货物取放装置及采用该装置的货物搬运设备

摘要

本发明公开了货物取放装置及采用该装置的货物搬运设备，属于取放货物设备的技术领域。货物取放装置包括用于载放货物的载板，所述载板顶面的相对两侧设有相互平行且对称的取货臂，取货臂包括设于载板顶面的基板、设于基板上的移动机构及设于移动机构上用于取放货物的取放机构。货物搬运设备，包括底座、升降机构、台板及上述的货物取放装置，台板通过升降机构安装在底座上，货物取放装置转动安装在台板的顶部。本发明提供的货物取放装置，整体结构简单、设计合理，取货臂由移动机构和取放机构组成，移动机构带动取放机构移动，在移动过程中推动或拉动货物，从而将货物运离或搬至载板上。

权利要求

1.货物取放装置，包括用于载放货物的载板(1)，其特征在于，所述载板顶面的相对两侧设有相互平行且对称的取货臂(2)，取货臂包括设于载板顶面的基板(21)、设于基板上的移动机构(3)及设于移动机构上用于取放货物的取放机构(4)；所述移动机构(3)包括第一电机(31)、齿轮(32)、与齿轮啮合的齿条(33)及滑板(34)，第一电机包括动力输出轴，齿轮设于第一电机的动力输出轴上，齿条固定在滑板(34)上且与齿轮啮合，齿条的长度方向、滑板的长度方向和基板的长度方向一致，第一电机通过齿轮、齿条带动滑板沿基板的长度方向相对于基板来回移动；所述取放机构(4)设于滑板(34)朝向另一侧取货臂(2)的侧面上，且滑板长度方向的两侧对称设有取放机构；取放机构包括第一推杆电机(41)、连杆(42)、用于带动连杆往复转动的转轴(43)及推拉板(44)；第一推杆电机固定在滑板(34)上，第一推杆电机包括第一伸缩杆(411)；转轴的轴向空心，连杆的一端插入转轴中，推拉板固定在连杆的另一端，连杆插入转轴的一端与第一伸缩杆远离第一推杆电机的端部连接，第一伸缩杆的轴向、转轴的轴向及转杆的轴向相互平行，且第一伸缩杆的长度方向与滑板的长度方向平行；所述滑板(34)滑动安装在基板(21)上，基板在朝向滑板的一侧固定有至少一根直线导轨一(22)，且直线导轨一的长度方向与基板的长度方向一致；滑板在朝向基板的一侧固定有与直线导轨一配合的滑块一(35)。

2.根据权利要求1所述的货物取放装置，其特征在于，所述齿条固定在滑板(34)上且位于朝向基板(21)的一侧，所述滑板(34)在背向基板(21)的一侧设有直线导轨二(36)及与直线导轨二配合的滑块二(37)，且直线导轨二的长度方向与滑板的长度方向一致，滑块二的顶部固定设有另一与齿轮啮合的齿条。

3.根据权利要求1所述的货物取放装置，其特征在于，所述取放机构(4)还包括用于带动转轴(43)往复转动的第二电机(45)，第二电机包括主动轴(451)，主动轴上设有主动轮(452)或主动齿部，转轴上设有与主动轮或主动齿部啮合的从动轮或从动齿部(431)，主动轴的轴向与转轴的轴向平行；滑板(34)上固定有用于支撑转轴的支撑座(46)，支撑座上设有与转轴配合的通孔，转轴通过与通孔的配合转动安装在支撑座上。

4.根据权利要求3所述的货物取放装置，其特征在于，所述连杆(42)轴向空心，且连杆在与第一伸缩杆连接的端部设有环形的限位部(421)，限位部的中心部位设有与第一伸缩杆配合的卡孔，第一伸缩杆(411)上远离第一推杆电机(41)的端部插入连杆中，第一伸缩杆在插入连杆的端部设有与限位部配合的卡块(412)，第一伸缩杆在离开连杆且靠近限位部的位置处设有外径小于转轴内径的凸台(413)，卡块和凸台分别位于限位部的两侧。

5.根据权利要求4所述的货物取放装置，其特征在于，所述货物取放装置还包括用于带动两侧取货臂(2)靠近或远离的第二推杆电机(5)，第二推杆电机包括第二伸缩杆(51)，第二伸缩杆上远离第二推杆电机的端部连接于取货臂(2)，第二推杆电机固定在载板(1)的顶面；取货臂的底部设有滑块三(23)，载板的顶部设有与滑块三配合的直线导轨三(11)，且直线导轨三的长度方向与基板(21)的长度方向垂直。

6.一种货物搬运设备，包括底座(6)，其特征在于，还包括升降机构(7)、台板(8)及权利要求4或5所述的货物取放装置，台板通过升降机构安装在底座上，货物取放装置转动安装在台板的顶部。

7.根据权利要求6所述的货物搬运设备，其特征在于，所述台板(8)顶部设有与台板平行的支撑板(81)，支撑板和台板之间设有第三电机(91)，第三电机上包括轴向与支撑板垂直的转动轴(911)，支撑板的中心部位设有与转动轴配合的轴承，转动轴通过与轴承配合穿过支撑板，转动轴的顶部固定设有联动板(92)，联动板和支撑板之间设有平面轴承(93)。

说明书

货物取放装置及采用该装置的货物搬运设备

技术领域

[0001] 本发明涉及取放货物设备的技术领域，尤其涉及一种货物取放装置，另外，本发明还涉及采用此种货物取放装置的货物搬运设备。

背景技术

[0002] 智能化立体仓储系统在近几年取得了较大的发展，由于传统货叉的取放货模式，垛机在取放货时效率较为低下。为了提高取放货的工作效率，从而提高智能化立体仓储系统的整体工作效率，设计一种适用于立体仓储货柜的取放货物装置是十分必要的。

发明内容

[0003] 为了解决上述现有技术存在的缺点和不足，本发明提供了一种设置在表箱与表计储存式的立体货柜上用于自动取放表箱或表计的推拉式货物取放装置。

[0004] 为了达到上述技术目的，本发明提供的货物取放装置，包括用于载放货物的载板，所述载板顶面的相对两侧设有相互平行且对称的取货臂，取货臂包括设于载板顶面的基板、设于基板上的移动机构及设于移动机构上用于取放货物的取放机构。

[0005] 将货物运送至载板上时，移动机构带动取放机构朝远离载板的方向运动，运动到位后，取放机构拉住货物，然后移动机构反向移动，带动取放机构回程将货物拉至载板上。将载板上的货物运离载板时，移动机构带动取放机构朝远离载板的方向运动，取放机构将货物推离载板，货物离开载板后，移动机构反向移动带动取放机构回位。

[0006] 优选的，所述移动机构包括第一电机、齿轮、与齿轮啮合的齿条及滑板，第一电机包括动力输出轴，齿轮设于第一电机的动力输出轴上，齿条固定在滑板上且与齿轮啮合，齿条的长度方向、滑板的长度方向和基板的长度方向一致，第一电机通过齿轮、齿条带动滑板沿基板的长度方向相对于基板来回移动。

[0007] 第一电机带动齿轮转动，齿轮转动时通过啮合作用带动齿条在基板长度方向来回移动，由于齿条固定在滑板上，齿条带动滑板在基板长度方向上相对于基板来回移动，从而带动滑板靠近或远离载板。作为优选，第一电机采用步进电机。

[0008] 优选的，所述滑板滑动安装在基板上，基板在朝向滑板的一侧固定有至少一根直线导轨一，且直线导轨一的长度方向与基板的长度方向一致；滑板在朝向基板的一侧固定有与直线导轨一配合的滑块一。。

[0009] 滑板通过滑块一和直线导轨一的配合可滑动安装在基板上，直线导轨一的长度方向与基板的长度方向一致，便于保证滑板相对于基板来回移动的直线性和稳定性，提高装置整体运行稳定性。

[0010] 优选的，所述齿条固定在滑板上且位于朝向基板的一侧，所述滑板在背向基板的一侧设有长条形的直线导轨二及与直线导轨二配合的滑块二，直线导轨二的长度方向与滑板长度方向一致，直线导轨二的顶部固定设有另一与齿轮啮合的齿条。

[0011] 在齿轮的上方和下方设置两根平行且与齿轮啮合的齿条，且两根齿条分别位于滑板的两侧，提高滑板移动稳定性。

[0012] 优选的，所述取放机构设于滑板朝向另一侧取货臂的侧面上，且滑板长度方向的两侧对称设有取放机构；取放机构包括第一推杆电机、连杆、用于带动连杆往复转动的转轴及推拉板，第一推杆电机固定在滑板上，第一推杆电机包括第一伸缩杆；转轴的轴向空心，连杆的一端插入转轴中，推拉板固定在连杆的另一端，连杆插入转轴的一端与第一伸缩杆远离第一推杆电机的端部连接，第一伸缩杆的轴向、转轴的轴向及转杆的轴向相互平行，且第一伸缩杆的长度方向与滑板的长度方向平行。

[0013] 转轴带动连杆往复转动，从而带动推拉板在竖直平面内转动，第一推杆电机通过第一伸缩杆、连杆带动推拉板水平来回移动，推拉板在来回移动时实现推动或拉动货物。

[0014] 优选的，所述取放机构还包括用于带动转轴往复转动的第二电机，第二电机包括主动轴，主动轴上设有主动轮或主动齿部，转轴上设有与主动轮或主动齿部啮合的从动轮或从动齿部，主动轴的轴向与转轴的轴向平行；滑板上固定有用于支撑转轴的支撑座，支撑座上设有与转轴配合的通孔，转轴通过与通孔的配合转动安装在支撑座上。

[0015] 第二电机上的主动轴通过齿轮配合或齿形配合带动转轴往复转动，作为优选，第二电机采用步进电机。

[0016] 优选的，所述连杆轴向空心，且连杆在与第一伸缩杆连接的端部设有环形的限位部，限位部的中心部位设有与第一伸缩杆配合的卡孔，第一伸缩杆上远离第一推杆电机的端部插入连杆中，且第一伸缩杆在插入连杆的端部设有与限位部配合的卡块，第一伸缩杆在离开连杆且靠近限位部的位置处设有外径小于转轴内径的凸台，卡块和凸台分别位于限位部的两侧

[0017] 第一伸缩杆的一端插入空心的连杆中，转轴带动连杆转动时，第一伸缩杆不受影响。第一推杆电机带动第一伸缩杆伸出时，第一伸缩杆通过凸台和限位部的配合带动连杆运动。第一推杆电机带动第一伸缩杆回缩时，第一伸缩杆通过卡块和限位部的配合带动连杆回程。

[0018] 优选的，所述货物取放装置还包括用于带动两侧取货臂靠近或远离另一侧取货臂的第二推杆电机，第二推杆电机包括第二伸缩杆，第二伸缩杆上远离第二推杆电机的端部连接于取货臂，第二推杆电机固定在载板的顶面；取货臂的底部设有滑块三，载板的顶部设有与滑块三配合的直线导轨三，且直线导轨三的长度方向与滑板的长度方向垂直。

[0019] 第二推杆电机通过第二伸缩杆带动取货臂靠近或远离，便于根据货物大小调整两侧取货臂之间的距离，提高装置整体通用性。

[0020] 本发明还提供了一种货物搬运设备，包括底座、升降机构、台板及上述的货物取放装置，台板通过升降机构安装在底座上，货物取放装置转动安装在台板的顶部。

[0021] 优选的，所述台板顶部设有与台板平行的支撑板，支撑板和台板之间设有第三电机，第三电机上包括轴向与支撑板垂直的转动轴，支撑板的中心部位设有与转动轴配合的轴承，转动轴通过与轴承配合穿过支撑板，转动轴的顶部固定设有联动板，联动板和支撑板之间设有平面轴承。

[0022] 货物取放装置转动设于台板上，台板通过升降机构设于底座上，便于根据货物取放高度和方向要求进行调整，全面满足使用需求。需要调整时，第三电机上的转动轴旋转，通过联动板带动货物取放装置旋转。优选的，第三电机采用步进电机。

[0023] 本发明提供的货物取放装置，整体结构简单、设计合理，取货臂由移动机构和取放机构组成，移动机构带动取放机构移动，在移动过程中推动或拉动货物，从而将货物运离或搬至载板上，有效提高货物取放效率，且货物放置时更加整齐。第二推杆电机可带动取货臂靠近或远离，便于根据货物大小进行调整，提高通用性。

[0024] 滑板的两侧均设有与齿轮啮合的齿条，能有效提高移动机构的传动稳定性，使装置运行更加平稳。

[0025] 本发明提供的货物搬运设备，货物取放装置转动安装在台板上，台板通过升降机构安装在底座上，货物取放装置的高度可以根据取放位置进行调整，货物取放装置的取放货物方向亦可以进行调整，通用性好，使用范围广。

附图说明

[0026] 图1为本发明货物取放装置实施例的整体结构示意图；

[0027] 图2为本发明货物取放装置实施例中取货臂的结构示意图；

[0028] 图3为本发明货物取放装置实施例中移动机构的侧视图；

[0029] 图4为本发明货物取放装置实施例中取放机构的立体图；

[0030] 图5为本发明货物取放装置实施例中取放机构的侧视图；

[0031] 图6为本发明货物取放装置实施例中连杆和转轴配合的示意图；

[0032] 图7为本发明货物取放装置另一实施例的结构示意图；

[0033] 图8为本发明货物取放装置另一实施例中取货臂和载板配合的结构示意图；

[0034] 图9为本发明货物搬运设备实施例的结构示意图。

[0035] 图中，1-载板，11-直线导轨三，2-取货臂，21-基板，22-直线导轨一，23-滑块三，24-盖板，25-壳体，3-移动机构，31-第一电机，32-齿轮，33-齿条，34-滑板，35-滑块一，36-直线导轨二，37-滑块二，4-取放机构，41-第一推杆电机，411-第一伸缩杆，412-卡块，413-凸台，42-连杆，421-限位部，43-转轴，431-从动齿部，44-推拉板，45-第二电机，451-主动轴，452-主动轮，46-支撑座，5-第二推杆电机，51-第二伸缩杆，6-底座，61-滚轮，7-升降机构，71-调节杆，72-连接杆，73-销轴，74-气缸，8-台板，81-支撑板，82-支撑杆，91-第三电机，92-转动轴，92-联动板，94-平面轴承。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图对本发明作进一步说明，下述的方位名词仅参照而不限于附图所示方向。

[0037] 如图1、2所示，本发明实施例提供的货物取放装置，包括用于载放货物的载板1，载板顶面的相对两侧设有相互平行且对称的取货臂2，取货臂包括设于载板顶面的基板21、设于基板上的移动机构3及设于移动机构上用于取放货物的取放机构4。

[0038] 如图3所示，移动机构3包括第一电机31、齿轮32、与齿轮啮合的齿条33及齿条带动的滑板34。第一电机31包括轴向垂直于基板21长度方向的动力输出轴，齿轮固定在第一电机的动力输出轴上，滑板在朝向基板的一侧固定有一根齿条33，齿条的长度方向和滑板的长度方向均与基板的长度方向一致。为了保证移动机构能双向等距移动，第一电机和齿轮设于载板在X向上的中心处。

[0039] 滑板34滑动安装在基板21上，基板在朝向滑板的一侧的上部和下部分别固定有直线导轨一22，滑板在朝向基板的一侧的上部和下部均固定有与直线导轨一配合的滑块一35，且导轨第一的长度方向与滑板的长度方向一致。

[0040] 为了提高移动机构运行的稳定性，滑板34在背向基板21的一侧设有直线导轨二36及与直线导轨二配合的滑块二37，且直线导轨二的长度方向与滑板长度方向一致，滑块二的顶部固定设有另一与齿轮啮合的齿条。

[0041] 取放机构4设于滑板34朝向另一侧取货臂2的侧面上，且滑板长度方向的两侧对称设有取放机构。

[0042] 如图4、5、6所示，取放机构4包括第一推杆电机41、连杆42、用于带动连杆往复转动的转轴43、推拉板44及用于带动转轴往复转动的第二电机45，第一推杆电机41固定在滑板34上，第一推杆电机包括第一伸缩杆411，第一伸缩杆的轴向、转轴的轴向及转杆的轴向相互平行，且第一伸缩杆的长度方向与滑板的长度方向平行。

[0043] 转轴43的轴向空心，连杆的一端与第一伸缩杆连接，推拉板固定在连杆远离第一伸缩杆的一端。

[0044] 连杆42在与第一伸缩杆连接的端部设有环形的限位部421，限位部的中心部位设有与第一伸缩杆配合的卡孔，第一伸缩杆411上远离第一推杆电机41的端部穿过卡孔插入连杆中，第一伸缩杆在插入连杆的端部设有与限位部配合的卡块412，卡块的外径大于卡孔直径且小于连杆的内径。第一伸缩杆在离开连杆且靠近限位部的位置处设有凸台413，凸台的外径大于卡孔内径且小于转轴的内径，卡块和凸台分别位于限位部的两侧。

[0045] 连杆42的外壁上均匀设有若干条形的定位块422，且定位块的长度方向平行于连杆的轴向，转轴43的内壁沿轴向均匀设有与定位块配合的卡槽，连杆和转轴之间通过定位块和卡槽的配合定位安装在一起，转轴和连杆之间力的传递面积大，转轴可带动连杆平稳转动。

[0046] 第二电机45包括主动轴451，主动轴上设有主动轮452或主动齿部，转轴上设有与主动轮或主动齿部啮合的从动轮或从动齿部431，主动轴的轴向与转轴的轴向平行。滑板21上固定有用于支撑转轴的支撑座46，支撑座上设有与转轴配合的通孔，转轴通过与通孔的配合转动安装在支撑座上。

[0047] 为了提高通用性，使两侧取货臂之间的距离可以根据货物大小进行调整，货物取放装置还包括用于带动两侧取货臂2靠近或远离的第二推杆电机5。

[0048] 如图7、8所示，第二推杆电机包括第二伸缩杆51，第二伸缩杆上远离第二推杆电机的端部连接于取货臂2，第二推杆电机固定在载板1的顶面；取货臂的底部设有滑块三23，载板的顶部设有与滑块三配合的直线导轨三11，且直线导轨三的长度方向与滑板的长度方向垂直。

[0049] 第二推杆电机可以根据工作需要设置一个或两个，第二推杆电机设置一个时，带动一侧取货臂靠近或远离另一侧取货臂。当第二推杆电机设置两个时，两个第二推杆电机分别带动相应的取货臂相互靠近或远离。

[0050] 为了保护取放机构使其在工作时不与于货物接触，基板上固定有一块用于遮盖取放机构的盖板24。为了使取货臂外形整齐，取货臂还包括设置在基板背向传动机构一侧的壳体25，壳体和基板固定连接。基板呈平板形时，滑块三固定在壳体的底部。基板端面形状呈L形时，滑块三固定在基板的底部。

[0051] 直线导轨一、直线导轨二及直线导轨三的两侧均设有限制各滑块移动行程的限位装置，第一电机、第二电机及第三电机均采用步进电机，可实现正反转及转动角度的设定。

[0052] 为了提高货物取放装置的自动化程度，货物取放装置整体可以采用PLC控制器进行控制，在第一电机、第二电机、第一推杆电机及第二推杆电机上设置与PLC控制器电连接的控制开关，在载板、基板及推拉板上设置与PLC控制器电连接的感应器。

[0053] 将货物从X向搬离载板时，第二推杆电机5收到信号后带动取货臂2移动至两侧取货臂Y向之间的距离略大于货物的宽度。取货臂移动到位后，两侧远离Y向的取放机构上第二电机45转动，主动轴通过齿轮配合或齿形配合带动转轴43轴向转动90°，转轴通过连杆带动推拉板转动，推拉板从长度方向竖直转动至长度方向水平。然后，第一电机31转动，通过齿轮、齿条传动带动滑板34沿X向移动。移动机构沿X向移动至最大行程处时，货物被推至载板边界处或部分搭在载板边界上，随后第一推杆电机41运动，通过第一伸缩杆411、连杆42带动推拉板44沿X向移动将货物完全推离载板。货物离开载板后，第一推杆电机带动反向运动，通过第一伸缩杆、连杆使推拉板恢复至初始位置，第二电机45反向转动，带动推拉板从长度方向水平恢复至长度方向竖直，最后第一电机31反向转动，通过齿轮32、齿条33带动滑板34沿-X向移动回至原位。

[0054] 将货物沿-X向搬运至载板1上时，第一电机31转动，通过齿轮32、齿条33的传动带动滑板34移动至与货物对应，第二推杆电机5根据接收到的货物大小信号通过第二伸缩杆51带动取货臂2移动至两侧取货臂Y向之间的距离略大于货物宽度。然后第二电机45转动，主动轴451通过齿轮配合或齿形配合带动转轴43轴向转动90°，转轴通过连杆42带动推拉板
44转动，推拉板从长度方向由竖直转动至水平。第一电机反向转动带动滑板回程，滑板带动取货臂回程，推拉板将货物从载板外部拉至载板边界处。滑板回程结束后，第一推杆电机41运动，带动第一伸缩杆411回缩，第一伸缩杆通过连杆、推拉板继续将货物推至载板中心处。

[0055] 也可将货物沿-X向推离载板或沿X向将货物搬运至载板上，上述取放货过程可根据取放货物的具体情况进行具体设定。

[0056] 如图8、9所示，本发明实施例提供的货物搬运设备，包括底座6、升降机构7、台板8及上述的货物取放装置，台板通过升降机构安装在底座的顶部，货物取放装置转动安装在台板的顶部。

[0057] 台板8顶部通过支撑杆82安装有一块与台板平行的支撑板81，支撑板和台板之间设有第三电机91，第三电机上包括轴向与支撑板垂直的转动轴911，支撑板的中心部位设有与转动轴配合的轴承，转动轴通过与轴承配合穿过支撑板，转动轴的顶部固定设有联动板92，联动板和支撑板之间设有平面轴承93。

[0058] 底座的底部安装有滚轮61，升降机构7采用类似现有的剪叉式升降机的结构，多根交叉连接在一起的调节杆71、用于连接两侧调节杆的连接杆72、用于连接两个交叉的调节杆的中间部位的销轴73及用于带动调节杆来回转动的气缸74。

[0059] 搬运设备时，根据取放货物的高度通过升降机构7调整货物取放装置的高度。高度调整到位后，根据取放货物的方向要求进行调整，第三电机91转动，通过转动轴911、联动板92带动货物取放装置转动。转动结束后，货物取放装置进行取货或放货。

[0060] 除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。