一种变距夹抱式货叉装置的制作方法

1.本发明主要涉及物流设备领域，尤其涉及一种变距夹抱式货叉装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，每个企业、工厂都面对着物料存储问题，智能仓储作为物料储存的中转站，大大提高了物料的出入库能力和空间存储率，高速堆垛机能实现单巷道多层、多货位存储，灵活配置，提高出入库效率。
3.现有的堆垛机的货叉装置存在以下技术问题：
4.一是现有大部分货叉装置都是根据货物尺寸设计相应规格的货叉，如果货物品类较多，则取货灵活性较低，只能做到专机配专物，使用和维护成本大大提高。
5.二是现有货叉基本采用专机配制，没有模块化设计，不利于产品定型。
6.三是现有货叉结构复杂、故障率高、体积庞大、自重较重，在搬运过程中经常造成货物脱离、搬运失败。
7.四是现有货叉设计不合理，货叉重心高，使得首层货架取货高度要求高，降低了空间存储率。
8.五是现有货叉不能实现快速的、前后向的搬运，例如只能朝前取货后，移动至下一工位，再朝前将货物推出，而不能朝后推出，使得实用性、适应性大大降低。
9.六是现有货叉很多采用板叉技术，这使得货架只能搭配牛腿式货架，相比横梁式货架不牢靠，堆垛机运行时会产生振动，货物容易移位，严重的可能滑落。并且货物与货架接触面积小，对货物底部要求高，不然会变形。
10.七是现有货叉的板叉上下层空间利用率不高，堆垛机存取货物时会要抬高安全空间。


技术实现要素：

11.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、制作和运行方便快捷、重心低、适应性强、安全性高的变距夹抱式货叉装置。
12.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
13.一种变距夹抱式货叉装置，包括基板和设于基板上的伸缩驱动机构、变距驱动机构、两个对称设置的伸缩叉机构，所述变距驱动机构用于同时驱动两个伸缩叉机构于基板上左右相对移动、以将货物夹抱在两个伸缩叉机构之间，所述伸缩驱动机构用于同时驱动两个伸缩叉机构于基板上朝前伸出后缩回或缩回后继续朝后伸出、以带动夹抱的货物前后转移。
14.作为本发明的进一步改进，每个所述伸缩叉机构均包括一个可左右滑动地限位安装于基板上的下叉板；所述变距驱动机构包括安装于基板底面上的第一电机和第一联轴器，所述第一联轴器的两端均安装有一根丝杆、且两根丝杆圆周面上的螺纹方向相反，两根所述丝杆上的丝杆螺母分别对应与一块下叉板固定连接，所述第一电机驱动第一联轴器旋
转、以通过两根丝杆和两个丝杆螺母带动两块下叉板于于基板上作夹抱状的左右往复移动。
15.作为本发明的进一步改进，所述基板顶面上设有两条以上的第一限位导轨，两个所述下叉板均通过第一限位导轨可左右滑动地限位安装于基板上。
16.作为本发明的进一步改进，每个所述下叉板上均限位安装有一个可前后伸缩移动的中叉板；每个所述下叉板上还均设有一个驱动轮和多个过渡轮，所述驱动轮和多个过渡轮上绕设有一条第二同步带，所述中叉板承载于第二同步带上、以通过第二同步带带动中叉板可于下叉板上朝前伸出后缩回或缩回后继续朝后伸出；所述伸缩驱动机构包括安装于基板底面上的第二电机和第二联轴器，第二联轴器的两端均安装有一根传动轴，两个所述驱动轮可沿传动轴轴向滑动的限位套设于传动轴上、以用于当伸缩驱动时使第二电机通过两根传动轴同时带动两个驱动轮旋转/或者用于当变距驱动时使所述驱动轮可于传动轴上左右往复移动。
17.作为本发明的进一步改进，所述传动轴的圆周面上沿轴向设有多条限位凸条，所述驱动轮的轮心孔内设有多个和限位凸条对应的限位凹槽、以使驱动轮可轴向滑动的限位套设于传动轴上。
18.作为本发明的进一步改进，所述下叉板的内侧壁上设有第二限位导轨，所述中叉板通过第二限位导轨可前后滑动地限位安装于下叉板上。
19.作为本发明的进一步改进，所述中叉板和第二同步带的接触面上均设有齿纹。
20.作为本发明的进一步改进，每个所述中叉板上均限位安装有一个可前后伸缩移动的上叉板；每个所述中叉板上还均设有一个环形齿链，每个所述下叉板和上叉板上分别对应设有一个与环形齿链啮合的下齿条和上齿条，当第二电机驱动中叉板于下叉板上前后伸缩移动时、所述下齿条使环形齿链转动以通过上齿条同步带动上叉板作倍速前后伸缩移动。
21.作为本发明的进一步改进，所述中叉板的内侧壁上设有第三限位导轨，所述上叉板通过第三限位导轨可前后滑动地限位安装于中叉板上。
22.作为本发明的进一步改进，每个所述伸缩叉机构的前端均安装有一个以上的拨指限位机构，所述拨指限位机构包括安装于伸缩叉机构上的第三电机，所述第三电机的驱动轴端通过连接组件安装有一个拨钩，当需要夹抱货物移动时所述第三电机驱动拨钩旋转翻出、用于使翻出的拨钩对货物形成限位以便于带动货物移动。
23.与现有技术相比，本发明的优点在于：
24.一是本发明的变距夹抱式货叉装置，结构简单紧凑，通过设置相配合的变距驱动机构和两个对称设置的伸缩叉机构，使得变距驱动机构能够同时驱动两个伸缩叉机构于基板上左右相对移动。这改变了传统的板叉技术，能够从两侧夹持并移动货物，大大降低了对货架的高度要求，不再需要抬高安全空间，大大提高了空间利用率。并且货物与货架接触面积大，对货物底部要求降低，不容易导致变形。
25.二是发明的变距夹抱式货叉装置，两个伸缩叉机构于基板上左右相对移动，使得本装置能够根据货物的不同大小来灵活调整夹取宽度，适应性极强，一款机器即可满足不同品类的货物，取货灵活性高，适应性强，大大降低了使用和维护成本。
26.三是发明的变距夹抱式货叉装置，通过设置相配合的伸缩驱动机构和两个对称设
置的伸缩叉机构，使得伸缩叉机构移动性极强，能够朝前伸出后夹持货物并缩回再推出、或或者能够朝前伸出夹持货物并缩回后继续朝后伸出，使得能够实现一前一后的取送或，也即可以设置在平行的两排货架之间，操作方便、快捷，适应性极强。
27.四是发明的变距夹抱式货叉装置，一是结构简单紧凑，一个第一电机就能够带动两块下叉板同步运动，大大降低了制作和维护成本，大大降低了本装置的自重。二是移动精度高，夹持稳定，货物安全度高。三是变距驱动机构安装于基板底面，大大节约了空间、并且降低了本装置的重心，使得首层货架取货高度要求大大降低，提高了空间存储率。
28.五是发明的变距夹抱式货叉装置，一是中叉板承载于第二同步带上，使得第二同步带和中叉板的接触距离长，中叉板能够于下叉板上朝前伸出后缩回、或缩回后继续朝后伸出来送货，而非简单的只能朝前伸出取货、朝前送货。二是结构简单紧凑，一个第二电机就能够带动两块中叉板同步运动，大大降低了制作和维护成本，大大降低了本装置的自重。三是移动精度高，夹持稳定，货物安全度高。四是伸缩驱动机构也安装于基板底面，大大节约了空间、并且进一步降低了本装置的重心，使得首层货架取货高度要求大大降低，提高了空间存储率。五是两个驱动轮可沿传动轴轴向滑动的限位套设于传动轴上，很好的满足了伸缩驱动和变距驱动的两种不同要求。
29.六是发明的变距夹抱式货叉装置，通过设置拨指限位机构，一是能够进一步对货物进行限位，保证了移动过程中的安全和稳定。二是降低了伸缩叉机构的夹持力度要求，不易损失电机。尤其是面对异型货物，不便夹持时，甚至伸缩叉机构的可以不用夹紧，只需靠近于货物的两侧，然后通过一前一后的四个拨指限位机构的限位，就能够带动货物进行双向的平移。进一步提高了本装置的实用性和适应性。
附图说明
30.图1是本发明的变距夹抱式货叉装置的立体结构原理示意图。
31.图2是图1的局部立体结构原理示意图1。
32.图3是本发明的基板底面的立体结构原理示意图。
33.图4是图1的局部立体结构原理示意图2。
34.图5是本发明的环形齿链和下齿条配合时的结构原理示意图。
35.图6是本发明的拨指限位机构的立体结构原理示意图。
36.图中各标号表示：
37.1、基板；11、第一限位导轨；2、伸缩驱动机构；21、第二电机；22、第二联轴器；23、传动轴；231、限位凸条；3、变距驱动机构；31、第一电机；32、第一联轴器；33、丝杆；34、丝杆螺母；4、伸缩叉机构；41、下叉板；411、驱动轮；4111、限位凹槽；412、过渡轮；413、第二同步带；414、第二限位导轨；415、下齿条；42、中叉板；421、环形齿链；43、上叉板；431、上齿条；5、拨指限位机构；51、第三电机；52、连接组件；53、拨钩。
具体实施方式
38.以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
39.如图1至图6所示，本发明提供一种变距夹抱式货叉装置，包括基板1和设于基板1上的伸缩驱动机构2、变距驱动机构3、两个对称设置的伸缩叉机构4，基板1上设有多个安装
孔位以用于将本装置安装在堆垛机等其他外部输送设备上。变距驱动机构3用于同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上左右相对移动、以将货物夹抱在两个伸缩叉机构4之间，伸缩驱动机构2用于同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上朝前伸出后缩回或缩回后继续朝后伸出、以带动夹抱的货物前后转移。具体实施原理如下：
40.操作时，如果需要夹持并移动一个体积相对较小的货物，变距驱动机构3会先同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上相对移动，使得两个伸缩叉机构4相互靠近，最终接近货物的宽度，也即便于适用宽度较窄的货架。然后伸缩驱动机构2同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上朝前伸出，最终使得货物处于两个伸缩叉机构4之间(如图1所示)。然后变距驱动机构3再次同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上相对移动，使得两个伸缩叉机构4继续相互靠近并最终将货物稳稳的夹持在两个伸缩叉机构4之间。然后伸缩驱动机构2同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上朝后退回，使得两个伸缩叉机构4带动夹抱的货物移动到基板1上。然后外部输送设备带动货物移动至下一个工位，两个伸缩叉机构4带动夹抱的货物再次朝前伸出，将货物移动至货架上后，两个伸缩叉机构4平移并松开夹抱，然后伸缩驱动机构2同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上朝后退回至原始位。或者当外部输送设备带动货物移动至下一个工位时，此时该工位并非在基板1的前方，而是在基板1的后方，此时两个伸缩叉机构4带动夹抱的货物继续朝退回的方向移动并将朝后伸出，将货物移动至基板1后方的货架上后，两个伸缩叉机构4平移并松开夹抱，然后伸缩驱动机构2同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上退回至原始位。也即本装置并非只可以朝前平移夹取货物，可以是可以朝前或者朝后双向移动。
41.当如果需要夹持并移动一个体积相对较大的货物，变距驱动机构3会先同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上相对移动，使得两个伸缩叉机构4相互远离，最终接近大体积的货物的宽度，也即便于适用宽度较宽的货架。然后如上一样操作。
42.通过以上特殊的科学设计，具有如下技术优点：
43.一是本发明的变距夹抱式货叉装置，结构简单紧凑，通过设置相配合的变距驱动机构3和两个对称设置的伸缩叉机构4，使得变距驱动机构3能够同时驱动两个伸缩叉机构4于基板1上左右相对移动。这改变了传统的板叉技术，能够从两侧夹持并移动货物，大大降低了对货架的高度要求，不再需要抬高安全空间，大大提高了空间利用率。并且货物与货架接触面积大，对货物底部要求降低，不容易导致变形。
44.二是发明的变距夹抱式货叉装置，两个伸缩叉机构4于基板1上左右相对移动，使得本装置能够根据货物的不同大小来灵活调整夹取宽度，适应性极强，一款机器即可满足不同品类的货物，取货灵活性高，适应性强，大大降低了使用和维护成本。
45.三是发明的变距夹抱式货叉装置，通过设置相配合的伸缩驱动机构2和两个对称设置的伸缩叉机构4，使得伸缩叉机构4移动性极强，能够朝前伸出后夹持货物并缩回再推出、或或者能够朝前伸出夹持货物并缩回后继续朝后伸出，使得能够实现一前一后的取送或，也即可以设置在平行的两排货架之间，操作方便、快捷，适应性极强。
46.如图1至图3所示，进一步，在较佳实施例中，每个伸缩叉机构4均包括一个可左右滑动地限位安装于基板1上的下叉板41；变距驱动机构3包括安装于基板1底面上的第一电机31和第一联轴器32，第一联轴器32的两端均安装有一根丝杆33、且两根丝杆33圆周面上的螺纹方向相反，两根丝杆33上的丝杆螺母34分别对应与一块下叉板41固定连接，第一电
机31驱动第一联轴器32旋转、以通过两根丝杆33和两个丝杆螺母34带动两块下叉板41于于基板1上作夹抱状的左右往复移动。在本实施例中，基板1顶面上设有两条以上的第一限位导轨11，两个下叉板41均通过第一限位导轨11可左右滑动地限位安装于基板1上。本实施例中，第一联轴器32为同步轮联轴器，第一电机31通过第一同步带驱动第一联轴器32旋转，使得驱动稳定、反应快。由于两根丝杆33圆周面上的螺纹方向相反，所以当第一电机31驱动第一联轴器32带动两根丝杆33同时正向旋转时，两个丝杆螺母34会相互靠近，也即驱动了带动两块下叉板41于于基板1上相互靠近作夹抱状。当第一电机31驱动第一联轴器32带动两根丝杆33同时逆向旋转时，两个丝杆螺母34会相互远离，也即驱动了带动两块下叉板41于于基板1上相互远离分开，不再形成夹紧。这样的设计一是结构简单紧凑，一个第一电机31就能够带动两块下叉板41同步运动，大大降低了制作和维护成本，大大降低了本装置的自重。二是移动精度高，夹持稳定，货物安全度高。三是变距驱动机构3安装于基板1底面，大大节约了空间、并且降低了本装置的重心，使得首层货架取货高度要求大大降低，提高了空间存储率。
47.如图1至图4所示，进一步，在较佳实施例中，每个下叉板41上均限位安装有一个可前后伸缩移动的中叉板42；每个下叉板41上还均设有一个驱动轮411和多个过渡轮412，驱动轮411和多个过渡轮412上绕设有一条第二同步带413，中叉板42承载于第二同步带413上、以通过第二同步带413带动中叉板42可于下叉板41上朝前伸出后缩回或缩回后继续朝后伸出；伸缩驱动机构2包括安装于基板1底面上的第二电机21和第二联轴器22，第二联轴器22的两端均安装有一根传动轴23，两个驱动轮411可沿传动轴23轴向滑动的限位套设于传动轴23上、以用于当伸缩驱动时使第二电机21通过两根传动轴23同时带动两个驱动轮411旋转/或者用于当变距驱动时使驱动轮411可于传动轴23上左右往复移动。通过以上特殊的科学设计，具有如下技术优点：
48.一是中叉板42承载于第二同步带413上，使得第二同步带413和中叉板42的接触距离长，中叉板42能够于下叉板41上朝前伸出后缩回、或缩回后继续朝后伸出来送货，而非简单的只能朝前伸出取货、朝前送货。二是结构简单紧凑，一个第二电机21就能够带动两块中叉板42同步运动，大大降低了制作和维护成本，大大降低了本装置的自重。三是移动精度高，夹持稳定，货物安全度高。四是伸缩驱动机构2也安装于基板1底面，大大节约了空间、并且进一步降低了本装置的重心，使得首层货架取货高度要求大大降低，提高了空间存储率。五是本发明进一步进行了创新设计，两个驱动轮411可沿传动轴23轴向滑动的限位套设于传动轴23上，这使得当伸缩驱动时使第二电机21能够通过两根传动轴23同时带动两个驱动轮411旋转，进而驱动第二同步带413和中叉板42。并且由于本发明要实现变距夹持，所以当变距驱动时，套设的驱动轮411又能够于传动轴23上左右往复移动，很好的满足了伸缩驱动和变距驱动的两种不同要求。本实施例中，第二联轴器22也为同步轮联轴器，第二电机21通过同步带驱动第二联轴器22旋转，使得驱动稳定、反应快。
49.如图4所示，进一步，在较佳实施例中，传动轴23的圆周面上沿轴向设有多条限位凸条231，驱动轮411的轮心孔内设有多个和限位凸条231对应的限位凹槽4111、以使驱动轮411可轴向滑动的限位套设于传动轴23上。这样的配合设计，使得驱动轮411能够稳稳的套设于传动轴23上，当伸缩驱动时使第二电机21能够通过两根传动轴23同时带动两个驱动轮411稳定的旋转驱动。同时这样的设计又保证驱动轮411能够顺畅的轴向滑动于传动轴23
上，，很好的满足了伸缩驱动和变距驱动的两种不同要求。
50.进一步，在较佳实施例中，下叉板41的内侧壁上设有第二限位导轨414，中叉板42通过第二限位导轨414可前后滑动地限位安装于下叉板41上。使得移动稳定，安全性高。
51.进一步，在较佳实施例中，中叉板42和第二同步带413的接触面上均设有齿纹。使得摩擦系数大，第二同步带413能够带动中叉板42稳定的朝前伸出后缩回、或缩回后继续朝后伸出来。
52.如图1、图2、图5所示，进一步，在较佳实施例中，每个中叉板42上均限位安装有一个可前后伸缩移动的上叉板43；每个中叉板42上还均设有一个环形齿链421，每个下叉板41和上叉板43上分别对应设有一个与环形齿链421啮合的下齿条415和上齿条431，也即设置在下叉板41的内侧壁上，上齿条431设置在上叉板43的内侧壁上。当第二电机21驱动中叉板42于下叉板41上前后伸缩移动时，下齿条415势必会使啮合的环形齿链421转动，而转动环形齿链421势必会通过上齿条431同步带动上叉板43作倍速前后伸缩移动。也即一个第二电机21就能够带动两块中叉板42和两块上叉板43同步运动，这种设计结构简单紧凑，大大降低了制作和维护成本，控制简单可靠，不易出现差错，大大降低了本装置的自重。二是中叉板42在移动时，就能够同步带动上叉板43作倍速伸缩移动，大大缩短了伸缩的响应时间，大大提高了工作效率。
53.进一步，在较佳实施例中，中叉板42的内侧壁上设有第三限位导轨，上叉板43通过第三限位导轨可前后滑动地限位安装于中叉板42上。使得移动稳定，安全性高。同时第三限位导轨凸出安装，能够在中叉板42和上叉板43之间形成空腔，便于下文所述的拨指限位机构5的安装和移动。
54.如图1、图6所示，进一步，在较佳实施例中，每个伸缩叉机构4的前端均安装有一个以上的拨指限位机构5，拨指限位机构5包括安装于伸缩叉机构4上的第三电机51，第三电机51的驱动轴端通过连接组件52安装有一个拨钩53，当需要夹抱货物移动时第三电机51驱动拨钩53旋转翻出、用于使翻出的拨钩53对货物形成限位以便于带动货物移动。在本实施例中，拨指限位机构5包括电机安装座，安装在上叉板43的外侧壁上，也即处于中叉板42和上叉板43之间形成空腔，连接组件52包括第三联轴器、平面轴承、轴承座，平面轴承通过轴承座安装在上叉板43的外侧壁上，第三联轴器连接于第三电机51和平面轴承之间，第三联轴器的前端安装拨钩53。当不需要限位货物时，第三电机51驱动拨钩53呈竖立状(如图6所示状态)，使得拨钩53不会对平移的伸缩叉机构4造成移动阻碍。当伸缩到位需要限位时，第三电机51驱动拨钩53旋转翻出(如图1所示状态)。在本实施例中，每个上叉板43上安装有两个拨指限位机构5，使得能够一前一后的对货物进行限位。通过设置拨指限位机构5，一是能够进一步对货物进行限位，保证了移动过程中的安全和稳定。二是降低了伸缩叉机构4的夹持力度要求，不易损失电机。尤其是面对异型货物，不便夹持时，甚至伸缩叉机构4的可以不用夹紧，只需靠近于货物的两侧，然后通过一前一后的四个拨指限位机构5的限位，就能够带动货物进行双向的平移，进一步提高了本装置的实用性和适应性。三是响应速度快，承载轴向力大，机构简单，可维护性强。
55.进一步，在较佳实施例中，基板1顶面的中间处于两个伸缩叉机构4之间设有一块凸出的载货滑板(附图1中所示a)、以用于承载移来的货物，基板1上于载货滑板的两侧开设有多个镂空部、以便于变距驱动机构3驱动两个伸缩叉机构4于基板1上左右移动。镂空部而
且还可以降低自重，节约生产成本。
56.虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。