一种用于取放卷料的货叉和堆垛机的制作方法

本实用新型属于涉及夹持取放货物装置技术领域，更具体地说，涉及一种用于取放卷料的货叉和堆垛机。

背景技术：

现有的立体式仓库中，搬运货物都是通过多种设备配合工作来完成货物的堆放或者取出，然而自动化立体仓库的核心设备就是堆垛机，堆垛机将货物从地面上搬运到货架上，或者将货物从货架上取下。随着物流行业的发展，对堆垛机的要求也越来也高。

公开日为2019年11月15日，公开号为cn110451151a，专利名称为圆柱状物料立体储存系统的中国专利公开了一种技术方案，采用一个入库模块、一个堆垛模块、一个立体货架模块、一个出库模块组成一个子系统；圆柱状物料立体储存系统可以由一个或多个子系统，再加仓储控制模块组成，子系统通过主输送线串联。堆垛模块用于在入库模块、立体货架模块、出库模块之间取放转运物料。堆垛模块包括沿x轴水平运行的堆垛机，堆垛机上具有沿y轴垂直升降的载货台，载货台上安装有沿z轴伸缩的货叉。货叉上安装多个工字v形块，v形块用于支承物料。由于工字v形块设置在最外层的货叉上，从而增加了货叉的厚度，从而增加了卷料的装载厚度，导致货叉和卷料的整体高度较高，可能出现重心不稳从而导致卷料容易掉落的问题。

申请公布日为2017年11月21日，申请公布号为cn107364724a，专利名称为一种用于自动仓储系统的卷料堆垛机的中国专利公开了一种技术方案，包括机架、用于带动机架在垂直竖向的平面内进行平移的平移机构、可竖向滑动地设于机架上的升降平台、货叉，货叉包括沿横向延伸且同在一个垂直竖向的平面的两个叉指，两个叉指的顶托面之间的纵向间距沿着自上而下的方向逐渐变窄，以防止两个叉指托起的卷料从货叉上掉落，设于升降平台上且能够带动货叉沿着横向进行往复运动的横向驱动机构，设于机架上用于驱动升降平台在机架上沿着竖向进行升降的竖向驱动机构。该卷料堆垛机能够有效降低卷料在被该堆垛机搬运和堆垛的过程中易掉落的风险。但该技术方案存在的问题是，如果两个叉指的坡度较低，还是存在卷料陷入的深度不够、卷料和货叉的整体高度较高的问题；如果两个叉指的坡度较高，那么货叉在夹持卷料的时候，可能会限制货叉夹持的卷料的直径范围，导致货叉的使用范围偏小。

对此，有必要提出一种有效的解决办法。

技术实现要素：

1.要解决的问题

针对现有技术中货叉在进行卷料夹持的时候存在的因为卷料陷入的深度不够，从而导致卷料和货叉的整体高度较高的问题，本实用新型提供一种结构非常紧凑的用于取放卷料的货叉和堆垛机。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种用于取放卷料的货叉，包括上叉、中叉，所述上叉可相对于中叉来回运动，所述上叉、中叉均呈凹字型，凹字型上叉的向下的突出部位于凹字型中叉的容腔中。采用本技术方案中的结构，货叉的上叉和中叉能够比较贴合地设置在一起，上叉和中叉呈现双层叠加的凹字型紧凑的结构，这种紧凑的结构使货叉在保持原有高度的情况下保持能够有较好的容纳凹腔，使货叉在托起卷料时有一部分卷料陷入货叉中，从而有效降低卷料的装载厚度，降低货叉和货物的整体高度，从而提高货柜的空间利用率。

进一步地，所述中叉包括第一连接板，所述第一连接板包括凹陷的第一底板和分别沿第一底板两侧斜向上延伸的第一斜板；所述上叉包括第二连接板，所述第二连接板包括凹陷的第二底板和沿第二底板两侧斜向上延伸的第二斜板，沿第二斜板延伸有水平的第二翼板；所述上叉的第二底板以及第二底板两侧的第二斜板位于凹字型中叉的容腔中。

进一步地，两侧的所述第一斜板上分别设置有导轨，所述导轨的外侧面设置有上叉滚轮导向槽；两侧的所述第二翼板分别设置有竖直向下的侧板，所述侧板上安装有第二滚轮，所述第二滚轮置于相应一侧的上叉滚轮导向槽中。通过本技术方案，利用上叉和中叉本身的特殊结构，可以用一种非常紧凑的结构实现上叉和中叉之间的相对运动。

进一步地，还包括下叉，所述下叉设置在所述中叉的下方，所述中叉可相对于下叉来回运动；所述导轨的内侧面设置有下叉滚轮导向槽，所述导轨与所述第一斜板之间具有容纳所述下叉的安装腔；所述下叉包括两个固定板，每个固定板的外侧壁上安装有第一滚轮，两个固定板的上部分别置于其中一个安装腔中，所述第一滚轮置于所述下叉滚轮导向槽中。通过本技术方案，利用下叉和中叉本身的特殊结构，可以用一种非常紧凑的结构实现下叉和中叉之间的相对运动。

进一步地，所述第一斜板包括第一翼板和第一侧板；自第一底板的两侧分别竖直向上延伸出所述第一翼板，自所述第一翼板延伸出斜向上的所述第一侧板；在所述第一底板与其中一个所述第一翼板的连接部的下表面设置有安装缺口，该安装缺口中安装有齿条。在本技术方案中，齿条和下叉上的齿轮配合，实现中叉和下叉之间的联动，在安装缺口中设置齿条，使本实用新型的结构更为紧凑。

进一步地，各导轨的其中一端设置有一个同步带轮，两个同步带轮位于导轨的相反端；两个同步带轮上分别绕接有一条同步带，所述同步带的两端分别连接在相应同步带轮所在一侧的第二翼板和固定板上，且所述同步带与第二翼板和固定板的连接点位于与相应同步带轮相反的一端。两侧的导轨与上叉、下叉的相应侧安装有同步带结构，通过同步带和同步带轮的配合实现上叉相对于中叉的相对运动；一侧的同步带结构用于实现中叉带动上叉伸出，另一侧的同步带结构用于实现中叉带动上叉缩回。

进一步地，还包括导向卡扣，所述导向卡扣设置在第二翼板的底面，所述同步带穿过导向卡扣之后绕在同步带轮上，所述导向卡扣与相应的同步带轮位于同一端；所述导轨的上表面沿长度方向设置有导向卡扣避位槽。导向卡扣起到对同步带进行导向的作用，使得同步带更好地绕接在同步带轮上。上叉相对于中叉移动时，导向卡扣可在导向卡扣避位槽中移动，当上叉收回后，导向卡扣插在导向卡扣避位槽中，该设计使得上叉与中叉之间可以更紧密地布置。

进一步地，所述上叉的上表面的两侧设置有限位柱。限位柱能够进一步对转运的卷料进行限位，防止卷料掉落。

进一步地，所述上叉的上表面的两侧设置有悬臂，所述悬臂的上端安装有可开合的摆臂。采用这种结构，在进行卷料的夹持时，上叉的下表面、悬臂和摆臂组成一个包围的结构，将卷料包围式夹持，具有更好的夹持效果，在实际使用时，将货叉倒过来安装在堆垛机上。

本实用新型同时提供一种堆垛机，所述堆垛机上安装有上述的用于取放卷料的货叉。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型采用本技术方案中的结构，货叉的上叉和中叉能够比较贴合地设置在一起，上叉和中叉呈现双层叠加的凹字型紧凑的结构，这种紧凑的结构使货叉在保持原有高度的情况下保持能够有较好的容纳凹腔，使货叉在托起卷料时有一部分卷料陷入货叉中，从而有效降低卷料的装载厚度，降低货叉和货物的整体高度，提高货柜的空间利用率；

(2)本实用新型利用上叉、中叉、下叉本身的特殊结构，可以用一种非常紧凑的结构实现上叉和中叉之间、中叉和下叉之间的相对运动；

(3)本实用新型利用齿条齿轮实现中叉和下叉之间的联动，利用同步带和同步带轮的配合实现上叉相对于中叉的相对运动，不仅结构紧凑，而且成本低廉且可靠性好；

(4)本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型伸展时的状态图；

图3为本实用新型的爆炸结构示意图；

图4为本实用新型的爆炸立体图；

图5为本实用新型实施例2的结构示意图；

图6为本实用新型实施例3的结构示意图；

图中：1：下叉；11：固定板；12：第一滚轮；2：中叉；21：导轨；211：下叉滚轮导向槽；212：上叉滚轮导向槽；213：同步带轮；214：导向卡扣避位槽；22：第一连接板；221：第一底板；222：第一翼板；223：第一侧板；224：齿条；225：加强板；226：安装腔；3：上叉；31：第二连接板；311：第二底板；312：第二斜板；313：第二翼板；314：侧板；315、317：导向卡扣；316：第二滚轮；4：限位柱；5：悬臂；6：摆臂。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示，一种用于取放卷料的货叉，包括下叉1、中叉2和上叉3。下叉1安装在堆垛机载货台上，为固定层。中叉2位于下叉1上方，且可以相对于下叉1来回运动。上叉3位于中叉2上方，上叉3可以相对于中叉2来回运动。

下叉1包括两个固定板11，每个固定板11的外侧壁上安装有一排第一滚轮12。中叉2呈凹字型，包括两侧平行设置的导轨21和连接导轨21的第一连接板22，导轨21与第一连接板22一体成型。第一连接板22包括凹陷的第一底板221和第一底板221两侧竖直向上延伸的第一翼板222，沿第一翼板222延伸有斜向上的第一侧板223，两侧的第一侧板223上分别设置有一导轨21。导轨21内侧设置有下叉滚轮导向槽211，外侧设置有上叉滚轮导向槽212；固定板11上的一排第一滚轮12与相应一侧的下叉导滚轮向槽211相匹配，从而使中叉2可以相对于下叉1来回运动；导轨21内侧与第一翼板222、第一侧板223之间具有用于容纳固定板11的安装腔226。具体实施时，下叉1和中叉2之间通过齿轮(图中未示出)和齿条224实现联动。在第一底板221与其中一侧的第一翼板222(图3中位于左侧的第一翼板)的连接处，设置用于容纳齿条的安装缺口，齿条224安装在该安装缺口，这样可以使本实用新型的结构非常地紧凑地实现下叉1和中叉2之间的联动，将齿条224设置在中叉的底部，并且位于两个固定板11之间，齿条224得到很好的保护，避免齿条224和齿轮在运动的时候卷入物料或其他东西，确保本实用新型使用的安全性和稳定性。本实施例还在安装缺口的侧面设置了加强板225，增强第一底板221与第一翼板222之间的稳固性。

上叉3呈凹字型，包括两侧的侧板314和连接侧板314的第二连接板31，第二连接板31包括凹陷的第二底板311和第二底板311两侧斜向上延伸的第二斜板312，沿第二斜板312延伸有水平的第二翼板313，两侧的第二翼板313分别设置竖直向下的侧板314，侧板314上各安装有一排第二滚轮316，第二滚轮316与同侧导轨21上的上叉滚轮导向槽212相匹配，从而使上叉3可以相对于中叉2来回运动。对于其中一侧的导轨21(图3中位于左侧的导轨)，位于下叉滚轮导向槽211和上叉滚轮导向槽212之间、在导轨21的前端安装有同步带轮213；在左侧的第二翼板313的底部设置有导向卡扣315，导向卡扣315与左侧的同步带轮213位于同一端，导轨21的上表面设置导向卡扣避位槽214；第一同步带(图中未示出)从导向卡扣315中穿过后绕接在同步带轮213上，第一同步带的两端分别与左侧的第二翼板313、固定板11连接，同步带与第二翼板313、固定板11的连接点位于该侧导轨的后端。对于右侧的导轨21，同步带轮安装在导轨21的后端，在右侧的第二翼板313的底部设置有导向卡扣317，导向卡扣317与右侧的同步带轮213位于同一端，即也安装在右侧的导轨21的后端，该导轨21上也设置相应的导向卡扣避位槽；第二同步带(图中未示出)从导向卡扣317中穿过后绕接在同步带轮上，第二同步带的两端分别与右侧的第二翼板313、固定板11连接，第二同步带与第二翼板313、固定板11的连接点位于该侧导轨21的前端。结合图3、图4，设置在固定板11或载货台上的齿轮通过齿条224带动中叉2相对于下叉1伸出，中叉2则通过位于其中一侧的同步带带动上叉3伸出，当上叉3位于卷料下方后，可以托起卷料，实现卷料夹持；齿轮通过齿条224带动中叉2相对于下叉1收回时，中叉2则通过位于另一侧的同步带带动上叉3收回。齿条223和齿轮的配合不仅使中叉2和下叉1实现相对运动，也限制了中叉2相对于下叉1的移动幅度。

导向卡扣315起到对同步带进行导向的作用，使得同步带更好地绕接在同步带轮213上。上叉3相对于中叉2移动时，导向卡扣315可在导向卡扣避位槽214中移动，当上叉3收回后，导向卡扣315插在导向卡扣避位槽214中，使上叉3与中叉2之间可以更紧密地布置。

具体实施时，侧板314与第二连接板31一体成型，导轨21和第一连接板22一体成型，第二连接板31在支撑卷料的时候，卷料有一部分陷入货叉中，即陷入由第二底板311以及两侧的第二斜板312形成的凹腔中。上叉3和中叉2独特的结构使两者能够结合得非常紧凑，第一连接板22和第二连接板31双层叠加的凹字型结构使货叉在保持原有高度的情况下保持能够有较好的容纳凹腔，从而有效降低卷料的装载厚度，提高货柜的空间利用率。

如图3所示，导轨21与第一底板221之间通过第一侧板223、第一翼板222连接，其中第一翼板222为竖直状，第一侧板223为倾斜状，需要指出的是，第一侧板223、第一翼板222也可以直接采用类似上叉的第二斜板312的结构形式，即第一斜板(图中未示出)。需要强调的是，采用图3所示的结构的优势在于：方便设置用于容纳固定板上端的安装腔226，也使得安装腔的空间更大；也更有利于设置用于安装齿条224的安装缺口。如果采用第一斜板的结构，齿条224直接设置在第一斜板上，齿条224和下叉1上的齿轮或堆垛机上的齿轮配合使中叉2相对于下叉1或相对于堆垛机实现相对运动。

需要说明的是，本实用新型中下叉1和中叉2之间通过齿轮齿条实现的联动，中叉2和上叉3之间利用同步带实现的联动，均为现有技术，因此说明书中未做更进一步的详细说明。

本实用新型同时还提供一种堆垛机，采用上述结构的货叉。具体实施时，利用下叉1设置在堆垛机的载货台上。

实施例2

如图5所示，与实施例1结构不同点在于，上叉3上表面(即图3的第二翼板313)的两侧设置有限位柱4，限位柱4能够进一步对转运的卷料进行限位，防止卷料掉落。

实施例3

如图6所示，与实施例1结构不同点在于，将实施例1的货叉倒过来安装在载货台上。上叉3的下表面(即图3的第二翼板313)的两侧设置有悬臂5，悬臂5的下端安装有可开合的摆臂6，在进行卷料的夹持时，上叉3的下表面、悬臂5和摆臂6组成一个包围的结构，将卷料包围式夹持，具有更好的夹持效果。