自动伸缩型托盘导向装置和导向运输系统的制作方法

1.本公开涉及仓储物流机械自动化设备技术领域，尤其涉及一种自动伸缩型托盘导向装置和导向运输系统。


背景技术：

2.随着自动化立体仓库在我国的迅速普及，对仓库自动化设备的安全性、集成度、运行效率、综合成本等方面提出了更高的要求。托盘导向器是将托盘和货物顺利导入自动化仓储系统中必不可少的一部分，而传统的导向器一般为固定结构，导向板之间的间距不可调整，只能应用于单一规格尺寸的托盘的导入，当更换其它尺寸的托盘时，需要将导向器的组件进行整套更换，更换过程不仅浪费人力物力，而且浪费了货物的运输时间，进而影响整个流水线运行的连续性，多套导向器组件还增加使用成本。
3.因此，如何使导向器适应多种尺寸的托盘导向工作成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开的目的在于提出一种自动伸缩型托盘导向装置和导向运输系统，能够解决或部分解决上述技术问题。
5.基于上述目的，本公开的第一方面提供了一种自动伸缩型托盘导向装置，包括：
6.固定支架，设置有伸缩件，所述伸缩件用于调整所述固定支架的高度；
7.导向机构，通过导轨可滑动的连接在所述固定支架的两侧，位于所述固定支架两侧的导向机构形成导向间隙；
8.安全机构，固定于所述固定支架靠近所述导向机构的一侧，用于限位所述导向机构；
9.驱动机构，固定在所述固定支架上；
10.传动机构，所述驱动机构通过所述传动机构与所述导向机构连接；
11.控制器，与所述驱动机构电连接，根据录入的托盘的尺寸信息控制所述驱动机构运行，所述驱动机构通过所述传动机构带动所述导向机构移动，进而调节所述导向间隙与所述托盘适配。
12.进一步地，所述导向机构包括：
13.导向板，与所述导轨连接，位于所述固定支架两侧的所述导向板形成所述导向间隙；
14.传动板，固定于所述导向板靠近所述导轨的一侧，设置有丝杠螺母安装孔；
15.限位板，固定于所述导向板靠近所述导轨的一侧的两端，用于限制所述导向板移动的距离。
16.进一步地，所述驱动机构包括：
17.电机，通过支撑板固定在所述固定支架上，用于提供所述导向板移动的动力；
18.联轴器，一端与所述电机连接，另一端与所述传动机构连接，用于传递运动和动
力。
19.进一步地，所述传动机构包括：
20.丝杠螺母，设置于所述丝杠螺母安装孔内，与所述传动板固定连接；
21.丝杠，一端与所述联轴器连接，另一端与所述丝杠螺母传动连接，所述驱动机构通过所述丝杠螺母带动所述导向板在所述滑轨上移动；
22.丝杠支撑，通过支撑块固定在所述支撑板上，位于所述丝杠与所述支撑板之间，远离所述支撑板一侧设置有轴承，所述丝杠与所述联轴器连接的一端穿过所述轴承。
23.进一步地，所述传动机构还包括；
24.轴承固定架，固定于所述固定支架的外侧；
25.带座轴承，固定在所述轴承固定架上，与所述丝杠穿过所述传动板的一端连接，用于支撑所述丝杠。
26.进一步地，所述轴承固定架包括；
27.连接板，与所述固定支架固定连接；
28.固定板，与所述连接板一体成型，且所述固定板所在平面与所述丝杠的轴线垂直。
29.进一步地，还包括：
30.顶丝板，所述顶丝板设置于所示支撑板远离所述电机的一侧，用于调整所述电机位置。
31.进一步地，还包括：
32.阻挡底座，设置在所述固定支架上，位于所述限位板的下方，用于限制所述限位板的位移；
33.接近开关，安装在所述阻挡底座上，与所述控制器电连接，所述限位板与所述阻挡底座之间超出限制距离，所述限位板触发所述接近开关，所述接近开关形成电信息并将所述电信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述电信息控制所述驱动机构停止运行。
34.进一步地，所述伸缩件包括:
35.地脚，固定于所述固定支架的支撑腿处；
36.升降杆，用于连接所述地脚和所述固定支架的支撑腿，用于调整所述固定支架的高度。
37.本公开的第二方面提供的一种导向运输系统包括输送线和本公开的第一方面所述的自动伸缩型托盘导向装置，所述输送线设于所述导向间隙处，用于运送托盘。
38.从上面可以看出，本公开提供了一种自动伸缩型托盘导向装置和导向运输系统，利用伸缩件调整固定支架达到与输送线相适合的高度，当托盘由上向下放置在输送线上时，控制器根据录入的托盘的尺寸信息控制驱动机构运行，驱动机构通过传动机构带动导向机构移动，进而调节导向间隙与托盘适配，控制器控制驱动机构停止运行，使不同尺寸的托盘导入平稳平整，保证托盘上的货物与输送线相对平行，使其在输送过程中不会发生跑偏或掉落，面对不同尺寸的托盘不需要将导向机构的组件进行整套更换，减少使用成本，更节省了人力物力，增加了货物的运输时间，进而提高了整个流水线运行的效率和连续性。当出现调整导向间隙过大或超出行程的情况时，安全机构将对应的信息传递给控制器，控制器控制驱动机构停止运行，提高使用的安全性。
附图说明
39.为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术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公开的实施例，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。
40.图1为本公开实施例提供的自动伸缩型托盘导向装置的整体结构示意图；
41.图2为本公开实施例提供的导向运输系统结构示意图。
42.附图说明：1、固定支架；1-1、伸缩件；1-1-1、地脚；1-1-2、升降杆；1-2、横梁；1-3支架；
43.2、导向机构；2-1、导向板；2-2、传动板；2-3、限位板；
44.3、安全机构；3-1、阻挡底座；3-2、接近开关；
45.4、驱动机构；4-1、电机；4-2、联轴器；
46.5、传动机构；5-1、丝杠；5-2、丝杠支撑；5-3轴承固定架；5-3-1、连接板；5-3-2、固定板；5-4、带座轴承；5-5、丝杠螺母；
47.6、顶丝板；7、支撑板；8、支撑块；9、输送线；10、托盘。
具体实施方式
48.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
49.应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
50.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
51.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
52.需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
53.相关技术提供的的导向器一般为固定结构，导向板之间的间距不可调整，只能应用于单一规格尺寸的托盘的导入，当更换其它尺寸的托盘时，需要将导向器的组件进行整套更换，更换过程不仅浪费人力物力，而且浪费了货物的运输时间，进而影响整个流水线运行的连续性，多套导向器组件还增加使用成本。
54.基于上述情况本公开能够在托盘由上向下放置在输送线上时，控制器根据录入的托盘的尺寸信息控制驱动机构运行，驱动机构通过传动机构带动导向机构移动，进而调节
导向间隙与托盘适配，控制器控制驱动机构停止运行，使不同尺寸的托盘导入平稳平整，保证托盘上的货物与输送线相对平行，使其在输送过程中不会发生跑偏或掉落，面对不同尺寸的托盘不需要将导向机构的组件进行整套更换，减少使用成本，更节省了人力物力，增加了货物的运输时间，进而提高了整个流水线运行的效率和连续性。当出现调整导向间隙过大或超出行程的情况时，安全机构将对应的信息传递给控制器，控制器控制驱动机构停止运行，提高使用的安全性。
55.如图1所示，本实施例提供的一种自动伸缩型托盘导向装置，包括：
56.固定支架1设置有伸缩件1-1，伸缩件1-1用于调整固定支架1的高度；托盘导向装置导向机构2通过导轨可滑动的连接在固定支架1的两侧，位于固定支架1两侧的导向机构2形成导向间隙；安全机构3固定于固定支架1靠近导向机构2的一侧，用于限位导向机构2；驱动机构4固定在固定支架1上，并通过传动机构5与导向机构2连接；控制器与驱动机构4电连接，根据录入的托盘10(如图2所示)的尺寸信息控制驱动机构4运行，驱动机构4通过传动机构5带动导向机构2移动，进而调节导向间隙与托盘10适配。
57.其中，固定支架1包括设于两侧的支架1-3和连接两侧支架1-3的横梁1-2，可选地，横梁1-2可以设置有四个，支架1-3设置有两个，位于固定支架1两侧的横梁1-2主要起到固定连接的作用，位于中部的两根横梁1-2在辅助固定的同时主要为其他机构提供安装支撑。支架1-3上部主要用来安装导向机构2，支架1-3的侧面可以安装一些部件用以配合其他机构的运行。
58.可选地，横梁1-2与支架1-3地连接方式有多种，例如:焊接，螺栓螺母连接，卡接等，优先采用螺栓螺母连接，因为焊接为不可拆卸式连接，不利于设备使用过程中进行部件的更换和维修，而卡接等方式固定强度较低，且本实施例提供的自动伸缩型托盘导向装置在移动和运行过程中会发发生震颤和抖动，容易使卡接松动，导致固定效果下降，而螺栓螺母的固定方式在保证固定强度的同时满足可拆卸的要求。
59.其中，利用固定支架1的伸缩件1-1结构，调整固定支架1与输送线9(如图2所示)达到合适的高度。当托盘10在叉车的搬运下，由上向下放置在输送线9上时，控制器读取提前输入的托盘10尺寸信息，启动驱动机构4，驱动机构4启动后，通过传动机构5将扭力转化为推力，推动导向机构2在导轨上做伸缩运动，将导向间隙精准的调整到合适的大小后，控制器控制驱动机构4停止运行，托盘10与导向机构2接触，由于导向间隙的两侧为平行面，使托盘10得以矫正后落入到输送线9上，然后托盘10被运送到相应的位置。
60.通过上述方案可以实现不同尺寸托盘10导入过程的平稳平整，保证托盘10上的货物与输送线9相对平行，使其在输送过程中不会发生跑偏或掉落，其中，安全机构3还可以防止导向间隙过大或超出行程的情况的发生。因为不需要将导向机构2的组件进行整套更换，减少了使用成本，更节省了人力物力，增加了货物的运输时间，进而提高了整个流水线运行的效率和连续性，缓解了导向器不能适应多种尺寸的托盘10导向工作技术问题。
61.在一些实施例中，导向机构2包括导向板2-1，与导轨连接，位于固定支架1两侧的导向板2-1形成导向间隙；传动板2-2，固定于所述导向板2-1靠近导轨的一侧，设置有以供传动机构5通过的丝杠螺母安装孔；限位板2-3，固定于导向板2-1靠近导轨的一侧的两端，用于限制导向板2-1移动的距离。
62.其中，导向间隙可以适配国际通用托盘10的尺寸，适用1100mm至1200mm的尺寸托
盘10，可选地，导向板2-1的行程设计为120mm。
63.其中，位于固定支架1两侧的导向板2-1分别通过传动板2-2与传动机构5连接，而驱动机构4的两侧分别与两个传动机构5连接，当驱动机构4运行时，通过两个传动机构5带动两侧的导向板2-1同步伸缩移动，以保证不同尺寸托盘10在输送时相对输送线9为居中，有效的防止托盘10所载的货物在输送过程中发生跑偏或掉落。
64.其中，当托盘10尺寸过大或过小时，两侧的导向板2-1需要移动的距离较大，有发生脱轨的危险，限位板2-3配合安全机构3可以有效的防止导向板2-1在移动时超出行程，避免脱轨的发生。
65.在一些实施例中，驱动机构4包括：
66.电机4-1，通过支撑板7固定在固定支架1上，用于提供导向板2-1移动的动力；联轴器4-2，一端与电机4-1连接，另一端与传动机构5连接，用于传递运动和动力。
67.其中，电机4-1通过联轴器4-2与两侧的传动机构5连接，结构合理简单，灵活性高，生产成本低，可选地，装有一台电机4-1，其余部件大量采用标准件，便于各部件更换与维修。
68.在一些实施例中，传动机构5包括：
69.丝杠螺母5-5设置于丝杠螺母安装孔内，与传动板2-2固定连接；
70.丝杠5-1的一端与联轴器4-2连接，另一端与丝杠螺母5-5传动连接，驱动机构4通过丝杠螺母5-5带动导向板2-1在滑轨上移动；丝杠支撑5-2，通过支撑块8固定在支撑板7上，位于丝杠5-1与支撑板7之间，远离支撑板7一侧设置有轴承，丝杠5-1与联轴器4-2连接的一端穿过轴承。
71.可选地，丝杠5-1传动具有精度高、传动平稳等特点，且丝杠5-1的种类有多种，例如：滚珠丝杠和梯形丝杠，梯形丝杠产品很容易结合具体的应用来进行调整，以达到预期性能，具有较高的可预测性，同时将成本控制在最低限度。滚珠丝杠成本略高，但是滚珠丝杠可以连续运行，承受较高的负载，并达到更快的速度，为此而增加成本是值得的，而且滚珠丝杠具有良好的可预测性，是确保快速集成和可靠性的最佳选择。
72.优选地，选用滚珠丝杠进行传动，与梯形丝杠相比，滚珠丝杠具有以下优势：
73.传动效率，滚珠丝杠的传动效率大约是90～96％，梯形丝杠的传动效率大约是26～46％。即如果驱动同样大的负载，采用滚珠丝杠可以使用更小的驱动功率，例如更小功率的电机4-1，既可降低成本，亦可降低能耗。
74.传动速度，滚珠丝杠是滚动摩擦，梯形丝杠是滑动摩擦，工作时前者的温升远低于后者，因此可以承担高速传动任务。
75.使用寿命，滚动摩擦的表面损伤比滑动摩擦的小很多，因此在清洁、润滑等条件符合时，滚珠丝杠的维持寿命比梯形丝杠高得多。
76.自锁性，自锁性一般与传动效率成反比，因此，滚珠丝杠几乎没有自锁性，而梯形丝杠具有一定的自锁性(由导程角的大小和工作面粗糙度决定)。
77.经济性，滚珠丝杠因其结构较梯形丝杠复杂，价格仍然比梯形丝杠高。不过，随着自动化设备的增多而产量增大，价格差异越来越小，且一般决定技术选择的是性能和成本的比值，即性价比，随着价格差异越来越小滚珠丝杠的性价比越来越高，其经济性越来越好。
78.其中，采用联轴器4-2连接电机4-1与丝杠5-1，因为联轴器4-2具有以下优点：
79.可移性：联轴器4-2的可移性是指补偿两回转构件相对位移的能力。被连接构件间的制造和安装误差、运转中的温度变化和受载变形等因素，都对可移性提出了要求。可移性能补偿或缓解由于回转构件间的相对位移造成的轴、轴承、联轴器4-2及其他零部件之间的附加载荷。
80.缓冲性：对于经常负载起动或工作载荷变化的场合，联轴器4-2中需具有起缓冲、减振作用的弹性元件，以保护原动机和工作机少受或不受损伤。
81.安全、可靠，具有足够的强度和使用寿命。
82.结构简单，装拆、维护方便。
83.其中，丝杠支撑5-2用于支撑丝杠5-1与联轴器4-2连接的一端，由于丝杠5-1本身较长，且比较精密，使用丝杠支撑5-2在辅助固定丝杠5-1的同时，保证丝杠5-1与联轴器4-2传动的稳定性，上部设有供丝杠5-1穿过的轴承，轴承可以避免支撑丝杠5-1过程中影响丝杠5-1的转动。
84.在一些实施例中，传动机构5还包括；
85.轴承固定架5-3，固定于固定支架1的外侧；带座轴承5-4，固定在轴承固定架5-3上，与丝杠5-1穿过传动板2-2的一端连接，用于支撑丝杠5-1。
86.其中，轴承固定架5-3和带座轴承5-4用于支撑丝杠5-1与联轴器4-2连接的一端，由于丝杠5-1本身较长，且比较精密，使用轴承固定架5-3和带座轴承5-4在辅助固定丝杠5-1的同时，保证丝杠5-1与传动板2-2传动的稳定性，带座轴承5-4可以避免支撑丝杠5-1过程中影响丝杠5-1的转动。
87.在一些实施例中，轴承固定架5-3包括；
88.连接板5-3-1，与固定支架1固定连接；固定板5-3-2，与连接板5-3-1一体成型，且固定板5-3-2所在平面与丝杠5-1的轴线垂直。
89.其中，保证固定板5-3-2所在平面与丝杠5-1垂直，可以使带座轴承5-4与丝杠5-1连接没有偏角，减少丝杠5-1传动过程中的磨损，延长丝杠5-1使用寿命，连接板5-3-1一端与固定支架1连接，一端与固定板5-3-2一体成型，用于固定支撑固定板5-3-2。
90.在一些实施例中，还包括顶丝板6，顶丝板6设置于所示支撑板7远离电机4-1的一侧，用于调整电机4-1位置。
91.其中，由于丝杠5-1是比较精密的部件，电机4-1通过联轴器4-2与丝杠5-1来连接，在连接过程中需要调整电机4-1位置，使丝杠5-1与联轴器4-2连接处的偏角尽可能地减小，就需要比较精细地调整电机4-1地位置，如果用手直接搬运移动，精度太差，而利用顶丝板6可以微调电机4-1地位置，尽可能地缓解偏角带来地影响，延长丝杠5-1使用寿命。
92.在一些实施例中，安全机构3包括：
93.阻挡底座3-1，设置在固定支架1上，位于限位板2-3的下方，用于限制限位板2-3的位移；
94.可选地，阻挡底座3-1为一块“u”型板，位于限位板2-3的下方，限位板2-3在阻挡底座3-1的“u”型开口内移动。
95.其中，接近开关3-2，安装在阻挡底座3-1“u”型开口内侧，与控制器电连接，如果限位板2-3与阻挡底座3-1之间超出限制距离，限位板2-3触发接近开关3-2，接近开关3-2形成
电信息并将电信息发送至控制器，控制器根据电信息控制驱动机构4停止运行，可有效地防止导向机构2发生脱轨。
96.在一些实施例中，伸缩件1-1包括地脚1-1-1，固定于固定支架1的支撑腿处；升降杆1-1-2，用于连接地脚1-1-1和固定支架1的支撑腿，用于调整固定支架1的高度。
97.基于同一发明构思，本实用新型提供的一种导向运输系统。
98.如图2所示，导向运输系统包括输送线9和上述任一项实施例中描述的自动伸缩型托盘导向装置，输送线9设于导向间隙处，用于运送托盘10。
99.其中，不同运输线的高度可能不同，设置升降杆1-1-2可以满足不同运输线对自动伸缩型托盘导向装置高度的需求，而地脚1-1-1的存在可以较大程度的保证自动伸缩型托盘导向装置在导向过程中的稳定性。
100.其中，自动伸缩型托盘导向装置结构合理简单，灵活性高，生产成本低，装有一台电机4-1，其余大量采用标准件，互换性强，通过更换标准件规格，可调整自动伸缩型托盘导向装置的外形尺寸与伸缩行程，实现应用更加广泛的应用。
101.可选地，运输线的种类有多种，例如：链板式输送线、辊筒输送线、皮带输送线等，自动伸缩型托盘导向装置为开放式的结构，可以与多种输送线配合使用。
102.通过上述方案，需要说明的是，在导向运输系统中，自动伸缩型托盘导向装置置于整个导向运输系统的起始端，利用固定支架1的伸缩件1-1结构，调整固定支架1与输送线9达到合适的高度。当托盘10在叉车的搬运下，由上向下放置在链板式输送线9上时，控制器读取提前输入的托盘10尺寸信息，启动电机4-1，电机4-1转动后，通过丝杠5-1将扭力转化为推力，推动导向板2-1在导轨上做伸缩运动，将导向间隙精准的调整到合适的大小后，控制器控制电机4-1停止转动。
103.在托盘10在被放下的过程中，导向板2-1起到导向和调整的作用，保证托盘10导入平稳平整，保证托盘10及托盘10上的货物与输送线9相对平行，保证其在输送过程中不会出现跑偏或掉落等现象。当出现调整导向间隙过大或超出行程的情况时，安全机构3将对应地信息传递给控制器，控制器控制电机4-1停止转动。
104.本实施例的导向运输系统是基于上述各个实施例的自动伸缩型托盘导向装置构成的，具有与上述各个实施例中描述的自动伸缩型托盘导向装置相同的技术效果，在此不再赘述。
105.需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
106.本公开中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。
107.本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
108.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
109.尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
110.本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。