CN105174131B - 一种螺旋举升机构和agv小车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺旋举升机构和AGV小车，所述螺旋举升机构包括顶升板、安装基础板、顶升机构和顶升驱动机构；所述顶升机构包括螺纹副和回转支承，所述螺纹副的外螺纹零件外圈为齿轮，内圈与螺纹副的内螺纹零件螺纹连接，所述回转支承的内圈与安装基础板固定连接，回转支承的外圈与螺纹副的内螺纹零件下部固定连接，所述顶升板固定在螺纹副的外螺纹零件上；所述顶升驱动机构包括举升小齿轮和举升驱动电机；举升小齿轮和举升驱动电机的电机轴固定连接，举升小齿轮与回转支承的外圈齿轮相啮合，举升驱动电机安装在安装基础板上；所述螺旋举升机构还包括一旋转控制机构，所述旋转控制机构能将螺纹副的外螺纹零件旋转锁死。
Description
技术领域
本发明涉及一种举升机构，尤其是一种螺旋举升机构和具有螺旋举升机构的AGV小车。
背景技术
物流行业货物搬运问题日益凸显，越来越高的人力成本已经让物流行业难以负担，因此自动搬运系统很受欢迎，但是国内目前国内的自动搬运系统并不具备潜入举升搬运货物的功能，因此，潜入举升搬运系统便应运而生。本发明设计一种螺旋举升机构，配合智能移动平台，可以实现货物搬运，移位，原地旋转方向等功能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种螺旋举升机构和具有螺旋举升机构的AGV小车，该机构应用于需要垂直举升货物及使货物原地旋转的场合，该机构配合智能移动底盘，可实现货物的自由搬运，移位，旋转等功能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种螺旋举升机构，包括顶升板、安装基础板、顶升机构和顶升驱动机构；
所述顶升机构包括螺纹副和回转支承，所述螺纹副的外螺纹零件外圈为齿轮，内圈与螺纹副的内螺纹零件螺纹连接，所述回转支承的内圈与安装基础板固定连接，回转支承的外圈与螺纹副的内螺纹零件下部固定连接，所述顶升板固定在螺纹副的外螺纹零件上；
所述顶升驱动机构包括举升小齿轮和举升驱动电机；举升小齿轮和举升驱动电机的电机轴固定连接，举升小齿轮与回转支承的外圈齿轮相啮合，举升驱动电机安装在安装基础板上；
所述螺旋举升机构还包括一旋转控制机构，所述旋转控制机构能将螺纹副的外螺纹零件旋转锁死。
进一步地，所述旋转控制机构包括旋转小齿轮，旋转控制装置，所述旋转小齿轮与螺纹副外螺纹零件相啮合，旋转控制装置用于控制旋转小齿轮的旋转状态。
进一步地，所述旋转控制装置为一旋转驱动电机，所述旋转驱动电机安装在安装基础板上，所述旋转小齿轮固定在旋转驱动电机的电机轴上。
进一步地，所述旋转控制装置为电磁铁。
进一步地，所述螺纹副的中心为空心结构，顶升板中部有与螺纹副中心一样大小的通孔。
进一步地，所述螺旋举升机构还包括上极限传感器、下极限传感器、同时安装有相应的上极限传感器触发件、下极限传感器触发件；所述上极限传感器、下极限传感器安装在安装基础板上。
进一步地，所述上极限传感器触发件、下极限传感器触发件安装在螺纹副外螺纹零件上。
进一步地，所述螺旋举升机构还包括旋转右极限传感器和旋转左极限传感器，同时安装有相应的右极限传感器触发件和左极限传感器触发件；所述旋转右极限传感器和旋转左极限传感器安装在安装基础板上。
进一步地，所述旋转右极限传感器触发件、旋转左极限传感器触发件安装在螺纹副外螺纹零件上。
一种AGV小车，所述AGV小车包括运动控制装置、车架、运动执行机构和至少一个螺旋举升机构和顶升控制装置；所述运动执行机构安装于车架底部，所述运动控制装置与运动执行机构信号相连，所述螺旋举升机构安装于车架顶部，所述螺旋举升机构与顶升控制装置信号相连。
本发明的有益效果是：该螺旋举升机构可以在货物的垂直举升与下降，同时，该机构可实现货物的原地旋转，配合智能移动底盘，则可实现智能底盘转动，货物不转动的功能，在货物方向姿态不变的情况下，实现货物搬运。本发明的AGV小车安装有该螺旋举升机构，可实现通过正AGV规划路径内货物的搬运，移位，旋转等。
附图说明
图1为本发明螺旋举升机构的结构示意图；
图2为本发明螺旋举升机构的侧视图；
图中，顶升板1、上极限传感器2、举升小齿轮3、举升驱动电机4、下极限传感器5、旋转右极限传感器6、上极限传感器触发件7、螺纹副8、螺纹零件8-1、内螺纹零件8-2、回转支承9、旋转左极限传感器10、旋转驱动电机11、安装基础板12、旋转驱动电机安装座13、外旋转小齿轮14。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明所述螺旋举升机构包括顶升板1、安装基础板12、顶升机构和顶升驱动机构；
所述顶升机构包括螺纹副8和回转支承9；所述螺纹副8的外螺纹零件8-1为外圈为齿轮，内圈为螺纹的零件，螺纹副8的内螺纹零件8-2为外圈是螺纹的零件，外螺纹零件8-1内圈螺纹与内螺纹零件8-2外圈螺纹啮合；所述螺纹副8的中心可以是空心结构，所述空心结构内可安装摄像头等设备，方便扫描顶升板1上货物底部的识别码等，具体的，所述螺纹副8的外螺纹零件8-1为中空的螺母结构，螺母结构外面为齿轮，里面为螺纹；所述螺纹副8的内螺纹零件8-2为空心丝杆结构，空心丝杆结构外面是螺纹，内部为空心；顶升板1中部有与螺纹副8中心一样大小的通孔，顶升板1用于支撑需要顶升的货物，顶升板1固定在螺纹副外螺纹零件8-1上。
回转支承9的内圈与安装基础板12固定连接，回转支承9的外圈与螺纹副8的内螺纹零件8-2下部固定连接；本发明中所述固定连接的方式包括螺钉、铆接等传统的固接方式。
所述顶升驱动机构包括举升小齿轮3和举升驱动电机4；举升小齿轮3和举升驱动电机4的电机轴固定连接，具体的，通过螺钉相连；举升小齿轮3与回转支承9的外圈齿轮相啮合，举升驱动电机4通过螺钉安装在安装基础板12上；
所述螺旋举升机构还包括一旋转控制机构，旋转控制机构能将螺纹副8的外螺纹零件8-1旋转锁死，安装在安装基础板12上的举升驱动电机4带动与之相连的举升小齿轮3顺时针转动，从而带动螺纹副8的内螺纹零件8-2转动，使得外螺纹零件8-1向上运动，从而带动顶升板1向上运动，将货物举起。
下降时，安装在安装基础板12上的举升驱动电机4带动与之相连的举升小齿轮3逆时针转动，从而带动内螺纹零件8-2转动，使得外螺纹零件8-1向下运动，从而带动顶升板1向下运动，将货物放下，实现货物的上下举升。
具体地，本实施例中，所述旋转控制机构包括旋转小齿轮14和旋转控制装置，旋转控制装置用于控制旋转小齿轮14的旋转或锁死状态，所述旋转控制装置包括旋转驱动电机11和旋转驱动电机安装座13，举升驱动电机安装座13通过螺钉和安装基础板12相连；旋转驱动电机11通过旋转驱动电机安装座13安装在安装基础板12固定；旋转小齿轮14套在旋转驱动电机11输出轴上，旋转小齿轮14和螺纹副8外螺纹零件8-1相啮合；安装在旋转驱动电机安装座13上的旋转驱动电机11将与之相连的旋转小齿轮14锁死。
所述旋转驱动电机11可以与减速机相连，形成减速电机。
本发明中所有电机与齿轮通过平键限制相对转动。
旋转时，安装在旋转驱动电机安装座13的旋转驱动电机11带动与之相连的旋转小齿轮14顺时针转动，安装在安装基础板12上的举升驱动电机4带动与之相连的举升小齿轮3以相同的速度顺时针转动，保持螺纹副8外螺纹零件8-1和内螺纹零件8-2相对静止，没有上下运动，从而实现货物旋转一定角度，同理，旋转小齿轮14和举升小齿轮3以相同的速度逆时针旋转时，可实现货物向反方向旋转任意角度放置。
将螺旋举升机构固定在智能底盘上，智能底盘运动时，会按既定轨迹运动，安装在旋转驱动电机安装座13上的旋转驱动电机11将与之相连的旋转小齿轮14锁死，安装在安装基础板12上的举升驱动电机4将与之相连的举升小齿轮3锁死，让整个螺旋举升机构变成刚性结构，从而跟随智能底盘一起运动。可实现货物随智能底盘一起运动功能。
本发明的另一种实施方式中，旋转控制装置还可以是电磁铁，通过电磁铁的通断使旋转小齿轮14实现锁死与旋转。
智能底盘运动时，会按既定轨迹运动，安装在旋转驱动电机安装座13上的旋转驱动电机11带动与之相连的旋转小齿轮14转动，速度和智能底盘旋转速度相同，方向相反，安装在安装基础板12上的举升驱动电机4带动与之相连的举升小齿轮3转动，速度和智能底盘旋转速度相同，方向相反，则可实现智能底盘转动，货物不转动的功能。在货物方向姿态不变的情况下，实现货物搬运。
所述顶升装置还包括上极限传感器2、下极限传感器5、旋转右极限传感器6和旋转左极限传感器10，同时安装有相应的上极限传感器触发件、下极限传感器触发件、右极限传感器触发件和左极限传感器触发件；工作原理：当顶升机构的运动超过极限时，传感器触发件触发传感器，传感器输出信号给顶升控制装置，使电机停止转动，具体的，如下极限传感器5通过螺纹安装在安装基础板12上，并位于螺纹副8外螺纹零件8-1边缘的下方，螺纹副8外螺纹零件8-1边缘即为下极限传感器触发件，当螺纹副8外螺纹零件8-1下降至一定高度，即下极限传感器5与下极限传感器触发件的距离小于设定阈值时，下极限传感器5受触发，顶升控制装置控制举升驱动电机4停止旋转，所述下极限传感器5也可当作上极限传感器2，当螺纹副8外螺纹零件8-1上升至一定高度时触发，顶升控制装置控制旋转驱动电机4停止旋转；如图1所示，所述上极限传感器2可以是安装在安装基础板12的另一传感器，上极限传感器触发件7安装在螺纹副8外螺纹零件8-1上，当螺纹副8外螺纹零件8-1上升至一定高度时，上极限传感器触发件7与上极限传感器2水平对齐，上极限传感器2触发，顶升控制装置控制举升驱动电机4停止旋转；同样地，左极限传感器和右极限传感器安装在安装基础板12上，左极限传感器触发件和右极限传感器触发件安装在螺纹副8外螺纹零件8-1上，当螺纹副8外螺纹零件8-1顺时针或逆时针旋转至一定角度时，左极限传感器触发件和右极限传感器触发件触发左极限传感器和右极限传感器，顶升控制装置控制旋转驱动电机11停止转动。
本发明还提供一种AGV小车，所述AGV小车包括运动控制装置、车架、运动执行机构和至少一个螺旋举升机构和顶升控制装置；所述运动执行机构安装于车架底部，所述运动控制装置与运动执行机构信号相连，用于控制运动执行机构的运动，从而实现AGV小车在一定区域内沿规划路径移动；所述螺旋举升机构安装于车架顶部，货物安放在螺旋举升机构上，顶升控制装置与螺旋举升机构信号连接，用于控制螺旋举升机构的升降、旋转，从而实现货物的搬运、升降和旋转。
Claims (10)
1.一种螺旋举升机构，其特征在于，包括顶升板、安装基础板、顶升机构和顶升驱动机构；
所述顶升机构包括螺纹副和回转支承，所述螺纹副的外螺纹零件外圈为齿轮，内圈与螺纹副的内螺纹零件螺纹连接，所述回转支承的内圈与安装基础板固定连接，回转支承的外圈与螺纹副的内螺纹零件下部固定连接，所述顶升板固定在螺纹副的外螺纹零件上；
所述顶升驱动机构包括举升小齿轮和举升驱动电机；举升小齿轮和举升驱动电机的电机轴固定连接，举升小齿轮与回转支承的外圈齿轮相啮合，举升驱动电机安装在安装基础板上；
所述螺旋举升机构还包括一旋转控制机构，所述旋转控制机构能将螺纹副的外螺纹零件旋转锁死。
2.如权利要求1所述的螺旋举升机构，其特征在于，所述旋转控制机构包括旋转小齿轮，旋转控制装置，所述旋转小齿轮与螺纹副外螺纹零件相啮合，旋转控制装置用于控制旋转小齿轮的旋转状态。
3.如权利要求2所述的螺旋举升机构，其特征在于，所述旋转控制装置为一旋转驱动电机，所述旋转驱动电机安装在安装基础板上，所述旋转小齿轮固定在旋转驱动电机的电机轴上。
4.如权利要求2所述的螺旋举升机构，其特征在于，所述旋转控制装置为电磁铁。
5.如权利要求1所述的螺旋举升机构，其特征在于，所述螺纹副的中心为空心结构，顶升板中部有与螺纹副中心一样大小的通孔。
6.如权利要求1所述的螺旋举升机构，其特征在于，所述螺旋举升机构还包括上极限传感器、下极限传感器、同时安装有相应的上极限传感器触发件、下极限传感器触发件；所述上极限传感器、下极限传感器安装在安装基础板上。
7.如权利要求6所述的螺旋举升机构，其特征在于，所述上极限传感器触发件、下极限传感器触发件安装在螺纹副外螺纹零件上。
8.如权利要求1所述的螺旋举升机构，其特征在于，所述螺旋举升机构还包括旋转右极限传感器和旋转左极限传感器，同时安装有相应的右极限传感器触发件和左极限传感器触发件；所述旋转右极限传感器和旋转左极限传感器安装在安装基础板上。
9.如权利要求8所述的螺旋举升机构，其特征在于，所述旋转右极限传感器触发件、旋转左极限传感器触发件安装在螺纹副外螺纹零件上。
10.一种AGV小车，所述AGV小车包括运动控制装置、车架、运动执行机构和至少一个如权利要求1所述的螺旋举升机构和顶升控制装置；所述运动执行机构安装于车架底部，所述运动控制装置与运动执行机构信号相连，所述螺旋举升机构安装于车架顶部，所述螺旋举升机构与顶升控制装置信号相连。
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