挠度越大(自动化立体仓库伸缩货叉的原理、分类、设计与选型)

Posted 2023-05-27

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挠度越大(自动化立体仓库伸缩货叉的原理、分类、设计与选型)

自动伸缩货叉的功能

自动伸缩货叉广泛应用于智能立体库、物流自动仓储系统中，常配合堆垛机使用，它是立体仓储中堆垛机存取物品的主要取料或送料机构，它具有灵活的双向自动伸缩功能，准确的限位功能。

它直接装配在堆垛机上，或固定升降举升机构、移动行走升降平台上，堆垛机穿行于货架之间的巷道中，完成自动存取或移载物品的工作！它可与生产线系统、企业管理系统对接，采用计算机及条形码技术(编码器)，实现信息化智能管理和运营。

自动伸缩货叉的分类

自动伸缩货叉从结构上可分为单伸位伸缩货叉(或单深位伸缩货叉)和双伸位伸缩货叉(或双深位伸缩货叉)，从形式排列上还可分为单列式伸缩货叉和双列式伸缩货叉，其中单伸位伸缩货叉由三节或三段叉体组成，简称三节伸缩货叉。而双深位伸缩货叉(双伸位伸缩货叉)是由四节叉体组成的，所以我们称其为四节伸缩货叉。

单列式伸缩货叉指的就是由单组叉臂独立运行的，它属于轻型类的货叉，一般情况下用于体积比较小的或重量比较轻的物品存取或移载，如：五金产品、轻工产品、电子产品、食品包装等。而双列式伸缩货叉则是指由两组叉臂组成的，两组叉臂同步运行的，它属于重型类货叉，它适用于存取或移载物品体积比较大的、质量比较重的物品。如：金属材料、机械设备、车辆框架、模具类配件等

自动伸缩货叉的构造原理

单深位(又称：单伸位)自动伸缩货叉的基本构造是由上叉臂(前叉臂)、中叉臂、下叉臂(固定叉臂)等三节叉臂组成，配合导向滚轮、齿轮齿条、链轮链条、导向滑块、限位开关(行程开关)、中位开关(接近开关)、扭力限制器、编码器、驱动器、电机、减速机、联轴器等上百个部件构成的一个完整的伸缩机构。下叉臂(固定叉臂)安装在载货台上，中叉臂在齿轮齿条的驱动下，向外移动大约自身长度的一半，上叉臂(前叉臂)再从中间叉臂的中点继续向外延伸。

而双深位(又称：双伸位)自动伸缩货叉的构造是由上叉体(前叉体)、上中叉体、下中叉体、下叉体(固定叉体)等四节或四段叉体组成，再配合导向滚轮、滚动轴承、齿轮齿条、链轮链条、导向滑块、限位开关(行程开关)、中位开关(接近开关)、扭力限制器、编码器、驱动器、电机、减速机、联轴器等数百个部件构成的一个完整的伸缩机构，下叉体(固定叉体)安装在载货台上，下中叉体在齿轮齿条或链轮链条的驱动下，向外移动大约自身长度的一半，上中叉体再从下中叉体的中点继续向外延伸，上叉体(前叉体)再从上中叉体的中点继续向外延伸，使上叉体(前叉体)的伸缩距离直接延伸至巷道左右稍远一点的预设的库位上。

自动伸缩货叉的长度设计

自动伸缩货叉的长度是根据移载物(或托盘)的大小来确定，用于立库或智能仓储的，一般情况下是巷道宽度减去两边的安全距离，就是伸缩货叉的实际长度。用于其它工业智能制造方面的，可以先考虑行程的大小，如果行程达不到要求，可以适当增加叉体长度，如果叉体长度受到限制，那就需要再增加一节或一段叉体，变成双深位(或双伸位)的，也就是四节伸缩货叉。

有些移载物(或托盘)的体积比较小，而伸缩距离(行程)比较远，为了确保移载物(或托盘)被移载至另一边时能处在相对应的同一个位置上，可以考虑适当增加固定叉体(下叉体)的长度，而上叉体(前叉体)的长度仍然与移载物(或托盘)相吻合。

自动伸缩货叉的行程安排

自动伸缩货叉的行程(伸缩距离)是由叉体的长度来决定的，考虑到货叉在负载时的安全性或为了缩小下挠度，中间叉体和上叉体伸出的距离是叉体自身长度的一半，不得超过自身长度的百分之六十，当然如果负载量较轻的话，也可以适当延长。

自动伸缩货叉的挠度控制

自动伸缩货叉的挠度除了与自身的精度有关以外，还与叉体的长度、货叉的总高度(厚度)、以及负载量的大小有直接关系的。叉体长度越长，那么它的伸缩距离就越远，其下挠度相对也就越大。货叉的厚度(高度)越薄，下挠度也会越大。所以保证叉体的厚度也是有必要的！货叉在负载方面如果长期超载，那么叉体的挠度也会相对増大。

自动伸缩货叉进叉高度(厚度)的要求

自动伸缩货叉在额定负载情况下除了对叉体的长度、行程、以及挠度等方面具有一定的要求外，进叉高度(厚度)也具有一定的限制，在高密度立体仓储中，物料(或托盘)下方的预留空间不会是很大的，这就对伸缩货叉的进叉高度(厚度)具有一定的要求了，高度(厚度)太大就插入不了，高度(厚度)过小或太薄就会影响叉体的承载能力，而且容易变形，不利于伸缩货叉的正常运行，所以合理使用预留空间尤为重要。

自动伸缩货叉的额定负载

自动伸缩货叉的在负载方面除了对叉体要求具备相应的承载量外，导向滚轮(滚动轴承)也需要有相应的要求，不同的负载要求，其选择的导向滚轮(滚动轴承)大小也不一样，其最终要求是能满足或达到所要求的载荷。当然其它配件也须满足负载条件，如：齿轮齿条、链轮链条等。

单深位自动伸缩货叉与双深位自动伸缩货叉的区别

单深位(又称：单伸位)自动伸缩货叉与双深位(又称：双伸位)自动伸缩货叉之间，两者在载荷上没有明显的区别，相对而言，单深位(或单伸位)自动伸缩货叉的移载距离稍短一点，而双深位(或双伸位)自动伸缩货叉的移载距离稍长一些，也就是行程大一点。

在挠度方面，单深位(或单伸位)自动伸缩货叉在长期载荷运行下，其下挠度相对而言比较小，而双深位(或双伸位)自动伸缩货叉在长期载荷运行下的下挠度要稍大，因此在同等条件下，单深位(或单伸位)自动伸缩货叉的负载量要稍大点，而双深位(或双伸位)自动伸缩货叉的负载量要略小一些。

自动伸缩货叉的材料

自动伸缩货叉的的叉体(滑臂)材料：上叉体(上滑臂)采用25MnV材料，中间叉体(中滑臂)和下叉体(固定叉臂)选用42CrMo材料，经过二次锻打机加工而成，叉体(滑臂)具有强度高、抗弯性能强之特点。如果在叉体重量受到限制而载荷要求不大的情况下，可以考虑选用其它轻质材料，比如：6063-T5铝合金材料。

自动伸缩货叉的配置

(1)扭力极限器(扭力限制器)采用Mikipulley(日本三木)品牌，稳定的过载保护；

(2)传动联轴器结构紧凑，角向补偿能力强，传动效能高；

(3)限位开关(接近开关)采用OMRON(欧姆龙)、SCHNEIDER(施耐德)品牌开关，准确的限位功能，良好的品质保证；

(4)滚动轴承选用日产IKO品牌或德国KIS品牌轴承，负荷能力高、耐磨性能强；

(5)专用齿条齿轮由台湾凯贺公司加工定制，精度高，可达国标(GB)7级；

(6)传动链条链轮选用意大利产雷吉纳品牌链条，特点是耐磨、耐高温、延展性低、受力后不会伸长，使用寿命长，可适用于大规模、长时间频繁使用；

(7)专项定制的导向滑块，采用超高分子PTFE四氟材料，导向性能好，具备良好的耐磨性能；

(8)编码器(ENCODER)采用TR-ELECTRONIC(德国帝尔)品牌或kuebler(德国库伯勒)品牌编码器，信号转换检测速度快，定位准确，抗扰性能强；

(9)动力配置(含减速机)可搭载SEW品牌电机，或采用台达、三菱、西门子、步科、精研、松下等品牌伺服电机，也可根据要求进行配置。

自动伸缩货叉的应用范围

自动伸缩货叉广泛应用于自动化立体仓储中，也大量用于现代智能制造业，如：工业生产、设备制造、物流仓储、商品制造、智能应用、航空领域、轨道交通、医疗器械、新能源制造、电子工业、化工原料、造纸工业、文娱用品、烟草工业、食品饮料、印铁制罐、材料包装等各个领域。

自动伸缩货叉的选型

自动伸缩货叉一般都是根据用户提供的要求或提供的参数来进行设计定型的，如：货叉的长度、伸缩行程、负载重量、移载物的规格(或托盘的规格)等，如果叉体(叉臂)长度或行程要求是一样的，但负载重量不一样，那么货叉的结构也不一样。如果叉体(叉臂)长度或负载重量是一样的，但行程要求不一样，那么货叉的结构也是不一样。不同的载荷要求、不同的伸缩距离，货叉的设计要求就完全不一样。

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来源：乔廉斯

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