CN208454409U - 一种高速堆垛机用齿轮齿条传动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于自动化物流设备技术领域，涉及一种高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，包括伺服减速电机、驱动轴、齿轮、齿条、可旋转力矩臂、可调弹性机构，伺服减速电机通过可旋转力矩臂安装在高速堆垛机的底架一侧，可调弹性机构一端固定在高速堆垛机的底架上、另一端与伺服减速电机相连，伺服减速电机底部设置驱动轴，驱动轴上设置齿轮，齿轮随着驱动轴的旋转而旋转；齿条固定在高速堆垛机的走行方向上，与伺服减速电机位于高速堆垛机的底架的相同侧，并能够与齿轮啮合，齿条与底架之间的距离通过可调弹性机构调节。本装置通过齿轮齿条的啮合传动提供高速堆垛机的走行驱动力来获得较大的加速度，缩短堆垛机的启动和停止时间，提高运行效率。
Description
技术领域
本实用新型属于自动化物流设备技术领域，进一步属于巷道堆垛机技术领域，具体涉及一种高速堆垛机用齿轮齿条传动装置。
背景技术
近年来，自动化立体仓库的应用日益广泛，自动化立体仓库不仅能够节约用地，充分利用有限空间提高存储容量，还能够充分利用自动化设备和信息化管理提高仓储的作业效率。随着社会化大生产的不断深化，作为自动化仓储的核心设备的堆垛机的存取能力直接影响了整个系统的效率。对于一些生产流通速度高的环节，系统对堆垛机的出入库的能力要求也随之增大。堆垛机的出入库能力是通过完成物料存取花费的时间来衡量的，堆垛机在水平运行的同时可以进行升降运动，通常自动化立体仓库的巷道长度都远大于立体仓库的高度，因此堆垛机的水平运行时间起了决定作用。
一般来说堆垛机都能够达到较高的运行速度，影响堆垛机的效率的是其加速度的大小，加速度主要影响的是堆垛机的快速启停能力。目前，堆垛机的运行机构通常都是采用电机减速机直接驱动行走轮的结构，堆垛机运行的加速度受到行走轮与轨道的静摩擦因数的限制，其依靠行走轮与轨道面接触时产生的摩擦力很难获得较大加速度，出于安全及实际能力考虑设计的普通堆垛机加速度只有0.3～0.5m/s2左右，堆垛机启动和停止占用了很多时间，运行效率低下。
实用新型内容
为了克服上述背景技术中存在的诸多缺陷与不足，本实用新型的目的在于提供一种高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，通过齿轮齿条的啮合传动提供高速堆垛机的走行驱动力来获得较大的加速度，缩短堆垛机的启动和停止时间，提高运行效率。
本实用新型实现上述目的采用了下列的设计结构以及设计方案：一种高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，包括伺服减速电机(1)、驱动轴(2)、齿轮(3)、齿条(4)、可旋转力矩臂(5)、可调弹性机构，所述伺服减速电机(1)的出轴方向垂直地面朝下，通过可旋转力矩臂(5)安装在高速堆垛机的底架(100)一侧，可调弹性机构一端固定在高速堆垛机的底架(100)上、另一端与伺服减速电机(1)相连，伺服减速电机(1)底部设置驱动轴(2)，驱动轴(2)上设置齿轮(3)，齿轮(3)随着驱动轴(2)的旋转而旋转；齿条(4)固定在高速堆垛机的走行方向上，与伺服减速电机(1)位于高速堆垛机的底架的相同侧，并能够与齿轮(3)啮合，齿条(4)与底架(100)之间的距离通过可调弹性机构调节，所述可调弹性机构处于压缩状态。
作为本方案的进一步改进，所述可调弹性机构的压缩量产生的弹力刚好满足底架(100)与齿条(4)之间的距离理论要求。
作为本方案的进一步改进，所述可调弹性机构为可调弹簧(6)。
作为本方案的进一步改进，所述可调弹簧(6)包括弹簧支撑座和弹簧。
作为本方案的进一步改进，所述驱动轴(2)上还设置有限位装置(7)，所述限位装置(7)与高速堆垛机的底架(100)保持垂直。
作为本方案的进一步改进，所述限位装置(7)包括限位板(72)，限位板(72)与驱动轴(2)连接，限位装置(7)另一端装有限位块(71)，限位块(71)卡扣在齿条(4)的背面。
作为本方案的进一步改进，所述限位块(71)由轴承(711)和轴(712)组成。
本实用新型的一种高速堆垛机用齿轮齿条传动装置工作原理：伺服减速电机(1)在电气指令的作用下工作，安装于其底部的驱动轴(2)随之转动，固定在驱动轴(2)上的齿轮(3)随着驱动轴(2)的旋转而旋转，由于齿轮齿条的啮合作用，使得高速堆垛机沿着齿条(4)的长度方向运动。具体来说，高速堆垛机的走行速度和加速度由齿轮(3)的转速和角加速度决定，由于齿轮(3)和齿条(4)啮合产生圆周力，在圆周力的作用下高速堆垛机沿着齿条(4)的长度方向运动，因此，通过增大驱动轴(2)带动齿轮(3)的转动速度可以增大齿轮齿条啮合的圆周力，从而为高速堆垛机的走行提供较大驱动力，以此获得足够大的加速度。从理论上来说，只要齿条材料的强度足够大，获得的加速度可以无限大。
本实用新型装置与现有技术相比所产生的有益效果是：1、本装置通过齿轮齿条的啮合传动提供高速堆垛机的走行驱动力，通过对齿轮转速的加快来获得较大的加速度，解决了普通堆垛机依靠行走轮与轨道面接触产生的摩擦力很难获得较大加速度的问题。2、由于安装了可调弹簧、可旋转限位块和可旋转力矩臂，齿轮可以根据齿条的位置自动调整并始终保持啮合状态，降低了齿条的安装精度要求，更易于安装实施。3、设置的限位装置，其限位块卡在齿条背面，防止齿轮与齿条的啮合状态在齿条与底架的距离变小发生脱离，由于限位装置能够绕驱动轴旋转，使得其不会被卡死。
附图说明
图1为本实用新型高速堆垛机用齿轮齿条传动装置的整体示意图。
图2为本实用新型高速堆垛机用齿轮齿条传动装置的俯视图。
图3为本实用新型高速堆垛机用齿轮齿条传动装置的剖视图。
其中附图中的标号：100-底架；1-伺服减速电机；2-驱动轴；3-齿轮；4-齿条；5-可旋转力矩臂；6-可调弹簧；61-支架；7-限位装置；71-限位块；72-限位板；711-轴承；712-轴。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不局限于所述内容。
如图1～3所示，伺服减速电机1通过可旋转力矩臂5固定安装在高速堆垛机的底架100的一侧，所述伺服减速电机1的出轴方向垂直地面朝下，伺服减速电机1底部设置驱动轴2，驱动轴2上设置有齿轮3。齿条4固定在高速堆垛机的走行方向上，与伺服减速电机1位于高速堆垛机的底架的相同侧，并能够与齿轮3啮合。
在伺服减速电机1工作时，齿轮3随着驱动轴2的旋转而旋转，齿轮3和齿条4啮合产生圆周力，在圆周力的作用下高速堆垛机沿着齿条4的长度方向运动。因此，通过增大驱动轴2带动齿轮3的转动速度可以增大齿轮齿条啮合的圆周力，从而为高速堆垛机的走行提供较大驱动力，以此获得较大的加速度。
齿条4在安装过程中的直线度始终有偏差，导致高速堆垛机的底架100与齿条4之间的距离是变化的。因此，设置可调弹簧6和可旋转力矩臂5来调节齿条4与底架100之间的距离，齿轮3可以根据齿条4的位置自动调整并始终保持啮合状态，降低了齿条的安装精度要求，更易于安装实施。
可调弹簧6一端固定在高速堆垛机的底架100上、另一端与伺服减速电机1相连，所述可调弹簧6处于压缩状态，其压缩量产生的弹力刚好满足底架100与齿条4之间的距离理论要求。当底架100与齿条4之间的距离减小时，可调弹簧6的压缩量减小，当底架100与齿条4之间的距离增大时，可调弹簧6的压缩量增加。
具体过程为，当底架100与齿条4之间的距离变大时，处于压缩状态的可调弹簧6再次受到挤压力作用被压缩。此时可调弹簧6利用反作用力，使伺服减速电机1的可旋转力矩臂5绕其自身旋转轴旋转来适应该距离变化，以避免齿轮3和齿条4接触力过大导致齿轮或齿条被压坏。
而当底架100与齿条4之间的距离变小时，处于压缩状态的可调弹簧6受力减小导致压缩量减小，弹簧伸长推动伺服减速电机1向靠近底架100的方向旋转，使底架100与齿条4之间的距离变化并达到理论要求。
限位装置7的限制作用体现在齿轮3和齿条4始终保持啮合的过程中，由于限位板72的长度是固定的，当底架100与齿条4之间的距离变小，卡在齿条4背面的限位块71受力，从而避免齿轮齿条相互脱离。同时安装于驱动轴2一端的限位板72绕驱动轴2旋转成一定角度，避免限位板72卡死，此时限位装置7上远离驱动轴2一端的限位块71与齿条背面脱离接触，保证高度堆垛机正常运行。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，仍然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，其特征在于，包括伺服减速电机(1)、驱动轴(2)、齿轮(3)、齿条(4)、可旋转力矩臂(5)、可调弹性机构，所述伺服减速电机(1)的出轴方向垂直地面朝下，通过可旋转力矩臂(5)安装在高速堆垛机的底架(100)一侧，可调弹性机构一端固定在高速堆垛机的底架(100)上、另一端与伺服减速电机(1)相连，伺服减速电机(1)底部设置驱动轴(2)，驱动轴(2)上设置齿轮(3)，齿轮(3)随着驱动轴(2)的旋转而旋转；齿条(4)固定在高速堆垛机的走行方向上，与伺服减速电机(1)位于高速堆垛机的底架的相同侧，并能够与齿轮(3)啮合，齿条(4)与底架(100)之间的距离通过可调弹性机构调节，所述可调弹性机构处于压缩状态。
2.如权利要求1所述的高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，其特征在于，所述可调弹性机构的压缩量产生的弹力刚好满足底架(100)与齿条(4)之间的距离理论要求。
3.如权利要求1或2所述的高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，其特征在于，所述可调弹性机构为可调弹簧(6)。
4.如权利要求3所述的高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，其特征在于，所述可调弹簧(6)包括弹簧支撑座和弹簧。
5.如权利要求1所述的高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，其特征在于，所述驱动轴(2)上还设置有限位装置(7)，所述限位装置(7)与高速堆垛机的底架(100)保持垂直。
6.如权利要求5所述的高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，其特征在于，所述限位装置(7)包括限位板(72)，限位板(72)与驱动轴(2)连接，限位装置(7)另一端装有限位块(71)，限位块(71)卡扣在齿条(4)的背面。
7.如权利要求6所述的高速堆垛机用齿轮齿条传动装置，其特征在于，所述限位块(71)由轴承(711)和轴(712)组成。
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|---|---|---|---|---|
| CN113800172A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-17 | 昆山华恒工程技术中心有限公司 | 堆垛机 |
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- 2018-06-15 CN CN201820929094.4U patent/CN208454409U/zh active Active
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