CN113911979B - 一种堆垛机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堆垛机，包括：底座，其上设有行走机构；门架机构，其安装在底座上；载物台机构，其安装在门架机构内侧，且相对于门架机构可升降的设置；及升降驱动机构，其与载物台机构传动连接以带动载物台机构上下移动，包括驱动组件、及连接驱动组件与载物台机构的传动件；载物台机构远离门架机构的一侧设有断绳检测机构和防坠落机构；断绳检测机构与传动件固定连接；防坠落机构包括触发组件和锁紧组件，触发组件包括安装在锁紧组件上的杠杆、连接杠杆第一端与锁紧组件的弹性组件、及连接杠杆第一端与断绳检测机构的连杆组件。本发明提供的堆垛机，安全性好。

Description

一种堆垛机

技术领域

本发明涉及智能仓储设备技术领域，特别涉及一种用于半钢胎胚库的高速堆垛机。

背景技术

自动化立体仓库在物料存储方面发挥着重要的作用，其通常设置为几层、十几层、甚至几十层，堆垛机是自动化立体仓库的重要设备，负责将货物送至指定的货位。随着物流系统的快速发展，要求堆垛机具有更高的运行速度和可靠的安全性能，其中堆垛机的防坠落性能尤为重要，因此堆垛机均需安装防坠落机构，但传统的堆垛机防坠落机构需与限速机构配合使用，因此就存在以下不足：

1、传统的防坠落机构采用活动楔块与固定楔块的斜面滑动配合的原理进行自锁防止坠落，由于在断绳时，载货台急速下落，为了保证良好的自锁性能，活动楔块需要相对于固定楔块向上运动，即向与载物台运动相反的方向运动；为了实现这一功能，传统的防坠落机构需要额外搭配一套限速机构在断绳时向上提拉活动楔块，或者通过一套与钢丝绳连接的换向机构（如：滑轮组机构）在正常状态时将钢丝绳的向上提拉力转换成对活动楔块向下的作用力，上述两种方式其整体结构比较复杂，成本较高。

2、为了实现更好地安全性，传统的防坠落机构设置于载货台与堆垛机立柱之间，当防坠落机构和断绳检测机构需要维护检修或更换时，需要将载货台从立柱上拆下，才能进行相应的操作，因此其存在检修维护不方便的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种堆垛机，其结构简单、设计合理、维护方便，并具有可靠的防坠落自锁性能、安全性能更高。

基于上述问题，本发明提供的技术方案是：

一种堆垛机，包括：

底座，其上设有行走机构；

门架机构，其安装在所述底座上；

载物台机构，其安装在所述门架机构内侧，且相对于所述门架机构可升降的设置；及

升降驱动机构，其与所述载物台机构传动连接以带动所述载物台机构上下移动，包括驱动组件、及连接所述驱动组件与所述载物台机构的传动件；

其特征在于：所述载物台机构远离所述门架机构的一侧设有断绳检测机构和防坠落机构；

所述断绳检测机构与所述传动件固定连接；

所述防坠落机构包括触发组件和锁紧组件，所述触发组件包括安装在所述锁紧组件上的杠杆、连接所述杠杆第一端与所述锁紧组件的弹性组件、及连接所述杠杆第一端与所述断绳检测机构的连杆组件；

正常状态时，所述连杆组件使杠杆处于平衡状态，所述弹性组件被拉伸，当传动件断裂时，所述弹性组件回缩，所述杠杆的第二端触发所述锁紧组件以使所述载物台机构停止下落。

在其中的一些实施方式中，所述锁紧组件包括安装件、固定在所述安装件内的固定楔块、及设置在所述安装件内且与所述固定楔块对应设置的活动楔块，所述活动楔块与所述杠杆的第二端相连接并可在所述杠杆带动下相对所述固定楔块滑动后与所述门架机构相抵接，以使所述载物台机构停止下落。

在其中的一些实施方式中，所述杠杆设置在所述安装件上，所述杠杆的第一端经由所述弹性组件与所述安装件相连接，所述杠杆的第二端与所述活动楔块转动配合。

在其中的一些实施方式中，所述活动楔块的上端设有Y型接头，所述杠杆经由转动轴设置在所述Y型接头上，所述杠杆的第二端设有与所述转动轴匹配的滑动槽。

在其中的一些实施方式中，所述连杆组件包括连杆和夹紧块组件，所述连接杆一端穿设在所述杠杆的第一端，所述连接杆另一端经所述夹紧块组件与所述断绳检测机构固定连接。

在其中的一些实施方式中，所述安装件包括对称固定在所述载物台机构上的两个侧板、及连接所述两个侧板的连接板，所述固定楔块固定在所述连接板的内侧，所述活动楔块与所述两个侧板滑动配合。

在其中的一些实施方式中，所述活动楔块靠近所述侧板的一侧设有导向轮，所述侧板上设有与所述导向轮匹配的滑动斜槽。

在其中的一些实施方式中，所述弹性组件包括平行布置的两个弹簧，所述两个侧板的下部连接有安装板，所述杠杆上设有水平延伸的安装杆，所述弹簧连接所述安装板与所述安装杆。

在其中的一些实施方式中，所述驱动组件为提升卷筒组件，所述传动件为钢丝绳，所述钢丝绳一端卷绕在所述提升卷筒组件的卷筒上，所述钢丝绳另一端经由导向滑轮组件后固定在所述载物台机构的对角位置。

在其中的一些实施方式中，所述断绳检测机构包括固定在所述载物台机构上的安装座、固定在所述安装座上的导套、穿设在所述导套中且与所述传动件固定连接的连杆、套设在所述连杆上且一端可伸入所述导套内的触发块、套设在所述连杆上且位于所述导套与所述触发块之间的弹性件、及安装在所述安装座上且与所述触发块对应设置的极限开关，所述连杆上位于所述触发块的另一端设有限位件。

在其中的一些实施方式中，所述行走机构包括设置在所述底座长度方向两端的两个行走组件，所述行走组件包括固定在所述底座上的驱动轮座、安装在所述驱动轮座上的驱动轮、及与驱动轮传动连接的伺服电机，所述驱动轮座的外侧安装有地轨导向轮组件。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、采用本发明的技术方案，在载物台机构与门架机构对应的内侧设置防坠落机构和断绳检测机构，方便安装维护；

2、该防坠落机构通过杠杆式的触发组件与锁紧组件相配合，防止钢丝绳断裂时载物台机构的下坠，结构简单，自锁性能可靠；

3、本发明通过断绳检测机构和防坠落机构的结构联动，达到机械、电气双保护，并且响应迅速，安全性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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获得其他的附图。

图1为本发明一种堆垛机实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中载物台机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中载物台的结构示意图；

图4为本发明实施例中升降驱动机构的部分结构示意图；

图5为本发明实施例中横梁的结构示意图；

图6为本发明实施例中底座的结构示意图；

图7为本发明实施例中地轨导向轮组件的结构示意图；

图8为本发明实施例中防坠落机构的安装结构示意图；

图9为本发明实施例中防坠落机构的结构示意图一；

图10为本发明实施例中防坠落机构的结构示意图二；

图11为本发明实施例中防坠落机构未触发状态的结构示意图；

图12为本发明实施例中防坠落机构触发状态的结构示意图；

图13为本发明实施例中活动楔块与固定楔块的配合示意图一；

图14为本发明实施例中活动楔块与固定楔块的配合示意图二；

图15为本发明实施例中断绳检测机构的立体结构示意图；

图16为图15的主视图；

图17为图15的侧面剖视图；

其中：

1、底座；

2、门架机构；2-1、立柱；2-2、横梁；

3、载物台机构；3-1、载物台；3-1a、水平框架；3-1b、垂直框架；3-1c、支撑板；3-1d、补强板；3-1e、穿槽；3-2、货叉；3-3、外形检测框架；

4、货物；

5、升降驱动机构；5-1、双轴电机；5-2、卷筒；5-3、第一导向滑轮；5-4、第二导向滑轮；5-5、防脱支架；5-6、钢丝绳；

6、行走组件；6-1、驱动轮座；6-2、伺服电机；6-3、地轨导向轮组件；6-3a、支撑件；6-3b、地轨导向轮；

7、防坠落机构；7-1、杠杆；7-1a、滑动槽；7-2、连接杆；7-3、夹紧块组件；7-4、安装件；7-4a、侧板；7-4b、连接板；7-4c、滑动斜槽；7-5、弹簧；7-6、固定楔块；7-7、活动楔块；7-8、Y型接头；7-9、导向轮；7-10、安装板；7-11、安装杆；7-12、润滑件；7-13、支撑轴；7-14、转动轴；

8、断绳检测机构；8-1、导套；8-2、连杆；8-3、触发块；8-4、弹性件；8-5、限位件；8-6、极限开关；8-7、防转板；8-8、Y型接头；

9、安装座；9-1、第一板件；9-2、第二板件；9-3、第三板件。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

参见图1，为本发明实施例的结构示意图，提供一种堆垛机，包括底座1、安装在底座1上的门架机构2、安装在门架机构2内侧且相对门架机构2可升降设置的载物台机构3、及与载物台机构3传动连接以带动载物台机构3上下移动的升降驱动机构5。

其中，门架机构2包括固定在底座1上的两个立柱2-1、及连接两个立柱2-1上端的横梁2-2，载物台机构3安装在两个立柱2-1之间。

升降驱动机构5包括驱动组件、及连接驱动组件与载物台机构的传动件。

参见图4、图5，本例中，驱动组件为安装在立柱2-1外侧的提升卷筒组件，传动件为钢丝绳5-6，在横梁2-2上安装有导向滑轮组件，提升卷筒组件包括双轴电机5-1、与双轴电机5-1传动连接的两个卷筒5-2，导向滑轮组件包括布置在横梁2-2宽度方向一侧靠近布置的两个第一导向滑轮5-3、及布置在横梁2-2宽度方向另一侧间隔布置的两个第二导向滑轮5-4。

其中一根钢丝绳5-6一端卷绕在一个卷筒5-2上且另一端经由两个第一导向滑轮5-3后固定在载物台机构3的一个对角位置，另一根钢丝绳5-6一端卷绕在另一个卷筒5-2上且另一端经由两个第二导向滑轮5-4后固定在载物台机构3的另一个对角位置。为了防止钢丝绳5-6从卷筒5-2上滑脱，在卷筒5-2上设有防脱支架5-5。

应该理解，在其他的实施方式中，驱动组件还可以采用电机，传动件还可以采用齿轮、齿条、或传动带，本发明不再赘述。

当钢丝绳5-6断裂时，为了防止载物台机构3坠落，参见图8、图9、及图10，在载物台机构3远离立柱2-1的一侧设有防坠落机构7和断绳检测机构8，断绳检测机构8与钢丝绳5-6固定连接。防坠落机构7包括触发组件和锁紧组件，其中，触发组件包括安装在锁紧组件上的杠杆7-1、连接杠杆7-1的第一端与锁紧组件的弹性组件、及连接杠杆7-1的第一端与断绳检测机构8的连杆组件。正常状态时，连杆组件使杠杆7-1处于平衡状态，弹性组件被拉伸，当钢丝绳5-6断裂时，杠杆7-1的第一端失去拉伸力，杠杆7-1的第二端翘起并触发锁紧组件使载物台机构3停止下落。

具体的，连杆组件包括连接杆7-2和夹紧块组件7-3，该连接杆7-2的一端穿设在杠杆7-1的第一端，连接杆7-2的另一端经夹紧块组件7-3与断绳检测机构8固定连接，正常状态时，杠杆7-1的第一端支承在连接杆7-2上处于平衡状态，弹性组件被拉伸（如图11所示）。

锁紧组件包括安装件7-4、固定在安装件7-4内的固定楔块7-6、及设置在安装件7-4内且与固定楔块7-6对应设置的活动楔块7-7，活动楔块7-7与杠杆7-1的第二端相连接，正常运行时，活动楔块7-7与立柱2-1之间具有间隙，当钢丝绳5-6断裂时，活动楔块7-7可在杠杆7-1带动下相对固定楔块7-6滑动后与立柱2-1相抵接（如图12所示），以使载物台机构3停止下落。

为了使活动楔块7-7与固定楔块7-6之间的自锁更加容易可靠，可增加活动楔块7-7与立柱2-1之间的摩擦系数、减小活动楔块7-7与固定楔块7-6之间的摩擦系数，具体的，可在活动楔块7-7面向立柱2-1的一侧设置防滑纹路，在活动楔块7-7-与固定楔块7-6之间设置润滑件7-12，该润滑件7-12可为铜块（如图13所示）或由保持架和钢球（如图14所示）组合而成。

本例中，安装件7-4包括对称固定在载物台机构3上的两个侧板7-4a、及连接两个侧板7-4a的连接板7-4b，安装件7-4的结构方便根据固定楔块7-6、活动楔块7-7的尺寸来调节两个侧板7-4a之间的间距，固定楔块7-6固定在连接板7-4b内侧，活动楔块7-7与两个侧板7-4a滑动配合。

具体的，在活动楔块7-7靠近侧板7-4a的一侧设置导向轮7-9，同时在侧板7-4a上设置与导向轮7-9匹配的滑动斜槽7-4c，当活动楔块7-7相对固定楔块7-6向上移动时，可经由导向轮7-9和滑动斜槽7-4c的配合来进行导向。

其中，杠杆7-1经支撑轴7-13安装在两个侧板7-4a上部，杠杆7-1的第一端经由弹性组件与两个侧板7-4a的下部相连接，杠杆7-1的第二端与活动楔块7-7转动配合。

为了便于活动楔块7-7与杠杆7-1之间的连接，在活动楔块7-7的上端设有Y型接头7-8，杠杆7-1经由转动轴7-14设置在Y型接头7-8上，相应的，在杠杆7-1的第二端设有与转动轴7-14匹配的滑动槽7-1a，当钢丝绳5-6断裂时，杠杆7-1的第一端失去连接杆7-2的支撑力，杠杆7-1的第一端在弹性组件的作用下转动，杠杆7-1的第二端抬起，转动轴7-14可在滑动槽7-1a内向上活动，以带动活动楔块7-7向上滑动，从而使活动楔块7-7与立柱2-1相抵接，以使载物台机构3停止下落。

本例中，弹性组件包括平行布置的两个弹簧7-5，在两个侧板7-4a的下部连接有安装板7-10，在杠杆7-1上设有水平延伸的安装杆7-11，弹簧7-5连接安装板7-10与安装杆7-11。

本发明提供的堆垛机，一方面将断绳检测机构8和防坠落机构7设置在载物台机构3的内侧，而非载物台机构3与立柱2-1之间，方便了后期的维护检修及更好；另一方面，防坠落机构7在传统的活动楔块7-7和固定楔块7-6的基础上，通过增加杠杆7-1，使得在正常状态时，活动楔块7-7处于自由状态不会影响设备运行，而在断绳时在弹簧7-5的作用力下，拉动活动楔块7-7沿固定楔块7-6的斜面向上运动，进而实现与立柱2-1的锁定，防止坠落，结构设计紧凑简单，并且具有良好的自锁性能，安全性高。

参见图6，行走机构包括设置在底座1长度方向两端的两个行走组件6，行走组件6包括固定在底座1上的驱动轮座6-1、安装在驱动轮座6-1上的驱动轮、及与驱动轮传动连接的伺服电机6-2，驱动轮座6-1的外侧安装有地轨导向轮组件6-3。

参见图7，地轨导向轮组件6-3包括支撑件6-3a、及间隔安装在支撑件6-3a上的两个地轨导向轮6-3b，地轨导向轮6-3b经由偏心轴支承，可调节地轨导向轮与6-3b地轨之间的间隙，保证水平运行的平稳性和低噪音。

参见图2、及图3，载物台机构3包括载物台3-1、可伸缩设置在载物台3-1上的用于放置货物4的两个货叉3-2、及安装在载物台3-1上的外形检测框架3-3。载物台3-1包括水平框架3-1a、及固定在水平框架3-1a两端的垂直框架3-1b、及固定在垂直框架3-1b上的支撑板3-1c，在支撑板3-1c与垂直框架3-1b之间连接有补强板3-1d，防坠落机构7安装在支撑板3-1c远离立柱2-1的一侧，在支撑板3-1c上设有供活动楔块7-7伸出的穿槽3-1e。

参见图15、图16、及图17，断绳检测机构8包括固定在支撑板3-1c远离立柱2-1一侧的安装座9、固定在安装座9上的导套8-1、穿设在导套8-1中且与钢丝绳5-6固定连接的连杆8-2、套设在连杆8-2上且一端可伸入导套8-1的触发块8-3、套设在连杆8-2上且位于导套8-1与触发块8-3之间的弹性件8-4、及安装在安装座9上且与触发块8-3对应设置的极限开关8-6，连杆8-2上位于触发块8-3的另一端设有防止触发块8-3脱离连杆8-2的限位件8-5。

其中，安装座9包括固定在支撑板3-1c上的第一板件9-1、固定在第一板件9-1上并沿水平方向延伸的第二板件9-2、及固定在第二板件9-2下端沿竖直方向延伸的第三板件9-3，导套8-1固定在第二板件9-2下端，极限开关8-6安装在第三板件9-3上。为了防止连杆8-2发生转动，在第二板件9-2上位于连杆8-2的外周设有防转板8-7。

本例中，弹性件8-4为弹簧，连杆8-2上端经Y型接头8-8与钢丝绳5-6固定连接，限位件8-5为调节螺母，触发块8-3经调节螺母锁紧在连杆8-2上并部分延伸至导套8-1内以使弹性件8-4处于压缩状态。当钢丝绳5-6断裂时，连杆8-2失去钢丝绳5-6的拉力，触发块8-3在弹性件8-4作用下下落，极限开关8-6被触发并关闭电路，整机停机，保证运行的安全。

本发明的工作原理为：

正常状态时，载物台机构3在升降驱动机构5带动下上下升降，以完成货物4的移送，此时杠杆7-1处于平衡状态，弹性组件被拉伸。

当钢丝绳5-6断裂时，杠杆7-1的第一端失去连接杆7-2的支撑力，杠杆7-1的第一端在弹性组件的作用下转动，杠杆7-1的第二端抬起，转动轴7-14在滑动槽7-1a内向上滑动，带动活动楔块7-7向上滑动使活动楔块7-7与立柱2-1相抵接，立柱2-1与活动楔块7-7之间的摩擦力、立柱2-1对活动楔块7-7的正压力、活动楔块7-7与固定楔块7-6之间的摩擦力、及固定楔块7-6对活动楔块7-7之间的正压力构成平衡条件，形成自锁，使载物台机构3停止坠落。同时，连杆8-2失去钢丝绳5-6的拉力，触发块8-3在弹性件8-4作用下下落，极限开关8-6被触发并关闭电路，整机停机。

本发明通过防坠落机构的自锁使得载物台机构3停止下落及断绳检测机构8触发关闭电气达到机械、电气双保护，保证了整个堆垛机的稳定运行，安全性能更高。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种堆垛机，包括：

底座，其上设有行走机构；

门架机构，其安装在所述底座上；

载物台机构，其安装在所述门架机构内侧，且相对于所述门架机构可升降的设置；及

升降驱动机构，其与所述载物台机构传动连接以带动所述载物台机构上下移动，包括驱动组件、及连接所述驱动组件与所述载物台机构的传动件；

其特征在于：所述载物台机构远离所述门架机构的一侧设有断绳检测机构和防坠落机构；

所述断绳检测机构包括与所述传动件固定连接的连杆；

所述防坠落机构包括触发组件和锁紧组件，所述触发组件包括安装在所述锁紧组件上的杠杆、连接所述杠杆第一端与所述锁紧组件的弹性组件、及连接所述杠杆第一端与所述断绳检测机构的连杆组件；

所述锁紧组件包括安装件、固定在所述安装件内的固定楔块、及设置在所述安装件内且与所述固定楔块对应设置的活动楔块；

所述杠杆设置在所述安装件上，所述杠杆的第一端经由所述弹性组件与所述安装件相连接，所述杠杆的第二端与所述活动楔块转动配合；

所述连杆组件的一端与所述连杆的上部固定连接，另一端与所述杠杆的第一端固定连接；

正常状态时，所述连杆组件使杠杆处于平衡状态，所述弹性组件被拉伸，当传动件断裂时，所述弹性组件回缩，所述杠杆的第二端触发所述锁紧组件以使所述载物台机构停止下落。

2.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于：所述活动楔块的上端设有Y型接头，所述杠杆经由转动轴设置在所述Y型接头上，所述杠杆的第二端设有与所述转动轴匹配的滑动槽。

3.根据权利要求2所述的堆垛机，其特征在于：所述连杆组件包括连接杆和夹紧块组件，所述连接杆一端穿设在所述杠杆的第一端，所述连接杆另一端经所述夹紧块组件与所述断绳检测机构的连杆固定连接。

4.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于：所述安装件包括对称固定在所述载物台机构上的两个侧板、及连接所述两个侧板的连接板，所述固定楔块固定在所述连接板的内侧，所述活动楔块与所述两个侧板滑动配合。

5.根据权利要求4所述的堆垛机，其特征在于：所述活动楔块靠近所述侧板的一侧设有导向轮，所述侧板上设有与所述导向轮匹配的滑动斜槽。

6.根据权利要求4所述的堆垛机，其特征在于：所述弹性组件包括平行布置的两个弹簧，所述两个侧板的下部连接有安装板，所述杠杆上设有水平延伸的安装杆，所述弹簧连接所述安装板与所述安装杆。

7.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于：所述驱动组件为提升卷筒组件，所述传动件为钢丝绳，所述钢丝绳一端卷绕在所述提升卷筒组件的卷筒上，所述钢丝绳另一端经由导向滑轮组件后固定在所述载物台机构的对角位置。

8.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于：所述断绳检测机构还包括固定在所述载物台机构上的安装座、固定在所述安装座上且套设于所述连杆上的导套、套设在所述连杆上且一端可伸入所述导套内的触发块、套设在所述连杆上且位于所述导套与所述触发块之间的弹性件、及安装在所述安装座上且与所述触发块对应设置的极限开关，所述连杆上位于所述触发块的另一端设有限位件。

9.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于：所述行走机构包括设置在所述底座长度方向两端的两个行走组件，所述行走组件包括固定在所述底座上的驱动轮座、安装在所述驱动轮座上的驱动轮、及与驱动轮传动连接的伺服电机，所述驱动轮座的外侧安装有地轨导向轮组件。

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