一種用于玻璃倉儲堆垛的雙向差動輸送吸盤架裝置

陳 昕，高新剛

(中國建材國際工程集團有限公司，上海 200063)

玻璃深加工自動倉儲系統是玻璃深加工連線生產線的重要組成部分，自動化倉儲系統保證了深加工車間訂單優化、庫存管理、玻璃識別功能、智能規劃庫存取片、補片，實現了玻璃倉儲的最優資源配置，并達成整線的效率最大化。玻璃深加工自動倉儲系統包括了固定的立體存儲架和可來回移動的堆垛機穿梭車，由堆垛機穿梭車完成玻璃在貨架上的出庫和入庫。

玻璃深加工倉儲堆垛機是玻璃深加工自動倉儲系統的重要配套設備。貨叉是倉儲堆垛機最重要的工作部件，該機構安裝在倉儲堆垛機的載貨臺上，隨著載貨臺的上下升降到達貨位。貨叉可以橫向伸縮，以便向兩側送入或取出玻璃。現有的貨叉雖然能實現長距離的伸縮，但是體積大，導致玻璃自動倉儲堆垛機體積大，占用的區域空間也大，不能有效的提高倉儲空間利用率和作業的靈活性；或者是雖然貨叉整體體積小，但是無法實現長距離的伸縮，無法滿足工作要求。

目前在玻璃深加工領域，倉儲堆垛機對結構緊湊、長距離輸送的貨叉有很大需求。在玻璃深加工領域，國產同類未有好的解決方案。該文提到的設備涉及玻璃深加工倉儲領域，一種在玻璃深加工車間用于玻璃存儲和提取的堆垛機裝置，具體涉及一種玻璃堆垛機雙向差動輸送吸盤架裝置。

1 基本結構

該文所提到的一種用于玻璃倉儲堆垛的雙向差動輸送吸盤架裝置目的在于提供一種伸出長度長、作業靈活度高的輸送玻璃的輕型雙向伸縮吸盤架。該裝置不僅能夠完成兩個方向對玻璃的輸送，而且能夠將輸出速度在幾層傳動后實現增速3倍。

雙向差動輸送吸盤架結構包括三層貨叉，分為固定貨叉(a)、一層貨叉(b)、二層貨叉(c)以及三層貨叉(d)。一層貨叉通過一層導向機構安裝在固定貨叉上；二層貨叉(c)內外分別設置有二層導向機構和三層導向機構；三層貨叉(d)通過三層導向機構連接在二層貨叉上，其上連接有若干真空吸盤(e)；一層貨叉(a)、二層貨叉(b)、三層貨叉(c)設置有動力驅動機構。該文所涉及的雙向差動輸送吸盤架原理結構圖見圖1。一層貨叉(b)由直線模組(1)直接驅動，二層貨叉(c)在一層貨叉(b)驅動下，分別可向兩側伸出一定的距離；三層貨叉(d)在二層貨叉(c)的帶動下向外伸出更長的距離，實現向玻璃倉儲架和輥道的存取動作。三層貨叉(d)設置有真空吸盤(e)，用于吸附玻璃，防止玻璃在輸送過程中的竄動和抖動。

一層導向機構包括直線導軌滑塊副，其導軌安裝于所述固定貨叉，滑塊安裝于一層貨叉；二層導向機構包括直線導軌滑塊副，其導軌安裝于所述一層貨叉，滑塊安裝于二層貨叉；三層導向機構包括直線導軌滑塊副，其導軌安裝于所述二層貨叉，滑塊安裝于三層貨叉。一層貨叉驅動機構，一層貨叉支架由直線模組帶動，完成往復直線運動。所述二層貨叉驅動機構，包括一層貨叉支架兩側分別設置的兩個帶輪，其上包繞的同步帶一端連接于固定貨叉，另一端連接于二層貨叉.所述三層貨叉驅動機構，包括二層貨叉支架、其兩端分別設置的兩個帶輪，其上包繞的同步帶一端固定于一層貨叉支架，另一端固定于三層貨叉支架上。

二層、三層貨叉驅動機構結構均為動滑輪結構，據動滑輪增速原理，二層貨叉支架牽引速度為一層貨叉支架速度的兩倍；三層貨叉牽引速度為一層貨叉速度的3倍。

該文所涉及的雙向差動輸送吸盤架使用后的好處是，通過結構在三維空間上的緊密壓縮，利用了動滑輪結構，完成了長距離的玻璃輸送。該吸盤架由一層貨叉、二層貨叉、三層貨叉組成了三層結構，未取玻璃收回時，不占用空間；當需要存取玻璃時，一層貨叉伸出時，二層貨叉、三層貨叉分別向外伸出更大的長度，因此貨叉伸出長，提高了空間的利用率和作業的靈活性。三層貨叉上配備有若干個真空吸盤，能夠將玻璃有效吸附在吸盤上，以便玻璃在高速運動中不會發生擦傷和滑移。

2 主要工作原理

雙向差動輸送吸盤架的結構見圖2。

一層貨叉支架(10)由直線模組(1)直接驅動，一層貨叉支架(10)通過連接板(2)和直線模組(1)連接。一層貨叉驅動機構包括固定支架(11)、安裝在一層貨叉支架(10)左右兩端的兩個同步帶輪(15)以及包繞在帶輪的單面齒同步帶(12)、(13)組成。一層貨叉支架(10)為Z字形，其兩側分別設置有兩根直線導軌副(4)、(5)，分別保證一層貨叉(b)運動過程與固定貨叉(a)、二層貨叉(c)運動的一致和平穩性。一層貨叉支架(10)通過所述連接架(2)與直線模組(1)相連，一層貨叉支架(10)兩端分別固定有帶輪(15)。單面齒同步帶(12)、(13)下端與固定貨叉(11)設置的壓板壓緊固定，上端與二層貨叉支架(9)設置的壓板壓緊固定。

二層貨叉驅動機構包括貨叉支架(10)、安裝在貨叉左右兩端的兩個同步帶輪(16)以及包繞在帶輪的單面齒同步帶14組成。同步帶(14)下端固定在一層貨叉支架(10)，上端固定在三層貨叉支架(8)上以驅動三層貨叉支架(8)的直線運動。三層貨叉支架(8)連接有8個真空吸盤(6)，用于吸附玻璃，保證玻璃在輸送過程中的穩定。

導向部分用來保證每層貨叉運動的一致和穩定。一層貨叉支架(10)與固定貨叉(11)之間、一層貨叉支架(10)與二層貨叉支架(9)之間、二層貨叉支架(9)與三層貨叉支架(8)之間分別設置有水平導向的滑軌副，導向機構包括導軌副(3)、(4)、(5)。導軌副(3)通過螺紋連接在固定支架(11)、一層貨叉支架(10)上；導軌副(4)通過螺紋連接在一層貨叉支架(10)、二層貨叉支架(9)上；導軌副(5)通過螺紋連接在二層貨叉支架(9)、三層貨叉支架(8)上。

根據雙向差動輸送吸盤架，直線模組由零點位置開始運動，帶動與其連接的一層貨叉支架，進而通過兩組動滑輪形式的動力驅動機構驅動二層貨叉和三層貨叉的直線運動；其中二層貨叉牽引速度為一層貨叉支架速度的兩倍，三層貨叉牽引速度為一層貨叉速度的3倍，以實現3倍增速增距輸送。所以雙向差動輸送吸盤架應用在穿梭式堆垛小車的輸送部件上，能夠有效地對玻璃的雙向輸送，并以很快速度將玻璃輸送至工作位置。

3 結 語

雙向差動輸送吸盤架不僅能夠很好地完成玻璃在兩個方向的伸縮運動，并且大大增加了輸送速度，且該差動輸送洗結構緊湊，大大減少了穿梭堆垛車的體積，并且為深加工連線作業，提高了整線的效率，降低了運行維護成本，整個成本大大減少。目前此雙向差動輸送吸盤架已在國內生產線上的穿梭式堆垛小車中成功應用，使用效果良好，受到了客戶的好評。