一种用于高层货架的双层工件搬运提升机

1.本发明涉及一种物品搬运提升装置，更具体地说，涉及一种用于高层货架的双层工件搬运提升机。


背景技术：

2.机械加工被广泛用于各种机械设备的零配件加工，如掘进机、采煤机等工程机械零部件、电梯配件和新能源电池生产机械设备配件等。在这些工件的加工过程中，零件需要从坯料经过多道工序加工成工件成品。为了方便零件归类存放，需要将这些工件的坯料、半成品、成品以及样品存放在货架上。
3.目前，很多机械加工企业同时生产的零件种类和数量很多，因此这些零件的存放需要很多空间。为了便于零件存放，且方便零件归类，大部分企业都采用了高层货架来存放和管理一些小型的零件，这些货架层数多，高度高，高处的物品虽然可以采用叉车在货架上进行取放，但操作起来比较麻烦。
4.也正因如此，近些年来出现了很多货物搬运提升机，这些货物搬运提升机能够将货物从下部提升至上部，或者从上部搬运至下部，工作效率高，使用也更加方便。但目前现有的货物搬运提升机大多都是单层设计，每次只能提升或运下一层货物，降低了工件取放工作效率；并且，由于货物搬运提升次数的增加，也导致提升工作所需要的能耗更多。另外，一般的货物搬运提升机的载物平台缺少防护护栏，在货物升降过程中由于晃动和振动容易产生物品移动等现象，存在物品坠落的隐患。
5.为了进一步提高提升机的工作效率，现有技术中也出现了一些双层提升机，如中国专利号zl202120492744.5公开的《料箱往复提升机及料箱存取系统》和中国专利号zl202220252735.3公开的《一种提升机用货物固定机构》等，这些双层提升机是将输送平台或托板设计为上下两层，这样存在的问题在于：下层平台或托板的上部空间被上层平台或托板遮挡，下层平台或托板上的物品只能从侧面取放，对于一些从上部取放物品的机械手等机构难以适用。为此，有必要设计一种能够从上部取放物品的双层提升机，以方便与带有上下抓取机械手功能的货架进行配合使用。


技术实现要素：

6.1.发明要解决的技术问题
7.本发明的目的在于克服现有搬运提升机存在搬运效率低、工作能耗高、以及现有双层设计难以配合上下抓取机械手使用等不足，提供一种用于高层货架的双层工件搬运提升机，采用本发明的技术方案，其双层载物机构的上层承载支撑架采用左右开合抱拢结构，在上层承载支撑架收拢后形成双层载物框架，一次能够提升搬运两层物品，提高了搬运效率，并且能够降低工作能耗，节能减排；在上层承载支撑架展开后能够将底层空间打开，方便从上下方向取放物品，能够配合带有上下抓取机械手的高层货架使用，实用性更强。此外，在双层载物机构的上下层还设有伸缩护栏结构，且伸缩护栏与双层载物机构的收展运
动采用联动设计，在双层载物机构向内收拢时，伸缩护栏自动展开，对存放的物品起到防护作用，杜绝物品高坠风险；在双层载物机构向外展开时，伸缩护栏自动收缩，方便底层支撑架上物品的取放；具有结构简单紧凑、设计合理巧妙、使用灵活方便、运行稳定可靠等优点。
8.2.技术方案
9.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
10.本发明的一种用于高层货架的双层工件搬运提升机，包括提升机机架、提升机升降机构和双层载物机构，所述双层载物机构通过提升机升降机构安装于提升机机架上，能够驱动双层载物机构在提升机机架上升降运动；
11.所述双层载物机构包括底层支撑架、侧撑架、上层支撑架和收展驱动机构，所述底层支撑架的左右两侧分别通过侧撑架各连接一组上层支撑架，所述侧撑架由平行设置的外撑杆和内撑杆组成，所述外撑杆、内撑杆、底层支撑架和上层支撑架构成平行四边形连杆机构；所述收展驱动机构设于底层支撑架上，包括收展驱动器、前后导杆、前后滑块、左右导杆、左右滑块、中间连杆和收展联动杆，所述前后导杆与左右导杆相垂直地安装于底层支撑架上，所述前后滑块在前后导杆上位于左右导杆的两侧各设有一个，所述左右滑块在左右导杆上位于前后导杆的两侧各设有一个，所述中间连杆依次连接前后滑块和左右滑块构成平行四连杆机构，所述左右滑块分别通过收展联动杆与对应侧的侧撑架相连接，其中，收展联动杆的一端与对应侧的左右滑块相铰接，收展联动杆的另一端与外撑杆或内撑杆的底端延伸部相铰接，所述收展驱动器设于底层支撑架与前后滑块之间，通过收展驱动器的伸缩运动带动左右滑块相互接近或远离运动，进而通过收展联动杆带动两侧的侧撑架同步向外展开或向内收拢；在侧撑架向外展开时，左右两侧的上层支撑架向两侧平移而将底层支撑架的上部空间打开；在侧撑架向内收拢时，左右两侧的上层支撑架向内平移合拢构成上层承载支撑架。
12.更进一步地，所述底层支撑架的前后两侧设有底层前后护栏，所述底层前后护栏包括底层护栏滑块、底层护栏导杆、第一剪式升降杆、第二剪式升降杆和伸缩护栏杆，所述底层护栏导杆水平安装于底层支撑架上，所述第一剪式升降杆和第二剪式升降杆的中部铰接形成“x”形连杆单元，所述第一剪式升降杆和第二剪式升降杆的底端分别通过底层护栏滑块滑动安装于底层护栏导杆上，所述伸缩护栏杆的可伸缩端分别铰接安装在第一剪式升降杆和第二剪式升降杆的上端；所述底层护栏滑块分别通过护栏联动撑杆与对应侧的前后滑块相连接，在侧撑架向外展开时，所述前后滑块相互远离，通过护栏联动撑杆带动两侧的底层护栏滑块相互远离，进而带动第一剪式升降杆和第二剪式升降杆下降；在侧撑架向内收拢时，所述前后滑块相互接近，通过护栏联动撑杆带动两侧的底层护栏滑块相互接近，进而带动第一剪式升降杆和第二剪式升降杆上升；
13.所述外撑杆和/或内撑杆上设有挡杆，在侧撑架向内收拢时作为底层支撑架的左右护栏。
14.更进一步地，所述上层支撑架上设有上层护栏联动机构、上层左右护栏和上层前后护栏，所述上层左右护栏安装于上层支撑架靠外的一侧，所述上层前后护栏安装于上层支撑架的前后两侧，所述上层左右护栏和上层前后护栏分别为平行连杆折叠护栏；所述上层护栏联动机构包括护栏联动块、护栏联动杆、对接头、第一联动杆、第一联动滑块、第二联动杆、第一联动导杆和第二联动导杆，所述护栏联动杆沿左右方向滑动安装于上层支撑架
上，所述对接头固定于护栏联动杆靠近上层支撑架内侧的一端，所述护栏联动块固定于护栏联动杆的另一端，所述第一联动导杆安装于上层支撑架靠外的一侧边缘，所述第二联动导杆安装于上层支撑架前后两侧边缘，所述第一联动导杆上设有两个第一联动滑块，所述第二联动导杆上各设有一个第二联动滑块，所述护栏联动块各通过一根第一联动杆与对应侧的第一联动滑块相连接，所述第一联动滑块分别通过第二联动杆与对应侧的第二联动滑块相连接，所述上层左右护栏通过左右护栏斜撑杆与对应的第一联动滑块相连接，所述上层前后护栏通过前后护栏斜撑杆与对应侧的第二联动滑块相连接；在侧撑架向内收拢时，两组上层支撑架上的对接头对接使护栏联动块相对于上层支撑架向外侧移动，通过第一联动杆和第二联动杆的联动运动带动上层左右护栏和上层前后护栏展开。
15.更进一步地，还包括复位弹簧，所述复位弹簧套设于护栏联动杆或第一联动导杆或第二联动导杆上；在复位弹簧套设在护栏联动杆上时，所述复位弹簧一端抵在对接头上，另一端抵在上层支撑架的内侧壁上；在复位弹簧套设在第一联动导杆或第二联动导杆上时，所述复位弹簧作用在第一联动滑块或第二联动滑块上，使护栏联动杆具有向上层支撑架内侧伸出的弹性趋势；在护栏联动杆向上层支撑架内侧伸出时，所述上层左右护栏和上层前后护栏收缩折叠。
16.更进一步地，所述提升机机架包括机架底座和升降竖架，所述升降竖架竖向固定在机架底座上；所述提升机升降机构包括提升电机、提升丝杆、提升导杆和提升滑移座，所述提升导杆竖向安装于升降竖架上，所述提升丝杆与提升导杆相平行地安装于升降竖架上，所述提升电机与提升丝杆传动连接，所述提升滑移座滑动安装于提升导杆上，并与提升丝杆螺纹配合，所述底层支撑架固定安装于提升滑移座上。
17.更进一步地，该双层工件搬运提升机配合带有上下抓取机械手的高层货架使用。
18.更进一步地，所述高层货架还包括货架主框架、左右移动机构和前后移动机构，所述上下抓取机械手通过左右移动机构和前后移动机构安装于货架主框架的高层层架上部，由左右移动机构和前后移动机构带动上下抓取机械手在货架主框架上前后和左右移动。
19.更进一步地，所述上下抓取机械手包括上层连接架、中间升降架、下层抓取架、抓取升降机构、前伸驱动机构和抓取机构，所述上层连接架通过左右移动机构和前后移动机构安装于货架主框架上，所述抓取升降机构设于上层连接架和中间升降架之间，用于带动中间升降架上下运动，所述前伸驱动机构设于中间升降架和下层抓取架之间，用于带动下层抓取架前后运动，所述抓取机构安装于下层抓取架上，用于配合双层载物机构进行物品的取放。
20.更进一步地，所述抓取升降机构包括升降直线驱动器、连接座、连接撑杆、上导杆、剪叉式伸缩机构和下导杆，所述上导杆设于上层连接架上，所述下导杆设于中间升降架上，所述剪叉式伸缩机构的上部通过上滑块安装于上导杆上，所述剪叉式伸缩机构的下部通过下滑块安装于下导杆上，所述剪叉式伸缩机构上部的两个上滑块分别通过连接撑杆与连接座相连接，所述升降直线驱动器安装于上层连接架上，升降直线驱动器的驱动端与连接座相连接，所述升降直线驱动器伸缩运动通过连接撑杆带动剪叉式伸缩机构伸缩运动。
21.更进一步地，所述抓取机构包括抓取驱动器、前后导向杆、滑动连接座、夹爪连杆、夹爪滑动杆和夹爪板，所述前后导向杆和夹爪滑动杆相互垂直地安装于下层抓取架上，所述滑动连接座滑动设于前后导向杆上，所述夹爪滑动杆上左右各滑动设有一个夹爪板，所
述夹爪板分别通过夹爪连杆与滑动连接座相连接，所述抓取驱动器安装于下层抓取架上，所述抓取驱动器的驱动端与滑动连接座相连接，所述抓取驱动器伸缩运动通过夹爪连杆带动两侧的夹爪板闭合或张开。
22.3.有益效果
23.采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
24.(1)本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机，其包括提升机机架、提升机升降机构和双层载物机构，双层载物机构包括底层支撑架、侧撑架、上层支撑架和收展驱动机构，双层载物机构的上层承载支撑架采用左右开合抱拢结构，在上层承载支撑架收拢后形成双层载物框架，一次能够提升搬运两层物品，提高了搬运效率，并且能够降低工作能耗，节能减排；在上层承载支撑架展开后能够将底层空间打开，方便从上下方向取放底层的物品，能够配合带有上下抓取机械手的高层货架使用，适用于目前大部分机械手结构，实用性更强；
25.(2)本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机，其底层支撑架的前后两侧设有底层前后护栏，上层支撑架上设有上层护栏联动机构、上层左右护栏和上层前后护栏，底层前后护栏、上层左右护栏和上层前后护栏均为伸缩护栏结构，且伸缩护栏与双层载物机构的收展运动采用联动设计，在双层载物机构向内收拢时，伸缩护栏自动展开，对存放的物品起到防护作用，杜绝物品高坠风险；在双层载物机构向外展开时，伸缩护栏自动收缩，方便底层支撑架上物品的取放；具有结构简单紧凑、设计合理巧妙、使用灵活方便、运行稳定可靠等优点；
26.(3)本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机，其上层护栏联动机构中还具有复位弹簧，利用复位弹簧使护栏联动杆具有向上层支撑架内侧伸出的弹性趋势，使上层左右护栏和上层前后护栏具有保持收缩状态的趋势，从而在双层载物机构向外展开时能够保持伸缩护栏自动收缩，提高上层护栏的伸缩运动稳定性；
27.(4)本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机，该双层工件搬运提升机配合带有上下抓取机械手的高层货架使用，上下抓取机械手能够在货架主框架上前后左右移动，配合上下抓取机械手能够在双层载物机构上取放物品，并能够实现物品在高层货架上的摆放等，方便物品的存放和取出；
28.(5)本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机，其上下抓取机械手包括上层连接架、中间升降架、下层抓取架、抓取升降机构、前伸驱动机构和抓取机构，上下抓取机械手能够升降和前后伸缩运动，使抓取机构能够伸出货架主框架，进而实现在双层载物机构上进行物品取放；
29.(6)本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机，其抓取升降机构包括升降直线驱动器、连接座、连接撑杆、上导杆、剪叉式伸缩机构和下导杆，剪叉式伸缩机构采用水平方向的升降直线驱动器和连接撑杆进行驱动转换，使抓取升降机构结构更加紧凑，升降平稳且升降行程大；
30.(7)本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机，其抓取机构包括抓取驱动器、前后导向杆、滑动连接座、夹爪连杆、夹爪滑动杆和夹爪板，抓取驱动器从水平方向驱动左右夹爪板张开或闭合，结构简单，抓取动作稳定可靠。
附图说明
31.图1为本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机的立体结构示意图(合拢状态)；
32.图2为本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机的立体结构示意图(展开状态)；
33.图3为本发明中双层载物机构的合拢状态立体结构示意图；
34.图4为本发明中双层载物机构的展开状态立体结构示意图；
35.图5为本发明中双层载物机构的底部收展驱动机构的结构示意图；
36.图6为本发明中双层载物机构的上层支撑架的结构示意图；
37.图7为本发明的双层工件搬运提升机配合高层货架使用的状态示意图；
38.图8为本发明的带有上下抓取机械手的高层货架的结构示意图；
39.图9为本发明中上下抓取机械手的立体结构示意图。
40.示意图中的标号说明：
41.100、提升机；1、提升机机架；1-1、机架底座；1-2、升降竖架；2、提升机升降机构；2-1、提升电机；2-2、提升丝杆；2-3、提升导杆；2-4、提升滑移座；3、双层载物机构；3-1、底层支撑架；3-1-1、侧向连接框；3-2、侧撑架；3-2-1、外撑杆；3-2-2、内撑杆；3-3、上层支撑架；3-4、收展驱动机构；3-4-1、收展驱动器；3-4-2、前后导杆；3-4-3、前后滑块；3-4-4、护栏联动撑杆；3-4-5、左右导杆；3-4-6、左右滑块；3-4-7、中间连杆；3-4-8、收展联动杆；3-5、底层前后护栏；3-5-1、底层护栏滑块；3-5-2、底层护栏导杆；3-5-3、第一剪式升降杆；3-5-4、第二剪式升降杆；3-5-5、伸缩护栏杆；3-6、上层护栏联动机构；3-6-1、护栏联动块；3-6-2、护栏联动杆；3-6-3、对接头；3-6-4、第一联动杆；3-6-5、第一联动滑块；3-6-6、第二联动杆；3-6-7、第一联动导杆；3-6-8、第二联动导杆；3-7、上层左右护栏；3-7-1、护栏连杆；3-7-2、左右护栏斜撑杆；3-8、上层前后护栏；3-8-1、前后护栏斜撑杆；3-8-2、第二联动滑块；
42.200、高层货架；4、货架主框架；5、左右移动机构；5-1、左右移动导轨；5-2、左右移动丝杆；5-3、左右移动电机；5-4、左右滑动座；6、前后移动机构；6-1、前后移动基座；6-2、前后移动丝杆；6-3、前后滑动座；7、上下抓取机械手；7-1、上层连接架；7-2、中间升降架；7-3、下层抓取架；7-4、抓取升降机构；7-4-1、升降直线驱动器；7-4-2、连接座；7-4-3、连接撑杆；7-4-4、上导杆；7-4-5、剪叉式伸缩机构；7-4-6、下导杆；7-4-7、下滑块；7-5、前伸驱动机构；7-5-1、前伸驱动电机；7-5-2、前伸导向杆；7-5-3、前伸丝杆；7-5-4、前伸滑移座；7-6、抓取机构；7-6-1、抓取驱动器；7-6-2、前后导向杆；7-6-3、滑动连接座；7-6-4、夹爪连杆；7-6-5、夹爪滑动杆；7-6-6、夹爪板。
具体实施方式
43.为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
44.[实施例]
[0045]
结合图1至图5所示，本实施例的一种用于高层货架的双层工件搬运提升机，包括提升机机架1、提升机升降机构2和双层载物机构3，双层载物机构3通过提升机升降机构2安装于提升机机架1上，能够驱动双层载物机构3在提升机机架1上升降运动，实现物品的提升和下降。其中，
[0046]
双层载物机构3采用上层左右抱拢结构设计，即具有图1所示的合拢成双层载物模式和图2所示的展开为底层载物模式两种模式。具体参照图3和图4所示，该双层载物机构3包括底层支撑架3-1、侧撑架3-2、上层支撑架3-3和收展驱动机构3-4，底层支撑架3-1的左右两侧分别通过侧撑架3-2各连接一组上层支撑架3-3，上层支撑架3-3的左右宽度小于底层支撑架3-1的左右宽度，可以将上层支撑架3-3的左右宽度设计为底层支撑架3-1左右宽度的1/2。侧撑架3-2由平行设置的外撑杆3-2-1和内撑杆3-2-2组成，内撑杆3-2-2位于外撑杆3-2-1的内侧，外撑杆3-2-1和内撑杆3-2-2的下部与底层支撑架3-1相铰接，外撑杆3-2-1和内撑杆3-2-2的上部与上层支撑架3-3相铰接，外撑杆3-2-1、内撑杆3-2-2、底层支撑架3-1和上层支撑架3-3构成平行四边形连杆机构，这样，不论侧撑架3-2处于何种位置，上层支撑架3-3始终能够与底层支撑架3-1相平行，即保持水平状态。为了方便侧撑架3-2的安装，可以在底层支撑架3-1的左右两侧分别固定侧向连接框3-1-1，将外撑杆3-2-1和内撑杆3-2-2分别与侧向连接框3-1-1转动连接。如图5所示，收展驱动机构3-4设于底层支撑架3-1上，包括收展驱动器3-4-1、前后导杆3-4-2、前后滑块3-4-3、左右导杆3-4-5、左右滑块3-4-6、中间连杆3-4-7和收展联动杆3-4-8，前后导杆3-4-2与左右导杆3-4-5相垂直地安装于底层支撑架3-1上，前后滑块3-4-3在前后导杆3-4-2上位于左右导杆3-4-5的两侧各设有一个，左右滑块3-4-6在左右导杆3-4-5上位于前后导杆3-4-2的两侧各设有一个，中间连杆3-4-7依次连接前后滑块3-4-3和左右滑块3-4-6构成平行四连杆机构，即两个前后滑块3-4-3和两个左右滑块3-4-6分别通过中间连杆3-4-7连接形成平行四边形；左右滑块3-4-6分别通过收展联动杆3-4-8与对应侧的侧撑架3-2相连接，其中，收展联动杆3-4-8的一端与对应侧的左右滑块3-4-6相铰接，收展联动杆3-4-8的另一端与外撑杆3-2-1或内撑杆3-2-2的底端延伸部相铰接，收展驱动器3-4-1设于底层支撑架3-1与前后滑块3-4-3之间，通过收展驱动器3-4-1的伸缩运动带动左右滑块3-4-6相互接近或远离运动，进而通过收展联动杆3-4-8带动两侧的侧撑架3-2同步向外展开或向内收拢。上述的收展驱动器3-4-1可以采用电动推杆、直线气缸或直线油缸等，在侧撑架3-2向外展开时，左右两侧的上层支撑架3-3向两侧平移而将底层支撑架3-1的上部空间打开；在侧撑架3-2向内收拢时，左右两侧的上层支撑架3-3向内平移合拢构成上层承载支撑架。具体地，收展驱动器3-4-1伸长，带动两个前后滑块3-4-3相互接近，此时两个左右滑块3-4-6相互远离，通过收展联动杆3-4-8推动侧撑架3-2向内收拢运动；在收展驱动器3-4-1收缩时，动两个前后滑块3-4-3相互远离，此时两个左右滑块3-4-6相互接近，通过收展联动杆3-4-8拉动侧撑架3-2向外展开运动。
[0047]
上述的双层工件搬运提升机，其双层载物机构的上层承载支撑架采用左右开合抱拢结构，在上层承载支撑架收拢后形成双层载物框架，一次能够提升搬运两层物品，提高了搬运效率，并且能够降低工作能耗，相较于单层提升机，能耗能够降低50％左右，节能减排；在上层承载支撑架展开后能够将底层空间打开，方便从上下方向取放底层的物品，能够配合带有上下抓取机械手的高层货架使用，适用于目前大部分机械手结构，实用性更强。
[0048]
如图3至图5所示，在本实施例中，双层工件搬运提升机上还设有护栏，以便于对物品进行防护，避免在升降过程中出现物品掉落。具体地，底层支撑架3-1的前后两侧设有底层前后护栏3-5，底层前后护栏3-5包括底层护栏滑块3-5-1、底层护栏导杆3-5-2、第一剪式升降杆3-5-3、第二剪式升降杆3-5-4和伸缩护栏杆3-5-5，底层护栏导杆3-5-2水平安装于底层支撑架3-1上，第一剪式升降杆3-5-3和第二剪式升降杆3-5-4的中部铰接形成“x”形连
杆单元，第一剪式升降杆3-5-3和第二剪式升降杆3-5-4的底端分别通过底层护栏滑块3-5-1滑动安装于底层护栏导杆3-5-2上，伸缩护栏杆3-5-5的可伸缩端分别铰接安装在第一剪式升降杆3-5-3和第二剪式升降杆3-5-4的上端；上述的伸缩护栏杆3-5-5至少包含可伸缩的两节结构。一节与第一剪式升降杆3-5-3的上端铰接，另一端与第二剪式升降杆3-5-4的上端铰接。底层护栏滑块3-5-1分别通过护栏联动撑杆3-4-4与对应侧的前后滑块3-4-3相连接，连接同一前后滑块3-4-3的两根护栏联动撑杆3-4-4呈“八”字形，在侧撑架3-2向外展开时，前后滑块3-4-3相互远离，通过护栏联动撑杆3-4-4带动两侧的底层护栏滑块3-5-1相互远离，进而带动第一剪式升降杆3-5-3和第二剪式升降杆3-5-4下降；在侧撑架3-2向内收拢时，前后滑块3-4-3相互接近，通过护栏联动撑杆3-4-4带动两侧的底层护栏滑块3-5-1相互接近，进而带动第一剪式升降杆3-5-3和第二剪式升降杆3-5-4上升。在第一剪式升降杆3-5-3和第二剪式升降杆3-5-4的角度发现变化时，伸缩护栏杆3-5-5也随之进行伸缩运动。另外，在本实施例中，外撑杆3-2-1和/或内撑杆3-2-2上设有挡杆，挡杆可水平间隔地设有多根，在侧撑架3-2向内收拢时作为底层支撑架3-1的左右护栏，这样能够从四面对底层支撑架3-1上的物品起到防护作用。
[0049]
对于上层支撑架3-3的护栏设计，其也采用联动伸缩控制。如图3、图4和图6所示，本实施例中的上层支撑架3-3上设有上层护栏联动机构3-6、上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8，上层左右护栏3-7安装于上层支撑架3-3靠外的一侧，上层前后护栏3-8安装于上层支撑架3-3的前后两侧，上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8分别为平行连杆折叠护栏，即采用连杆在上层支撑架3-3上铰接形成的平行四边形连杆结构，能够展开或折叠。上层护栏联动机构3-6包括护栏联动块3-6-1、护栏联动杆3-6-2、对接头3-6-3、第一联动杆3-6-4、第一联动滑块3-6-5、第二联动杆3-6-6、第一联动导杆3-6-7和第二联动导杆3-6-8，护栏联动杆3-6-2沿左右方向滑动安装于上层支撑架3-3上，对接头3-6-3固定于护栏联动杆3-6-2靠近上层支撑架3-3内侧的一端，护栏联动块3-6-1固定于护栏联动杆3-6-2的另一端，第一联动导杆3-6-7安装于上层支撑架3-3靠外的一侧边缘，第二联动导杆3-6-8安装于上层支撑架3-3前后两侧边缘，第一联动导杆3-6-7上设有两个第一联动滑块3-6-5，第二联动导杆3-6-8上各设有一个第二联动滑块3-8-2，护栏联动块3-6-1各通过一根第一联动杆3-6-4与对应侧的第一联动滑块3-6-5相连接，两根第一联动杆3-6-4呈“八”字形，能够在护栏联动杆3-6-2伸缩运动时带动两个第一联动滑块3-6-5相互接近或远离；第一联动滑块3-6-5分别通过第二联动杆3-6-6与对应侧的第二联动滑块3-8-2相连接，上层左右护栏3-7通过左右护栏斜撑杆3-7-2与对应的第一联动滑块3-6-5相连接，上层前后护栏3-8通过前后护栏斜撑杆3-8-1与对应侧的第二联动滑块3-8-2相连接。在侧撑架3-2向内收拢时，两组上层支撑架3-3上的对接头3-6-3对接使护栏联动块3-6-1相对于上层支撑架3-3向外侧移动，通过第一联动杆3-6-4和第二联动杆3-6-6的联动运动带动上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8展开。这样，当两组上层支撑架3-3合拢形成上层承载支撑架时，其四周的上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8自动展开，对上层承载支撑架上的物品起到防护作用。
[0050]
采用上述的联动护栏设计，在双层载物机构3上仅需设置一组收展驱动器3-4-1，即可完成上层支撑架3-3的合拢或展开、上下层护栏的自动展开或收缩动作。在双层载物机构向内收拢时，伸缩护栏自动展开，对存放的物品起到防护作用，杜绝物品高坠风险；在双层载物机构向外展开时，伸缩护栏自动收缩，方便底层支撑架上物品的取放；具有结构简单
紧凑、设计合理巧妙、使用灵活方便、运行稳定可靠等优点。
[0051]
为了进一步保证上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8收缩自如，在本实施例中还包括复位弹簧，复位弹簧套可以设于护栏联动杆3-6-2或第一联动导杆3-6-7或第二联动导杆3-6-8上。在复位弹簧套设在护栏联动杆3-6-2上时，复位弹簧一端抵在对接头3-6-3上，另一端抵在上层支撑架3-3的内侧壁上，使护栏联动杆3-6-2保持向上层支撑架3-3内侧伸出的弹性趋势；在复位弹簧套设在第一联动导杆3-6-7或第二联动导杆3-6-8上时，复位弹簧作用在第一联动滑块3-6-5或第二联动滑块3-8-2上，使护栏联动杆3-6-2具有向上层支撑架3-3内侧伸出的弹性趋势。即，复位弹簧的作用是使上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8保持自动收缩的趋势，在护栏联动杆3-6-2向上层支撑架3-3内侧伸出时，上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8收缩折叠，这样在上层支撑架3-3展开时，在复位弹簧作用下，上层支撑架3-3上的上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8能够自动折叠，提高上层护栏的伸缩运动稳定性。
[0052]
一般而言，在上层支撑架3-3上，其上层左右护栏3-7的长度大于上层前后护栏3-8的长度，为了满足上层支撑架3-3长边的护栏设计需要，可以将上层左右护栏设计为两个对称的平行连杆折叠护栏，并分别通过左右护栏斜撑杆3-7-2与对应的第一联动滑块3-6-5相连接。组成上层左右护栏3-7的两个平行连杆折叠护栏之间可通过两节铰接的护栏连杆3-7-1相连接，在上层左右护栏3-7展开过程中，通过两节护栏连杆3-7-1的拉紧实现展开位置的固定。
[0053]
返回图1和图2所示，本实施例的用于高层货架的双层工件搬运提升机，其提升机机架1包括机架底座1-1和升降竖架1-2，升降竖架1-2竖向固定在机架底座1-1上，在机架底座1-1的下部还可设置带有自锁功能的脚轮，以方便双层工件搬运提升机的移动。提升机升降机构2包括提升电机2-1、提升丝杆2-2、提升导杆2-3和提升滑移座2-4，提升导杆2-3竖向安装于升降竖架1-2上，提升丝杆2-2与提升导杆2-3相平行地安装于升降竖架1-2上，提升电机2-1与提升丝杆2-2传动连接，提升滑移座2-4滑动安装于提升导杆2-3上，并与提升丝杆2-2螺纹配合，底层支撑架3-1固定安装于提升滑移座2-4上，提升电机2-1带动提升丝杆2-2旋转，进而通过丝杆螺母机构带动提升滑移座2-4升降运动，升降运动平稳，且位置控制精度高。当然，上述的提升机升降机构2并不局限于上述丝杆升降机构，还可以采用现有的卷扬机提升机构、链条提升机构等等，在此不再枚举。
[0054]
参照图7所示，本实施例的用于高层货架的双层工件搬运提升机，该双层工件搬运提升机配合带有上下抓取机械手7的高层货架200使用。如图所示，上述提升机100固定在高层货架200的一侧，与上下抓取机械手7配合实现物品的提升或降下，并能够实现物品在高层货架上的摆放，方便物品的存放和取出。本实施例中还给出了一种高层货架200的结构原理，如图7和图8所示，上述的高层货架200还包括货架主框架4、左右移动机构5和前后移动机构6，上下抓取机械手7通过左右移动机构5和前后移动机构6安装于货架主框架4的高层层架上部，由左右移动机构5和前后移动机构6带动上下抓取机械手7在货架主框架4上前后和左右移动。具体地，左右移动机构5安装于货架主框架4的顶部，前后移动机构6安装于左右移动机构5上。左右移动机构5包括左右移动导轨5-1、左右移动丝杆5-2、左右移动电机5-3和左右滑动座5-4，左右移动导轨5-1沿左右方向铺设在货架主框架4的顶部，左右移动丝杆5-2平行左右移动导轨5-1设置，左右移动电机5-3与左右移动丝杆5-2传动连接，左右滑
动座5-4滑动设于左右移动导轨5-1上，并与左右移动丝杆5-2螺纹连接，左右移动电机5-3带动左右移动丝杆5-2旋转，进而带动左右滑动座5-4在左右移动导轨5-1上左右移动。前后移动机构6包括前后移动基座6-1、前后移动丝杆6-2、前后滑动座6-3以及前后移动电机，前后移动基座6-1固定在左右滑动座5-4上，前后滑动座6-3通过前后移动导轨安装于前后移动基座6-1上，前后移动丝杆6-2与前后移动导轨平行，并与前后滑动座6-3螺纹配合，前后移动电机与前后移动丝杆6-2螺纹配合，前后移动电机带动前后移动丝杆6-2旋转，进而带动前后滑动座6-3在前后移动导轨上前后移动。采用上述丝杆传动机构，运行平稳，控制方便。
[0055]
参照图9所示，在本实施例中，上下抓取机械手7包括上层连接架7-1、中间升降架7-2、下层抓取架7-3、抓取升降机构7-4、前伸驱动机构7-5和抓取机构7-6，上层连接架7-1通过左右移动机构5和前后移动机构6安装于货架主框架4上，具体可将上层连接架7-1固定在上述的前后滑动座6-3上，抓取升降机构7-4设于上层连接架7-1和中间升降架7-2之间，用于带动中间升降架7-2上下运动，前伸驱动机构7-5设于中间升降架7-2和下层抓取架7-3之间，用于带动下层抓取架7-3前后运动，抓取机构7-6安装于下层抓取架7-3上，用于配合双层载物机构3进行物品的取放。上下抓取机械手7能够升降和前后伸缩运动，使抓取机构能够伸出货架主框架，进而实现在双层载物机构上进行物品取放。
[0056]
进一步地，上述的抓取升降机构7-4包括升降直线驱动器7-4-1、连接座7-4-2、连接撑杆7-4-3、上导杆7-4-4、剪叉式伸缩机构7-4-5和下导杆7-4-6，上导杆7-4-4设于上层连接架7-1上，下导杆7-4-6设于中间升降架7-2上，剪叉式伸缩机构7-4-5的上部通过上滑块安装于上导杆7-4-4上，剪叉式伸缩机构7-4-5的下部通过下滑块7-4-7安装于下导杆7-4-6上，通过控制剪叉式伸缩机构7-4-5的伸缩运动即可控制中间升降架7-2的升降动作。在本实施例中，剪叉式伸缩机构7-4-5上部的两个上滑块分别通过连接撑杆7-4-3与连接座7-4-2相连接，升降直线驱动器7-4-1安装于上层连接架7-1上，升降直线驱动器7-4-1的驱动端与连接座7-4-2相连接，升降直线驱动器7-4-1可采用电动推杆、直线气缸或油缸，升降直线驱动器7-4-1水平布置，升降直线驱动器7-4-1伸缩运动通过连接撑杆7-4-3带动剪叉式伸缩机构7-4-5伸缩运动。采用该设计，剪叉式伸缩机构7-4-5采用水平方向的升降直线驱动器7-4-1和连接撑杆7-4-3进行驱动转换，使抓取升降机构结构更加紧凑，升降平稳且升降行程大。
[0057]
上述的前伸驱动机构7-5采用丝杆传动机构，其包括前伸驱动电机7-5-1、前伸导向杆7-5-2、前伸丝杆7-5-3和前伸滑移座7-5-4，前伸导向杆7-5-2沿前后方向安装于中间升降架7-2上，前伸丝杆7-5-3与前伸导向杆7-5-2平行，前伸驱动电机7-5-1与前伸丝杆7-5-3传动连接，前伸滑移座7-5-4滑动安装于前伸导向杆7-5-2上，前伸滑移座7-5-4与前伸丝杆7-5-3螺纹配合，前伸驱动电机7-5-1带动前伸丝杆7-5-3旋转，通过丝杆螺母传动机构带动前伸滑移座7-5-4前后运动，下层抓取架7-3固定在前伸滑移座7-5-4上，进而实现下层抓取架7-3的前后运动控制。
[0058]
上述的抓取机构7-6包括抓取驱动器7-6-1、前后导向杆7-6-2、滑动连接座7-6-3、夹爪连杆7-6-4、夹爪滑动杆7-6-5和夹爪板7-6-6，前后导向杆7-6-2和夹爪滑动杆7-6-5相互垂直地安装于下层抓取架7-3上，滑动连接座7-6-3滑动设于前后导向杆7-6-2上，夹爪滑动杆7-6-5上左右各滑动设有一个夹爪板7-6-6，夹爪板7-6-6分别通过夹爪连杆7-6-4与滑
动连接座7-6-3相连接，抓取驱动器7-6-1安装于下层抓取架7-3上，抓取驱动器7-6-1的驱动端与滑动连接座7-6-3相连接，抓取驱动器7-6-1伸缩运动通过夹爪连杆7-6-4带动两侧的夹爪板7-6-6闭合或张开。具体地，滑动连接座7-6-3上的两根夹爪连杆7-6-4呈“八”字形，在抓取驱动器7-6-1带动滑动连接座7-6-3运动时，通过两根夹爪连杆7-6-4可以带动两个夹爪板7-6-6同步闭合或张开。上述的抓取驱动器7-6-1可采用电动推杆或直线气缸或油缸等。图9中简化了夹爪板7-6-6上的夹爪特征，根据企业加工产品的结构特点，夹爪板7-6-6可以采用不同的结构设计。
[0059]
为了进一步理解本发明的技术方案，现结合附图进一步阐述本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机的工作原理。
[0060]
在货架上存放工件的坯料、半成品、成品以及样品等时，提升机升降机构2控制双层载物机构3下降至最低位置，并且收展驱动器3-4-1控制两侧的上层支撑架3-3向外展开，使底层支撑架3-1的上部空间被打开，此时底层前后护栏3-5、上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8也均处于折叠状态，形成图2所示状态。此时可以在底层支撑架3-1上放置工件，底层支撑架3-1上放置好工件后，收展驱动器3-4-1控制两侧的上层支撑架3-3向内收拢，使两个上层支撑架3-3合拢形成上层承载支撑架，此时可以在上层承载支撑架上放置工件，形成双层载物。在两个上层支撑架3-3合拢后，上层左右护栏3-7和上层前后护栏3-8也同步展开，形成图1所示状态。
[0061]
然后，提升机升降机构2控制双层载物机构3向上提升至对应的货架高度处，先使上层支撑架3-3上的工件到达设定位置，此时前伸驱动机构7-5带动抓取机构7-6向前伸出至工件上方，抓取升降机构7-4带动抓取机构7-6下降，利用抓取机构7-6抓取上层支撑架3-3上的工件，并配合左右移动机构5和前后移动机构6将抓取的工件摆放至高层货架的相应位置处。
[0062]
之后，收展驱动器3-4-1控制两侧的上层支撑架3-3向外展开，使底层支撑架3-1的上部空间被打开，同时提升机升降机构2控制双层载物机构3向上提升，使底层支撑架3-1上的工件到达设定位置，上下抓取机械手7重复上述动作将底层支撑架3-1上的工件抓取并摆放在高层货架的相应位置处。
[0063]
在取出高层货架上的物品时，动作过程大致相反，双层载物机构3先上升至设定位置，并使上层支撑架3-3向外展开，先利用上下抓取机械手7将货架上的工件放置在底层支撑架3-1上，然后再使上层支撑架3-3合拢，利用上下抓取机械手7将货架上的工件再放置在上层支撑架3-3上。
[0064]
本发明的用于高层货架的双层工件搬运提升机，其双层载物机构的上层承载支撑架采用左右开合抱拢结构，在上层承载支撑架收拢后形成双层载物框架，一次能够提升搬运两层物品，提高了搬运效率，并且能够降低工作能耗，节能减排；在上层承载支撑架展开后能够将底层空间打开，方便从上下方向取放物品，能够配合带有上下抓取机械手的高层货架使用，实用性更强。此外，在双层载物机构的上下层还设有伸缩护栏结构，且伸缩护栏与双层载物机构的收展运动采用联动设计，在双层载物机构向内收拢时，伸缩护栏自动展开，对存放的物品起到防护作用，杜绝物品高坠风险；在双层载物机构向外展开时，伸缩护栏自动收缩，方便底层支撑架上物品的取放；具有结构简单紧凑、设计合理巧妙、使用灵活方便、运行稳定可靠等优点。
[0065]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0066]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
[0067]
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。