伸缩货叉装置及二向穿梭车

本发明涉及物流装备，尤其涉及伸缩货叉装置及二向穿梭车。

背景技术：

1、传统自动化立体仓库中，通常通过重载的堆垛机配合伸缩货叉以实现对货品的存取。在进行作业时，以存货为例，堆垛机首先需要从货架旁的输送线上取货，随后堆垛机需要沿货架之间的巷道移动至货架对应位置，接着堆垛机的载物台沿货架高度方向位移至合适位置、并通过伸缩货叉将货品放置在货架上。由于堆垛机高而重，存在惯性大、速度慢、效率低、耗能高的缺陷；同时，传统伸缩货叉的伸缩动作往往由齿轮齿条、链轮链条驱动，存在结构复杂、厚度大、重量大、移动精度低等缺陷。为此，现有的自动化立体仓库通过轻载的四向穿梭车取代堆垛机和伸缩货叉。

2、无伸缩货叉四向穿梭车搬运的自动化立体仓库中，在进行货品存取时，四向穿梭车沿导轨位移至货品下方，通过顶部的顶升机构托举货品。结构上的改变使得四向穿梭车的运输效率相较于堆垛机得到了提升，同时仓库空间利用率也得到提高。然而四向穿梭车也有着缺陷。四向穿梭车多层的从横导轨与货架连接、整体结构复杂、对于可靠性要求高，导致运输成本增加。同时，由于四向穿梭车自身结构的限制，导致其也无法像堆垛机一样运输重量较大的货品，只能够对尺寸、重量较小的货品进行搬运。综上所述，亟需一种能够同时满足高效、高精度和高性能的货品搬运设备。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有自动化立体仓库中搬运设备无法同时满足效率、精度和性能的综合需求，提供伸缩货叉装置及二向穿梭车，工作行程长、移动精度高、轻量节能、厚度薄、结构紧凑、空间利用率高。

2、本发明提供了一种伸缩货叉装置，包括两组伸缩货叉、以及用于驱动所述伸缩货叉伸出或者回缩的驱动部件，所述伸缩货叉为所述驱动部件提供直线导向作用，两组所述伸缩货叉分别设置在所述驱动部件的两侧，所述驱动部件包括壳体；驱动电机，所述驱动电机连接所述壳体，所述驱动电机的输出轴连接第一齿轮；螺纹丝杠，所述螺纹丝杠能够转动的连接所述壳体，所述螺纹丝杠位于所述壳体内的一端连接第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；所述螺纹丝杠的另一端的外壁设有第一螺纹段、所述螺纹丝杠内轴向中空设有花键孔；沿所述螺纹丝杠的轴向同轴设置的内螺纹套筒、外螺纹筒轴和花键轴；所述内螺纹套筒靠近所述壳体一端的筒轴与所述第一螺纹段连接、所述内螺纹套筒另一端筒轴的内壁设有第二螺纹段，所述第二螺纹段的螺旋方向与所述第一螺纹段的螺旋方向相反；所述外螺纹筒轴的外筒壁与所述第二螺纹段连接，所述外螺纹筒轴内沿轴向开设有容纳所述螺纹丝杠的容纳空间；所述花键轴的一端能够沿所述螺纹丝杠的轴向移动的穿设在所述花键孔内、所述花键轴的另一端与所述外螺纹筒轴相连接；所述内螺纹套筒连接所述伸缩货叉、所述外螺纹筒轴能够转动的连接所述伸缩货叉，所述第一齿轮和第二齿轮啮合将所述驱动电机的动力传递至所述螺纹丝杠，带动所述螺纹丝杠和花键轴转动；所述螺纹丝杠转动带动所述内螺纹套筒转动、并沿所述螺纹丝杠的轴向移动；所述花键轴转动带动所述外螺纹筒轴转动、并沿所述螺纹丝杠的轴向移动，使得所述伸缩货叉伸出或者回缩。

3、在本发明的一个实施例中，所述螺纹丝杠和外螺纹筒轴之间通过滚珠花键结构的滚动摩擦螺旋传动形式连接。

4、在本发明的一个实施例中，所述第一螺纹段的螺距与所述第二螺纹段的螺距相关。

5、在本发明的一个实施例中，每组所述伸缩货叉均包括导向立板、伸缩导条和伸缩牙板，所述伸缩导条能够沿所述导向立板的长度方向移动的与所述导向立板相连接、且所述伸缩导条与所述内螺纹套筒固定连接，所述伸缩牙板能够沿所述伸缩导条的长度方向移动的与所述伸缩导条相连接、且所述伸缩牙板与所述外螺纹筒轴能够转动的相连接。

6、在本发明的一个实施例中，所述导向立板沿自身长度方向的两侧壁上均对称地设有一排第一导向轴承，所述伸缩导条连接所述导向立板的端面沿自身长度方向开设有第一宽直槽，所述第一宽直槽的两侧内壁上均对称地开设有第一导槽，所述伸缩导条通过所述第一导槽和第一导向轴承能够移动的与所述导向立板相连接；所述伸缩导条相对所述第一宽直槽的两侧壁上均对称地开设有第二导槽，所述伸缩牙板连接所述伸缩导条的端面沿自身长度方向开设有第二宽直槽，所述第二宽直槽的两侧内壁上均对称地设有一排第二导向轴承，所述伸缩牙板通过所述第二导槽和第二导向轴承能够移动的与所述伸缩导条相连接。

7、本发明还提供一种二向穿梭车，包括车体、以及上述任意一项所述的伸缩货叉装置，所述车体包括行走轮和升降部件，所述伸缩货叉装置与所述升降部件相连接。

8、在本发明的一个实施例中，当所述伸缩货叉装置仅设有一个时，还包括一个连接所述升降部件的回转部件，所述伸缩货叉装置通过所述回转部件与所述升降部件相连接。

9、在本发明的一个实施例中，当所述伸缩货叉装置设有两个时，还包括一个连接所述升降部件的安装平台，两个所述伸缩货叉装置均与所述安装平台相连接；两个所述伸缩货叉装置的伸缩货叉的伸缩方向垂直于所述行走轮的行驶方向，且两个所述伸缩货叉装置的伸缩货叉的伸缩方向相反；其中，第一个所述伸缩货叉装置的两组所述伸缩货叉不对称地设置在对应的所述驱动部件两侧；第二个所述伸缩货叉装置的两组所述伸缩货叉不对称地设置在对应的所述驱动部件两侧、且均位于第一个所述伸缩货叉装置的两组所述伸缩货叉的外侧。

10、在本发明的一个实施例中，还包括用于防止所述二向穿梭车倾覆的防倾覆结构，所述防倾覆结构包括直线驱动器，所述直线驱动器与所述车体的底盘相连接，所述直线驱动器的输出端能够移动的设有导轮安装板；直线导柱，所述直线导柱与所述车体的底盘相连接，所述直线导柱上能够移动的设置有导套，所述导套与所述导轮安装板相连接；行走导轮，所述行走导轮能够转动的与所述导轮安装板相连接，且所述行走导轮的轴向垂直于所述行走轮的轴线；其中，当所述伸缩货叉伸出时，所述直线驱动器的伸缩端转动、并带动所述导轮安装板和行走导轮沿所述直线驱动器的轴向移动，使得所述行走导轮与导轨侧壁抵接或分离。

11、在本发明的一个实施例中，所述直线驱动器设置为双头丝杠驱动电机，所述双头丝杠驱动电机包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述导轮安装板能够移动的相连接，所述第二输出端与所述升降部件能够移动的相连接；其中，当所述伸缩货叉伸出时，所述双头丝杠驱动电机的第一输出端和第二输出端同步转动，带动所述行走导轮和升降部件沿所述双头丝杠驱动电机的轴向移动，使得所述行走导轮与导轨侧壁抵接或分离、以及使得所述升降部件上升或下降。

12、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

13、本发明所述的伸缩货叉装置及二向穿梭车，第一齿轮和第二齿轮啮合将驱动电机的动力传递至螺纹丝杠，带动螺纹丝杠和花键轴转动；螺纹丝杠转动，带动内螺纹套筒转动、并沿螺纹丝杠的轴向移动；花键轴转动带动外螺纹筒轴转动、并沿螺纹丝杠的轴向移动，使得伸缩货叉伸出或者回缩。螺纹丝杠、花键轴、内螺纹套筒、外螺纹筒轴嵌套的结构产生驱动行程叠加的作用，使得对应部件沿轴向移动，形成并联的二级增程伸缩结构，具有工作行程长、轻量化、节能，整体装置厚度更薄、结构紧凑、空间利用率高的优势。同时第一螺纹段和第二螺纹段两者形成正反螺纹结构，既能够放大驱动电机的作用力、又能够形成自锁，移动精度高。而伸缩货叉既能够用于货品的取放，也为驱动部件提供了直线导向作用。整个装置中空的结构配合花键轴，能够有效承载不同重量的货品，抗弯性能好。