CN111115492A - 卷尺升降机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷尺升降机，卷尺升降机包括：底盘；升降平台，升降平台设在底盘的上方；多个驱动组件，每个驱动组件连接在升降平台与底盘之间，以用于带动升降平台升降，每个驱动组件包括：两个相对设置的卷尺，每个卷尺的上端连接在升降平台的底部；收卷装置，收卷装置设置在底盘上且用于收卷对应的卷尺，其中，卷尺从收卷装置伸出的部分竖直设置以支撑升降平台，且两个卷尺的竖直部分卡接配合。通过升降平台与驱动组件的组合，驱动组件中的收卷装置和两个平行设置的卷尺相互配合，使得升降平台能够随着驱动组件的运动而上下移动，可以提升了机器人的工作范围，进而提升了机器人的工作效率。

Description

卷尺升降机

技术领域

本发明涉及升降机技术领域，特别涉及一种卷尺升降机。

背景技术

随着机器人在我国的广泛应用，尤其是工业互联网概念的提出，多个机器人之间的协同工作成为机器人系统的工作常态，机器人上下移动也急需寻找一个合理的运动机构。

从国内外的研究情况看，多机器人的协同控制系统大多数为同一固定平台，而机器人能够上下运动会使其效率提高。目前沿轨道行走的行走机器人在运动中由于路径受限，且控制方式不够灵活，系统的复杂性高，想实现上下运动的效果困难，工作效率低。因此需要一种新型结构的升降机来解决以上问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种卷尺升降机，该升降机设置有驱动组件，可以通过驱动组件运转来实现卷尺升降机的升降。

根据本发明实施例的卷尺升降机，包括：底盘、升降平台和多个驱动组件，所述升降平台地设在所述底盘的上方，每个所述驱动组件连接在所述升降平台与所述底盘之间，以用于带动所述升降平台升降，每个所述驱动组件包括：两个相对设置的卷尺和收卷装置，每个所述卷尺的上端连接在所述升降平台的底部，所述收卷装置设置在所述底盘上且用于收卷对应的所述卷尺，其中，所述卷尺从所述收卷装置伸出的部分竖直设置以支撑所述升降平台，且两个所述卷尺的竖直部分卡接配合。

根据本发明实施例的卷尺升降机，通过升降平台与多个驱动组件的组合，以及驱动组件中的收卷装置和两个相对设置的卷尺相互配合，使得升降平台能够随着驱动组件的运动在上下方向上升降，进而实现机器人的升降，与传统的机器人相比可以提升轨道机器人的工作范围，并且也可以提升轨道机器人的工作效率。

根据本发明的一些实施例，所述收卷装置包括：两个卷尺盒和两个驱动件，两个所述卷尺盒设置在所述底盘上且间隔设置，两个所述卷尺容置于所述卷尺盒内且相对所述卷尺盒可伸入和伸出，两个所述驱动件设置在所述底盘上且分别用于驱动对应的所述卷尺伸入和伸出所述卷尺盒，以改变所述竖直部分的高度。

根据本发明的一些实施例，两个所述驱动件均包括：驱动电机和驱动轮，所述驱动轮套设固定在所述驱动电机的电机轴上，两个所述驱动件的驱动轮均位于两个所述卷尺的外侧。

根据本发明的一些实施例，两个所述卷尺均对应设置有凸起和凹槽中的一种，所述驱动轮设置有凸起和凹槽中的另一种，所述凸起和所述凹槽配合。

根据本发明的一些实施例，两个所述卷尺均对应设置有多个在长度方向间隔的凹槽，每个所述凹槽的上端和下端均设置有卡接头，两个所述卷尺上的所述卡接头相对设置且卡接配合。

根据本发明的一些实施例，位于所述凹槽的两个所述卡接头呈八字形设置，位于所述凹槽上端的所述卡接头朝向斜下方设置且位于所述凹槽下端的所述卡接头朝向斜上方设置，两个所述卷尺结构相同且两个所述卷尺的所述凹槽相错设置，以使两个所述卷尺上的方向相反的两个所述卡接头卡接配合。

根据本发明的一些实施例，所述卡接头为柔性卡接头。

根据本发明的一些实施例，所述收卷装置还包括：两个压紧轮，两个所述压紧轮相对设置且设置在两个所述卷尺的竖直部分的下端。

根据本发明的一些实施例，所述卷尺的横截面为C形，两个所述卷尺卡接后的横截面积为X形。

根据本发明的一些实施例，所述驱动组件为三组，三组驱动组件在所述底盘上间隔设置。

根据本发明的一些实施例，三组所述驱动组件的所述卷尺在所述升降平台的底部上连线所形成的形状为正三角形。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是卷尺升降机的平面示意图；

图2是驱动组件的一方面结构示意图；

图3是驱动组件的另一方面结构示意图；

图4是驱动组件的整体结构示意图；

图5是卡接头卡接配合结构示意图；

图6是驱动轮的结构示意图。

附图标记：

100：卷尺升降机；

10：底盘；

20：升降平台；

30：驱动组件；31：卷尺；311：凹槽；312：卡接头；32：收卷装置；321：卷尺盒；322：驱动轮；3221：凸起；323：压紧轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的卷尺升降机100，该卷尺升降机100应用于轨道机器人中。其中，轨道机器人可以包括：轨道机器人本体和卷尺升降机100，卷尺升降机100可以设在轨道机器人本体的下方，该卷尺升降机100可以起到升降轨道机器人本体的作用。

如图1所示，根据本发明实施例的卷尺升降机100可以包括：底盘10、升降平台20和多个驱动组件30，升降平台20设在底盘10的上方，多个驱动组件30分别设置在底盘10和升降平台20之间，多个驱动组件30可以起到驱动升降平台20相对底盘10升降的作用。轨道机器人本体设在升降平台20上方，升降平台20在上下移动时可以带动轨道机器人本体上下移动，从而可以提升轨道机器人的工作范围，扩大轨道机器人的应用范围，以及可以提高轨道机器人的工作效率。

如图1和图3所示，每个驱动组件30包括：收卷装置32和两个相对设置的卷尺31。每个驱动组件30连接在升降平台20与底盘10之间用于带动升降平台20升降，通过使用驱动组件30的驱动作用来带动升降平台20，升降平台20在上下移动过程中实现轨道机器人的上下移动，从而可以使轨道机器人的运动范围更加广泛。

如图1所示，卷尺31的上端连接升降平台20的底部，收卷装置32设置在底盘10上，而且收卷装置32用于收卷对应的卷尺31，卷尺31从收卷装置32伸出的部分竖直设置以支撑所述升降平台20，而且两个卷尺31的竖直部分卡接配合，将两个卷尺31的竖直部分卡接配合，可以提升卷尺31的支撑稳定性，保证卷尺31在驱动过程中不会因为单个卷尺31的稳定性差而出现故障。

具体的，卷尺31的下端与收卷装置32相连，卷尺31的下端可以收卷地设在收卷装置32上以带动升降平台20沿上下方向移动，通过收卷装置32将卷尺31整理在收卷装置32中，不仅可以提升驱动组件30的驱动性能，而且可以保证驱动组件30在驱动过程中不会出现卷尺31相互影响造成卷尺升降机100的故障，提升卷尺升降机100的使用安全性，此外，使用收卷装置32可以保证驱动组件30的正常运行。

由此，通过升降平台20与多个驱动组件30的组合，通过驱动组件30中的收卷装置32和两个相对设置的卷尺31相互配合，使得升降平台20能够随着驱动组件30的运动而上下移动，进而实现卷尺升降机100的升降作用，提升轨道机器人的工作范围，从而可以轨道提升机器人的工作效率。

参照图2，收卷装置32包括：两个卷尺盒321和两个驱动件，两个卷尺盒321设置在底盘10上，而且两个卷尺盒321间隔设置，两个卷尺31容置于卷尺盒321内，而且两个卷尺31相对卷尺盒321可以伸入和伸出，通过收卷装置32将卷尺31整理在卷尺盒321中，可以使驱动组件30能够更好的带动卷尺31，提升驱动组件30的性能，而且保证驱动组件30在驱动过程中不会出现相邻两个卷尺31相互碰触摩擦造成卷尺升降机100的故障，可以提升卷尺升降机100的使用安全性。

如图3所示，两个驱动件设置在底盘10上，而且两个驱动件分别用于驱动对应的卷尺31伸入和伸出卷尺盒321，以改变竖直部分的高度。通过收卷装置32中驱动件的驱动，可以实现卷尺31随着升降平台20上升或下降时从卷尺盒321中伸出或者进入，并且通过设置驱动件，可以为驱动组件30提供动力，实现驱动组件30带动升降平台20的升降。

进一步的，卷尺31的宽度小于卷尺盒321盒口的宽度，通过将卷尺31的宽度设置成小于卷尺盒321盒口的宽度，可以实现卷尺31能够被卷尺盒321收入或伸出，保证卷尺升降机100的正常工作。

此外，两个驱动件均包括：驱动电机和驱动轮322，驱动轮322套设固定在驱动电机的电机轴上，并且两个驱动件的驱动轮322均位于两个卷尺31的外侧，在正常使用中，驱动电机可以通过电机轴带动驱动轮322，从而实现驱动轮322的旋转带动卷尺31在上下方向上移动，进而实现升降平台20在上下方向上的升降。

具体的，卷尺盒321为两个，两个卷尺31一一对应地收卷在两个卷尺盒321内，驱动轮322为两个，两个驱动轮322一一对应地驱动两个卷尺31移动，也就是说一个卷尺盒321对应一个卷尺31和一个驱动轮322，这样可以保证两个卷尺31都有对应的卷尺盒321，以及每个卷尺31都会有与之对应的驱动轮322，这样不仅可以提高卷尺31的传动稳定性，而且使用两个驱动轮322可以保证驱动组件30的动力充足。

除此以外，两个卷尺31位于两个驱动轮322之间，将两个卷尺31设在两个驱动轮322之间，可以实现卷尺升降机100的快速升降，以及可以节省卷尺31的使用，除此以外还可以节省驱动组件30的占地空间，保证卷尺升降机100的运行稳定。

此外，卷尺31均对应设置有凸起3221和凹槽311中的一种，驱动轮322设置有凸起3221和凹槽311中的另一种，凸起和凹槽311配合。也就是说，通过卷尺31与驱动轮322之间的凸起与凹槽311的配合，可以实现驱动轮322带动卷尺31一起运动，从而可以将驱动轮322的转动变换为升降平台20的上下移动，进而可以实现卷尺升降机100的升降动作。

参照图5，两个卷尺31均对应设置有多个在长度方向间隔的凹槽311，通过卷尺31上设有沿卷尺31的长度方向等间隔设置的凹槽311，以及驱动轮322上设有沿驱动轮322的周向等间隔设置的凸起3221，相邻凸起3221之间的距离与相邻凹槽311之间的距离相等，凸起3221配合容纳在凹槽311内，将凹槽311设置在卷尺31上，凸起3221设在驱动轮322上，通过凸起3221与凹槽311的相互配合，可以实现驱动轮322带动卷尺31一同运动，保证驱动组件30驱动的稳定性，此外，相邻凸起3221之间的距离与相邻凹槽311之间的距离相等可以实现凸起3221与凹槽311之间的吻合，提升凸起3221与凹槽311之间的相互配合稳定性。

如图5所示，每个凹槽311的上端和下端均设置有卡接头312，两个卷尺31上的卡接头312相对设置且卡接配合，通过卡接头312可以将两个卷尺31中位于升降平台20与收卷装置32之间的部分卡接在一起形成一个组合卷尺，因为组合卷尺的强度比单个卷尺31的强度要高，这样可以提升卷尺31的传动稳定性，进一步保证卷尺升降机100的正常运行，此外，卡接头312的适配卡接的方法简单，在卡接头312配合形成卡接部的情况下，提升卷尺31的传动稳定性，保证卷尺升降机100的正常运行，此外卡接头312的制作简单，易于得到，可以简化生产工序，进而减少生产成本。

并且，位于凹槽311的两个卡接头312呈八字形设置，也就是说，凹槽311上端的卡接头312朝向斜下方设置，而且位于凹槽311下端的卡接头312朝向斜上方设置，凹槽311上端的卡接头312与凹槽311下端的卡接头312两者之间结构相同，并且两个卡接头312呈八字形设置，将同一凹槽311上的两个卡接头312设置成八字形可以实现两个卷尺的卡接头312之间的相错卡接。

此外，两个卷尺31结构相同，而且两个卷尺31的凹槽311相错设置，以使两个卷尺31上的方向相反的两个卡接头312卡接配合。也就是说，一个卷尺31上的斜下方设置的卡接头312与另一个卷尺31的斜上方设置的卡接头312配合，一个卷尺31上的斜上方设置的卡接头312与另一个卷尺31的斜下方设置的卡接头312配合。

此外，卡接头312为柔性卡接头312，将卡接头312设成为柔性的可以在两个卷尺31需要卡接形成组合卷尺31时候卡接方便，并且在组合卷尺31分离成两个单个卷尺31时便于分离，此外，使用柔性卡接头312可以在卡接时不会出现受力过大而对卡接头312造成损坏。

进一步的，两个卷尺31的结构相同，而且两个卷尺31成中心对称设置。如此设置的两个卷尺31可以保证卷尺31之间的作用力均匀布置，防止卷尺31因受力不均造成损坏，除此以外，使用结构相同的卷尺31能够简化卷尺31的加工成本，并且可以为维修带来方便。

如图3所示，收卷装置32还包括：两个压紧轮323，两个压紧轮323相对设置，而且两个压紧轮323设置在两个卷尺31的竖直部分的下端，两个压紧轮323相对设置，也就是说，收卷装置32其中一个压紧轮323与其中一个驱动轮322以及其中一个卷尺盒321在同一侧，收卷装置32中另一个压紧轮323与另一个驱动轮322以及另一个卷尺盒321在另一侧，压紧轮323设置在两个卷尺31的竖直部分的下端，也就是说压紧轮323与卷尺31之间可转动配合将卷尺31之间卡接头312压合卡接，从而实现卷尺31的组合，提升卷尺升降机100的传动稳定性，而且压紧轮323可以改变卷尺31的运动方向，将卷尺31的运动方向改变成在与升降平台20垂直的方向上，从而实现卷尺升降机100在与升降平台20垂直方向上的升降作用。

此外，压紧轮323的直径沿压紧轮323的轴向从中部到两端的方向逐渐减小，从而可以契合卷尺31，因为在水平方向上，卷尺31在宽度方向的中部到两侧的方向上逐渐朝向相背的方向倾斜，通过将压紧轮323直径沿压紧轮323的轴向从中部到两端的方向逐渐减小，从而使得压紧轮323与卷尺31可以契合，再通过压紧轮323的作用使得两个卷尺31形成组合卷尺31，从而提升卷尺升降机100的传动稳定性。

如图4所示，卷尺31的横截面为C形，两个卷尺31卡接后的横截面积为X形，因为压紧轮323的直径沿压紧轮323的轴向从中部到两端的方向逐渐减小，将卷尺31的横截面设置成C形可以增加卷尺31与压紧轮323之间的作用力，也就是说可以提升压紧轮323与卷尺31之间的契合度，从而增强压紧轮323的工作性能，两个卷尺31卡接后相当于两个卷尺31开口的部位相背设置，从而形成了横截面积为X形的组合卷尺31。X形的组合卷尺31可以通过组合的方式提升支撑能力，可以保证升降机的升降稳定性。

如图1所示，驱动组件30为三组，三组驱动组件30在底盘10上间隔设置，三组驱动组件30不仅可以提升驱动组件30的驱动能力，还可以使得卷尺升降机100的承载能力提升，并且，使用使用三组驱动组件30可以将升降平台20上的重量分到多个驱动组件30上，减少因受力不均而造成的驱动组件30的损坏，增加卷尺升降机100的使用寿命。

此外，三组驱动组件30的所述卷尺31在升降平台20的底部上连线所形成的形状为正三角形，通过将驱动组件30沿底盘10周向间隔布置形成正三角形，不仅可以合理利用底盘10的空间，在有限的空间里布置合理数量的驱动组件30，而且通过使用多个周向布置的驱动组件30可以保证升降平台20在升降过程中的平稳性。

下面详细描述一下根据本发明实施例的卷尺升降机100的升降原理。

上升过程：卷尺升降机100通过每个收卷装置32上的驱动电机的驱动作用，带动其中一个驱动轮322旋转，其中一个驱动轮322上的凸起3221会随着驱动轮322的旋转一起旋转，从而带动与其中一个驱动轮322对应的卷尺盒321内的一个卷尺31向外伸出，一个卷尺31上的凹槽311与其中一个驱动轮322上的凸起3221相互配合，卷尺31经过其中一个驱动轮322的驱动后，再经过两个压紧轮323将两个卷尺31压紧成一个组合卷尺，两个卷尺31通过一个卷尺31上的斜下方设置的卡接头312与另一个卷尺31的斜上方设置的卡接头312配合，一个卷尺31上的斜上方设置的卡接头312与另一个卷尺31的斜下方设置的卡接头312配合，组合卷尺的刚度比单个卷尺高，通过组合卷尺在上下方向上的上升作用，从而实现卷尺升降机100的上升过程。

下降过程：卷尺升降机100通过每个收卷装置32上的驱动电机的驱动作用带动其中一个驱动轮322旋转，其中一个驱动轮322上的凸起3221会随着驱动轮322的旋转一起旋转，从而带动与其中一个驱动轮322对应的卷尺盒321内的一个卷尺31向内伸入，一个卷尺31上的凹槽311与其中一个驱动轮上的凸起3221相互配合，在下降过程中，处于上下方向的组合卷尺经过压紧轮323后，组合卷尺会分成两个卷尺31，也就是说，组合卷尺会通过两个压紧轮323重新分成两个卷尺31，再通过驱动轮322将两个卷尺31分别收入到与驱动轮一一对于的收卷盒321中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种卷尺升降机，其特征在于，包括：

底盘；

升降平台，所述升降平台设在所述底盘的上方；

多个驱动组件，每个所述驱动组件连接在所述升降平台与所述底盘之间，以用于带动所述升降平台升降，每个所述驱动组件包括：

两个相对设置的卷尺，每个所述卷尺的上端连接在所述升降平台的底部；

收卷装置，所述收卷装置设置在所述底盘上且用于收卷对应的所述卷尺，其中，所述卷尺从所述收卷装置伸出的部分竖直设置以支撑所述升降平台，且两个所述卷尺的竖直部分卡接配合。

2.根据权利要求1所述的卷尺升降机，其特征在于，所述收卷装置包括：

两个卷尺盒，两个所述卷尺盒设置在所述底盘上且间隔设置，两个所述卷尺容置于所述卷尺盒内且相对所述卷尺盒可伸入和伸出；

两个驱动件，两个所述驱动件设置在所述底盘上且分别用于驱动对应的所述卷尺伸入和伸出所述卷尺盒，以改变所述竖直部分的高度。

3.根据权利要求2所述的卷尺升降机，其特征在于，两个所述驱动件均包括：驱动电机和驱动轮，所述驱动轮套设固定在所述驱动电机的电机轴上，两个所述驱动件的驱动轮均位于两个所述卷尺的外侧。

4.根据权利要求3所述的卷尺升降机，其特征在于，两个所述卷尺均对应设置有凸起和凹槽中的一种，所述驱动轮设置有凸起和凹槽中的另一种，所述凸起和所述凹槽配合。

5.根据权利要求4所述的卷尺升降机，其特征在于，两个所述卷尺均对应设置有多个在长度方向间隔的凹槽，每个所述凹槽的上端和下端均设置有卡接头，两个所述卷尺上的所述卡接头相对设置且卡接配合。

6.根据权利要求5所述的卷尺升降机，其特征在于，位于所述凹槽的两个所述卡接头呈八字形设置，位于所述凹槽上端的所述卡接头朝向斜下方设置且位于所述凹槽下端的所述卡接头朝向斜上方设置；

两个所述卷尺结构相同且两个所述卷尺的所述凹槽相错设置，以使两个所述卷尺上的方向相反的两个所述卡接头卡接配合。

7.根据权利要求5所述的卷尺升降机，其特征在于，所述卡接头为柔性卡接头。

8.根据权利要求3所述的卷尺升降机，其特征在于，所述收卷装置还包括：两个压紧轮，两个所述压紧轮相对设置且设置在两个所述卷尺的竖直部分的下端。

9.根据权利要求1所述的卷尺升降机，其特征在于，所述卷尺的横截面为C形，两个所述卷尺卡接后的横截面积为X形。

10.根据权利要求1所述的卷尺升降机，其特征在于，所述驱动组件为三组，三组驱动组件在所述底盘上间隔设置。

11.根据权利要求11所述的卷尺升降机，其特征在于，三组所述驱动组件的所述卷尺在所述升降平台的底部上连线所形成的形状为正三角形。

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