反向伸缩系统及自动搬运设备的制作方法

本发明涉及自动化设备
技术领域：
，特别是涉及一种反向伸缩系统及自动搬运设备。
背景技术：
：伸缩机构作为一种自动化设备，经常用于取放和存储货物。市面上常见的伸缩机构有抽屉导轨，皮带伸缩机，电动推杆/气动推杆/液压推杆，伸缩叉机构等。这些伸缩机构基本上均包括固定的本体结构，可伸缩出去取货的叉臂，以及连接二者的连接滑轨，叉臂可通过连接滑轨进行伸缩。这种机构大多数只适用于负载较轻的情况，对于重载或伸出距离比固定部分长度要长的情况并不实用。目前，要在重载情况(500kg以上)使用这种机构，一般设计时会加大本体结构自重，尽量提升本体结构刚度、强度，保证叉臂伸出去时本体结构不会侧翻，如果本体结构配重不够，还会采用其他辅助手段：例如把本体结构通过地脚螺栓固定在地面上，或者从其他地方增加斜拉装置对本体结构进行固定等，这会导致整个设备占用空间增大，并使设备结构变得复杂，而且不方便移动。同时为了保证叉臂顺利缩回来，还需要采用大功率的电机，通过提升扭矩把整个负载后的叉臂拉回来，这样对机构和能源要求均较高。上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素：基于此，本发明提供一种反向伸缩系统及自动搬运设备，可减小占用空间，简化机构，方便安装移动，大幅降低需求功率。为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种反向伸缩系统，包括本体结构，叉臂结构，以及连接所述本体结构和所述叉臂结构的滑轨结构；所述本体结构包括本体主体，以及设于所述本体主体底部的本体驱动结构，所述滑轨结构连接于所述本体主体；所述叉臂结构包括滑动连接于所述滑轨结构上的叉臂主体，以及设于所述叉臂主体底部的叉臂驱动结构。可选地，所述滑轨结构包括第一滑轨，所述第一滑轨设于所述本体主体上；所述叉臂结构包括滑动连接于所述第一滑轨上的第一叉臂主体，所述第一叉臂主体底部设有所述叉臂驱动结构；或者，所述滑轨结构包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨设于所述本体主体上；所述叉臂结构包括滑动连接于所述第一滑轨上的第一叉臂主体，以及滑动连接于所述第二滑轨上的第二叉臂主体，所述第二滑轨设于所述第一叉臂主体上，所述第二叉臂主体底部设有所述叉臂驱动结构。可选地，所述滑轨结构还包括第三滑轨，所述第三滑轨设于所述第二叉臂主体上；所述叉臂结构包括滑动连接于所述第三滑轨上的第三叉臂主体，所述第三叉臂主体底部设有所述叉臂驱动结构。可选地，所述第一滑轨滑动设于所述本体主体上；或/和，所述第二滑轨滑动设于所述第一叉臂主体上。可选地，所述反向伸缩系统包括一套所述叉臂结构，以及对应设置的一套所述滑轨结构，所述叉臂结构通过所述滑轨结构滑动连接于所述本体主体上；或者，所述反向伸缩系统包括至少两套所述叉臂结构，以及对应设置的至少两套所述滑轨结构，每套所述叉臂结构通过一套所述滑轨结构滑动连接于所述本体主体上。可选地，所述反向伸缩系统包括并排设置的两套所述叉臂结构，以及对应设置的两套所述滑轨结构，两套所述滑轨结构分别连接于所述本体主体两侧，每套所述叉臂结构与一套所述滑轨结构滑动连接。可选地，所述叉臂驱动结构包括设于所述叉臂主体底部的至少一组叉臂驱动轮，以及与所述叉臂驱动轮连接的驱动轮收缩结构。可选地，所述驱动轮收缩结构包括设于所述叉臂主体底部的安装板，转动设于所述安装板上的摆动臂结构，以及连接于所述摆动臂结构和所述安装板之间的推拉杆结构，所述叉臂驱动轮设于所述摆动臂结构的端部或中部。可选地，所述本体驱动结构包括设于所述本体主体底部的至少两组本体驱动轮。可选地，所述叉臂结构还包括设于所述叉臂主体上的举升机构。此外，本发明还提出一种自动搬运设备，包括设备车体，设于所述设备车体上的如上所述的反向伸缩系统；当所述反向伸缩系统的叉臂结构伸出时，所述叉臂结构的长度大于所述设备车体的长度。本发明提出的技术方案中，通过设于叉臂结构的叉臂主体下的叉臂驱动结构，可以带动叉臂主体通过滑轨结构向本体结构的本体主体外伸出，此时可通过使本体驱动结构保持固定而使本体主体保持不动，以达到将叉臂主体伸出到货物位置的目的；而在利用叉臂主体叉取货物后，可以使叉臂驱动结构保持静止，而使叉臂主体保持不动，此时本体主体在本体驱动结构的带动下，通过滑轨结构向叉臂主体的方向移动，使叉臂主体相对本体主体收缩，达到反向收缩叉臂主体的目的。这样，可以在叉臂主体空载时进行伸长，而在负载时保持静止，但是仍然能实现叉臂结构的正常伸缩，便于进行重载负载。相对于传统技术，无需使用地脚螺栓、或斜拉装置等固定结构对本体结构进行固定，也无需使用大功率电机对叉臂结构进行驱动伸缩，可以减小设备占用空间，简化设备结构，移动方便简单，还可节约能源，降低对设备的要求，可极大地节约成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本发明实施例所述反向伸缩系统的结构示意框图；图2为本发明实施例所述反向伸缩系统(处于收缩状态时)的立体结构示意简图；图3为本发明实施例所述反向伸缩系统(处于伸出状态时)的立体结构示意简图；图4为图3的前视结构示意简图；图5为图3的后视结构示意简图；图6为本发明实施例所述反向伸缩系统的叉臂驱动结构的前视结构示意简图；图7为本发明实施例所述反向伸缩系统的叉臂驱动结构的俯视结构示意简图；图8为本发明实施例所述反向伸缩系统的叉臂驱动结构的左视结构示意简图；图9为本发明实施例所述反向伸缩系统(搬运货物前)的俯视结构示意简图；图10为本发明实施例所述反向伸缩系统(搬运货物中伸出叉臂结构时)的前视结构示意简图；图11为本发明实施例所述反向伸缩系统(搬运货物中升起举升机构时)的前视结构示意简图；图12为本发明实施例所述反向伸缩系统(搬运货物中缩回叉臂结构时)的前视结构示意简图。附图标号说明：标号名称标号名称10反向伸缩系统20设备车体30货物100本体结构110本体主体120本体驱动结构200滑轨结构300叉臂结构310叉臂主体320叉臂驱动结构322安装板324摆动臂结构326推拉杆结构328叉臂驱动轮330举升机构本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。如图1至图3所示，本发明提出一种反向伸缩系统10，包括本体结构100，叉臂结构300，以及连接本体结构100和叉臂结构300的滑轨结构200。通过滑轨结构200，使得叉臂结构300可以相对本体结构100进行滑动，从而使叉臂结构300伸出到本体结构100外，以便对货物进行叉取；也可使得叉臂结构300可相对本体结构100进行反向滑动，从而使叉臂结构300缩回到本体结构100中，以便对货物进行移动。具体地，如图4至图5所示，上述本体结构100可包括本体主体110，以及设于本体主体110底部的本体驱动结构120，滑轨结构200连接于本体主体110。而且，上述叉臂结构300可包括滑动连接于滑轨结构200上的叉臂主体310，以及设于叉臂主体310底部的叉臂驱动结构320。通过设于叉臂结构300的叉臂主体310下的叉臂驱动结构320，可以带动叉臂主体310通过滑轨结构200向本体结构100的本体主体110外伸出，此时可通过使本体驱动结构120保持固定、而使本体主体110保持不动，以达到将叉臂主体310伸出到货物位置的目的；而在利用叉臂主体310叉取货物后，可以使叉臂驱动结构320保持静止、而使叉臂主体310保持不动，此时本体主体110在本体驱动结构120的带动下，通过滑轨结构200向叉臂主体310的方向移动，使叉臂主体310相对本体主体110收缩，达到反向收缩叉臂主体310的目的。这样，可以在叉臂主体310空载时进行伸长，而在负载时保持静止，但是仍然能实现叉臂结构300的正常伸缩，便于进行重载负载。相对于传统技术，无需使用地脚螺栓、或斜拉装置等固定结构对本体结构进行固定，也无需使用大功率电机对叉臂结构进行驱动伸缩，可以减小设备占用空间，简化设备结构，移动方便简单，还可节约能源，降低对设备的要求，可极大地节约成本。此外，在一实施例中，上述反向伸缩系统10可包括一套叉臂结构300，以及对应设置的一套滑轨结构200，该套叉臂结构300通过该套滑轨结构200滑动连接于本体主体110上。即在本实施例中，可通过一套叉臂结构对获取进行叉取。此外，在另一实施例中，上述反向伸缩系统10可包括至少两套叉臂结构300，以及对应设置的至少两套滑轨结构200，每套叉臂结构300通过一套滑轨结构200滑动连接于本体主体110上。即在本实施例中，可同时设置多套叉臂结构对货物进行叉取，可适应不同形状、不同尺寸及不同重量的货物。具体地，在本实施例中，反向伸缩系统10可包括并排设置的两套叉臂结构300，以及对应设置的两套滑轨结构200，两套滑轨结构200可分别连接于本体主体110两侧，每套叉臂结构300与一套滑轨结构200滑动连接。即在本实施例中，可在本体结构上设置两套叉臂结构，可从两侧对货物进行叉取，结构简单，受力均匀稳定，能够稳定可靠地叉取货物。而且，两套叉臂结构及两套滑轨结构可关于本体主体的中心线对称设于本体主体两侧。此外，可根据实际需要设置叉臂结构及滑轨结构的套数，满足不同的使用需求。而且，在一实施例中，叉臂结构300可设为单级叉臂结构，即上述反向伸缩系统10的叉臂结构300在完全伸出到本体结构外后，不能再进行额外伸缩。即，叉臂结构300仅仅只包括一个第一叉臂主体，以及设于第一叉臂主体底部的叉臂驱动结构320。而滑轨结构200仅仅只包括连接于本体主体110上的第一滑轨，该第一滑轨与第一叉臂主体滑动连接。该第一叉臂主体可在叉臂驱动结构320的作用下，通过第一滑轨伸出到本体主体110外；也可以在本体驱动结构120的作用下，通过第一滑轨收缩到本体主体110内。此外，该第一滑轨可滑动设于本体主体上，即该第一滑轨也可以伸出到本体主体110外或收缩到本体主体110内，使第一叉臂主体的伸出长度可大于本体主体110的长度。此外，在另一实施例中，叉臂结构300可设为多级叉臂结构，滑轨结构200可对应设为多级滑轨结构，即上述反向伸缩系统10的叉臂结构300在完全伸出到本体结构100外后，叉臂结构300本身还可再次或多次向外伸出，可进行额外长度的伸缩。从而可使得叉臂结构300的伸出长度位置灵活可调，伸出长度可以大于本体结构100长度。而且，由于对滑轨结构200承载受力较小，通过多级滑轨及多级叉臂的设计，可以实现多级伸缩的功能，保证伸出长度的同时可以减小整个机构的占用空间，可以实现机构的小型化。具体地，滑轨结构200可包括第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨设于本体主体110上；而叉臂结构300可包括滑动连接于第一滑轨上的第一叉臂主体，以及滑动连接于第二滑轨上的第二叉臂主体，第二滑轨设于第一叉臂主体上，第二叉臂主体底部设有叉臂驱动结构320。此时，可将反向伸缩系统设为两级滑轨及两级叉臂结构，可以实现两次伸缩。该第二叉臂主体可在叉臂驱动结构320的作用下，通过第二滑轨伸出到本体主体110外，然后继续向外伸出，可以使第一叉臂主体通过第一滑轨伸出到本体主体110外，从而使整个叉臂结构300伸出到本体主体110外；也可以在本体驱动结构120的作用下，先通过第一滑轨将第一叉臂主体收缩到本体主体110内，再通过第二滑轨将第二叉臂主体收缩到本体主体110内。此外，也可在第一叉臂主体底部设置叉臂驱动结构320，即同时在第一叉臂主体底部和第二叉臂主体底部设置叉臂驱动结构320，可以先伸出第一叉臂主体然后再伸出第二叉臂主体，并可先收缩第二叉臂主体再收缩第一叉臂主体。此外，该第一滑轨可滑动设于本体主体上，或/和第二滑轨可设于第一叉臂主体上，即该第一滑轨也可以伸出到本体主体110外或收缩到本体主体110内，第二滑轨也可以伸出到第一叉臂主体外或收缩到第一叉臂主体内(即第二滑轨可单独滑动，也可在第一滑轨滑动的基础上再滑动)，使第一叉臂主体和第二叉臂主体的伸出长度之和可大于本体主体110的长度。此外，还可将反向伸缩系统10设为三级滑轨及三级叉臂结构，可以实现三次伸缩。即滑轨结构除了包括第一滑轨和第二滑轨外，还包括第三滑轨，且第三滑轨设于第二叉臂主体上；而叉臂结构除了包括第一叉臂主体和第二叉臂主体外，还包括滑动连接于第三滑轨上的第三叉臂主体，第三叉臂主体底部设有叉臂驱动结构。其工作原理与上述设置两级滑轨及两级叉臂时相同，在此不再赘述。此外，也可在第一叉臂主体、第二叉臂主体底部设置叉臂驱动结构，使每个叉臂主体都具有独立伸缩能力。此外，第三滑轨可设于第二叉臂主体上，即该第三滑轨也可以伸出到第二叉臂主体外或收缩到第二叉臂主体内(即第三滑轨可单独滑动，也可在第一滑轨或/和第二滑轨滑动的基础上再滑动)，使第一叉臂主体、第二叉臂主体及第三叉臂主体的伸出长度之和可大于本体主体110的长度。此外，根据需要，可以将反向伸缩系统10设为更多级的滑轨结构和更多级的叉臂结构，以达到所需要的伸缩长度。此外，如图6至图8所示，上述叉臂驱动结构32可包括设于叉臂主体310底部的至少一组叉臂驱动轮328，以及与叉臂驱动轮328连接的驱动轮收缩结构。即叉臂驱动结构320可包括设于第一叉臂主体底部的叉臂驱动轮328及驱动轮收缩结构，也可包括设于第二叉臂主体底部的叉臂驱动轮328及驱动轮收缩结构，也可包括设于第三叉臂主体底部的叉臂驱动轮328及驱动轮收缩结构。通过叉臂主体310底部的叉臂驱动轮328，可以驱动叉臂主体310沿着滑轨结构200移动，从而伸出到本体结构100外，或者收缩到本体结构100内。从而使得通过叉臂驱动结构320可以实现叉臂主体310在本体主体110内自由伸缩，同时保证对叉臂主体310进行稳定支撑，减小叉臂主体310负载时对滑轨结构200和本体结构100的要求。而且，通过驱动轮收缩结构，可以对叉臂驱动轮328进行收缩，可将叉臂驱动轮328收缩到叉臂主体310内，便于将叉臂主体310收缩到本体主体110中或将叉臂主体310容纳于本体主体110中。即叉臂主体310底部的叉臂驱动轮328可以按照需求上下伸缩，当叉臂主体310伸出去时叉臂驱动轮328撑地，当叉臂主体310缩回去时叉臂驱动轮328缩回叉臂主体310里面，叉臂主体310通过滑轨结构200收回到本体主体110里面；叉臂主体310叉住货物后，叉臂主体310通过自身的叉臂驱动轮328主动锁死在支撑面上，保持静止状态，本体结构100在本体驱动结构120的作用下通过滑轨结构200开始向叉臂主体方向运动，直到叉臂主体310和滑轨结构200均完全收回到本体主体内。进一步地，上述驱动轮收缩结构可包括设于叉臂主体310底部的安装板322，转动设于安装板322上的摆动臂结构324，以及连接于摆动臂结构324和安装板322之间的推拉杆结构326，叉臂驱动轮328设于摆动臂结构324的端部或中部。通过安装板322可将摆动臂结构324及推拉杆结构326安设于叉臂主体310底部，而通过推拉杆结构326可对摆动臂结构324进行推拉，使摆动臂结构324带动叉臂驱动轮328进行摆动，从而可使叉臂驱动轮328从叉臂主体310内伸出到叉臂主体310底部外、或从叉臂主体310外收缩到叉臂主体310内。此外，可以在叉臂主体310底部外侧端设置一组叉臂驱动结构320，也可在叉臂主体310底部两端设置两组叉臂驱动结构320，也可在叉臂主体310底部均匀设置三组及三组以上的叉臂驱动结构320。而且，每组叉臂驱动结构320可包括至少两个叉臂驱动轮328，分别设于叉臂主体310底部两侧。此外，还可在叉臂主体310底部设置叉臂从动轮结构，可在叉臂驱动结构320带动下一起移动，起到辅助移动和支撑的作用。此外，上述本体驱动结构120可包括设于本体主体110底部的至少两组本体驱动轮。至少两组本体驱动轮可用于驱动本体主体110前后移动，以驱动本体主体110向叉臂主体310移动，或者驱动整个反向伸缩系统10移动。每组本体驱动轮可包括至少一个本体驱动轮，即本体驱动结构120可包括两个本体驱动轮，或四个本体驱动轮，或六个本体驱动轮。此外，也可在本体主体110底部设置本体从动轮结构，可在本体驱动结构120的带动下一起移动，起到辅助移动和支撑的作用。此外，上述叉臂结构300还可包括设于叉臂主体310上的举升机构330。该举升机构330可升起或下降，用于将物体托起。此外，本发明还提出一种自动搬运设备，包括设备车体20，以及设于设备车体20上的如上所述的反向伸缩系统10，可以实现对货物30的获取和搬运，方便简单。而且，当反向伸缩系统的叉臂结构伸出时，伸出到设备车体外的叉臂结构的长度可大于设备车体的长度。例如，当设备车体的长度为1m时，可使叉臂结构伸出到设备车体外的长度达到1.5m。而且，在本实施例中，自动搬运设备可包括两套所述反向伸缩系统10，两套所述反向伸缩系统10可分别设置在设备车体20的两侧。根据需要，也可以设置一套反向伸缩系统10或者两套以上的反向伸缩系统10于设备车体上。此外，根据托盘或货物的尺寸不同，反向伸缩系统可以使叉臂结构伸出不同的长度，可提高工作效率。如图9至图12所示，在利用上述反向伸缩系统获取货物的过程中，可先通过设于叉臂结,300的叉臂主体310下的叉臂驱动结构320，带动叉臂主体310通过滑轨结构200向本体结构100的本体主体110外伸出，此时可通过使本体驱动结构120保持固定而使本体主体110保持不动，以达到将叉臂主体310伸出到货物底部位置的目的；然后，将位于货物底部的叉臂结构300上的举升机构330升起，将货物托举起来；然后，在利用叉臂主体310叉取货物后，可以使叉臂驱动结构320保持静止，而使叉臂主体310保持不动，此时本体主体110(以及设备车体20)在本体驱动结构120的带动下，通过滑轨结构200向叉臂主体310的方向移动，使叉臂主体310相对本体主体110(以及设备车体20)收缩，使得举升机构330托举的货物30达到本体主体110(以及设备车体20)上方；最后，举升机构330下降，将货物30搁置到本体主体110(或设备车体20)上，实现对货物30的获取。保证反向伸缩系统再货物搬运过程中不承载，提高机构寿命和可靠性。本发明提出的技术方案中，反向伸缩系统通过在叉臂结构上安装叉臂驱动装置，可以独立主动运行，伸出或缩回。从而使得反向伸缩系统的回收方式与现有不一样，伸出去的叉臂结构可以保持不动，而使得本体结构向叉臂结构移动；可以在叉臂结构的叉臂主体空载时进行伸长，而在负载时保持静止，但是仍然能实现叉臂结构的正常伸缩，便于进行重载负载；本体结构和叉臂结构均有主动支撑(即本体驱动结构和叉臂驱动结构)，可实现各自独立前后运行；叉臂结构的支撑(即叉臂驱动结构)可以上下摆动，当叉臂结构回收时，叉臂驱动结构可摆动起来收到叉臂内部；机构可模块化，可以单机构使用，也可以多机构共同使用，以便快速提高整体伸缩机构承载能力。这样，无需使用地脚螺栓、或斜拉装置等固定结构对本体结构进行固定，也无需使用大功率电机对叉臂结构进行驱动伸缩，可以减小设备占用空间，简化设备结构，移动方便简单，还可节约能源，降低对设备的要求，可极大地节约成本。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12