一种fms货叉结构及fms托盘货叉搬运机构
技术领域
1.本发明涉及搬运机构技术领域，尤其涉及一种fms货叉结构及fms托盘货叉搬运机构。
背景技术：2.柔性制造系统，是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(flexible manufacturing system)，英文缩写为fms。
3.柔性自动生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。
4.现有的fms托盘搬运机构通常在地面铺设两条导轨，通过齿轮齿条的传动实现横向移动，在搬运机构上安装有伸缩货叉机构，伸缩货叉用于叉取工件，以实现工件从库位或者机床待工位上下料，同时在搬运机构上还设置有上下竖直的动作机构，动作机构用于实现叉取机构与托盘的定位和脱开。现有的伸缩货叉机构复杂，通常分三节式或四节式伸缩货叉，也可称为单深位伸缩货叉或双深位伸缩货叉，货叉行程如果加大，挠度也随之增大，而且驱动采用链条驱动，不能用于大负载场合或者高精度场合，整个机械结构复杂，成本高，控制也不方便。
技术实现要素：5.本技术为了解决上述技术问题提供一种fms货叉结构及fms托盘货叉搬运机构。
6.本技术通过下述技术方案实现：本技术提供的一种fms货叉结构，包括一对平行四边形铰接机构、两个摆臂、第一电机、两条第一竖直导轨和货叉支架，两条第一竖直导轨装于所述货叉支架上；每个平行四边形铰接机构均包括水平叉臂、第一连杆、水平臂、第二连杆，所述水平叉臂、第一连杆、水平臂、第二连杆依次铰接连接构成所述平行四边形铰接机构；两个摆臂的一端分别与其中一个平行四边形铰接机构的第一连杆的中部铰接，两个摆臂的另一端与所述货叉支架铰接；两个平行四边形铰接机构的第一连杆通过连接杆连接在一起；第一电机，装于货叉支架上用于带动摆臂摆动；两个平行四边形铰接机构的水平臂分别与其中一条第一竖直导轨滑动连接。本技术的fms货叉结构只需一个电机，成本低，且易于控制。
7.可选的，所述第一电机的输出轴连接有驱动轮，其中一个所述摆臂上装有有齿轮，所述驱动轮与所述摆动齿轮啮合。
8.特别的，所述货叉支架为龙门支架，两条第一竖直导轨分别装于货叉支架的两条支腿上。
9.本技术提供的一种fms托盘货叉搬运机构，包括搬运机构支架、两条第二竖直导轨、竖移驱动机构和上述fms货叉结构，两条第二竖直导轨装于所述搬运机构支架上，所述
货叉支架与所述第二竖直导轨滑动连接；竖移驱动机构，装于搬运机构支架上用于带动所述一种fms货叉结构沿第二竖直导轨上下移动。
10.其中，所述竖移驱动机构包括竖移电机和传动机构，所述传动机构将竖移电机的旋转运动转化为所述货叉支架的竖直运动。
11.可选的，所述竖移电机水平设置，所述传动机构包括两个竖直设置的丝杠螺母机构和两个蜗轮蜗杆机构；所述竖移电机分别通过一个蜗轮蜗杆机构与丝杠螺母机构连接，所述蜗轮蜗杆机构将竖移电机旋转运动转化为丝杠的旋转运动，所述丝杠螺母机构的螺母与货叉支架连接。采用丝杠螺母，精度高；由一个电机实现双侧螺母的竖直移动，在保证竖直移动的平稳性的同时，减少了电机数量。
12.可选的，一种fms托盘货叉搬运机构还包括横移电机，所述横移电机装于搬运机构支架底部，横移电机连接有驱动齿轮；所述搬运机构支架底部的左右侧分别装有一对主导向轮，搬运机构支架中部装有辅助导向轮。
13.特别的， fms托盘货叉搬运机构还包括承重钢轨和驱动齿条，驱动齿轮与驱动齿条啮合，两对主导向轮分别与承重钢轨配合；当搬运机构支架上装有辅助导向轮时，所述一种fms托盘货叉搬运机构还包括辅助轨，辅助导向轮与辅助轨配合。
14.可选的，搬运机构支架包括两个立架、底座和中间横梁，两个立架的底部与底座连接，中间横梁的两端分别与两个立架的中部连接；所述两条第二竖直导轨分别装于其中一个立架上，所述中间横梁上装有辅助导向轮。
15.与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1，本技术的fms货叉结构由一个电机就可实现取件和放件，成本低，且易于控制。
16.2，本技术的fms托盘货叉搬运机构，结构紧凑，精度高，稳定性强。
17.附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本技术实施方式的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施方式的限定。
19.图1是实施例中fms货叉结构的三维图；图2是实施例中fms货叉结构的其中一部分的三维图；图3是实施例中平行四边形铰接机构、摆臂和第一竖直导轨的侧视图；图4是实施例中其中一个视角下fms托盘货叉搬运机构的三维图；图5是实施例中另一个视角下fms托盘货叉搬运机构的三维图；图6是实施例中fms托盘货叉搬运机构的侧视图；图7是实施例中竖移驱动机构的三维图；图8是实施例中其中一个视角下搬运机构支架的三维图；图9是实施例中另一个视角下搬运机构支架的三维图；图10是实施例中fms托盘货叉搬运机构的总装图。
具体实施方式
20.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对
本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
21.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.如图1-图3所示，本技术公开的fms货叉结构1，包括两个平行四边形铰接机构11、两个摆臂12、第一电机13、两条第一竖直导轨14和货叉支架15。
27.两条第一竖直导轨14装于货叉支架15上。
28.每个平行四边形铰接机构11均包括水平叉臂111、第一连杆112、水平臂113、第二连杆114，水平叉臂111、第一连杆111、水平臂113、第二连杆114依次铰接连接构成平行四边形铰接机构11，两个平行四边形铰接机构11的水平臂113分别与其中一条第一竖直导轨14滑动连接。
29.两个摆臂12的一端分别与其中一个平行四边形铰接机构11的第一连杆112的中部铰接，两个摆臂12的另一端与货叉支架15铰接。两个平行四边形铰接机构11的第一连杆112通过连接杆115连接在一起，形成一个整体。
30.第一电机13装于货叉支架15上用于带动摆臂12摆动。
31.值得说明的是，本文中的铰接做扩大解释，可以是铰链连接，也可以是通过转轴连接的转动连接。
32.在一种可能的设计中，第一电机13的输出轴连接有驱动轮，其中一个摆臂12上装有有齿轮121，驱动轮与摆动齿轮121啮合，齿轮121的圆心与摆臂12的摆动中心重合。
33.在一种可能的设计中，齿轮121为半内齿轮。
34.在一种可能的设计中，货叉支架15为龙门支架，两条第一竖直导轨14分别装于货叉支架15的两条支腿上。
35.水平叉臂111用于取物件，在一种可能的设计中，水平叉臂111为l型板件，l型板件的水平板用于从下方托住托盘7。
36.本技术的fms货叉结构1的工作原理：第一电机13运行，带动摆臂12以其与货叉支架15的铰接处摆动；摆臂12摆动，带动水平臂113沿第一竖直导轨14上下移动，同时带动第一连杆112、第二连杆114以旋转，继而带动水平叉臂111平移，从而实现取件和放下。
37.如图4-图6所示，本技术公开的fms托盘货叉搬运机构，包括搬运机构支架2、两条第二竖直导轨3、fms货叉结构1、竖移驱动机构4和横移电机5。
38.两条第二竖直导轨3装于搬运机构支架2上，货叉支架15与第二竖直导轨3滑动连接。具体的，在货叉支架15上装有多个与第二竖直导轨3适配的滑块。
39.竖移驱动机构4装于搬运机构支架2上，竖移驱动机构4与货叉支架15连接用于带动一种fms货叉结构1沿第二竖直导轨3上下移动。
40.横移电机5装于搬运机构支架2底部，横移电机5连接有驱动齿轮51；搬运机构支架2底部的左右侧分别装有一对主导向轮6。
41.在一种可能的设计中，搬运机构支架2中部装有两对辅助导向轮8。
42.值得说明的是，竖移驱动机构4可以是竖直设置的直线电机、液压缸等，这是本领域的常规技术。
43.在一种可能的设计中，竖移驱动机构4包括竖移电机41和传动机构，传动机构将竖移电机41的旋转运动转化为货叉支架15的竖直运动。传动机构可为常规的齿轮齿条机构、滚珠丝杠机构或链条传动机构等。
44.在一种可能的设计中，如图7所示，竖移电机41水平设置，传动机构包括两个竖直设置的丝杠螺母机构42和两个蜗轮蜗杆机构43；竖移电机41分别通过一个蜗轮蜗杆机构43与丝杠螺母机构42连接，蜗轮蜗杆机构43将竖移电机41旋转运动转化为丝杠421的旋转运动，丝杠螺母机构42的螺母422与货叉支架15连接。
45.在一种可能的设计中，如图8、图9所示，搬运机构支架2包括两个立架21、底座22和中间横梁23，两个立架21的底部与底座22连接，中间横梁23的两端分别与两个立架21的中部连接；两条第二竖直导轨3分别装于其中一个立架21上。
46.特别的，当安装辅助导向轮8时，两对辅助导向轮8装于中间横梁23上。
47.在一种可能的设计中，水平设置竖移电机41装于底座22下方。
48.本技术的fms托盘货叉搬运机构的工作原理：如图10所示，在地面铺设一条承重钢轨92和一条驱动齿条91，在对应辅助导向轮8的高度安装一条辅助轨93，驱动齿轮51与驱动齿条91啮合，两对主导向轮6分别与承重钢轨92配合；辅助导向轮8与辅助轨93配合；横移电机5运行，带动fms托盘货叉搬运机构沿着承重钢轨92、驱动齿条91、辅助轨93移动；当移动至对应台位，横移电机5停止运行，竖移电机41运行，带动fms货叉结构1上下移动至对应高度后停止；第一电机13运行，带动平行四边形铰接机构11动作，从而实现取件；反之亦然。
49.本技术的fms货叉结构只需一个电机，成本低，结构简单稳定，且易于控制；该fms托盘货叉搬运机构集合摆臂货叉，货叉垂直提升及整个搬运机构的水平移动精度高，整体结构紧凑，稳定性强。
50.以上的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种fms货叉结构（1），其特征在于：包括：货叉支架（15）；两条第一竖直导轨（14），装于所述货叉支架（15）上；一对平行四边形铰接机构（11），每个平行四边形铰接机构（11）均包括水平叉臂（111）、第一连杆（112）、水平臂（113）、第二连杆（114），所述水平叉臂（111）、第一连杆（111）、水平臂（113）、第二连杆（114）依次铰接连接构成所述平行四边形铰接机构（11）；两个摆臂（12），所述两个摆臂（12）的一端分别与其中一个平行四边形铰接机构（11）的第一连杆（112）的中部铰接，两个摆臂（12）的另一端与所述货叉支架（15）铰接；两个平行四边形铰接机构（11）的第一连杆（112）通过连接杆（115）连接在一起；第一电机（13），装于货叉支架（15）上，第一电机（13）与摆臂（12）连接用于带动摆臂（12）摆动；两个平行四边形铰接机构（11）的水平臂（113）分别与其中一条第一竖直导轨（14）滑动连接。2.根据权利要求1所述的一种fms货叉结构（1），其特征在于：所述第一电机（13）的输出轴连接有驱动轮，其中一个所述摆臂（12）上装有有齿轮（121），所述驱动轮与所述摆动齿轮（121）啮合。3.根据权利要求2所述的一种fms货叉结构（1），其特征在于：所述齿轮（121）为半内齿轮。4.根据权利要求1或2所述的一种fms货叉结构（1），其特征在于：所述货叉支架（15）为龙门支架，两条第一竖直导轨（14）分别装于货叉支架（15）的两条支腿上。5.一种fms托盘货叉搬运机构，其特征在于：包括：搬运机构支架（2）；两条第二竖直导轨（3），装于所述搬运机构支架（2）上；如权利要求1-4中任一项所述的fms货叉结构（1），所述货叉支架（15）与所述第二竖直导轨（3）滑动连接；竖移驱动机构（4），装于搬运机构支架（2）上用于带动所述fms货叉结构（1）沿第二竖直导轨（3）上下移动。6.根据权利要求5所述的一种fms托盘货叉搬运机构，其特征在于：所述竖移驱动机构（4）包括竖移电机（41）和传动机构，所述传动机构将竖移电机（41）的旋转运动转化为所述货叉支架（15）的竖直运动。7.根据权利要求6所述的一种fms托盘货叉搬运机构，其特征在于：所述竖移电机（41）水平设置，所述传动机构包括两个竖直设置的丝杠螺母机构（42）和两个蜗轮蜗杆机构（43）；所述竖移电机（41）分别通过一个蜗轮蜗杆机构（43）与丝杠螺母机构（42）连接，所述蜗轮蜗杆机构（43）将竖移电机（41）的旋转运动转化为丝杠（421）的旋转运动，所述丝杠螺母机构（42）的螺母（422）与货叉支架（15）连接。8.根据权利要求5-7中任一项所述的一种fms托盘货叉搬运机构，其特征在于：还包括横移电机（5），所述横移电机（5）装于搬运机构支架（2）底部，横移电机（5）连接有驱动齿轮（51）；
所述搬运机构支架（2）底部的左右侧分别装有一对主导向轮（6）；搬运机构支架（2）中部装有辅助导向轮（8）。9.根据权利要求8所述的一种fms托盘货叉搬运机构，其特征在于：还包括承重钢轨（92）、驱动齿条（91）和辅助轨（93），驱动齿轮（51）与驱动齿条（91）啮合，两对主导向轮（6）分别与承重钢轨（92）配合，辅助导向轮（8）与辅助轨（93）配合。10.根据权利要求6-7、9中任一项所述所述的一种fms托盘货叉搬运机构，其特征在于：搬运机构支架（2）包括两个立架（21）、底座（22）和中间横梁（23），两个立架（21）的底部与底座（22）连接，中间横梁（23）的两端分别与两个立架（21）的中部连接；所述两条第二竖直导轨（3）分别装于其中一个立架（21）上；所述中间横梁（23）上装有辅助导向轮（8）。
技术总结本发明涉及一种FMS货叉结构及FMS托盘货叉搬运机构，包括一对平行四边形铰接机构、两个摆臂、第一电机、两条第一竖直导轨和货叉支架，第一竖直导轨和第一电机装于货叉支架上；水平叉臂、第一连杆、水平臂、第二连杆依次铰接构成平行四边形铰接机构；两个摆臂的一端分别与其中一个平行四边形铰接机构的第一连杆的中部铰接，两个摆臂的另一端与货叉支架铰接，第一电机与摆臂连接用于带动摆臂摆动；两个平行四边形铰接机构的水平臂分别与其中一条第一竖直导轨滑动连接。本申请的FMS货叉结构只需一个电机，成本低，结构简单稳定，且易于控制；该FMS托盘货叉搬运机构集合摆臂货叉，货叉垂直提升及整个搬运机构的水平移动，其结构紧凑，精度高，稳定性强。稳定性强。稳定性强。
技术研发人员：扈志勇 陈玉峰
受保护的技术使用者：锎量（宁夏）自动化科技有限公司
技术研发日：2022.05.18
技术公布日：2022/7/5
