一种用于玻璃仓储堆垛的双向差动输送吸盘架装置

陈 昕，高新刚

(中国建材国际工程集团有限公司，上海 200063)

玻璃深加工自动仓储系统是玻璃深加工连线生产线的重要组成部分，自动化仓储系统保证了深加工车间订单优化、库存管理、玻璃识别功能、智能规划库存取片、补片，实现了玻璃仓储的最优资源配置，并达成整线的效率最大化。玻璃深加工自动仓储系统包括了固定的立体存储架和可来回移动的堆垛机穿梭车，由堆垛机穿梭车完成玻璃在货架上的出库和入库。

玻璃深加工仓储堆垛机是玻璃深加工自动仓储系统的重要配套设备。货叉是仓储堆垛机最重要的工作部件，该机构安装在仓储堆垛机的载货台上，随着载货台的上下升降到达货位。货叉可以横向伸缩，以便向两侧送入或取出玻璃。现有的货叉虽然能实现长距离的伸缩，但是体积大，导致玻璃自动仓储堆垛机体积大，占用的区域空间也大，不能有效的提高仓储空间利用率和作业的灵活性；或者是虽然货叉整体体积小，但是无法实现长距离的伸缩，无法满足工作要求。

目前在玻璃深加工领域，仓储堆垛机对结构紧凑、长距离输送的货叉有很大需求。在玻璃深加工领域，国产同类未有好的解决方案。该文提到的设备涉及玻璃深加工仓储领域，一种在玻璃深加工车间用于玻璃存储和提取的堆垛机装置，具体涉及一种玻璃堆垛机双向差动输送吸盘架装置。

1 基本结构

该文所提到的一种用于玻璃仓储堆垛的双向差动输送吸盘架装置目的在于提供一种伸出长度长、作业灵活度高的输送玻璃的轻型双向伸缩吸盘架。该装置不仅能够完成两个方向对玻璃的输送，而且能够将输出速度在几层传动后实现增速3倍。

双向差动输送吸盘架结构包括三层货叉，分为固定货叉(a)、一层货叉(b)、二层货叉(c)以及三层货叉(d)。一层货叉通过一层导向机构安装在固定货叉上；二层货叉(c)内外分别设置有二层导向机构和三层导向机构；三层货叉(d)通过三层导向机构连接在二层货叉上，其上连接有若干真空吸盘(e)；一层货叉(a)、二层货叉(b)、三层货叉(c)设置有动力驱动机构。该文所涉及的双向差动输送吸盘架原理结构图见图1。一层货叉(b)由直线模组(1)直接驱动，二层货叉(c)在一层货叉(b)驱动下，分别可向两侧伸出一定的距离；三层货叉(d)在二层货叉(c)的带动下向外伸出更长的距离，实现向玻璃仓储架和辊道的存取动作。三层货叉(d)设置有真空吸盘(e)，用于吸附玻璃，防止玻璃在输送过程中的窜动和抖动。

一层导向机构包括直线导轨滑块副，其导轨安装于所述固定货叉，滑块安装于一层货叉；二层导向机构包括直线导轨滑块副，其导轨安装于所述一层货叉，滑块安装于二层货叉；三层导向机构包括直线导轨滑块副，其导轨安装于所述二层货叉，滑块安装于三层货叉。一层货叉驱动机构，一层货叉支架由直线模组带动，完成往复直线运动。所述二层货叉驱动机构，包括一层货叉支架两侧分别设置的两个带轮，其上包绕的同步带一端连接于固定货叉，另一端连接于二层货叉.所述三层货叉驱动机构，包括二层货叉支架、其两端分别设置的两个带轮，其上包绕的同步带一端固定于一层货叉支架，另一端固定于三层货叉支架上。

二层、三层货叉驱动机构结构均为动滑轮结构，据动滑轮增速原理，二层货叉支架牵引速度为一层货叉支架速度的两倍；三层货叉牵引速度为一层货叉速度的3倍。

该文所涉及的双向差动输送吸盘架使用后的好处是，通过结构在三维空间上的紧密压缩，利用了动滑轮结构，完成了长距离的玻璃输送。该吸盘架由一层货叉、二层货叉、三层货叉组成了三层结构，未取玻璃收回时，不占用空间；当需要存取玻璃时，一层货叉伸出时，二层货叉、三层货叉分别向外伸出更大的长度，因此货叉伸出长，提高了空间的利用率和作业的灵活性。三层货叉上配备有若干个真空吸盘，能够将玻璃有效吸附在吸盘上，以便玻璃在高速运动中不会发生擦伤和滑移。

2 主要工作原理

双向差动输送吸盘架的结构见图2。

一层货叉支架(10)由直线模组(1)直接驱动，一层货叉支架(10)通过连接板(2)和直线模组(1)连接。一层货叉驱动机构包括固定支架(11)、安装在一层货叉支架(10)左右两端的两个同步带轮(15)以及包绕在带轮的单面齿同步带(12)、(13)组成。一层货叉支架(10)为Z字形，其两侧分别设置有两根直线导轨副(4)、(5)，分别保证一层货叉(b)运动过程与固定货叉(a)、二层货叉(c)运动的一致和平稳性。一层货叉支架(10)通过所述连接架(2)与直线模组(1)相连，一层货叉支架(10)两端分别固定有带轮(15)。单面齿同步带(12)、(13)下端与固定货叉(11)设置的压板压紧固定，上端与二层货叉支架(9)设置的压板压紧固定。

二层货叉驱动机构包括货叉支架(10)、安装在货叉左右两端的两个同步带轮(16)以及包绕在带轮的单面齿同步带14组成。同步带(14)下端固定在一层货叉支架(10)，上端固定在三层货叉支架(8)上以驱动三层货叉支架(8)的直线运动。三层货叉支架(8)连接有8个真空吸盘(6)，用于吸附玻璃，保证玻璃在输送过程中的稳定。

导向部分用来保证每层货叉运动的一致和稳定。一层货叉支架(10)与固定货叉(11)之间、一层货叉支架(10)与二层货叉支架(9)之间、二层货叉支架(9)与三层货叉支架(8)之间分别设置有水平导向的滑轨副，导向机构包括导轨副(3)、(4)、(5)。导轨副(3)通过螺纹连接在固定支架(11)、一层货叉支架(10)上；导轨副(4)通过螺纹连接在一层货叉支架(10)、二层货叉支架(9)上；导轨副(5)通过螺纹连接在二层货叉支架(9)、三层货叉支架(8)上。

根据双向差动输送吸盘架，直线模组由零点位置开始运动，带动与其连接的一层货叉支架，进而通过两组动滑轮形式的动力驱动机构驱动二层货叉和三层货叉的直线运动；其中二层货叉牵引速度为一层货叉支架速度的两倍，三层货叉牵引速度为一层货叉速度的3倍，以实现3倍增速增距输送。所以双向差动输送吸盘架应用在穿梭式堆垛小车的输送部件上，能够有效地对玻璃的双向输送，并以很快速度将玻璃输送至工作位置。

3 结 语

双向差动输送吸盘架不仅能够很好地完成玻璃在两个方向的伸缩运动，并且大大增加了输送速度，且该差动输送洗结构紧凑，大大减少了穿梭堆垛车的体积，并且为深加工连线作业，提高了整线的效率，降低了运行维护成本，整个成本大大减少。目前此双向差动输送吸盘架已在国内生产线上的穿梭式堆垛小车中成功应用，使用效果良好，受到了客户的好评。