CN107140574A - 组合式升降平台及移动机器人 - Google Patents

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吴礼银
佘文志
谢亮
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Abstract

本发明提供了一种组合式升降平台及移动机器人，组合式升降平台包括：底板；升降板；滚珠丝杆组件，固定在底板上，滚珠丝杆组件包括丝杆和滚珠副，滚珠副设置在丝杆上，并随丝杆的转动作直线运动；一对交叉臂组件，每个交叉臂组件包括中部铰接在一起的第一臂和第二臂；第一臂的底端与滚珠副固定连接，第一臂的底端还与底板滑动连接；第一臂的顶端与升降板转动连接；第二臂的底端与底板转动连接，第二臂的顶端与升降板滚动连接。与现有技术相比，本发明提供的组合式升降平台通过滚珠丝杆组件和交叉臂组件的组合应用，提高了升降平台的效率，且所占空间较小，便于安装。

Description

组合式升降平台及移动机器人
技术领域
本发明涉及移动机器人，尤其涉及一种组合式升降平台及移动机器人。
背景技术
工业上通常使用移动机器人来进行载物或对货物进行移动，移动机器人上设置有升降平台，以通过升降来对货物进行自动装卸。
现有技术中的移动机器人的升降平台采用交叉臂的结构，通过液压或气压驱动，推动交叉臂作上下动作，带动升降平台完成升降。现有技术中的交叉臂具有如下缺陷：1、液压或气压驱动导致效率低下；2、安装空间大，应用不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种组合式升降平台及移动机器人，以解决现有技术中的问题，提高工作效率，减少安装空间。
本发明提供了一种组合式升降平台，其中，包括：
底板；
升降板；
滚珠丝杆组件，固定在所述底板上，所述滚珠丝杆组件包括丝杆和滚珠副，所述滚珠副设置在所述丝杆上，并随所述丝杆的转动作直线运动；
一对交叉臂组件，每个交叉臂组件包括中部铰接在一起的第一臂和第二臂；所述第一臂的底端与所述滚珠副固定连接，所述第一臂的底端还与所述底板滑动连接；所述第一臂的顶端与所述升降板转动连接；所述第二臂的底端与所述底板转动连接，所述第二臂的顶端与所述升降板滚动连接。
如上所述的组合式升降平台，其中，优选的是，还包括连板；所述连板的中部与所述滚珠副固定连接，所述连板的两端分别与所述第一臂的底端固定连接。
如上所述的组合式升降平台，其中，优选的是，所述第一臂的底端通过滑轨组件与所述底板滑动连接；所述滑轨组件包括轨道和滑块，所述滑块通过转接块与所述第一臂的底端固定连接，所述轨道固定在所述底板上，所述滑块与所述轨道滑动配合。
如上所述的组合式升降平台，其中，优选的是，所述升降板朝向所述底板的一侧设置有传力导槽，所述第二臂的顶端固定设置有滚动轴承，所述滚动轴承与所述传力导槽相配合。
如上所述的组合式升降平台，其中，优选的是，所述第一臂和所述第二臂均为S形。
如上所述的组合式升降平台，其中，优选的是，两组交叉臂组件之间设置有支撑杆，且所述第一臂和所述第二臂之间通过所述支撑杆的端部铰接。
如上所述的组合式升降平台，其中，优选的是，所述滚珠丝杆组件还包括驱动单元，所述驱动单元通过联轴器与所述丝杆相连。
如上所述的组合式升降平台，其中，优选的是，所述驱动单元包括电机和减速器，所述电机与所述减速器相连，所述减速器通过所述联轴器与所述丝杆相连。
如上所述的组合式升降平台，其中，优选的是，所述电机为直流伺服电机。
本发明还提供了一种移动机器人，其中，包括本发明提供的组合式升降平台。
本发明提供的组合式升降平台及移动机器人，通过驱动丝杆作周向运动，丝杆运动带动丝杆上的滚珠副作直线往复运动，从而带动第一臂的底端沿着底板滑动，由于第一臂的顶端与升降板转动连接，且第二臂的底端与底板转动连接，第二臂的顶端与升降板滚动连接，因此，升降板在此运动的作用下实现升降。与现有技术相比，本发明提供的组合式升降平台通过滚珠丝杆组件和交叉臂组件的组合应用，提高了升降平台的效率，且所占空间较小，便于安装。
附图说明
图1为本发明实施例提供的组合式升降平台的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的组合式升降平台隐去升降板的结构分解图；
图3为本发明实施例提供的组合式升降平台的局部放大图；
图4为滚珠丝杆组件的结构示意图；
图5为滑轨组件的结构示意图；
图6为第二臂与升降板的滚动配合示意图。
附图标记说明：
1-底板 2-升降板 21-传力导槽 22-托块 23-减重孔 3-滚珠丝杆组件 31-丝杆32-滚珠副 33-电机 34-减速器 35-联轴器 36-滚珠丝杆固定座 37-驱动单元固定座 4-交叉臂组件 41-第一臂 42-第二臂 43-滚动轴承 44-连杆 5-连板 6-支撑杆 7-滑轨组件71-轨道 72-滑块 73-转接块
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1至3所示，本发明实施例提供了一种组合式升降平台，适用于本发明实施例提供的移动机器人，也可以用于其他带有移动功能的产品。该组合式升降平台包括底板1、升降板2、滚珠丝杆组件3和一对交叉臂组件4。
参考图4，其中，滚珠丝杆组件3固定在底板1上，包括丝杆31和滚珠副32，滚珠副32设置在丝杆31上，并随丝杆31的转动作直线运动。同时参照图1和图3，每个交叉臂组件4包括中部铰接在一起的第一臂41和第二臂42；第一臂41的底端与滚珠副32固定连接，第一臂41的底端还与底板1滑动连接；第一臂41的顶端与升降板2转动连接；第二臂42的底端与底板1转动连接，第二臂42的顶端与升降板2滚动连接。
丝杆31作周向运动，带动丝杆31上的滚珠副32作直线往复运动，从而带动第一臂41的底端沿着底板1滑动，由于第一臂41的顶端与升降板2转动连接，且第二臂42的底端与底板1转动连接，第二臂42的顶端与升降板2滚动连接，因此，升降板2在此运动的作用下实现升降。与现有技术相比，本发明实施例提供的组合式升降平台通过滚珠丝杆组件和交叉臂组件的组合应用，提高了升降平台的效率，且所占空间较小，便于安装。
优选的是，上述组合式升降平台还包括连板5，连板5的中部与滚珠副32固定连接，连板5的两端分别与第一臂41的底端固定连接。连板5的设置实现了滚珠副32与第一臂41的连接，从而将滚珠副32的直线运动传递到第一臂41相对于底板1的滑动。本领域技术人员可以理解的是，滚珠副32与第一臂41之间也可以通过其他方式实现连接和运动传递，在此不作进一步限定。
作为一种优选的实现方式，第一臂41的底端通过滑轨组件7与底板1滑动连接，如图5所示。该滑轨组件7包括轨道71和滑块72，滑块72通过转接块73与第一臂41的底端固定连接，轨道71固定在底板1上，滑块72与轨道71滑动配合。在整个组合式升降平台的工作过程中，滑轨组件7承受一定的侧向冲击载荷时，仍然能够高效正常工作。通过滑轨组件7能够承受侧向冲击的特点，可以补偿滚珠丝杆组件3不能承受侧向力的劣势。
作为一种具体的实现方式，第二臂42与升降板2之间的滚动连接可以通过以下方式实现：参照图6，图6为第二臂与升降板的滚动配合示意图，升降板2朝向底板1的一侧设置有传力导槽21，第二臂42的顶端固定设置有滚动轴承43，滚动轴承43与传力导槽21相配合。通过在第二臂42的顶端设置滚动轴承43，匹配在升降板2上的传力导槽21，滚动轴承43在传力导槽21内作直线滚动，将滑动摩擦副转变成滚动摩擦副，减小了摩擦力，提升了整个升降平台的运行效率和稳定性。本领域技术人员可以理解的是，传力导槽21可以是直接开设在升降板2上的凹槽，也可以是单独的板件，例如角钢，通过焊接或螺接或其他方式固定在升降板2上。优选地，一对滚动轴承43之间通过连杆44相连，在升降板2上还固定设置有托块22，托块22用于承托该连杆44，从而保证滚动轴承43与传力导槽21之间配合的稳定性。
进一步地，本实施例中，为了增加组合式升降平台坚固性，升降板2可以用钣金件做材料，但是由于钣金件会增加组合式升降平台的整体重量，为了减轻升降板2和组合式升降平台整体的重量，可以在升降板2上设置减重孔23，如图6中在升降板2上设置的适当尺寸的圆柱形减重孔23，圆柱形减重孔23的数量和分布可以根据升降板2的形状进行设置。根据实际情况，减重孔23的形状除了圆柱形还可以设置为抛物线型和桶形等，在此不对减重孔的形状、数量和分布做限定。
为了实现最大的升程和降程，可以设置第一臂41和第二臂42均为S形。本领域技术人员可以理解的是，第一臂41和第二臂42也可以是其他的形状，在此不作具体限定。
进一步地，两组交叉臂组件4之间设置有支撑杆6，参照图1和图2，且第一臂41和第二臂42之间通过该支撑杆6的端部铰接，同时支撑杆6起到连接两组交叉臂组件的作用，提高了整个交叉臂组件的运动稳定性。
继续参照图4所示，滚珠丝杆组件3还可以进一步包括驱动单元，该驱动单元通过联轴器35与丝杆31相连，以驱动丝杆31沿周向运动。驱动单元可以包括电机33和减速器34，电机33可以是直流伺服电机，电机33与减速器34相连，减速器34通过联轴器35与丝杆31相连。电机33旋转运动带动丝杆31作周向运动，同时驱动丝杆31上的滚珠副32作直线往复运动，滚珠副32带动第一臂41沿着底板1滑动，进而实现第一臂41和第二臂42带动升降板2作升降运动。滚珠丝杆组件3还可以包括滚珠丝杆固定座36和驱动单元固定座37，滚珠丝杆固定座36与底板1固定连接，用于为丝杆31和滚珠副32提供支撑。驱动单元固定座37与底板1固定连接，用于为驱动单元提供支撑。本发明实施例还提供了一种移动机器人，包括本发明任意实施例提供的组合式升降平台。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种组合式升降平台，其特征在于，包括：
底板；
升降板；
滚珠丝杆组件，固定在所述底板上，所述滚珠丝杆组件包括丝杆和滚珠副，所述滚珠副设置在所述丝杆上，并随所述丝杆的转动作直线运动；
一对交叉臂组件，每个交叉臂组件包括中部铰接在一起的第一臂和第二臂；所述第一臂的底端与所述滚珠副固定连接，所述第一臂的底端还与所述底板滑动连接；所述第一臂的顶端与所述升降板转动连接；所述第二臂的底端与所述底板转动连接，所述第二臂的顶端与所述升降板滚动连接。
2.根据权利要求1所述的组合式升降平台，其特征在于，还包括连板；所述连板的中部与所述滚珠副固定连接，所述连板的两端分别与所述第一臂的底端固定连接。
3.根据权利要求2所述的组合式升降平台，其特征在于，所述第一臂的底端通过滑轨组件与所述底板滑动连接；所述滑轨组件包括轨道和滑块，所述滑块通过转接块与所述第一臂的底端固定连接，所述轨道固定在所述底板上，所述滑块与所述轨道滑动配合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的组合式升降平台，其特征在于，所述升降板朝向所述底板的一侧设置有传力导槽，所述第二臂的顶端固定设置有滚动轴承，所述滚动轴承与所述传力导槽相配合。
5.根据权利要求1-3任一项所述的组合式升降平台，其特征在于，所述第一臂和所述第二臂均为S形。
6.根据权利要求1-3任一项所述的组合式升降平台，其特征在于，两组交叉臂组件之间设置有支撑杆，且所述第一臂和所述第二臂之间通过所述支撑杆的端部铰接。
7.根据权利要求1所述的组合式升降平台，其特征在于，所述滚珠丝杆组件还包括驱动单元，所述驱动单元通过联轴器与所述丝杆相连。
8.根据权利要求7所述的组合式升降平台，其特征在于，所述驱动单元包括电机和减速器，所述电机与所述减速器相连，所述减速器通过所述联轴器与所述丝杆相连。
9.根据权利要求8所述的组合式升降平台，其特征在于，所述电机为直流伺服电机。
10.一种移动机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的组合式升降平台。
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