CN109605423A - 升降装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降装置及机器人，该升降装置包括：直线导轨、滑动部和驱动元件，直线导轨沿竖直方向设置，滑动部包括滑块和承载部，滑块与直线导轨滑动连接，承载部一端与滑块垂直连接，另一端沿水平方向设置有承载台，驱动元件与滑块连接，驱动滑块在直线导轨上沿竖直方向上下移动。上述的升降装置具有结构简单、使用方便，且升降平稳性高的有益效果。相应地，本发明还提供一种采用上述升降装置的机器人。

Description

升降装置及机器人

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种升降装置及机器人。

背景技术

升降装置应用于人们生活的方方面面，目前，市场上普遍使用的升降装置大多采用螺杆旋转式升降结构。螺杆旋转式升降结构由于螺纹配合的间隙，且承载能力低，会导致传动过程不稳定，并且，如果螺杆角度偏斜容易出现卡死，使得升降平稳性差。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种升降装置，以解决传统升降装置存在的升降平稳性差的技术问题

本发明的另一个目的在于提出一种机器人，通过应用上述升降装置，能够提高升降平稳性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种升降装置，包括：

直线导轨，沿竖直方向设置；

滑动部，包括滑块和承载部，滑块与直线导轨滑动连接，承载部一端与滑块连接，另一端沿水平方向设置有承载台；

驱动元件，与滑块连接，且能够驱动滑块在直线导轨上沿竖直方向上下移动。

在其中一个实施例中，直线导轨的上端和下端均设置有限位部，滑块上设置有限位块，限位块能够随滑块一起沿直线导轨上下移动，当滑块移动到直线导轨的上端或下端时，限位块与对应的限位部抵接。

在其中一个实施例中，限位部处安装有限位传感器。

在其中一个实施例中，上述的升降装置还包括固定座，固定座与直线导轨连接。

在其中一个实施例中，上述的升降装置还包括电磁铁，电磁铁设置在承载台上。

在其中一个实施例中，上述的升降装置还包括铁块，铁块被配置为安装于被升降物品的底部，铁块被电磁铁吸附。

在其中一个实施例中，上述的升降装置还包括导向件，导向件被配置为安装于被升降物品的底部，导向件上开设有用于容置承载台的导向槽。

在其中一个实施例中，驱动元件为电动推杆。

在其中一个实施例中，滑块与承载部一体成型。

本发明还提供一种机器人，包括上述任一项的升降装置。

采用上述的升降装置升降物品时，将待升降的物品放置在承载台上，之后启动驱动元件驱动滑动部在直线导轨上滑动，带动承载部沿竖直方向上下移动即实现物品升降。上述的升降装置结构简单、使用方便，并且，上述的升降装置采用直线导轨引导滑块升降，能够保证滑块始终沿着竖直方向运动而不会发生倾斜，升降稳定可靠，有效提高升降平稳性。应用上述升降装置的机器人，能够有效提高升降平稳性。

附图说明

图1是一个实施例中升降装置的结构示意图；

图2是一个实施例中升降装置的升降状态示意图；

图3是一个实施例中升降装置与被升降物品连接的结构示意图；

图4是图3中沿A-A方向的结构剖视图；

图5是一个实施例中导向件与被升降物品连接结构的剖视图；

图6是一个实施例中机器人的结构示意图。

附图标记说明：

10-升降装置，20-机器人本体，30-被升降物品，40-垃圾桶；

11-直线导轨，12-滑动部，13-驱动元件，14-导向件，15-电磁铁，16-铁块，17-固定座；

111-微动开关，121-滑块，122-承载部，123-承载台，124-限位块,141-导向槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

请参阅图1，一实施例的升降装置10包括：直线导轨11、滑动部12和驱动元件13。直线导轨11沿竖直方向设置，滑动部12包括滑块121和承载部122，滑块121与直线导轨11滑动连接，承载部122一端与滑块121垂直连接，另一端沿水平方向设置有承载台123；驱动元件13与滑块121连接，驱动元件13能够驱动滑块121在直线导轨11上沿竖直方向上下移动。

采用上述的升降装置10升降物品时，将待升降的物品放置在承载台123上，之后启动驱动元件13驱动滑块121在直线导轨11上滑动，带动承载部122沿竖直方向上下移动即实现物品升降。上述的升降装置10结构简单、使用方便，并且，上述的升降装置20采用直线导轨引导滑块121升降，能够保证滑动部12始终沿着竖直方向运动而不会发生倾斜，升降稳定可靠，有效提高升降平稳性。

如图1、图2所示，在一个实施例中，直线导轨11的上端和下端均设置有限位部，滑动部12上设置有限位块124，限位块124能够随滑动部12一起沿直线导轨11上下移动，当滑块121移动到直线导轨11的上端或下端时，限位块124与对应的限位部抵接。具体地，本实施例中，在直线导轨11上设置限位部，并在滑动部12上设置限位块124，通过限位部和限位块124对滑动部12进行升降限位，以避免滑动部12滑动超出升降行程，能够进一步提高升降装置10的升降平稳性。

进一步地，在一个实施例中，限位部处安装有限位传感器。本实施例中，在限位部处安装限位传感器来检测限位块124，能够精确地控制滑动部12的升降行程。具体地，在一个实施例中，限位传感器为微动开关111。

在一个实施例中，升降装置10还包括固定座17，固定座17用于安装固定直线导轨11，以提高直线导轨11的安装稳定性。直线导轨11可通过固定座17与升降装置10的安装主体的支架(如机器人支架或升降系统支架)连接，确保直线导轨11安装稳定可靠。

如图3至图5所示，在一个实施例中，升降装置10还包括导向件14，导向件14被配置为安装于被升降物品30的底部，导向件14上开设有用于容置承载台123的导向槽141。具体地，导向槽的槽壁倾斜设置，形成导向斜面，导向件14安装在被升降物品30的底部，当将被升降物品30放置到承载台123上时，承载台123能够沿导向斜面快速滑入导向槽141内，从而能够方便承载台123与被升降物品30快速对准，有助于提高升降效率。

在一个实施例中，升降装置10还包括电磁铁15，电磁铁15设置在承载台123上。具体地，当被升降物品30为铁质物品时，电磁铁15可以在升降装置10对被升降物品30进行升降的过程中吸附被升降物品30，可以使得被升降物品30在升降运动过程中保持稳定而不会晃动，能够进一步提高升降平稳性。

进一步地，在一个实施例中，升降装置10还包括铁块16，铁块16被配置为安装于被升降物品30的底部，且铁块16被电磁铁15吸附。本实施例中，升降装置10还包括铁块16，将铁块16安装到被升降物品30的底部，在被升降物品30升降过程中，电磁体15可以吸附铁块16，从而使被升降物品30不会发生晃动，通过设置铁块16可以实现电磁体15对任何材质的被升降物品30进行吸附，不再仅限于铁质物品，有效扩大了适用范围。具体地，本实施例中，铁块16设置在导向件14上，能够节省安装空间，且铁块16可随导向件14一同完成安装，方便铁块16安装操作。

在一个实施例中，上述的驱动元件13包括固定部和输出轴，驱动元件13的固定部与升降装置10的安装主体的支架连接，驱动元件13的输出轴与滑块121连接。在一个实施例中，驱动元件13为电动推杆，电动推杆体积小、控制精度高，适应小型物品的精确升降。在其他实施例中，驱动元件13还可以为气动推杆或液压推杆，本实施例并不做具体限定。进一步地，在一个实施例中，驱动元件13上还可以安装传感器，以检测直线运动位置或设置直线限位，从而可实现驱动滑动部12的升降及位置控制。具体地，传感器可是电机编码器、设置在驱动元件13上的微动开关，及相关直线位置传感器等。

在一个实施例中，上述的升降装置10还包括控制器，控制器分别与电动推杆、微动开关111和电磁铁15连接。本实施例中，通过控制器控制电动推杆、微动开关111和电磁铁15工作，能够提高升降装置10的升降效率及升降精度。具体地，如图2中虚线部分所示，升降装置10举升物品的过程如下：首先，承载台123滑入导向槽内后，控制器控制电磁铁15和电动推杆通电，电磁铁15吸附铁块16，电动推杆推动滑块121沿直线导轨11向上运动，当限位块124触碰直线导轨11上端的微电开关111时，控制器控制电动推杆和电磁铁15断电，电动推杆停止运动，电磁铁15也不再吸附铁块16，物品被举升到位，可以从升降装置上取下。进一步地，如图2中实线部分所示，使用升降装置10使物品下降的过程如下：首先，承载台123滑入导向槽内后，控制器控制电磁铁15和电动推杆通电，电磁铁15吸附铁块16，电动推杆推动滑块121沿直线导轨11向下运动，当限位块124触碰直线导轨11下端的微电开关111时，控制器控制电动推杆和电磁铁15断电，电动推杆停止运动，电磁铁15也不再吸附铁块16，物品被下降到位，可以从升降装置10上取下。

在一个实施例中，滑块121与承载部122一体成型。滑块121与承载部122一体成型能够提高滑动部12的结构稳定性，有助于进一步提高升降装置10的升降稳定性。

本发明还提供一种机器人，该机器人包括上述任一项的升降装置10，本实施例的机器人采用上述的升降装置10，能够有效提高升降平稳性。具体地，上述的机器人可以但不局限于为应用于垃圾搬运领域。

如图6所示，在一个实施例中，上述的机器人应用于垃圾搬运领域，机器人包括升降装置10、机器人本体20和垃圾桶40，升降装置10安装在机器人本体20上，垃圾桶40位于机器人本体20上方，且垃圾桶40与升降装置10可拆卸连接，机器人本体20能够带动升降装置10移动到垃圾桶40下方以升降垃圾桶40实现对垃圾桶40进行取放操作。具体地，垃圾桶40使用时放置在垃圾桶固定架上，当垃圾桶40内盛满垃圾后，机器人本体20带动升降装置10移动到垃圾桶40下方，升降装置10举升垃圾桶40将垃圾桶40从垃圾桶固定架上取下，之后机器人本体20移动带动垃圾桶40移动到垃圾回收位置清除垃圾桶40内的垃圾后再将垃圾桶40运回垃圾桶固定架处升降装置10下降，将垃圾桶40放置到垃圾桶固定架上。

具体地，升降装置10的固定座和驱动元件均与机器人本体20的支架连接，垃圾桶40底部设置有导向件和铁块。进一步地，垃圾桶40上部设置有挂钩，垃圾桶40通过挂钩悬挂于垃圾桶固定架上，垃圾桶支架上设置有与挂钩匹配的挂钩卡座，挂钩与挂钩卡座可拆卸连接。更进一步地，挂钩与挂钩卡座上均设置有导向斜面，以方便挂钩与挂钩卡座连接时快速对准。

上述机器人的具体工作过程如下：首先，当垃圾桶40内盛满垃圾后，机器人本体20带动升降装置10移动到垃圾桶40下方；之后，升降装置10的电磁铁和电动推杆通电，电动推杆推动滑块121沿直线导轨向上运动，电磁铁吸附铁块，垃圾桶40与承载台连接，电动推杆继续推动滑块121沿直线导轨向上运动带动垃圾桶40向上运动使挂钩脱离挂钩卡座，将垃圾桶40从垃圾桶固定架上取下；之后，电动推杆断电，电磁铁继续通电，机器人本体20移动，带动垃圾桶40移动到垃圾回收位置，机器人本体20带动垃圾桶40移动过程中电磁体吸附铁块，确保垃圾桶40在搬运移动过程中不会发生翻倒；当移动到垃圾回收位置后，电磁铁断电，电磁铁不再吸附铁块，可以将垃圾桶40从升降装置10的承载台上取下将垃圾桶40内的垃圾倒出，倒出垃圾后再将垃圾桶放置到承载台上，此时，电磁铁通电，电磁铁吸附铁块；之后，机器人本体20带动垃圾桶移动到垃圾桶固定架旁边，移动到位后，电动推杆通电，电动推杆推动滑块121沿直线导轨向下运动，带动垃圾桶40向下运动，随垃圾桶40向下运动，挂钩与挂钩卡座卡接，当挂钩与挂钩卡座卡接到位后，垃圾桶40被放置到垃圾桶固定架上，完成垃圾桶40放置操作。进一步地，完成垃圾桶40放置操作后，将电动推杆和电磁铁断电，使垃圾桶40和承载台分离，机器人本体20可带动升降装置10移出至其它工位进行垃圾桶40搬运操作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种升降装置，其特征在于，包括：

直线导轨，沿竖直方向设置；

滑动部，包括滑块和承载部，所述滑块与所述直线导轨滑动连接，所述承载部一端与所述滑块连接，另一端沿水平方向设置有承载台；

驱动元件，与所述滑块连接，且能够驱动所述滑块在所述直线导轨上沿竖直方向上下移动。

2.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述直线导轨的上端和下端均设置有限位部，所述滑块上设置有限位块，所述限位块能够随所述滑块一起沿所述直线导轨上下移动，当所述滑块移动到所述直线导轨的上端或下端时，所述限位块与对应的所述限位部抵接。

3.根据权利要求2所述的升降装置，其特征在于，所述限位部处安装有限位传感器。

4.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，还包括固定座，所述固定座与所述直线导轨连接。

5.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，还包括电磁铁，所述电磁铁设置在所述承载台上。

6.根据权利要求5所述的升降装置，其特征在于，还包括铁块，所述铁块被配置为安装于被升降物品的底部，所述铁块被所述电磁铁吸附。

7.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，还包括导向件，所述导向件被配置为安装于被升降物品的底部，所述导向件上开设有用于容置所述承载台的导向槽。

8.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，所述驱动元件为电动推杆。

9.根据权利要求1至8任一项所述的升降装置，其特征在于，所述滑块与所述承载部一体成型。

10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的升降装置。