CN111732020B - 一种举升机构、举升旋转机构及自动导引车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种举升机构、举升旋转机构及自动导引车，属于仓储物流技术领域。该举升机构包括升降机架、导轨顶板及驱动带，升所述升降机架的竖直侧壁上沿周向均匀设置有至少两个斜撑导轨；导轨顶板包括第一滑块，所述第一滑块与所述斜撑导轨滑动连接；驱动带被配置为能够沿所述升降机架的周向驱动所述导轨顶板移动。举升旋转机构及自动导引车均包括上述举升机构。本发明的举升机构结构简单、不存在偏载、空间占用小，且能实现平稳举升。

Description

一种举升机构、举升旋转机构及自动导引车

技术领域

本发明涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种举升机构、举升旋转机构及自动导引车。

背景技术

举升机构被广泛用于各行各业的工业设备中，如现在物流及自动化仓储领域中的自动导引车(Automatic Guided Vehicle，简称AGV)。

现有AGV的举升机构包括丝杠举升机构和楔形块举升机构等。丝杠举升机构可采用中空丝杠顶升形式或由多根丝杠共同顶升的形式。通常多根丝杠共同顶升通过电机、减速机、齿轮等组合实现多个丝杠的同时动作。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1)多根丝杠共同顶升的形式中丝杠的直径通常较小，当其用于AGV顶升时不仅承受轴向力而且在AGV行进或者货物偏载的情况下势必承受一定的径向力，不符合标准丝杠的使用规范。并且多根丝杠的调节安装配合较复杂，需要一定的技术基础才能完成。

2)中空丝杠顶升形式中丝杠的直径较粗，在一定程度上增大了丝杠对径向力的承受，但是中空丝杠长期承受径向力对中空丝杠的使用寿命有影响，而且中空丝杠的加工成本高。

3)楔形块举升机构其通过楔形块与直线驱动装置配合使用，其中直线驱动装置设置于楔形块的一侧，导致AGV底盘占用空间大，同时需要增加一些辅助结构，从而限制了AGV的小型化趋势。

为此，亟需提供一种举升机构、举升旋转机构及自动导引车。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于提供一种举升机构及自动导引车，结构简单、不存在偏载、空间占用小，且能实现平稳举升。

本发明实施例的另一个目的在于提供一种举升旋转机构及自动导引车，以实现举升过程平稳的同时还能旋转承载的货物。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种举升机构，包括：

升降机架，所述升降机架的竖直侧壁上沿周向均匀设置有至少两个斜撑导轨；

导轨顶板，包括第一滑块，所述第一滑块与所述斜撑导轨滑动连接；

驱动带，被配置为能够沿所述升降机架的周向驱动所述导轨顶板移动。

作为上述举升机构的一种可选方案，所述举升机构还包括设置于所述升降机架下方的平移导轨，所述平移导轨与所述斜撑导轨对应设置，所述导轨顶板还设置有第二滑块，所述第二滑块与所述平移导轨滑动连接。

作为上述举升机构的一种可选方案，所述升降机架的竖直侧壁围成横截面为平行四边形的结构，至少一组相对的两所述竖直侧壁均设置有所述斜撑导轨。

作为上述举升机构的一种可选方案，所述举升机构包括多个随动轮，所述驱动带绕设于多个所述随动轮上，其中相邻两个所述随动轮之间的驱动带与所述导轨顶板连接。

作为上述举升机构的一种可选方案，所述驱动带上设置有调整锁紧块，所述调整锁紧块与所述导轨顶板连接。

作为上述举升机构的一种可选方案，所述导轨顶板包括：

第一安装板，平行于所述斜撑导轨，所述第一滑块设置于所述第一安装板的上方；

第二安装板，平行于所述平移导轨，所述第二滑块设置于所述第二安装板下方，所述调整锁紧块设置于所述第二安装板的侧面；

支撑板，所述支撑板的一端与所述第一安装板连接，另一端与所述第二安装板连接。

作为上述举升机构的一种可选方案，所述驱动带连接有举升驱动组件，所述举升驱动组件包括电机、折返式减速机、丝杆和丝杆螺母，所述电机的驱动端与所述折返式减速机的输入端连接，所述折返式减速机的输出端与所述丝杆传动连接，所述丝杆与所述丝杆螺母传动连接，所述丝杆螺母与所述驱动带连接。

作为上述举升机构的一种可选方案，所述折返式减速机的输出端设置有第一齿轮，所述丝杆的一端设置有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合传动。

作为上述举升机构的一种可选方案，所述驱动带上设置有驱动块，所述驱动块凸设有插块，所述丝杆螺母设置有插槽，所述插块与所述插槽配合。

一种举升旋转机构，包括上述任意一种举升机构；还包括设置于所述举升机构上的旋转机构，所述旋转机构包括：

旋转驱动组件，其本体与所述升降机架连接；

第三齿轮，与所述旋转驱动组件的输出端连接；

第四齿轮，与所述第三齿轮啮合，其设置于所述举升机构的上方；

托盘，其与所述第四齿轮连接。

一种自动导引车，包括上述任意一种举升机构。

一种自动导引车，包括上述举升旋转机构

本发明实施例的有益效果：

1)举升机构通过在升降机架的竖直侧壁上沿周向均匀设置斜撑导轨，然后通过驱动带驱动升降机架的举升，使得举升板上承载有重物时不会由于重物放置在靠近举升板边缘导致举升机构出现偏载现象，进而使得整个举升过程平稳；

2)举升机构通过沿升降机架周向设置驱动带，使得与斜撑导轨滑动连接的导轨顶板均能与驱动带连接，实现多个导轨顶板的同步举升，减少了举升驱动组件的数量，确保了多个导轨顶板举升的同步性，进而确保了举升的平稳性；同时通过传动组件与举升驱动组件配合驱动导轨顶板的移动，空间占用小，结构简单，无需额外增加辅助结构；

3)举升旋转机构通过将旋转机构中的旋转驱动组件与升降机架连接，使得货物放置于托盘上时，可通过举升机构和旋转机构实现货物的举升及旋转；并且，举升机构与旋转机构可分别通过举升驱动组件和旋转驱动组件独立运行，降低了控制难度，便于运动控制。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种举升机构的分解图；

图2是本发明实施例一中的一种举升机构的侧视图；

图3是本发明实施例一中的一种举升机构部分结构的俯视图；

图4是本发明实施例一中的一种升降机架的结构示意图；

图5是本发明实施例一中的一种举升驱动组件的结构示意图；

图6是本发明实施例一中的一种导轨顶板的结构示意图；

图7是本发明实施例二中的一种举升旋转机构的分解图；

图8是本发明实施例二中的一种去除托盘的举升旋转机构的分解图。

图中：

100、举升机构；

101、升降机架；1011、举升板；1012、竖直侧壁；1013、导轨安装板；

102、斜撑导轨；

103、导轨顶板；1031、第一安装板；1032、第二安装板；1033、支撑板；

104、第一滑块；105、第二滑块；106、平移导轨；107、安装底板；108、限位部；

110、传动组件；111、驱动带；112、随动轮；113、随动转轴；114、调整锁紧块；115、驱动块；

120、举升驱动组件；121、电机；122、折返式减速机；123、丝杆；124、丝杆螺母；1241、插槽；125、驱动安装座；1251、丝杆座；

200、旋转机构；201、旋转驱动组件；202、第三齿轮；203、第四齿轮；204、回转支承；

300、托盘。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

本实施例公开了一种具有举升功能的自动导引车，简称AGV。AGV包括移动载体和举升机构100。

具体地，图1是本发明实施例一中的一种举升机构100的分解图；图2是本发明实施例一中的一种举升机构100的侧视图；图3是本发明实施例一中的一种举升机构100部分结构的俯视图。参照图1-3，举升机构100包括升降机架101、导轨顶板103、传动组件110以及与传动组件110连接的举升驱动组件120。其中升降机架101包括举升板1011和支撑举升板1011的竖直侧壁1012，竖直侧壁1012沿周向均匀设置有至少两个斜撑导轨102；可选导轨顶板103的数量与斜撑导轨102数量对应，导轨顶板103设置有与斜撑导轨102滑动连接的第一滑块104；传动组件110包括沿升降机架101周向设置的驱动带111，导轨顶板103均与驱动带111连接，驱动带111被配置为能够沿升降机架101的周向驱动全部导轨顶板103在平面上移动以实现升降机架101的举升；其中举升驱动组件120与驱动带111连接以驱动驱动带111运动，从而驱动导轨顶板103移动以实现升降机架101的举升。举升机构100通过在升降机架101的竖直侧壁1012上沿周向均匀设置斜撑导轨102，然后通过举升驱动组件120驱动升降机架101的举升，使得举升板1011上承载有重物时不会由于重物放置在靠近举升板1011边缘导致举升机构100出现偏载现象，进而使得整个举升过程平稳；于本实施例中，竖直侧壁1012分布于举升板1011边缘，进一步确保了举升板1011上承载重物时不会发生偏载；并且通过沿升降机架101周向设置驱动带111，使得与斜撑导轨102滑动连接的导轨顶板103均能与驱动带111连接，并且举升驱动组件120只需与驱动带111连接便可实现多个导轨顶板103的同步举升，减少了举升驱动组件120的数量，确保了多个导轨顶板103举升的同步性，进而确保了举升的平稳性；同时通过传动组件110与举升驱动组件120配合驱动导轨顶板103的移动，空间占用小，结构简单，无需额外增加辅助结构。

可选地，升降机架101的举升板1011上表面可以呈圆形，斜撑导轨102呈螺旋状设置于举升板1011边缘的侧壁1012；或升降机架101的举升板1011上表面呈多边形，即升降机架101的竖直侧壁1012围成横截面为多边形的结构，多个斜撑导轨102沿举升板1011周向均匀设置。可选地，升降机架101的竖直侧壁1012围成横截面为平行四边形的结构，其中至少一组相对的两竖直侧壁1012设置有斜撑导轨102。具体地，图4是本发明实施例一中的一种升降机架101的结构示意图，参照图1-4，举升板1011的上表面呈正方形，举升板1011周向设置有四个竖直侧壁1012，四个竖直侧壁1012围成横截面为正方形的结构，每个竖直侧壁1012均设置有导轨安装板1013，斜撑导轨102安装于导轨安装板1013上，便于斜撑导轨102的更换和维修。其中斜撑导轨102包括较低端和较高端，为了确保驱动带111能够同时带动多个导轨顶板103移动，其中一个竖直侧壁1012上的斜撑导轨102的较低端与相邻竖直侧壁1012上的斜撑导轨102的较高端靠近这相邻两竖直侧壁1012的同一侧棱。进一步地，传动组件110包括沿升降机架101周向设置的多个随动轮112，驱动带111绕设于多个随动轮112上。本实施例中，可选随动轮112与相邻两个竖直侧壁1012之间的侧棱对应设置，其中相邻两个随动轮112之间的驱动带111与导轨顶板103连接。相应地，本实施例设置有四个随动轮112，四个随动轮112分别与相邻两竖直侧壁1012之间的侧棱对应，待驱动带111绕设于随动轮112后，在举升驱动组件120的作用下驱动带111能带动导轨顶板103移动。可选地，一个导轨顶板103与一个竖直侧壁1012上的斜撑导轨102滑动连接，相邻两个随动轮112之间的驱动带111设置有调整锁紧块114，调整锁紧块114与导轨顶板103连接，驱动带111带动导轨顶板103移动时也仅在该竖直侧壁1012的所在侧进行往复移动。通过举升举动组件带动导轨顶板103在平面上沿直线的往复移动即可实现导轨顶板103驱动升降机架101的举升。进一步可选地，升降机架101对应斜撑导轨102的较低端设置有限位部108，限位部108的设置可设定升降机架101的最低位，同时限位部108的设置可防止驱动带111带动导轨顶板103移动时滑出斜撑导轨102。其中限位部108可设置于斜撑导轨102上，也可设置于升降机架101上，并设置于导轨安装板1013的一端。

具体地，图5是本发明实施例一中的一种举升驱动组件120的结构示意图。本实施例中举升驱动组件120可包括电机121、折返式减速机122、丝杆123和丝杆螺母124，电机121的驱动端与折返式减速机122的输入端连接，折返式减速机122的输出端与丝杆123传动连接，丝杆123与丝杆螺母124传动连接，丝杆螺母124与驱动带111连接，其中丝杆123可与电机121平行设置。可选地，举升驱动组件120还包括驱动安装座125，折返式减速机122设置于驱动安装座125上，并且驱动安装座125上设置有丝杆座1251，丝杆123的一端与折返式减速机122输出端连接，另一端可与丝杆座1251连接。驱动安装座125的设置使得举升驱动组件120可成模块化组件，便于举升驱动组件120与其他组件连接时可整体拆装，进而便于维修。其中丝杆座1251中可设置有轴承，便于丝杆123转动。举升驱动组件120通过使用折返式减速机122可以减少举升机构100在长度方向空间的占用，利用AGV底盘的小型化发展。其中，折返式减速机122的输出端与丝杆123连接时可以直接固定连接，如焊接；或通过联轴器等传动连接；还可以在折返式减速机122的输出端设置第一齿轮，丝杆123与折返式减速机122连接的一端设置第二齿轮，通过第一齿轮和第二齿轮啮合传动实现折返式减速机122的输出端与丝杆123连接。举升驱动组件120与升降机架101及传动组件110安装时，可以使电机121和丝杆123均与某一竖直侧壁1012对应的驱动带111平行，可进一步减小举升机构100的空间占用；并且传动组件110的驱动带111可与丝杆螺母124连接，其中，驱动带111上设置有驱动块115，驱动块115凸设有插块，相应地，丝杆螺母124设置有插槽1241，插块与插槽1241配合，通过插接的方式即可实现驱动带111与举升驱动组件120的连接。于本实施例中，驱动带111可选传送链，传送链的容错性较好，且安装精度要求不高，可适用于恶劣工况中。

举升机构100通常需要携带一定载荷进行举升或下降，仅仅依靠驱动带111与导轨顶板103连接势必使得举升机构100无法承载质量较大的载荷。进一步可选地，参照图1和2，举升机构100还包括设置于升降机架101下方的平移导轨106，平移导轨106与斜撑导轨102对应设置，导轨顶板103还设置有与平移导轨106滑动连接的第二滑块105。本实施例中，升降机架101包括四个竖直侧壁1012，四个竖直侧壁1012上设置有斜撑导轨102，则四个斜撑导轨102对应的下方设置有四个平移导轨106，四个平移导轨106与其对应的驱动带111平行，同时导轨顶板103也设置有第二滑块105，第二滑块105与平移导轨106滑动连接。通过设置平移导轨106以及在导轨顶板103上设置与平移导轨106适配的第二滑块105，使得驱动带111仅需带动第二滑块105进行在平面移动即可，平移导轨106和第二滑块105的滑动连接不仅可以起到导向作用，还可以为导轨顶板103提供一定的支撑力，以增大举升机构100承载载荷的能力，进而扩大适用领域。可选地，图6是本发明实施例一中的一种导轨顶板103的结构示意图。参照图6，导轨顶板103包括第一安装板1031、第二安装板1032以及支撑板1033，支撑板1033其中一端与第一安装板1031连接，另一端与第二安装板1032连接；第一安装板1031平行于斜撑导轨102，第一滑块104设置于第一安装板1031的上方；第二安装板1032平行于平移导轨106，第二滑块105设置于第二安装板1032下方，调整锁紧块114设置于第二安装板1032的侧面。

可选地，参照图1-3，举升机构100还设置有安装底板107，用于安装随动轮112的随动转轴113、举升驱动组件120及平移导轨106均设置于安装底板107上。安装底板107的设置可以使得举升机构100成为模块化机构，其可任意设置于不同的AGV的移动载体上，同时也可以用于其他领域中，如需要举升的检测设备、以及需要举升的安装设备等。

实施例二

本实施例公开一种具有举升旋转功能的自动导引车，简称AGV，AGV包括移动载体和举升旋转机构。

具体地，图7是本发明实施例二中的一种举升旋转机构的分解图；图8是本发明实施例二中的一种去除托盘300的举升旋转机构的分解图。参照图7和8，举升旋转机构可包括实施例一中的举升机构100，还包括设置于举升机构100上的旋转机构200。其中旋转机构200包括旋转驱动组件201，旋转驱动组件201的本体与举升机构100的升降机架101连接，旋转驱动组件201的输出端连接有第三齿轮202，举升机构100的举升板1011设置有能与第三齿轮202啮合的第四齿轮203，第四齿轮203还连接有托盘300。可选地，第四齿轮203通过回转支承204与升降机架101连接。通过将旋转机构200中的旋转驱动组件201与升降机架101连接，使得货物放置于托盘300上时，可通过举升机构100和旋转机构200实现货物的举升及旋转。并且，举升机构100与旋转机构200可分别通过举升驱动组件120和旋转驱动组件201独立运行，降低了控制难度，便于运动控制。

当然本实施例中的举升旋转机构也可用于其他领域中，如需要举升和旋转的检测设备、以及需要举升和旋转的安装设备等。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种举升机构，其特征在于，包括：

升降机架(101)，所述升降机架(101)的竖直侧壁(1012)上沿周向均匀设置有至少两个斜撑导轨(102)；

导轨顶板(103)，包括第一滑块(104)，所述第一滑块(104)与所述斜撑导轨(102)滑动连接；

驱动带(111)，环绕所述升降机架(101)设置，所述导轨顶板(103)与所述驱动带(111)连接，且所述驱动带(111)被配置为能够沿所述升降机架(101)的周向驱动所述导轨顶板(103)移动；

举升驱动组件(120)，与所述驱动带(111)连接，用于驱动所述驱动带(111)转动。

2.根据权利要求1所述的举升机构，其特征在于，所述举升机构还包括设置于所述升降机架(101)下方的平移导轨(106)，所述导轨顶板(103)还设置有第二滑块(105)，所述第二滑块(105)与所述平移导轨(106)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的举升机构，其特征在于，所述升降机架(101)的竖直侧壁(1012)围成横截面为平行四边形的结构，至少一组相对的两所述竖直侧壁(1012)均设置有所述斜撑导轨(102)。

4.根据权利要求3所述的举升机构，其特征在于，所述举升机构包括多个随动轮(112)，所述驱动带(111)绕设于多个所述随动轮(112)上。

5.根据权利要求3所述的举升机构，其特征在于，所述驱动带(111)上设置有调整锁紧块(114)，所述调整锁紧块(114)与所述导轨顶板(103)连接。

6.根据权利要求5所述的举升机构，其特征在于，所述导轨顶板(103)包括：

第一安装板(1031)，平行于所述斜撑导轨(102)，所述第一滑块(104)设置于所述第一安装板(1031)的上方；

第二安装板(1032)，平行于所述平移导轨(106)，所述第二滑块(105)设置于所述第二安装板(1032)下方，所述调整锁紧块(114)设置于所述第二安装板(1032)的侧面；

支撑板(1033)，所述支撑板(1033)的一端与所述第一安装板(1031)连接，另一端与所述第二安装板(1032)连接。

7.根据权利要求1所述的举升机构，其特征在于，所述驱动带(111)连接有举升驱动组件(120),所述举升驱动组件(120)包括电机(121)、折返式减速机(122)、丝杆(123)和丝杆螺母(124)，所述电机(121)的驱动端与所述折返式减速机(122)的输入端连接，所述折返式减速机(122)的输出端与所述丝杆(123)传动连接，所述丝杆(123)与所述丝杆螺母(124)传动连接，所述丝杆螺母(124)与所述驱动带(111)连接。

8.根据权利要求7所述的举升机构，其特征在于，所述折返式减速机(122)的输出端设置有第一齿轮，所述丝杆(123)的一端设置有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合传动。

9.根据权利要求7所述的举升机构，其特征在于，所述驱动带(111)上设置有驱动块(115)，所述驱动块(115)凸设有插块，所述丝杆螺母(124)设置有插槽(1241)，所述插块与所述插槽(1241)配合。

10.一种举升旋转机构，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的举升机构；还包括设置于所述举升机构上的旋转机构(200)，所述旋转机构(200)包括：

旋转驱动组件(201)，其本体与所述升降机架(101)连接；

第三齿轮(202)，与所述旋转驱动组件(201)的输出端连接；

第四齿轮(203)，与所述第三齿轮(202)啮合，其设置于所述举升机构的上方；

托盘(300)，其与所述第四齿轮(203)连接。

11.一种自动导引车，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的举升机构。

12.一种自动导引车，其特征在于，包括权利要求10所述的举升旋转机构。

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