一种多层数控式存取伸缩机构的制作方法

本实用新型属于仓储自动化设备领域，用于电力计量资产库房仓储自动化设备，尤其是一种多层数控式存取伸缩机构。

背景技术：

目前，全自动物流仓储多采用高层货架和电气物流取放货设备结合使用，对库房场地具有一定要求，对于库房高度低，库房面积小，采用高层货架方式的全自动物流仓储不适应。针对如上情况，采用多列全自动密集柜作为资产存储，机械手作为存取设备，两者配套使用。解决库房高度和面积不足问题，实现密集仓储。全自动密集柜按单箱多层存储，根据密集柜存储形式，机械手采用多层数控式存取伸叉机构，实现一次操作多储位资产存取；采用伺服、步进电机，对储位精确定位。货叉夹持块根据国网标准表箱进行设计，夹持块采用斜面设计，增大系统鲁棒性，夹持块表面糙化处理，增大与表箱接触摩擦力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构合理、使用方便、安全可靠、提高效率的多层数控式存取伸缩机构。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种多层数控式存取伸缩机构，其特征在于：包括机构外框架、驱动轴、升降电机、同步带、轿厢以及货叉，机构外框架为一立方形框架，在该机构外框架上端中部水平横向安装有一驱动轴，驱动轴的一端伸出机构外框架外并同轴安装有一升降电机，在机构外框架横向两侧壁的中部分别安装有一由驱动轴同步驱动转动的同步带，在该两侧的同步带驱动安装在机构外框架内侧的轿厢上、下移动；轿厢横向两侧内壁上均对称安装有上、下间隔的四组导轨，每组导轨上均安装一组货叉，每组导轨均通过联轴器安装有一步进电机，步进电机驱动对应的货叉沿导轨水平前、后移动，向前伸出轿厢，向后收入轿厢；导轨采用无间隙铝合金导轨；在导轨与轿厢内侧壁之间均间隔安装有两个气缸，每个气缸均连接有一气缸驱动电磁阀。

而且，货叉的前端内侧间隔均固装有两个夹持块，夹持块采用斜面设计，并且夹持块表面糙化处理。

而且，在每一层货叉对应的轿厢侧壁上均安装有定位霍尔开关。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型具有高精度步进定位控制，自动校正偏差；运动点具备多重保护，运行安全可靠，叉伸伸缩机构采用无间隙导轨，存取表箱无偏差。

2、本实用新型货叉夹持块根据国网标准表箱进行设计，夹持块采用斜面设计，增大系统鲁棒性；夹持块表面糙化处理，增大与表箱接触摩擦力，存取稳定可靠。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型平面正视图。

附图标记表示：1升降电机，2驱动轴，3机构外框架，4同步带，5步进电机，6轿厢，7定位霍尔开关，8货叉，9夹持块，10导轨，11气缸驱动电磁阀,12气缸。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种多层数控式存取伸缩机构，包括机构外框架3、驱动轴2、升降电机1、同步带4、轿厢6以及货叉8，机构外框架为一立方形框架，在该机构外框架上端中部水平横向安装有一驱动轴，驱动轴的一端伸出机构外框架外并同轴安装有一升降电机，在机构外框架横向两侧壁的中部分别安装有一由驱动轴同步驱动转动的同步带，在该两侧的同步带驱动安装在机构外框架内侧的轿厢上、下移动；

轿厢横向两侧内壁上均对称安装有上、下间隔的四组导轨10，每组导轨上均安装一组可相对夹持的货叉，每组导轨均通过联轴器安装有一步进电机，步进电机驱动对应的货叉沿导轨水平前、后移动，向前伸出轿厢，向后收入轿厢；导轨采用无间隙铝合金导轨。

货叉的前端内侧间隔均固装有两个夹持块9，用于储位或码垛位夹取周转箱。夹持块采用斜面设计，增大系统鲁棒性，即使有小量偏差亦不影响运行。夹持块表面糙化处理，增大与表箱接触摩擦力，存取稳定可靠。

在导轨与轿厢内侧壁之间均间隔安装有两个气缸12，气缸冲程20mm，每个气缸均连接有一气缸驱动电磁阀11。气缸驱动电磁阀采用二位五通双电控电磁阀，24V线圈，PLC直接驱动。

在每一层货叉对应的轿厢侧壁上均安装有定位霍尔开关7，准确检测货叉的位置。

定位及保护设计具体为：

伸叉保护光电探头：伸叉前判断货叉前方是否有障碍物，该光电起保护作用，防止设备受损。

1～4层测物光电探头：4套光电，1～4层测物，取放货前探测货位否有货。

1～4层前定位霍尔开关：货叉伸出到位信号。

1～4层后定位霍尔开关：货叉收回到位信号。

1～4层气缸左右到位磁性开关：每个气缸带有伸出到位和收回到位两个磁性开关，同方向每两个磁性开关串接。

1～4层的步进电机及驱动器:步进电机，输入电源55V，电流输出3A(拨码开关可调)，PWM脉宽调制驱动，细分2000pulse/转(拨码开关可调)，双脉冲模式(脉冲+方向)。

机械原理

多层数控式存取伸缩机构，采用四组铝合金叉伸货叉，机构外框架与轿厢之间用四组无间隙弹子导轨定位导向，机构上下运行采用同步带传动。

每层货叉由左右两叉组成，通过步进电机和联轴器驱动同步带带动货叉前后运行。

货叉夹持通过双向电磁阀控制货叉上气缸伸缩运动，实现夹叉和松叉动作。

性能综述

实现高精度步进定位控制，每次上电复位，自动校正偏差。具备各种保护功能，系统运行安全可靠。

材料采用高强度合金，重量轻，刚性大，能承受较大载荷，无变形。

根据表箱外形，夹持块采用斜面设计，增大系统鲁棒性，即使有小量偏差亦不影响运行。

伸叉收叉速度快，自动模式下，5s内完成完整伸叉或收叉动作。

夹持块上表面经过糙化处理，增大与表箱接触摩擦力，防止表箱因晃动或气缸不同步掉落。

测物光电探测距离大400mm，并带有背景抑制功能，不同颜色的表箱都能轻松识别。

本专利申请的动作由PLC控制，可采用常规电控接线及方法实现，本专利申请对于控制电路不作详细描述。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。