CN111362180B - 一种顶升装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶升装置，包括：若干个用以顶升货物的可伸缩的顶升支承座；与全部顶升支承座配合、用以带动全部顶升支承座同步顶升运动的顶升轮；与顶升轮配合连接、用以驱动顶升轮转动的顶升驱动机构。上述顶升装置通过顶升驱动机构驱动顶升轮转动，以带动全部顶升支承座同步顶升运动，从而可以提高工作效率，降低生产成本；上述设置方式通过若干个顶升支承座实现多个支撑点的同步顶升，以保证货物在顶升过程的稳定性，且顶升装置结构简单、重量较轻、占用空间小，以便于整车设计及适应多种工况；同时顶升支承座加工便利、成本较低，并能通过预装配降低顶升装置的装配难度。

Description

一种顶升装置

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，特别涉及一种顶升装置。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人在物流行业、工业环境中的应用越来越普遍。为解决物流行业、工业环境的物料搬运问题而开发的货架顶升AGV小车得到了大幅度的发展，而其中的顶升功能各有不同。

自动货物的运输过程需要实现将货物顶升到一定的高度后进行货物的存取，货物的顶升是通过自动导引运输车的顶升机构实现的。传统的自动导引运输车的顶升机构通常包括驱动电机、齿轮组件、梯形螺母和丝杠组件，驱动电机驱动齿轮组件转动，齿轮组件带动螺母旋转，使得丝杠上下移动，承载货物的托盘放置在丝杠上，从而实现货物的提升。例如CN207845070U公开了一种举升装置、移栽型自动导引运输车：通过电机带动丝杠旋转、平键作为导向将货物顶升起来；CN208632030U公开了一种顶升装置以及包括该顶升装置的自动引导车：通过电机推动四连杆系统、一根长连杆做导向，将货物顶升起来；CN109368546A公开了一种自动导引运输车及其顶升装置：通过电机推杆推动省力杠杆将货物举升起来。然而，现有技术中的顶升机构普遍具有以下缺点：

1、丝杠顶升机构加工复杂、成本高，供应商少，导致整车成本居高不下；

2、丝杠顶升机构占用空间大，不方便设计，导致整车不能满足小负载、小通道的工况要求。

3、丝杠顶升机构顶升效率低、能耗大、重量大，装配及搬运困难，整车重量也很难减轻。

4、连杆系统稳定性差、轴套磨损后货物晃动明显，容易引起安全隐患。

5、连杆系统装配、维护难度非常高，零部件数量巨大。

因此，如何能够提供一种装配简单、重量轻、稳定性高和工作效率高的顶升装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种顶升装置，该顶升装置可以减小零部件的重量和尺寸，并能够降低装配难度，同时可以提高结构的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供一种顶升装置，包括：

若干个用以顶升货物的顶升支承座，所述顶升支承座为可伸缩的顶升支承座；

与全部所述顶升支承座配合、用以带动全部所述顶升支承座同步顶升运动的顶升轮；

与所述顶升轮配合连接、用以驱动所述顶升轮转动的顶升驱动机构。

可选地，任一所述顶升支承座包括：

第一支座；

设于所述第一支座上并能够相对所述第一支座上下滑动的第二支座；

与所述第一支座和所述第二支座二者转动连接、用以传递所述顶升轮的运动与动力并能够带动所述第二支座向上运动的摆动支臂机构。

可选地，所述摆动支臂机构包括：

与所述第一支座铰接的第一支臂；

与所述第二支座铰接并与所述第一支臂转动连接的第二支臂；

设于所述第二支臂远离所述第二支座的一端的万向节机构。

可选地，所述万向节机构包括：

与所述第二支臂通过销轴连接的十字连接块；

与所述十字连接块通过轴承连接的顶轮。

可选地，所述顶升轮包括：

中心圆环；

若干个设于所述中心圆环的外侧壁上、用以挤压所述顶轮以使所述第二支臂带动所述第二支座上升的外周部。

可选地，任一所述外周部具体为空心平面状外周部。

可选地，还包括与所述顶升轮配合连接、用以供所述顶升轮转动的第一回转支承。

可选地，所述顶升驱动机构包括：

顶升电机；

与所述顶升电机相连的减速机；

与所述减速机连接并能够与所述第一回转支承的外圈啮合的第一齿轮。

可选地，所述第一回转支承的内圈固接有用以安装于整机底盘并能够承载全部所述顶升支承座和货物的安装板。

可选地，全部所述顶升支承座的上方设有用以承载货物并能够使货物旋转的回转托盘组件，所述回转托盘组件包括：

用以承载货物的托盘；

用以承载所述托盘并能够使所述托盘旋转的第二回转支承；

与全部所述顶升支承座连接、用以安装所述第二回转支承的支撑板；

用以驱动所述第二回转支承的旋转驱动机构。

相对于上述背景技术，本发明针对AGV小车的不同要求，设计了一种顶升装置，具体来说，上述顶升装置包括顶升支承座、顶升轮和顶升驱动机构，其中，若干个顶升支承座用于顶升货物，顶升支承座为可伸缩的顶升支承座；顶升轮与全部顶升支承座配合，顶升轮用于带动全部顶升支承座同步顶升运动；顶升驱动机构与顶升轮配合连接，顶升驱动机构用于驱动顶升轮转动。这样一来，上述顶升装置通过顶升驱动机构驱动顶升轮转动，以带动全部顶升支承座同步顶升运动，从而可以提高工作效率，降低生产成本；上述设置方式通过若干个顶升支承座实现多个支撑点的同步顶升，以保证货物在顶升过程的稳定性，且顶升装置结构简单、重量较轻、占用空间小，以便于整车设计及适应多种工况；同时顶升支承座加工便利、成本较低，并能通过预装配降低顶升装置的装配难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种顶升装置的整体结构示意图；

图2为图1中顶升支承座、安装板、顶升轮和第一回转支承的装配结构示意图；

图3为图1中顶升支承座、安装板、顶升轮、第一回转支承和顶升驱动机构的装配侧视图；

图4为图2中顶升支承座的结构示意图；

图5为图2中顶升轮的结构示意图。

其中：

1-顶升支承座、11-第一支座、12-第二支座、13-第一支臂、14-第二支臂、15-十字连接块、16-顶轮、2-安装板、3-顶升轮、31-中心圆环、32-外周部、4-第一回转支承、5-顶升驱动机构、6-托盘、7-第二回转支承、8-支撑板、9-旋转驱动机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明的核心是提供一种顶升装置，该顶升装置可以减小零部件的重量和尺寸，并能够降低装配难度，同时可以提高结构的稳定性。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1至图5，图1为本发明实施例公开的一种顶升装置的整体结构示意图；图2为图1中顶升支承座、安装板、顶升轮和第一回转支承的装配结构示意图；图3为图1中顶升支承座、安装板、顶升轮、第一回转支承和顶升驱动机构的装配侧视图；图4为图2中顶升支承座的结构示意图；图5为图2中顶升轮的结构示意图。

本发明实施例所提供的顶升装置，包括顶升支承座1、顶升轮3和顶升驱动机构5，其中，若干个顶升支承座1用于顶升货物，顶升支承座1为可伸缩的顶升支承座1；顶升轮3与全部顶升支承座1配合，顶升轮3用于带动全部顶升支承座1同步顶升运动；顶升驱动机构5与顶升轮3配合连接，顶升驱动机构5用于驱动顶升轮3转动。

顶升支承座1的数量可以优选为三个或者多于三个，且当数量设置为三个时，任意两个相邻顶升支承座1之间的夹角可以设置为120。这样一来，顶升装置即可通过三个支撑点的同步运动将货物顶升起来，该结构稳定且不易产生内部卡组。

当然，根据实际需要，上述顶升支承座1的主体可以包括下支座和能够相对下支座上下伸缩运动的上支座，货物整体设置于上支座的上方，这样即可通过上支座的顶升运动实现将货物顶升到一定的高度后进行货物的存取。

此外，上支座与顶升轮3之间还可以设有摆臂机构，在顶升轮3的挤压和推动作用下，摆臂机构能够向靠近下支座的方向运动，从而可以带动上支座实现顶升运动。当然，顶升轮3具体可以设置为包括轮体以及若干个沿轮体外周方向设置的延伸块/片，通过轮体的转动可以使延伸块挤压摆臂机构。

这样一来，上述顶升装置通过顶升驱动机构5驱动顶升轮3转动，以带动全部顶升支承座1同步顶升运动，从而可以提高工作效率，降低生产成本；上述设置方式通过若干个顶升支承座1实现多个支撑点的同步顶升，以保证货物在顶升过程的稳定性，且顶升装置结构简单、重量较轻、占用空间小，以便于整车设计及适应多种工况；同时顶升支承座1加工便利、成本较低，并能通过预装配降低顶升装置的装配难度。

此外，顶升装置还可以设置安装板2和第一回转支承4，其中，第一回转支承4与顶升轮3配合连接，第一回转支承4用于供顶升轮3实现转动；安装板2与第一回转支承4的内圈固接，安装板2安装于整机底盘，安装板2能够承载全部顶升支承座1和货物。

具体地，上述安装板2上可以设有用于与第一回转支承4的内圈配合连接的安装槽，第一回转支承4的外圈与顶升轮3可以通过可拆卸连接件(比如螺栓、螺钉等)实现固接，这样一来，在顶升驱动机构5的驱动作用下，顶升轮3能够跟随第一回转支承4的外圈旋转运动。也就是说，第一回转支承4能够连接安装板2和顶升轮3、并能实现顶升轮3的旋转运动。当然，回转轴承的设置可以参照现有技术，此处将不再一一展开。

当然，根据实际需要，上述顶升驱动机构5具体可以设置为包括：顶升电机、减速机和第一齿轮，减速机与顶升电机相连；第一齿轮与减速机的主轴固接，第一齿轮能够与第一回转支承4外圈的外齿啮合，在减速机主轴的带动下，第一齿轮能够驱动第一回转支承4的外圈转动。

进一步的，任一顶升支承座1具体可以设置为包括第一支座11、第二支座12和摆动支臂机构，其中，第一支座11固定安装于安装板2上，第二支座12设于第一支座11上并能够相对第一支座11上下滑动；摆动支臂机构与第一支座11和第二支座12二者转动连接，摆动支臂机构用于传递顶升轮3的运动与动力并能够带动第二支座12向上运动。

顶升支承座1加工便利、成本低，并且可实现预装配，以降低整体装置的装配难度，从而可以方便更换、维护。

当然，上述第一支座11可以包括底座和设于底座上的导杆，相应地，第二支座12可以包括套设于导杆上的导管及设于导管顶部的顶座，导管能够沿导杆的轴向上下伸缩运动，顶座和底座均可以为方形块状。当然，第一支座11和第二支座12也可以有其他不同的设置方式，只要能够满足第二支座12相对于第一支座11滑动的设置方式均在本申请的保护范围之内。

具体地说，上述摆动支臂机构具体包括第一支臂13、第二支臂14和设于第二支臂14远离第二支座12的一端的万向节机构；其中，第一支臂13与第一支座11铰接；第二支臂14与第二支座12铰接并与第一支臂13转动连接。

作为优选的，上述第一支臂13和第二支臂14均可以设置为连杆，其中，第一支臂13为短连杆，第二支臂14为长连杆，短连杆的一端通过第一销轴与第一支座11的底座铰接，这样一来，短连杆可以绕着第一销轴摆动；长连杆的一端可以通过第二销轴与第二支座12的顶座铰接，这样一来，长连杆可以绕着第二销轴摆动；同时，短连杆的另一端可以通过第三销轴与长连杆上位于中部的铰接孔铰接，这样一来，短连杆也可以绕着第三销轴在一定范围内摆动。

此外，万向节机构具体可以包括与第二支臂14通过第四销轴连接的十字连接块15以及与十字连接块15通过轴承连接的顶轮16。

这样一来，顶轮16在被顶升轮3挤压推动时，长连杆的下端和短连杆的上端均可以沿靠近下支座的方向摆动，这样即可使第二支座12向上移动，以完成货物的顶升动作。

为了实现上述功能，顶升轮3具体可以包括中心圆环31和若干个外周部32，若干个外周部32设于中心圆环31的外侧壁上，比如，可以设置三个外周部32，外周部32与顶轮16一一对应设置，外周部32用于挤压顶轮16以使第二支臂14带动第二支座12上升。

顶升轮3的外侧壁可以设置为圆滑曲线，这样可以增强顶升动作的平稳性。中心圆环31上可以设置沿其圆周方向设置的螺纹孔，螺纹孔用于供螺栓穿设，以连接顶升轮3和第一回转支承4的外圈。

当然，根据实际需要，上述任一外周部32具体可以设置为空心平面状外周部，三个空心平面状外周部首尾相连，具体地，该外周部32可以包括位于头部的挤压端，该挤压端能够与相邻外周部32的尾部的外侧壁形成用于与顶轮16的外壁接触相抵的挤压面，当然，该挤压面可以为弧形挤压面，这样一来，当顶升轮3发生转动时，即可通过挤压和推动顶轮16实现顶升动作；同时，任一外周部32的空心内腔可以设置为由头部向尾部的方向逐渐减小。

在上述基础上，全部顶升支承座1的上方设有用于承载货物并能够使货物旋转的回转托盘组件，回转托盘组件能够实现货物的旋转功能，回转托盘组件能跟随货物同步升降；具体地，该回转托盘组件可以包括托盘6、第二回转支承7、支撑板8和旋转驱动机构9，其中，托盘6用于承载货物；第二回转支承7用于承载托盘6并能够使托盘6旋转；支撑板8与全部顶升支承座1连接，支撑板8用于安装第二回转支承7；旋转驱动机构9用于驱动第二回转支承7。

当然，上述旋转驱动机构9和第二回转支承7的驱动连接关系可以参照顶升驱动机构5和第一回转支承4的连接关系，即通过驱动电机和减速机构驱动小齿轮，通过小齿轮与第一回转支承4外圈的外齿啮合实现旋转运动，第一回转支承4外圈与托盘6连接。

此外，支撑板8上可以设置若干个与顶升支承座1的第二支座12连接的连接耳，比如，当顶升支承座1的数量设置三个时，可以在支撑板8的圆周方向上每隔120°设置一个连接耳，连接耳能够通过螺栓与第二支座12固接，当然，连接耳的结构可以根据第二支座12的结构进行调整。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的顶升装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种顶升装置，其特征在于，包括：

若干个用以顶升货物的顶升支承座(1)，所述顶升支承座(1)为可伸缩的顶升支承座；

与全部所述顶升支承座(1)配合、用以带动全部所述顶升支承座(1)同步顶升运动的顶升轮(3)；

与所述顶升轮(3)配合连接、用以驱动所述顶升轮(3)转动的顶升驱动机构(5)；

任一所述顶升支承座(1)包括：

第一支座(11)；

设于所述第一支座(11)上并能够相对所述第一支座(11)上下滑动的第二支座(12)；

与所述第一支座(11)和所述第二支座(12)二者转动连接、用以传递所述顶升轮(3)的运动与动力并能够带动所述第二支座(12)向上运动的摆动支臂机构；

所述摆动支臂机构包括：

与所述第一支座(11)铰接的第一支臂(13)；

与所述第二支座(12)铰接并与所述第一支臂(13)转动连接的第二支臂(14)；

设于所述第二支臂(14)远离所述第二支座(12)的一端的万向节机构；

所述万向节机构包括：

与所述第二支臂(14)通过销轴连接的十字连接块(15)；

与所述十字连接块(15)通过轴承连接的顶轮(16)；

所述顶升轮(3)包括：

中心圆环(31)；

若干个设于所述中心圆环(31)的外侧壁上、用以挤压所述顶轮(16)以使所述第二支臂(14)带动所述第二支座(12)上升的外周部(32)；

任一所述外周部(32)具体为空心平面状外周部；

所述外周部(32)包括位于头部的挤压端，所述挤压端能够与相邻所述外周部(32)的尾部的外侧壁形成用于与所述顶轮(16)的外壁接触相抵的挤压面，所述挤压面为弧形挤压面。

2.根据权利要求1所述的顶升装置，其特征在于，还包括与所述顶升轮(3)配合连接、用以供所述顶升轮(3)转动的第一回转支承(4)。

3.根据权利要求2所述的顶升装置，其特征在于，所述顶升驱动机构(5)包括：

顶升电机；

与所述顶升电机相连的减速机；

与所述减速机连接并能够与所述第一回转支承(4)的外圈啮合的第一齿轮。

4.根据权利要求3所述的顶升装置，其特征在于，所述第一回转支承(4)的内圈固接有用以安装于整机底盘并能够承载全部所述顶升支承座(1)和货物的安装板(2)。

5.根据权利要求4所述的顶升装置，其特征在于，全部所述顶升支承座(1)的上方设有用以承载货物并能够使货物旋转的回转托盘组件，所述回转托盘组件包括：

用以承载货物的托盘(6)；

用以承载所述托盘(6)并能够使所述托盘(6)旋转的第二回转支承(7)；

与全部所述顶升支承座(1)连接、用以安装所述第二回转支承(7)的支撑板(8)；

用以驱动所述第二回转支承(7)的旋转驱动机构(9)。