。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1.本实用新型中包括下、中、上叉体单元，由驱动单元通过传动齿轮带动中叉体单元中的齿条运动，中叉体单元中的中叉体齿轮组带动上叉体单元的上叉体齿条移动，驱动单元采用伺服电机作为动力源，通过控制电机的转向，从而控制中、上叉体单元移动方向，实现双向移动，由于下、中、上叉体单元均采用箱体结构，传动部件处于相对封闭的箱体内，自身不产生污染源，以齿轮与齿条的啮合移动替代常规的链带，减少润滑油的使用，可以满足半导体等特殊行业与环境对搬运装置的要求，长期在超洁净环境下工作；

2.齿轮组及中叉齿轮组均采用若干个大小间隔布置的齿轮相互啮合构成，小直径齿轮带大直径齿轮可以省力，而大直径齿轮带小直径齿轮可减缓传动速度，移动更为平稳，尤其在中叉齿轮组中，采用多个大中叉齿轮带动上叉体齿条，一方面使齿条运动更加稳定，另一方面多个齿轮承载齿条运动，可使受力均匀，提高载荷，满足更大重量货物搬运的需要；

3.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；

4.中叉体单元本体上设有位于内侧的内导向滑道和位于外侧的滑槽，分别与位于下叉体单元上的内导向滑轮和上叉体单元上的外导向滑轮滑动配合，使得中叉体单元及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、流畅。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是图1中A-A的剖示示意图；

图3是图2中B-B的剖示放大示意图；

图4是图3中C-C的剖示放大示意图；

图5是图2中D-D的剖示放大示意图。

其中：1、驱动单元；2、下叉体单元；3、中叉体单元；4、上叉体单元；

1.1、伺服电机；1.2、传动齿轮；

2.1、基座箱体；2.2、齿轮组；2.3、下叉体齿条；2.4、大齿轮；2.5、小齿轮；2.6、内导向滑轮；

3.1、齿轮箱体；3.2、中叉体齿条；3.3、中叉齿轮组；3.4、导向槽；3.5、内导向滑道；3.6、大中叉齿轮；3.7、小中叉齿轮；

4.1、载物台；4.2、上叉体齿条；4.3、外导向滑轮；4.4、导向凸条。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见图1～5所示，一种超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，包括上叉体单元4、中叉体单元3、下叉体单元2及驱动单元1，各个单元均为箱体结构，其中：

所述下叉体单元2包括一基座箱体2.1以及设于该基座箱体2.1内的若干个相互啮合的齿轮组2.2，所述齿轮组2.2旁侧设有沿基座箱体2.1延伸方向布置的下叉体齿条2.3；

所述中叉体单元3设置于所述下叉体单元2的上方，其包括齿轮箱体3.1及设置于齿轮箱体3.1内与所述齿轮组2.2啮合连接的中叉体齿条3.2，以及位于所述中叉体齿条3.2旁侧的中叉齿轮组3.3，所述中叉齿轮组3.3与所述下叉体齿条2.3啮合连接；

所述上叉体单元4位于所述中叉体单元3的上方，其包括载物台4.1及设置于载物台4.1下方的上叉体齿条4.2，所述上叉体齿条4.2与所述中叉齿轮组3.3啮合连接；

所述驱动单元1为伺服电机1.1，所述伺服电机1.1通过一行星减速机与传动齿轮1.2连接，传动齿轮1.2与所述齿轮组2.2啮合连接。

如图2所示，所述齿轮组2.2由三个大齿轮2.4、两个小齿轮2.5相间且相互啮合构成，以所述传动齿轮1.2为中心向两侧对称分布(包含的齿轮个数由传输行程确定)，所述大齿轮2.4直径大于小齿轮2.5，所述小齿轮2.5与大齿轮2.4的下齿轮廓线端部在同一直线上，也就是大、小齿轮的转轴不在同一水平线上，使得所述传动齿轮1.2与大、小齿轮均可以啮合，中叉体齿条3.2与所述大齿轮2.4啮合连接，所述小齿轮2.5间隔设置于两两大齿轮2.4之间，大、小齿轮间隔设置，小齿轮2.5带动大齿轮2.4，可以减缓传动速度，提高移动稳定性，而大齿轮2.5带动小齿轮2.4则可以省力，因此两者间隔，则两者兼顾。

如图1、3所示，所述载物台4.1为箱体结构，其箱体下方开口，箱体内两侧壁上间隔设有若干个外导向滑轮4.3，所述中叉体单元3的齿轮箱体3.1两侧壁上设有滑槽，所述外导向滑轮4.3滑动连接于所述滑槽内。如图3、5所示，位于所述上叉体齿条4.2两侧，分别设有一条沿上叉体单元4移动方向布置的导向凸条4.4，所述齿轮箱体3.1上表面设有与导向凸条4.4对应的导向槽3.4，所述导向凸条4.4滑动连接于所述导向槽3.4内。

如图3、4所示，所述中叉体齿条3.2通过复数个螺钉固定于所述齿轮箱体3.1中间，所述中叉齿轮组3.3安装于中叉体齿条3.2的侧面，对应中叉齿轮组3.3处的齿轮箱体3.1上表面设有开口，所述中叉齿轮组3.3通过开口与所述上叉体齿条4.2啮合连接，齿轮箱体3.1下方开槽，所述中叉体齿条3.2通过槽口与所述齿轮组2.2啮合连接，所述中叉齿轮组3.3通过槽口与所述下叉体齿条2.3啮合连接。

所述齿轮箱体3.1内，对应中叉齿轮组3.3两侧对称设有内导向滑道3.5，基座箱体2.1顶部两侧壁上分别设有若干个内导向滑轮2.6，所述内导向滑轮2.6滑动连接于所述内导向滑道3.5内。

如图4所示，所述中叉齿轮组3.3由七个大中叉齿轮3.6、六个小中叉齿轮3.7相间且相互啮合构成，沿所述齿轮箱体3.1长度方向延伸分布，其中大中叉齿轮3.6与所述下叉体齿条2.3啮合连接，所述上叉体齿条4.2与大中叉齿轮3.6啮合连接。

运行过程为：由伺服电机1.1驱动行星减速器，设置于行星减速器输出轴上的传动齿轮1.2驱动齿轮组2.2转动，中叉体齿条3.2与齿轮组2.2啮合而被带动，又因齿轮箱体3.1的移动，而使与下叉体齿条2.3啮合的中叉齿轮组3.3一并转动，与中叉齿轮组3.3啮合的上叉体齿条4.2随着中叉齿轮组3.3的转动而移动，其间，改变伺服电机1.1的转速及转向，可实现精准控制多级货叉的双向任意移动。

本实施例中，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。此外，采用多组齿轮齿条结构，具有独特的创新性，空间紧凑，各单元采用箱体结构，具备一定的整体密封效果，不会对周围环境产生污染，具有很好的洁净效果。

Claims (9)

1.一种超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，其特征在于：包括上叉体单元、中叉体单元、下叉体单元及驱动单元，各个单元均为箱体结构，其中：

所述下叉体单元包括一基座箱体以及设于该基座箱体内的若干个相互啮合的齿轮组，所述齿轮组旁侧设有沿基座箱体延伸方向布置的下叉体齿条；

所述中叉体单元设置于所述下叉体单元的上方，其包括齿轮箱体及设置于齿轮箱体内与所述齿轮组啮合连接的中叉体齿条，以及位于所述齿条旁侧的中叉齿轮组，所述中叉齿轮组与所述下叉体齿条啮合连接；

所述上叉体单元位于所述中叉体单元的上方，其包括载物台及设置于载物台下方的上叉体齿条，所述上叉体齿条与所述中叉齿轮组啮合连接；

所述驱动单元为伺服电机，所述伺服电机通过传动齿轮与所述齿轮组啮合连接。

2.根据权利要求1所述的超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，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，以所述传动齿轮为中心向两侧对称分布，包含的齿轮个数由传输行程确定。

3.根据权利要求2所述的超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，其特征在于：所述大齿轮直径大于小齿轮，所述小齿轮与大齿轮的下齿轮廓线端部在同一直线上，所述传动齿轮与大、小齿轮啮合，中叉体单元中的齿条与所述大齿轮啮合连接，所述小齿轮间隔设置于两两大齿轮之间。

4.根据权利要求1所述的超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，其特征在于：所述载物台为箱体结构，其箱体下方开口，箱体内两侧壁上间隔设有若干个外导向滑轮，所述中叉体单元的齿轮箱体两侧壁上设有滑槽，所述外导向滑轮滑动连接于所述滑槽内。

5.根据权利要求1所述的超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，其特征在于：所述中叉体齿条通过复数个螺钉固定于所述齿轮箱体中间，所述中叉齿轮组安装于中叉体齿条的侧面，对应中叉齿轮组处的齿轮箱体上表面设有开口，所述中叉齿轮组通过开口与所述上叉体齿条啮合连接，齿轮箱体下方开槽，所述中叉体齿条通过槽口与所述齿轮组啮合连接，所述中叉齿轮组通过槽口与所述下叉体齿条啮合连接。

6.根据权利要求1或5所述的超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，其特征在于：所述齿轮箱体内，对应中叉齿轮组两侧对称设有内导向滑道，基座箱体顶部两侧壁上分别设有若干个内导向滑轮，所述内导向滑轮滑动连接于所述内导向滑道内。

7.根据权利要求1所述的超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，其特征在于：所述中叉齿轮组由若干个大、小中叉齿轮相间且相互啮合构成，沿所述齿轮箱长度方向延伸分布，其中大中叉齿轮与所述下叉体齿条啮合连接，所述上叉体齿条与大中叉齿轮啮合连接。

8.根据权利要求1所述的超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，其特征在于：位于所述上叉体齿条旁侧，设有至少一条沿上叉体单元移动方向布置的导向凸条，所述齿轮箱上表面设有与导向凸条对应的导向槽，所述导向凸条滑动连接于所述导向槽内。

9.根据权利要求1所述的超洁净环境下使用的伸缩货叉装置，其特征在于：所述驱动单元中还包括一行星减速机，所述伺服电机通过行星减速机与传动齿轮连接。