一种防摇摆式料箱高速堆垛机的制作方法

本实用新型涉及一种自动化立体仓库中将货物送入或取出货架的堆垛机装置技术领域，尤其涉及一种防摇摆式料箱高速堆垛机。

背景技术：

为适应现代化仓库高速度的存取、运输货物，堆垛机通常情况下需要快速运作。传统的堆垛机大多数采用变频器控制，利用外部IO点停车，或者将外部编码器接至PLC，再通过PLC向变频器发送不同的速度指令，这样也就产生了很多技术上的问题与缺陷，无法实现高速度和高加速度；运行不平稳；定位精度不高等现象。

近年来，在现有的单立柱堆垛机中，地轨是作为整台设备的运行轨道，而天轨只是作为堆垛机的辅助轨道，其主要作用是导向。堆垛机的驱动一般采用下部单一驱动的方式，上、下横梁与立柱通过螺栓固定连接组成单立柱堆垛机的整体骨架，堆垛机的全部重量是通过驱动支撑轮压在地轨上的，驱动电机通过驱动堆垛机的支撑轮，来实现堆垛机的运行。当堆垛机的高度较高时，在运行过程中，经常会出现堆垛机的上部严重晃动。为了克服这些缺陷，现有技术有在上横梁上增加驱动电机的堆垛机，但由于堆垛机上、下横梁及立柱为一整体结构，上部驱动电机功率一般配备比较小，下部驱动电机配备功率比较大，当堆垛机制动时，堆垛机上部驱动电机极易受到堆垛机下部驱动电机的影响，经常会出现打滑或堆垛机定位不准确的现象，没有从根本上解决堆垛机定位不准确的问题。另外，现有的堆垛机提升结构大多采用简单的钢丝绳传动的提升机构，存在提升噪音大和钢丝绳的润滑脂容易污染货物的问题。近年来出现了用同步带取代钢丝绳来提升货物，虽然提升噪音大大降低，但是由于同步带弯曲半径受限，倒是同步带轮一般都造得比较大，因此，如何缩小同步带的体积，同时解决出现打滑和堆垛机定位不准确的现象。

例如中国专利201410376167.8公开了一种夹抱式单立柱高速堆垛机，包括在地面上设置的工字形地面轨道(1)和在货架上设置的工字形上横梁轨道(34)，立柱(21)的下端通过下固定连接座(22)与下横梁(2)固定连接在一起，在下横梁(2)的后端固定设置有堆垛机的下驱动机构，在工字形上横梁轨道(34)上设置有上横梁(33)，在上横梁(33)上固定设置有堆垛机的上驱动机构，在该技术方案中，立柱(21)的顶端固定设置有上连接座(23)，在上连接座(23)上分别设置有左之字形过渡板(24)和右之字形过渡板(25)，形成一系列连接结构，在一定程度上，解决了现有单立柱堆垛机存在的运行速度慢和运行定位不准确的问题。但是，仍然存在无法实现高速度和高加速度下的运行平稳。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的无法实现高速度和高加速度；运行不平稳；定位精度不高等现象，本实用新型提供了一种防摇摆式料箱高速堆垛机。

本实用新型采用的技术方案为：一种防摇摆式料箱高速堆垛机，包括铝合金地轨和角钢天轨，其创新点在于：立柱的下端通过立柱下法兰与下横梁固定连接在一起，下横梁上装有前后两个行走轮，前后两个行走轮支撑整个堆垛机行走在地轨上，下横梁的前后两端侧面分别装有前后导向轮和前后防翻导向轮；所述立柱的上端通过立柱上法兰与上横梁固定连接在一起，上横梁左侧装有第一驱动支架，第一驱动支架前两端装有上导向轮，后两端装有驱动轮座，天轨安装第一左侧驱动轮座与第一左销轴铰接在一起，天轨安装第一右侧驱动轮座与第一右销轴铰接在一起，第一左侧驱动轮座装有第一左夹抱轮，第一右侧驱动轮座装有第一右夹抱轮，而左右夹抱轮夹抱着天轨。

在一些实施方式中，所述第一左驱动轮座上装有第一驱动电机，第一驱动电机与第一左夹抱轮连接在一起，第一左侧驱动轮座后端与第一右侧驱动轮座后端的中间装有第一夹抱销轴，在夹抱销轴上装有调节夹抱力的第一调节弹簧和第二弹簧压紧螺母。

在一些实施方式中，所述下横梁的后端固定有左右驱动支架，左右驱动支架各固定一个销轴，地轨左侧的第二驱动轮座与一根第二左销轴铰接在一起，地轨右侧的第二驱动轮座与第二右销轴铰接在一起，左侧第二驱动轮座上吊接有第二左夹抱轮，右侧第二驱动轮座上吊接有第二右夹抱轮，而第二左夹抱轮与第二右夹抱轮夹抱着地轨，左侧第二驱动轮座上装有驱动电机，驱动电机与第二左夹抱轮装配在一起，形成下驱动力。

在一些实施方式中，所述地轨左侧第二驱动轮座后端与右侧第二驱动轮座后端的中间装有第二夹抱销轴，在第二夹抱销轴上装有调节夹抱力的第二调节弹簧和第二弹簧压紧螺母。

在一些实施方式中，所述上横梁、下横梁前端装有同步带压紧装置，中间装有导向带轮；下横梁中间装有三个导向带轮，一个驱动带轮和齿形垫；载货台上装有两个导向带轮。

在一些实施方式中，所述下横梁上装有提升减速电机，提升减速电机的输出轴与驱动带轮连接在一起。

在一些实施方式中，所述同步带压紧装置的传动采用滑轮组的形式。

在一些实施方式中，所述滑轮组一端穿过载货台的导向带轮Ⅰ，固定在上横梁同步带压紧装置；另一端穿过载货台的导向带轮Ⅱ，固定在下横梁同步带压紧装置，由提升减速电机提供动力，带动载货台上下移动。

在一些实施方式中，所述下横梁上还装有电器柜，所述第一驱动电机、驱动电机、载货台驱动电机均分别与电器柜电连接在一起。

在一些实施方式中，所述第一驱动电机、驱动电机、载货台驱动电机均采用伺服系统控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的防摇摆式料箱高速堆垛机，加入防摇摆驱动，节省了下方行走机构在到达位置制动后，立柱晃动2～3s的时间才能稳定下来，再定位的时间。

(2)本实用新型的防摇摆式料箱高速堆垛机，选用伺服电机替换传统的变频器控制电机，实现高速度和高加速度以及速度的稳定控制，智能化的单轴结构极大提高了设备的运行效率、安全性和维护性。

附图说明

图1是实用新型的防摇摆式料箱高速堆垛机正面示意图；

图2是实用新型的防摇摆式料箱高速堆垛机侧面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的第一实施方式中披露了一种防摇摆式料箱高速堆垛机，包括铝合金地轨3和角钢天轨26，如图1所示：立柱17的下端通过立柱17下法兰与下横梁5固定连接在一起，下横梁5上装有前后两个行走轮，分别为前行走轮1和后行走轮11，前后两个行走轮支撑整个堆垛机行走在地轨3上，下横梁5的前后两端侧面分别装有前后导向轮(前导向轮4和后导向轮10)和前后防翻导向轮(前防翻导向轮2和后防翻导向轮12)；如图1、2所示：下横梁5的后端固定有左右驱动支架13，左右驱动支架13各固定一个销轴，地轨3左侧的第二驱动轮座29与一根第二左销轴(图中未示出)铰接在一起，地轨3右侧的第二驱动轮座(图中未示出，但与左侧的第二驱动轮座29位置对称与第二右销轴(图中未示出，但与第二左销轴位置对称)铰接在一起，左侧的第二驱动轮座29上吊接有第二左夹抱轮30，右侧第二驱动轮座上吊接有第二右夹抱轮(图中未示出，但与第二夹抱轮30位置对称)，而第二左夹抱轮30与第二右夹抱轮夹抱着地轨3，左侧的第二驱动轮座29上装有驱动电机15，驱动电机15与第二左夹抱轮30装配在一起，形成下驱动力。所述地轨3左侧第二驱动轮座29后端与右侧第二驱动轮座后端的中间装有第二夹抱销轴14，在第二夹抱销轴14上装有调节夹抱力的第二调节弹簧(图中未示出)和第二弹簧压紧螺母(图中未示出)，第二调节弹簧被第二弹簧压紧螺母压紧，通过调节第二弹簧压紧螺母就可调节两个夹抱轮对地轨的立面的摩擦力，从而可以调节为堆垛机提供较大的加速度，另外，堆垛机的驱动让夹抱轮来完成的结构，可以避免堆垛机在大加速度下，出现晃动和打滑的现象。

同样的，如图1所示：立柱17的上端通过立柱17上法兰与上横梁24固定连接在一起，上横梁24左侧装有第一驱动支架27，第一驱动支架27前两端装有上导向轮23，后两端装有驱动轮座(图中未示出)，天轨26安装第一左侧驱动轮座，且与第一左销轴铰接在一起，天轨26安装第一右侧驱动轮座，且与第一右销轴铰接在一起，第一左侧驱动轮座装有第一左夹抱轮22，第一右侧驱动轮座装有第一右夹抱轮(图中未示出，但与第一左夹抱轮22的位置对称)，而左右夹抱轮夹抱着天轨26。第一左驱动轮座上装有第一驱动电机21，第一驱动电机21与第一左夹抱轮22连接在一起，第一左侧驱动轮座后端与第一右侧驱动轮座后端的中间装有第一夹抱销轴(图中未示出，连接安装可以参考第二左侧驱动轮座后端与第二右侧驱动轮座后端的中间装有第二夹抱销轴的安装方法)，在第一夹抱销轴上装有调节夹抱力的第一调节弹簧和第一弹簧压紧螺母(图中未示出)。通过调节第一弹簧压紧螺母就可调节两个夹抱轮对天轨26的立面的摩擦力，从而可以调节为堆垛机提供较大的加速度，另外，堆垛机的驱动让夹抱轮来完成的结构，可以避免堆垛机在大加速度下，出现晃动和打滑的现象。天轨和地轨都经过弹簧压紧螺母和调节弹簧调节，满足堆垛机在高速和高加速运动下防止摇摆和震动，满足自动化仓库的高效率入库和出库的需要。

作为进一步优选的，如图1所示：所述上横梁24、下横梁5前端分别装有同步带压紧装置，中间装有导向带轮；下横梁5中间装有三个导向带轮(如图1所示：包括第一下导向带轮7、第二下导向带轮8、第三下导向轮24)。一个驱动带轮9和齿形垫(如图1所示，包括第一齿形垫25和第二齿形垫6)；载货台上装有两个导向带轮(如图1所示：导向带轮Ⅰ19和导向带轮Ⅱ20)。

优选的，下横梁5上装有提升减速电机16，提升减速电机16的输出轴与驱动带轮9连接在一起。

为了进一步解决采用简单的钢丝绳传动的提升机构，存在提升噪音大和钢丝绳的润滑脂容易污染货物的问题，同时，缩小现有技术使用过程中，同步带的体积庞大的缺点，本发明的以下实施方式中，针对同步带压紧装置进行了改进。即同步带压紧装置的传动采用滑轮组的形式。具体的，如图1、2所示：滑轮组一端穿过载货台的导向带轮Ⅰ19，固定在上横梁24的同步带压紧装置；另一端穿过载货台的导向带轮Ⅱ20，固定在下横梁5的同步带压紧装置，由提升减速电机16提供动力，带动载货台上下移动。如此，本实施方式中的堆垛机更加轻便快捷，能够稳定快速的实现启动、制动，精确定位。

作为进一步优选的，下横梁5上还装有电器柜18，例如第一驱动电机21、驱动电机15、载货台驱动电机均分别与电器柜18电连接在一起。所述第一驱动21电机、驱动电机15、载货台驱动电机等均采用伺服系统控制。本实施方式在电气应用方面，使用9400伺服系统与上位系统采用Profinet通信，行走、提升与防摇摆之间通过内部运动控制总线相连。此外，行走和提升均采用双闭环形式，外部测距采用SSI激光测距传感器。配置产品主要包括：9400伺服控制器、MCA伺服减速电机及电缆等附件。9400伺服控制器负责设备的定位动作，安全保护及轴间管理。智能化的单轴结构极大提高了设备的运行效率、安全性和维护性。与上位PLC的数据交换可以达到32个WORD，控制信息和反馈信息均可自由定义。系统可以实现的速度与加速度。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。