本發(fā)明涉及一種用于物體運(yùn)送、堆垛的搬運(yùn)裝置，尤其涉及一種超潔凈環(huán)境下使用的伸縮貨叉裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過程中，需要對(duì)大量的貨物進(jìn)行搬運(yùn)與堆放，尤其是進(jìn)行立體高架倉(cāng)庫(kù)的搬運(yùn)與堆放。需要采取一種機(jī)械裝置，該裝置可以在三維空間上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)、并按照一定的順序進(jìn)行反復(fù)運(yùn)動(dòng)，以完成對(duì)貨物單元的搬運(yùn)、堆集等動(dòng)作。該裝置通常稱為堆垛機(jī)。堆垛機(jī)最主要的功能部分則為貨叉。通過貨叉完成貨物單元的抓取、輸送、放置等動(dòng)作。

普通的貨叉常出現(xiàn)的工作環(huán)境為存貨倉(cāng)庫(kù)或是室外空曠場(chǎng)地上，對(duì)貨叉的要求無(wú)非是①載荷能力；②搬運(yùn)行程；③搬運(yùn)穩(wěn)定性等。然而，在特殊的環(huán)境下，常規(guī)結(jié)構(gòu)的貨叉便無(wú)法再使用，如在半導(dǎo)體晶圓及液晶面板等超潔凈工廠內(nèi)，其產(chǎn)品存儲(chǔ)、移動(dòng)方案現(xiàn)有的方式為人工或采用昂貴的特殊關(guān)節(jié)機(jī)器人，隨著晶圓等電子元件體積越做越大，人工或關(guān)節(jié)機(jī)器人無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間承受大載荷，此時(shí)需要能長(zhǎng)時(shí)間、大負(fù)荷工作的貨叉來(lái)幫忙，而在此作業(yè)的貨叉除了滿足普通貨叉的要求外，還有一點(diǎn)非常重要：無(wú)塵、無(wú)油，適于潔凈環(huán)境下使用，避免污染產(chǎn)品。

現(xiàn)有的貨叉結(jié)構(gòu)通常為齒輪與鏈條的傳動(dòng)方式，機(jī)械結(jié)構(gòu)暴露在外，需要使用潤(rùn)滑油增加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑性，然而這些都是影響作業(yè)環(huán)境的潔凈性，因此無(wú)法直接用于此類特殊環(huán)境，需要對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種超潔凈環(huán)境下使用的伸縮貨叉裝置，通過對(duì)結(jié)構(gòu)的改良，適用于潔凈環(huán)境下，對(duì)產(chǎn)品無(wú)污染，提高了貨叉運(yùn)送的穩(wěn)定性及靈活性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種超潔凈環(huán)境下使用的伸縮貨叉裝置，包括上叉體單元、中叉體單元、下叉體單元及驅(qū)動(dòng)單元，各個(gè)單元均為箱體結(jié)構(gòu)，其中：

所述下叉體單元包括一基座箱體以及設(shè)于該基座箱體內(nèi)的若干個(gè)相互嚙合的齒輪組，所述齒輪組旁側(cè)設(shè)有沿基座箱體延伸方向布置的下叉體齒條；

所述中叉體單元設(shè)置于所述下叉體單元的上方，其包括齒輪箱體及設(shè)置于齒輪箱體內(nèi)與所述齒輪組嚙合連接的中叉體齒條，以及位于所述齒條旁側(cè)的中叉齒輪組，所述中叉齒輪組與所述下叉體齒條嚙合連接；

所述上叉體單元位于所述中叉體單元的上方，其包括載物臺(tái)及設(shè)置于載物臺(tái)下方的上叉體齒條，所述上叉體齒條與所述中叉齒輪組嚙合連接；

所述驅(qū)動(dòng)單元為伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)通過傳動(dòng)齒輪與所述齒輪組嚙合連接。

上述技術(shù)方案中，所述齒輪組由若干個(gè)大、小齒輪相間且相互嚙合構(gòu)成，以所述傳動(dòng)齒輪為中心向兩側(cè)對(duì)稱分布，包含的齒輪個(gè)數(shù)由傳輸行程確定。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述大齒輪直徑大于小齒輪，所述小齒輪與大齒輪的下齒輪廓線端部在同一直線上，所述傳動(dòng)齒輪與大、小齒輪嚙合，中叉體單元中的齒條與所述大齒輪嚙合連接，所述小齒輪間隔設(shè)置于兩兩大齒輪之間。

上述技術(shù)方案中，所述載物臺(tái)為箱體結(jié)構(gòu)，其箱體下方開口，箱體內(nèi)兩側(cè)壁上間隔設(shè)有若干個(gè)外導(dǎo)向滑輪，所述中叉體單元的齒輪箱體兩側(cè)壁上設(shè)有滑槽，所述外導(dǎo)向滑輪滑動(dòng)連接于所述滑槽內(nèi)。

上述技術(shù)方案中，所述中叉體齒條通過復(fù)數(shù)個(gè)螺釘固定于所述齒輪箱體中間，所述中叉齒輪組安裝于中叉體齒條的側(cè)面，對(duì)應(yīng)中叉齒輪組處的齒輪箱體上表面設(shè)有開口，所述中叉齒輪組通過開口與所述上叉體齒條嚙合連接，齒輪箱體下方開槽，所述中叉體齒條通過槽口與所述齒輪組嚙合連接，所述中叉齒輪組通過槽口與所述下叉體齒條嚙合連接。

上述技術(shù)方案中，所述齒輪箱體內(nèi)，對(duì)應(yīng)中叉齒輪組兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有內(nèi)導(dǎo)向滑道，基座箱體頂部?jī)蓚?cè)壁上分別設(shè)有若干個(gè)內(nèi)導(dǎo)向滑輪，所述內(nèi)導(dǎo)向滑輪滑動(dòng)連接于所述內(nèi)導(dǎo)向滑道內(nèi)。

上述技術(shù)方案中，所述中叉齒輪組由若干個(gè)大、小中叉齒輪相間且相互嚙合構(gòu)成，沿所述齒輪箱長(zhǎng)度方向延伸分布，其中大中叉齒輪與所述下叉體齒條嚙合連接，所述上叉體齒條與大中叉齒輪嚙合連接。

上述技術(shù)方案中，位于所述上叉體齒條旁側(cè)，設(shè)有至少一條沿上叉體單元移動(dòng)方向布置的導(dǎo)向凸條，所述齒輪箱上表面設(shè)有與導(dǎo)向凸條對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向凸條滑動(dòng)連接于所述導(dǎo)向槽內(nèi)。

上述技術(shù)方案中，所述驅(qū)動(dòng)單元中還包括一行星減速機(jī)，所述伺服電機(jī)通過行星減速機(jī)與傳動(dòng)齒輪連接。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明中包括下、中、上叉體單元，由驅(qū)動(dòng)單元通過傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)中叉體單元中的齒條運(yùn)動(dòng)，中叉體單元中的中叉體齒輪組帶動(dòng)上叉體單元的上叉體齒條移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)單元采用伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，從而控制中、上叉體單元移動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)雙向移動(dòng)，由于下、中、上叉體單元均采用箱體結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)部件處于相對(duì)封閉的箱體內(nèi)，自身不產(chǎn)生污染源，以齒輪與齒條的嚙合移動(dòng)替代常規(guī)的鏈帶，減少潤(rùn)滑油的使用，可以滿足半導(dǎo)體等特殊行業(yè)與環(huán)境對(duì)搬運(yùn)裝置的要求，長(zhǎng)期在超潔凈環(huán)境下工作；

2.齒輪組及中叉齒輪組均采用若干個(gè)大小間隔布置的齒輪相互嚙合構(gòu)成，小直徑齒輪帶大直徑齒輪可以省力，而大直徑齒輪帶小直徑齒輪可減緩傳動(dòng)速度，移動(dòng)更為平穩(wěn)，尤其在中叉齒輪組中，采用多個(gè)大中叉齒輪帶動(dòng)上叉體齒條，一方面使齒條運(yùn)動(dòng)更加穩(wěn)定，另一方面多個(gè)齒輪承載齒條運(yùn)動(dòng)，可使受力均勻，提高載荷，滿足更大重量貨物搬運(yùn)的需要；

3.齒輪組中齒輪的個(gè)數(shù)根據(jù)貨叉運(yùn)載行程確定，滿足大行程的搬運(yùn)需求，提高搬運(yùn)效率；

4.中叉體單元本體上設(shè)有位于內(nèi)側(cè)的內(nèi)導(dǎo)向滑道和位于外側(cè)的滑槽，分別與位于下叉體單元上的內(nèi)導(dǎo)向滑輪和上叉體單元上的外導(dǎo)向滑輪滑動(dòng)配合，使得中叉體單元及上叉體單元在移動(dòng)時(shí)更為平穩(wěn)，且減少位移摩擦力，更為省力、流暢。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中a-a的剖示示意圖；

圖3是圖2中b-b的剖示放大示意圖；

圖4是圖3中c-c的剖示放大示意圖；

圖5是圖2中d-d的剖示放大示意圖。

其中：1、驅(qū)動(dòng)單元；2、下叉體單元；3、中叉體單元；4、上叉體單元；

1.1、伺服電機(jī)；1.2、傳動(dòng)齒輪；

2.1、基座箱體；2.2、齒輪組；2.3、下叉體齒條；2.4、大齒輪；2.5、小齒輪；2.6、內(nèi)導(dǎo)向滑輪；

3.1、齒輪箱體；3.2、中叉體齒條；3.3、中叉齒輪組；3.4、導(dǎo)向槽；3.5、內(nèi)導(dǎo)向滑道；3.6、大中叉齒輪；3.7、小中叉齒輪；

4.1、載物臺(tái)；4.2、上叉體齒條；4.3、外導(dǎo)向滑輪；4.4、導(dǎo)向凸條。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例一：參見圖1～5所示，一種超潔凈環(huán)境下使用的伸縮貨叉裝置，包括上叉體單元4、中叉體單元3、下叉體單元2及驅(qū)動(dòng)單元1，各個(gè)單元均為箱體結(jié)構(gòu)，其中：

所述下叉體單元2包括一基座箱體2.1以及設(shè)于該基座箱體2.1內(nèi)的若干個(gè)相互嚙合的齒輪組2.2，所述齒輪組2.2旁側(cè)設(shè)有沿基座箱體2.1延伸方向布置的下叉體齒條2.3；

所述中叉體單元3設(shè)置于所述下叉體單元2的上方，其包括齒輪箱體3.1及設(shè)置于齒輪箱體3.1內(nèi)與所述齒輪組2.2嚙合連接的中叉體齒條3.2，以及位于所述中叉體齒條3.2旁側(cè)的中叉齒輪組3.3，所述中叉齒輪組3.3與所述下叉體齒條2.3嚙合連接；

所述上叉體單元4位于所述中叉體單元3的上方，其包括載物臺(tái)4.1及設(shè)置于載物臺(tái)4.1下方的上叉體齒條4.2，所述上叉體齒條4.2與所述中叉齒輪組3.3嚙合連接；

所述驅(qū)動(dòng)單元1為伺服電機(jī)1.1，所述伺服電機(jī)1.1通過一行星減速機(jī)與傳動(dòng)齒輪1.2連接，傳動(dòng)齒輪1.2與所述齒輪組2.2嚙合連接。

如圖2所示，所述齒輪組2.2由三個(gè)大齒輪2.4、兩個(gè)小齒輪2.5相間且相互嚙合構(gòu)成，以所述傳動(dòng)齒輪1.2為中心向兩側(cè)對(duì)稱分布(包含的齒輪個(gè)數(shù)由傳輸行程確定)，所述大齒輪2.4直徑大于小齒輪2.5，所述小齒輪2.5與大齒輪2.4的下齒輪廓線端部在同一直線上，也就是大、小齒輪的轉(zhuǎn)軸不在同一水平線上，使得所述傳動(dòng)齒輪1.2與大、小齒輪均可以嚙合，中叉體齒條3.2與所述大齒輪2.4嚙合連接，所述小齒輪2.5間隔設(shè)置于兩兩大齒輪2.4之間，大、小齒輪間隔設(shè)置，小齒輪2.5帶動(dòng)大齒輪2.4，可以減緩傳動(dòng)速度，提高移動(dòng)穩(wěn)定性，而大齒輪2.5帶動(dòng)小齒輪2.4則可以省力，因此兩者間隔，則兩者兼顧。

如圖1、3所示，所述載物臺(tái)4.1為箱體結(jié)構(gòu)，其箱體下方開口，箱體內(nèi)兩側(cè)壁上間隔設(shè)有若干個(gè)外導(dǎo)向滑輪4.3，所述中叉體單元3的齒輪箱體3.1兩側(cè)壁上設(shè)有滑槽，所述外導(dǎo)向滑輪4.3滑動(dòng)連接于所述滑槽內(nèi)。如圖3、5所示，位于所述上叉體齒條4.2兩側(cè)，分別設(shè)有一條沿上叉體單元4移動(dòng)方向布置的導(dǎo)向凸條4.4，所述齒輪箱體3.1上表面設(shè)有與導(dǎo)向凸條4.4對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽3.4，所述導(dǎo)向凸條4.4滑動(dòng)連接于所述導(dǎo)向槽3.4內(nèi)。

如圖3、4所示，所述中叉體齒條3.2通過復(fù)數(shù)個(gè)螺釘固定于所述齒輪箱體3.1中間，所述中叉齒輪組3.3安裝于中叉體齒條3.2的側(cè)面，對(duì)應(yīng)中叉齒輪組3.3處的齒輪箱體3.1上表面設(shè)有開口，所述中叉齒輪組3.3通過開口與所述上叉體齒條4.2嚙合連接，齒輪箱體3.1下方開槽，所述中叉體齒條3.2通過槽口與所述齒輪組2.2嚙合連接，所述中叉齒輪組3.3通過槽口與所述下叉體齒條2.3嚙合連接。

所述齒輪箱體3.1內(nèi)，對(duì)應(yīng)中叉齒輪組3.3兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有內(nèi)導(dǎo)向滑道3.5，基座箱體2.1頂部?jī)蓚?cè)壁上分別設(shè)有若干個(gè)內(nèi)導(dǎo)向滑輪2.6，所述內(nèi)導(dǎo)向滑輪2.6滑動(dòng)連接于所述內(nèi)導(dǎo)向滑道3.5內(nèi)。

如圖4所示，所述中叉齒輪組3.3由七個(gè)大中叉齒輪3.6、六個(gè)小中叉齒輪3.7相間且相互嚙合構(gòu)成，沿所述齒輪箱體3.1長(zhǎng)度方向延伸分布，其中大中叉齒輪3.6與所述下叉體齒條2.3嚙合連接，所述上叉體齒條4.2與大中叉齒輪3.6嚙合連接。

運(yùn)行過程為：由伺服電機(jī)1.1驅(qū)動(dòng)行星減速器，設(shè)置于行星減速器輸出軸上的傳動(dòng)齒輪1.2驅(qū)動(dòng)齒輪組2.2轉(zhuǎn)動(dòng)，中叉體齒條3.2與齒輪組2.2嚙合而被帶動(dòng)，又因齒輪箱體3.1的移動(dòng)，而使與下叉體齒條2.3嚙合的中叉齒輪組3.3一并轉(zhuǎn)動(dòng)，與中叉齒輪組3.3嚙合的上叉體齒條4.2隨著中叉齒輪組3.3的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)，其間，改變伺服電機(jī)1.1的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制多級(jí)貨叉的雙向任意移動(dòng)。

本實(shí)施例中，所有齒輪及轉(zhuǎn)動(dòng)件、叉體單元所采用材質(zhì)為高強(qiáng)度材料，并進(jìn)行表面硬化處理，可實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高載荷的貨物搬運(yùn)與運(yùn)輸。此外，采用多組齒輪齒條結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的創(chuàng)新性，空間緊湊，各單元采用箱體結(jié)構(gòu)，具備一定的整體密封效果，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染，具有很好的潔凈效果。