CN214691775U - 一种自动伸缩臂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动伸缩臂装置，包括传动机构，具有电机和传动轴，所述电机的输出轴端通过链条驱动连接传动轴；伸缩臂，于所述伸缩臂的两端安装有定位机构，所述伸缩臂通过传动机构驱使其沿直线做往复移动，所述伸缩臂通过链条与所述的传动机构传动连接；其中，在位于伸缩臂的端部安装有涨紧组件，该涨紧组件驱使所述伸缩臂在达到预设行程位置后具有预设的涨紧调节区间。本实用新型提供了一种自动伸缩臂装置，其可装配于穿梭车上，以完成对货物的转运工作，同时，该种自动伸缩臂装置具有涨紧组件，可通过自我涨紧区间的调节作用实现对接托盘过程中的稳定效果。

Description

一种自动伸缩臂装置

技术领域

本实用新型涉及伸缩臂的货物转运技术领域，具体为一种自动伸缩臂装置。

背景技术

传统的转运系统是在装配工位上加装辅助驱动系统(电机、装夹机构等)，当齿轮在驱动托盘位置至该齿轮的极限传动位置时，通过装配工位上的辅助驱动系统再将托盘驱动，并最终达到指定放置位置或区域，该种方式所限定的装配工位必须加装有辅助驱动系统，由于穿梭车所在的物流线一般会存在多达100或不限数量的装配工位，这就使得要完成一批货物的装载转运，所有的装配工位均需要安装辅助驱动系统，以完成托盘的后半段装卸行程，这无疑增加了使用成本和维护成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动伸缩臂装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种自动伸缩臂装置，包括：

传动机构，具有电机和传动轴，所述电机的输出轴端通过链条驱动连接传动轴；

伸缩臂，于所述伸缩臂的两端安装有定位机构，所述伸缩臂通过传动机构驱使其沿直线做往复移动，所述伸缩臂通过链条与所述的传动机构传动连接；

其中，在位于伸缩臂的端部安装有涨紧组件，该涨紧组件驱使所述伸缩臂在达到预设行程位置后具有预设的涨紧调节区间。

所述伸缩臂分设有两个，两个所述伸缩臂相互平行设置。

所述传动轴的两端同步传动连接在两个伸缩臂上。

所述涨紧调节区间为±5mm。

由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种自动伸缩臂装置，其可装配于穿梭车上，以完成对货物的转运工作，同时，该种自动伸缩臂装置具有涨紧组件，可通过自我涨紧区间的调节作用实现对接托盘过程中的稳定效果。

附图说明

图1为本实用新型伸缩臂装置安装在穿梭车的结构示意图；

图2为本实用新型穿梭车的托盘完全推移至装配工位状态图；

图3为本实用新型齿轮推移托盘的极限位置状态图；

图4为本实用新型第一齿轮装配位置的局部放大图；

图5为本实用新型穿梭车和托盘的底视图；

图6为本实用新型齿条及定位销的定位状态局部放大图；

图7为本实用新型自动伸缩臂装置结构示意图；

图8为本实用新型自动伸缩臂装置俯视图；

图9为本实用新型自动伸缩臂装置侧视图；

图10为本实用新型自动伸缩臂装置正视图；

图11为本实用新型涨紧组件结构示意图；

图12为本实用新型涨紧组件仰视图；

图13为本实用新型涨紧组件侧剖图；

图14为本实用新型自动伸缩臂装置仰视图；

图15为本实用新型涨紧组件局部放大图。

图中：1穿梭车、11底盘、111第一齿轮、112第二齿轮、2自动伸缩臂装置、201链轮、202齿轮一、203齿轮二、204主传动链轮、21伸缩臂一、 211链条、212涨紧组件、2121连接块、21211转轴、2122导向块一、2123 碟簧、2124导向块二、2125尾座、21251翻折部、2126螺母、2127导向杆、21271连接端一、21272连接端二、2128调节区间、213装配槽、22伸缩臂二、 23支撑座、24伸缩臂支撑座、25气缸、251定位销、26电机、261链条、27 安装架、271横板一、272竖直板一、273竖直板二、274横板二、28传动轴、 29拉线编码器、3装配工位、4托盘、41齿条、411啮合齿、42定位板、421 定位孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

本案提供了一种自动伸缩臂装置，该种自动伸缩臂装置用于实现对物体的平稳转运，于实作中，可应用于穿梭车1对托盘4的转运，具体如下：

穿梭车1加装自动伸缩臂装置2实现了对托盘4的位置转移，相较于传统的穿梭车1转运方式，该种穿梭车1通过自动伸缩臂装置2的使用具有如下突出效果：

传统的转运系统是在装配工位3上加装辅助驱动系统(电机、装夹机构等)，当齿轮在驱动托盘4位置至该齿轮的极限传动位置时，通过装配工位3 上的辅助驱动系统再将托盘4驱动，并最终达到指定放置位置或区域，该种方式所限定的装配工位3必须加装有辅助驱动系统，由于穿梭车1所在的物流线一般会存在多达100或不限数量的装配工位3，这就使得要完成一批货物的装载转运，所有的装配工位均需要安装辅助驱动系统，以完成托盘4的后半段装卸行程，这无疑极大的增加了使用成本和维护成本。而本案中采用的解决方案是通过在穿梭车1上加装自动伸缩臂装置2，在齿轮完成对托盘4的第一段位移过程后，通过自动伸缩臂装置2实现对托盘4后半段的第二段位移，以替代现有技术中辅助驱动系统的作用，该种方式完全消除了在每个装配工位3上加装辅助驱动系统的装配方式，有效的节约了使用成本和维护成本。

下面，将结合附图作出详细说明。

请参见图1-6，穿梭车1，具有底盘11，于所述底盘11的两侧分设有齿轮，所述齿轮通过驱动装置独立驱动其转动；托盘4，所述托盘4底部通过齿条41可分离式的啮合在所述齿轮上。具体的为，所述穿梭车1于中部的底盘 11上形成有装配空间，该装配空间两端均开口，用于方便托盘4沿直线方向朝两端移动，为此，于该装配空间处安装有齿轮，分别用于对托盘4的两个方向的移动，所述的齿轮分别为第一齿轮111和第二齿轮112，所述的第一齿轮111和第二齿轮112均安装在同一直线上，且该直线位于托盘4放置的中位线处，以保证托盘4在两个齿轮上运行时的平稳性；与此适配的是，在位于托盘4的底部中位线处安装有齿条41，该齿条41具有与所述第一齿轮111 和第二齿轮112啮合的啮合齿411；需要说明的是，所述第一齿轮111和第二齿轮112均具有独立的驱动机构以驱使控制其转动，同时，该驱动机构具备上下位移功能，即在实施过程中，所述的驱动机构首先带动齿轮上移直与齿条41啮合，然后再驱动齿轮转动并带动托盘4的第一段位置，这里，齿轮的驱动机构所具有的上下位移功能以及驱动齿轮转动为现有技术中惯用手段，在此不做赘述；请参见图3，需要重点说明的是，当穿梭车1运行至一处的装配工位3时，由于托盘4的齿条41以及穿梭车1上的第一齿轮111和第二齿轮112位置受限，致使其在位移至图示中位置时便无法继续位移，这时，通过采用自动伸缩臂装置2连接托盘4，辅助该托盘4继续完成第二段位移并直至达到装配工位3所设定区域位置，即如图2所示位置。

自动伸缩臂装置2，该自动伸缩臂装置2安装在底盘11上，具有传动机构和与之传动连接的伸缩臂，于所述伸缩臂的两端安装有定位机构和涨紧组件212，所述伸缩臂通过传动机构驱使其在底盘11的上方沿直线做往复移动，这里，本领域技术人员即可理解为，该直线方向即为托盘4的位移方向，下面，将针对传动机构、伸缩臂、定位机构以及涨紧组件212作出详细说明。

请参见图7-10：

一：传动机构

所述的传动机构包括有支撑座23、电机26、传动轴28、安装架27、齿轮一202、齿轮二203和齿轮三204，其中，所述支撑座23设置为四方的梁体构件，其中部为电机26提供装配区域，前后两侧安装有板件，所述传动机构通过该板件拆卸式的安装在穿梭车1的装配空间上；于支撑座23的左右两侧对称安装有安装架27，该安装架27用于安装齿轮一202和齿轮二203，具体的为，所述的安装架27包括有拆卸式安装在支撑座23上的横板一271、固接在横板一271两端且竖直设置的竖直板一272和竖直板二273，以及在竖直板一272和竖直板二273的上部安装有横板二274，所述的安装架27于支撑座23的左右两侧各对称分设有一个，且每个安装架27上均分别对应的设置有齿轮一202和齿轮二203；所述电机26的输出轴端通过链条261但不限于此的连接传动轴28，在位于传动轴28上安装有适配连接所述链条261的主传动链轮204，所述的链轮201分设于传动轴28的两端，于本实施例中，所述的伸缩臂分设有两个，分别为伸缩臂一21和伸缩臂二22，所述传动轴28通过两个链轮201将其力传递至伸缩臂一21和伸缩臂二22上，并驱使伸缩臂一21和伸缩臂二22做同步的移动。

二：伸缩臂

所述的伸缩臂包括有伸缩臂一21和伸缩臂二22，两个伸缩臂结构对称且运动方向相同，并通过传动轴28实现同步移动。这里，通过对其中一个伸缩臂作出具体说明。所述的伸缩臂一21为直条状结构，一般可采用铝制型材，在位于伸缩臂一21的底部安装有链条261，所述的链条261的两端均安装有涨紧组件212，在保证所述的链条261具有一定的涨紧条件下，该所述的涨紧组件也能够提供链条261预设的涨紧调节区间，由此，可实现两个伸缩臂在出现不同步的情况下能够自适应调节的作用；所述的自动伸缩臂装置2还包括有伸缩臂支撑座24，于所述伸缩臂一21的两端各分设有一个伸缩臂支撑座24，该伸缩臂支撑座24供伸缩臂一21贯穿并提供稳定的导向作用，提高其在位移过程中的移动平稳性。于所述伸缩臂支撑座24的内侧还安装有拉线编码器29。请回见至图7和图9，于图示中，所述齿轮一202和齿轮二203均通过连接轴转动连接在横板二274上，且链轮201涨紧啮合在链条261的内侧，齿轮一202和齿轮二203啮合在链条261的外侧，这样，当传动轴28转动，便可带动位于其两端的链轮201转动，所述的伸缩臂一21和伸缩臂22 便可实现同步同方向的位移。

三：定位机构

所述的定位机构包括有安装在伸缩臂两端部的气缸25，气缸25的输出端设置有定位销251，请结合图6，于图示中，所述的托盘4底部还安装有定位板42，该定位板42垂直布置，并形成有与所述定位销251移动方向垂直的定位孔421，所述的定位机构通过气缸25驱动定位销251移动驱使该定位销251 限定至定位孔421内。于实作中，所述的伸缩臂设置有两个，分别为伸缩臂一21和伸缩臂二22，同时，在位于伸缩臂一21和伸缩臂二22的两端均安装有气缸25，因此，于所述托盘4的底部对应于伸缩臂一21和伸缩臂二22的位置分别设置有四个定位板42，分别以两个为一组分设于定位板42底部的前后两端，并位于齿条41的两侧对称分布，在实施对托盘4前或后的方向控制中，当所述的托盘4朝向前方的一侧位移，则位于伸缩臂一21和伸缩臂二22 前方位置的气缸25实施对位于托盘4底部位于前方的两个定位板42实施定位，同理，当所述的托盘4朝向后方的一侧位移，则位于伸缩臂一21和伸缩臂二22后方位置的气缸25实施对位于托盘4底部位于后方两个定位板42的定位。

请参见图11-15：

四：涨紧组件

涨紧组件212所对应的安装位置位于伸缩臂一21和伸缩臂二22安装链条211的两端所在位置，其目的在于实现对伸缩臂一21和伸缩臂二22同步运动过程中产生的位置偏移起到调节作用。这里，需要重点指出的在于，当伸缩臂一21和伸缩臂二22同时实施对定位板42对接时，即所述伸缩臂一21 上的定位销251和伸缩臂二22上的定位销251均同时需要配对插接至所对应的定位孔421时，由于定位孔421的孔径大于定位销251的外圆周直径，且于实作中托盘4的放置位置无法保证绝对的与伸缩臂长度方向平行，这便会导致如下问题：

必然其中一个的伸缩臂会在电机26的驱动下优先接触定位孔421的内壁，此时，该伸缩臂处于施力状态；而另一个伸缩臂会由于托盘4的位置偏移问题使其定位销251的侧壁无法接触到定位孔421的内壁，此时，该伸缩臂处于空载状态；如此便会导致两个伸缩臂的不同步问题，为此，提出了安装在伸缩臂两端的涨紧组件212以解决上述问题。

该所述涨紧组件212安装在伸缩臂两端的下端面，并分设于链条211的两端，同时对链条211涨紧连接，该涨紧组件212包括有连接块2121、导向块一2122、导向块二2124、导向杆2127、碟簧2123，在位于伸缩臂的下端面形成有安装链条211的装配槽213，该装配槽213的宽度适配链条211的宽度，并贯穿伸缩臂的长度，同时，所述连接块2121滑动设置在该装配槽213 中。该涨紧组件212的具体连接关系为：所述的连接块2121通过一端设置的转轴21211与所述的链条211连接，所述的导向块二2124固接在伸缩臂下端面的前端部，所述导向块一2122固接在伸缩臂下端面处且位于连接块2121 和导向块二2124之间，所述导向块一2122和导向块二2124上均形成有沿伸缩臂长度方向开设的通孔，并于该导向块一2122和导向块二2124之间穿设导向杆2127，所述导向杆2127的连接端一21271螺纹连接在连接块2121的末端，所述导向杆2127的连接端二21272穿设于导向块二2124的通孔中并于其外圆周面处套设有尾座2125。需要重点说明的在于该尾座2125和碟簧2123的设置，所述尾座2125设置为圆柱结构，其长度方向形成有套设导向杆 2127的通孔，并于一端形成有向外翻折的翻折部21251，所述的导向杆2127 穿设于尾座2125后于端部连接有螺母2126并焊接固定，用于限制其相对尾座2125的定位位置，该尾座2125的一端活动连接在导向块二2124的通孔内，同时，所述碟簧2123套设于导向杆2127上，该碟簧2123的一端抵靠于导向块一2122的内侧，另一端活动连接在导向块二2124的通孔内，如图13所示，该涨紧组件212在链条211的施力作用下处于涨紧状态，并具有±5mm的涨紧调节区间，同时，本实施例不限定其涨紧调节区间的具体数值，可根据实际伸缩臂使用条件作出调节。在该涨紧组件212自然受力状态下，以±5mm的涨紧调节区间为例，其调节区间2128的轴向距离为5mm(即翻折部21251的内侧壁距离导向块二2124端面的间距)，当涨紧组件212受到向左的拉力时，该导向杆2127向左具有最大为5mm的位移距离，当涨紧组件212受到向右的压力时，导向杆2127向右具有最大的5mm位移距离，需要说明的在于，涨紧组件212的调节余量一部分取决于碟簧2123的安装数量，于本实施例中，所述的碟簧2123是5个并列加25个直列的组合(并列可增加碟簧2123的承受负载，直列可增加碟簧2123的伸缩行程)。同时，该种涨紧组件212还具有自我调节涨紧调节区间大小的作用，于实作中，由于连接端21271螺纹连接在连接块2121内，通过转动螺母2126实施对导向杆2127的轴向位置调节，即调节该导向杆2127相对连接块2121的位置。在进一步了解该涨紧组件212 的结构以及工作原理的情况下，下面将结合伸缩臂的具体使用情况作出如下说明：

首先，于本实施例中采用的伸缩臂包括有伸缩臂一21和伸缩臂二22，当其中一个伸缩臂优先接触到定位孔421的内壁后，另一伸缩臂也处于运动状态，为了保证伸缩臂一21和伸缩臂二22能同时对托盘4施加力的负载，即设计了一个碟簧2123的弹性力小于托盘4和其装载承载物的阻力，而两个碟簧2123的弹性力大于托盘4和其装载承载物的总阻力。这里的一个碟簧2123 即使指安装于每个涨紧组件212内的碟簧2123。本领域技术人员即可理解为，以伸缩臂一21的定位销251为最先接触定位孔421内壁为例，当伸缩臂一21 上的定位销251首先接触定位孔421的内壁时，由于该伸缩臂一21上涨紧组件212碟簧2123的力小于托盘4和装载承载物的阻力而产生变形，此时，所述的伸缩臂二22上的定位销251于定位孔421内未接触至其内壁，由于伸缩臂一21和伸缩臂二22均通过传动轴28同步驱动，这就使得此时伸缩臂二22 上的定位销251在定位孔421内空载前进，直至该定位销251也接触至定位孔421的内壁，此时，分别位于伸缩臂一21和伸缩臂二22中的碟簧2123的阻力大于托盘4和装载承载物的阻力，则两个伸缩臂便会同步带动托盘4朝着预设方向和位置前进。需要指出的在于，于本实施例中，所述的涨紧调节区间用于实现对上述定位销251的位移补偿，能有效的保证两个伸缩臂在定位连接托盘4后的稳定效果，提升对接的平稳性。

另外，为了配合涨紧组件212的使用，还存在如下的调节方法：

步骤一：当所述的伸缩臂一21和伸缩臂二22其中任意一个未与所述的托盘4连接(即该伸缩臂的定位销251未接触至定位孔421的内壁)，即确定自动伸缩臂装置2连接托盘4的状态为未完全连接；

步骤二：当自动伸缩臂装置2处于未完全连接状态下时，控制电机26转动预设的第一行程，以驱使未完全连接的伸缩臂处于空载移动状态，直至该伸缩臂的定位销251接触至定位孔421的内壁；

步骤三：当两个伸缩臂全部定位连接在托盘4上时，即确定自动伸缩臂装置2连接托盘4的状态为完全连接；

步骤四：当自动伸缩臂装置2处于完全连接状态下时，控制电机26转动预设的第二行程，以驱使两个伸缩臂将托盘4位移至装配工位3的预设位置。

上述的调节步骤用于实现对未定位的伸缩臂实施最终同步定位(即保证两个伸缩臂的定位销251均贴合在定位孔421的内壁)，由于链条211的两端均安装有涨紧组件212，且每个涨紧组件212的涨紧调节区间为±5mm，因此所述的伸缩臂的调节余量最大为10mm，同时，本实施例也不仅限于此，可通过预设不同的组别的碟簧2123使行程具有不同调节余量大小的调节区间2128；于本实施例中，所述的碟簧2123是5个并列加25个直列的组合(并列可增加碟簧2123的承受负载，直列可增加碟簧2123的伸缩行程)。

当上述的自动伸缩臂装置2完成对托盘4的第二段位移后，所述的气缸 25控制定位销251缩回，此时的自动伸缩臂装置2与托盘4脱离，控制伸缩臂缩回至穿梭车1中，并完成一个作业周期。

另外，需要说明的在于，为了保证在实施转运过程中的平稳性，所述的第一段位移和第二段位移分离式移动，这里，本领域技术人员即可理解为，当采用齿轮完成对托盘4的第一段位移直至该托盘4停稳，此时再将伸缩臂伸出实施对第二段位移。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种自动伸缩臂装置，其特征在于，包括：

传动机构，具有电机和传动轴，所述电机的输出轴端通过链条驱动连接传动轴；

伸缩臂，于所述伸缩臂的两端安装有定位机构，所述伸缩臂通过传动机构驱使其沿直线做往复移动，所述伸缩臂通过链条与所述的传动机构传动连接；

其中，在位于伸缩臂的端部安装有涨紧组件，该涨紧组件驱使所述伸缩臂在达到预设行程位置后具有预设的涨紧调节区间。

2.根据权利要求1所述的一种自动伸缩臂装置，其特征在于：所述伸缩臂分设有两个，两个所述伸缩臂相互平行设置。

3.根据权利要求2所述的一种自动伸缩臂装置，其特征在于：所述传动轴的两端同步传动连接在两个伸缩臂上。

4.根据权利要求1所述的一种自动伸缩臂装置，其特征在于：所述涨紧调节区间为±5mm。

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