CN105540489B - 一种用于移动平台的旋转升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流中的搬运装卸设备领域，尤其是涉及一种用于移动平台的旋转升降装置。包括电机、电磁离合器、升降齿轮副、旋转齿轮副、升降丝杠、升降螺母、导向装置和工作台；电机驱动旋转齿轮副旋转，或通过电磁离合器同时驱动旋转齿轮副与升降齿轮副旋转；旋转齿轮副与工作台固定连接，带动工作台旋转；升降螺母与升降丝杠螺纹连接，且导向装置限制升降螺母的转动，使升降丝杠转动时驱动升降螺母做直线运动，从而使升降螺母带动工作台升降。本发明使旋转升降装置从移动平台的旋转运动中独立出来，在移动平台不转的情况下实现自身的旋转及升降运动或者在移动平台旋转的情况下保持不转并实现升降运动。

Description

一种用于移动平台的旋转升降装置

技术领域

本发明涉及物流中的搬运装卸设备领域，尤其是涉及一种用于移动平台的旋转升降装置。

背景技术

在现代物流仓储环境，采用可移动搬运平台来代替人工已经比较普遍。在仓储搬运过程中，为了保持货物的完好性以及提高运输效益，不要求大体积或者较重的货物在转弯时跟着移动平台一起旋转。为了和其它动作环节进行有效的衔接，在装货、取货或者其他特定场合下，要求料架的朝向可调。由于各种环境下的应用，要求移动平台上的升降装置能够比较灵活、智能和易于控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于移动平台的旋转升降装置，使该旋转升降装置从移动平台的旋转运动中独立出来，在移动平台不转的情况下实现自身的旋转及升降运动或者在移动平台旋转的情况下保持不转并实现升降运动。

本发明提供的用于移动平台的旋转升降装置，包括电机、电磁离合器、升降齿轮副、旋转齿轮副、升降丝杠、升降螺母、导向装置和工作台；

所述电机驱动旋转齿轮副旋转，或通过电磁离合器同时驱动旋转齿轮副与升降齿轮副旋转；

所述旋转齿轮副与工作台固定连接，带动工作台旋转；

所述升降齿轮副与升降丝杠固定连接，升降螺母与升降丝杠螺纹连接，且导向装置限制升降螺母的转动，使升降丝杠转动时驱动升降螺母做直线运动，从而使升降螺母带动工作台升降。

进一步的，所述导向装置包括导向滑块以及竖向的导向柱；所述导向滑块套装在导向柱上，且导向滑块与所述升降螺母固接。

进一步的，所述的用于移动平台的旋转升降装置还包括升降组件；所述升降组件为套筒式结构，其上端与工作台固接，下端与旋转齿轮副的从齿轮固接。

进一步的，所述升降组件的内壁固接升轴承和降轴承；所述升降螺母卡在所述升轴承与降轴承之间，通过升轴承与降轴承带动升降组件运动。

进一步的，所述旋转齿轮副的主齿轮厚度较大，旋转齿轮副的从齿轮厚度较小，所述旋转齿轮副的从齿轮在升降时始终与旋转齿轮副的主齿轮保持啮合。

进一步的，所述电机的输出端与主动轴连接；所述电磁离合器、升降齿轮副的主齿轮以及旋转齿轮副的主齿轮依次安装在所述主动轴上。

进一步的，所述电磁离合器与旋转齿轮副的主齿轮与所述主动轴为固定连接，所述升降齿轮副的主齿轮通过轴承与所述主动轴连接。

进一步的，所述电磁离合器包括衔铁，在通电时，电磁离合器通过吸力带动升降齿轮副的主齿轮一起转动。

进一步的，在移动平台不转动且电磁离合器不通电时，电机带动旋转齿轮副转动，从而带动工作台旋转；

在移动平台不转动且电磁离合器通电时，电机带动旋转齿轮副转动，从而带动工作台旋转；同时电磁离合器带动升降齿轮副转动，从而通过升降丝杠带动升降螺母做直线运动，带动工作台升降。

进一步的，在移动平台转动且电磁离合器不通电时，电机带动旋转齿轮副以与移动平台转速相同、转向相反的方式旋转，从而使工作台在移动平台旋转的同时对地不作旋转运动；

在移动平台转动且电磁离合器通电时，电机带动旋转齿轮副以与移动平台转速相同、转向相反的方式旋转；同时电磁离合器带动升降齿轮副转动，从而通过升降丝杠带动升降螺母做直线运动，带动工作台在移动平台旋转的同时对地不作旋转运动，只作升降运动。

本发明的有益效果为：

本发明优化了旋转升降装置，利用电磁离合器的通断电来实现是否作升降运动的转换，利用移动平台和电机的旋转是否抵消来实现是否让该装置对地不旋转的转换，从而实现四种工作方式。

该装置制作简便，成本较低，功能多样，便于控制，可应用于物流仓储、生产制造、图书馆和邮局等领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于移动平台的旋转升降装置的整体轴侧视图；

图2为图1所示的用于移动平台的旋转升降装置的左视图；

图3为图2中A-A面的剖面图；

附图标记：

1-电机； 2-第一安装板；

3-第一定距套； 4-主动轴；

5-离合器安装座； 6-第二安装板；

701-电磁离合器铁芯； 702-电磁离合器壳体；

703-衔铁； 801-升降齿轮副主齿轮；

802-升降齿轮副从齿轮； 901-主动轴下轴承；

902-主动轴上轴承； 1001-旋转齿轮副主齿轮；

1002-旋转齿轮副从齿轮； 11-轴承座；

12-第二定距套； 13-工作台；

14-升降组件； 1501-升降丝杠；

1502-升降螺母； 1601-升轴承；

1602-降轴承； 1701-导向滑块；

1702-导向滑块； 1703-导向柱；

18-固定轴承； 19-固定螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

图1为本发明实施例提供的用于移动平台的旋转升降装置的整体轴侧视图；图2为图1所示的用于移动平台的旋转升降装置的左视图；图3为图2中A-A面的剖面图。

该用于移动平台的旋转升降装置主要包括电机1、电磁离合器、升降齿轮副、旋转齿轮副、升降丝杠1501、升降螺母1502、导向装置和工作台13。

电机1固定在第一安装板2上，并且电机1的输出轴和主动轴4直接连接。主动轴4上依次连接有电磁离合器、升降齿轮副主齿轮801以及旋转齿轮副主齿轮1001。

其中，电磁离合器安装在第二安装板6上，包括电磁离合器壳体702、设置在电磁离合器壳体702内的电磁离合器铁芯701以及设置在电磁离合器壳体702外部的衔铁703。电磁离合器壳体702与衔铁703均与主动轴4固定连接。

升降齿轮副主齿轮801通过主动轴下轴承901与主动轴4连接，且升降齿轮副主齿轮801能够在电磁离合器通电时，在衔铁703的吸力作用下，随着衔铁703一起转动。

旋转齿轮副主齿轮1001设置在升降齿轮副主齿轮801上方，与主动轴4固定连接。

主动轴4的上端设置主动轴上轴承902和轴承座11。其中，轴承座11通过第二定距套12固定于第二安装板6上。第二安装板6通过固定螺钉19固定于移动平台上，且第一安装板2通过第一定距套3固定于第二安装板6上。

升降齿轮副主齿轮801与升降齿轮副从齿轮802外啮合，并且升降齿轮副主齿轮801的中心孔与主动轴轴承下轴承901的外圈接触，下端面和衔铁703接触。升降齿轮副从齿轮802的上端面与升降丝杠1501接触并固定，下端面和固定轴承18的内圈接触并固定。固定轴承18的外圈固定在第二安装板6上。

旋转齿轮副主齿轮1001和旋转齿轮副从齿轮1002外啮合。旋转齿轮副从齿轮1002和升降组件14固定。

升降丝杠1501和升降螺母1502内啮合。升降丝杠1501固定在升降齿轮副从齿轮802上。升降螺母1502两边的突缘和导向滑块1701、1702固定，可一起在竖向的导向柱1703上做升降运动。并且升降螺母1502和升轴承1601的下端面及内圈接触，和降轴承1602的上端面及内圈接触。

升降组件14采用套筒式结构。升轴承1601的外圈和降轴承1602的外圈均和升降组件14的内壁接触。降轴承1602的下端面还与和旋转齿轮副从齿轮1002接触。

在升降组件14的顶端固定安装工作台13。

基于以上结构，该用于移动平台的旋转升降装置的四种功能实现形式分别如下：

功能一的实现形式：

移动平台不转，且电磁离合器不通电时，电机1带动主动轴4作旋转运动，主动轴4带动其上的旋转齿轮副主齿轮1001一起作旋转运动。由于旋转齿轮副主齿轮1001与旋转齿轮副从齿轮1002外啮，因此将带动旋转齿轮副从齿轮1002作旋转运动，从而与旋转齿轮副从齿轮1002固定的升降组件14也作同样的旋转运动，最终带动工作台13作旋转运动。

功能二的实现形式：

移动平台不转，电磁离合器通电时，电机1带动主动轴4作旋转运动，主动轴4带动其上的旋转齿轮副主齿轮1001一起作旋转运动。由于旋转齿轮副主齿轮1001与旋转齿轮副从齿轮1002外啮，因此将带动旋转齿轮副从齿轮1002作旋转运动，从而与旋转齿轮副从齿轮1002固定的升降组件14也作同样的旋转运动，最终带动工作台13作旋转运动。

与其同时，由于电磁离合器通电，衔铁703具有吸引力，吸引着升降齿轮副主齿轮801一起随之旋转。由于升降齿轮副从齿轮802与升降齿轮副主齿轮801外啮合，因此也将也随之旋转。固定于升降齿轮副从齿轮802上的升降丝杠1501也作将同样的旋转运动。

由于导向柱1703限制了升降螺母1502的旋转运动，所以在升降丝杠1501转动时，升降螺母1502两边的突缘和与其固定的导向滑块1701、1702在导向柱1703上滑动，使升降螺母1502只做升降运动。

上升过程时，升降螺母1502带动升轴承1601向上运动，升轴承1601带动与其接触的升降组件14向上运动，从而带动工作台13上升。

下降过程时，升降螺母1502带动降轴承1602向下运动，降轴承1602带动与其接触的旋转齿轮副从齿轮向下运动。固定于旋转齿轮副从齿轮1002上的升降组件14将随之向下运动，从而带动工作台13下降。

功能三的实现形式：

在功能一的情况下，电机1以一定的转速、一定的转向旋转。此时给予额外的动力，让移动平台以同样的转速、相反的转向作旋转运动，因此第二安装板6和第一安装板2一起随移动平台旋转，从而抵消固定于第一安装板2上的电机1带来的旋转运动，从而使工作台13在移动平台旋转的同时对地不作旋转运动。

功能四的实现形式：

在功能二的情况下，电机1以一定的转速、一定的转向旋转。此时给予额外的动力，让移动平台以同样的转速、相反的转向作旋转运动，因此第二安装板6和第一安装板2一起随移动平台旋转，从而抵消固定于第一安装板2上的电机1带来的旋转运动，从而使工作台13在移动平台旋转的同时对地不作旋转运动，只作升降运动。

本发明优化了旋转升降装置，利用电磁离合器的通断电来实现是否作升降运动的转换，利用移动平台和电机的旋转是否抵消来实现是否让该装置对地不旋转的转换，从而实现四种工作方式。

该装置制作简便，成本较低，功能多样，便于控制，可应用于物流仓储、生产制造、图书馆和邮局等领域。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，包括电机、电磁离合器、升降齿轮副、旋转齿轮副、升降丝杠、升降螺母、导向装置和工作台；

所述电机驱动旋转齿轮副旋转，或通过电磁离合器同时驱动旋转齿轮副与升降齿轮副旋转；

所述旋转齿轮副与工作台固定连接，带动工作台旋转；

所述升降齿轮副与升降丝杠固定连接，升降螺母与升降丝杠螺纹连接，且导向装置限制升降螺母的转动，使升降丝杠转动时驱动升降螺母做直线运动，从而使升降螺母带动工作台升降。

2.根据权利要求1所述的用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，所述导向装置包括导向滑块以及竖向的导向柱；所述导向滑块套装在导向柱上，且导向滑块与所述升降螺母固接。

3.根据权利要求2所述的用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，还包括升降组件；所述升降组件为套筒式结构，其上端与工作台固接，下端与旋转齿轮副的从齿轮固接。

4.根据权利要求3所述的用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，所述升降组件的内壁固接升轴承和降轴承；所述升降螺母卡在所述升轴承与降轴承之间，通过升轴承与降轴承带动升降组件运动。

5.根据权利要求1所述的用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，所述旋转齿轮副的主齿轮厚度较大，旋转齿轮副的从齿轮厚度较小，所述旋转齿轮副的从齿轮在升降时始终与旋转齿轮副的主齿轮保持啮合。

6.根据权利要求1所述的用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，所述电机的输出端与主动轴连接；所述电磁离合器、升降齿轮副的主齿轮以及旋转齿轮副的主齿轮依次安装在所述主动轴上。

7.根据权利要求6所述的用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，所述电磁离合器与旋转齿轮副的主齿轮与所述主动轴为固定连接，所述升降齿轮副的主齿轮通过轴承与所述主动轴连接。

8.根据权利要求7所述的用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，所述电磁离合器包括衔铁，在通电时，电磁离合器通过吸力带动升降齿轮副的主齿轮一起转动。

9.根据权利要求1～8任一项所述的用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，

在移动平台不转动且电磁离合器不通电时，电机带动旋转齿轮副转动，从而带动工作台旋转；

在移动平台不转动且电磁离合器通电时，电机带动旋转齿轮副转动，从而带动工作台旋转；同时电磁离合器带动升降齿轮副转动，从而通过升降丝杠带动升降螺母做直线运动，带动工作台升降。

10.根据权利要求1～8任一项所述的用于移动平台的旋转升降装置，其特征在于，

在移动平台转动且电磁离合器不通电时，电机带动旋转齿轮副以与移动平台转速相同、转向相反的方式旋转，从而使工作台在移动平台旋转的同时对地不作旋转运动；

在移动平台转动且电磁离合器通电时，电机带动旋转齿轮副以与移动平台转速相同、转向相反的方式旋转；同时电磁离合器带动升降齿轮副转动，从而通过升降丝杠带动升降螺母做直线运动，带动工作台在移动平台旋转的同时对地不作旋转运动，只作升降运动。