CN112062045B - 旋转举升装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种旋转举升装置，包括设有第一限位槽的第一转动件、设有第二限位槽的第二转动件和升降部，第二转动件设置于第一转动件之内，第一转动件和第二转动件均以第一转动件的轴向为轴转动，第一限位槽和/或第二限位槽为螺旋槽，且轴向平行于第一转动件的轴向，升降部固定有配合部，第一限位槽和/或第二限位槽限制配合部沿垂直于第一转动件的轴向的方向移动，当第一转动件和第二转动件同向转动时，升降部以第一转动件的轴向为轴转动；当第一转动件和第二转动件反向转动时，配合部在第一限位槽和第二限位槽内移动，升降部沿第一转动件的轴向升降。上述技术方案中与第一转动件和第二转动件配合的传动结构件的厚度无需较大，制造成本较低。

Description

旋转举升装置

技术领域

本发明涉及运输设备技术领域，尤其涉及一种旋转举升装置。

背景技术

随着科技的发展，在运输搬运场景下，AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引车)搬运方式已经逐步替代了人工搬运方式，AGV搬运方式既可以节省人力成本，还可以提升搬动自动化程度，提高搬运效率。

为了保证AGV可以将物品放置在预设位置处，AGV上通常均配设有旋转机构和举升机构，以通过旋转的方式改变物品的朝向，且通过举升的方式将物品举升至预设高度。

目前，常见的AGV通常采用螺纹副实现举升和旋转动作，螺纹副由内螺纹零件和外螺纹零件组成，为了实现举升，外螺纹零件设有外齿圈，外齿圈与驱动机构通过驱动齿轮传动连接，在举升过程中，由于外齿圈随外螺纹零件上升或下降，从而外齿圈会与其外侧的驱动齿轮存在轴向运动，因此在设计过程中，需要使外齿圈的厚度远大于驱动齿轮的厚度，制造成本较高。

发明内容

本发明公开一种旋转举升装置，以解决目前AGV中外齿圈的厚度需远大于驱动齿轮的厚度，制造成本较高的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

本发明实施例公开一种旋转举升装置，其包括：

第一转动件，所述第一转动件以自身轴向为轴转动，所述第一转动件设有第一限位槽；

第二转动件，所述第二转动件设置于所述第一转动件之内，所述第二转动件以所述第一转动件的轴向为轴转动，所述第二转动件设有第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽中的至少一者为螺旋槽，所述螺旋槽的轴向平行于所述第一转动件的轴向；

升降部，所述升降部固定有配合部，所述第一限位槽和所述第二限位槽均与所述配合部配合，所述第一限位槽和所述第二限位槽中的至少一者用于限制所述配合部沿垂直于所述第一转动件的轴向的方向移动；

其中，在所述第一转动件和所述第二转动件同向转动的情况下，所述升降部以所述第一转动件的轴向为轴作转动运动；在所述第一转动件和所述第二转动件反向转动的情况下，所述配合部可在所述第一限位槽和所述第二限位槽内移动，所述升降部沿所述第一转动件的轴向作升降运动。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明实施例公开一种旋转举升装置，其可以应用在AGV中，旋转举升装置包括第一转动件、第二转动件和升降部，第一转动件和第二转动件均能够与第一转动件的轴向为轴转动，该旋转举升装置可以与驱动器件连接，进行举升过程和旋转过程。

在旋转过程中，通过安装在第一限位槽和第二限位槽内的配合部，升降部在自身重力的作用下可以支撑在第一转动件和第二转动件上，从而在第一转动件和第二转动件同向转动的情况下，使得升降部可以随第一转动件和第二转动件一并以第一转动件的轴向为轴转动，实现旋转目的。另外，由于第一转动件和第二转动件均能够以第一转动件的轴向为轴转动且均不存在旋转极限，旋转举升装置可以产生整圈，以及多圈的转动动作，使用方便。

由于第一转动件和第二转动件上分别设置有第一限位槽和第二限位槽，第二转动件设置在第一转动件内，借助第一限位槽和第二限位槽中的至少一者能够限制配合部沿垂直于第一转动件的轴向的方向移动，从而在举升过程中，通过使第一转动件和第二转动件反向转动，使得配合部能够在第一限位槽和第二限位槽内移动，由于第一限位槽和第二限位槽中的至少一者为螺旋槽，且螺旋槽的轴向平行于第一转动件的轴向，进而使得配合部能够沿第一转动件的轴向移动。

由上可知，在实现举升的过程中，第一转动件和第二转动件不会产生轴向相对运动，从而仅需为第一转动件和第二转动件配设满足与驱动器件配合的传动结构件即可，传动结构件在第一转动件的轴向上的尺寸无需较大，进而可以降低旋转举升装置的成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例公开的旋转举升装置的结构示意图；

图2是本发明实施例公开的旋转举升装置中部分结构的分解示意图；

图3是本发明实施例公开的旋转举升装置中部分结构的示意图；

图4是本发明实施例公开的旋转举升装置中差速器的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的旋转举升装置的一种工作状态示意图；

图6是本发明实施例公开的旋转举升装置的另一种工作状态示意图；

图7是本发明实施例公开的旋转举升装置的另一种结构示意图；

图8是本发明实施例公开的另一种旋转举升装置的结构示意图；

图9是本发明实施例公开的另一种旋转举升装置的内部结构示意图；

图10是图9示出的结构在另一方向上的示意图；

图11是本发明实施例公开的另一种旋转举升装置的另一种结构示意图。

附图标记说明：

110-底座、120-支撑部、130-滚珠、140-柱塞、

200-第一转动件、210-第一限位槽、

300-第二转动件、310-第二限位槽、

410-升降部、420-配合部、421-第一滚轮、422-第二滚轮、

511-第一传动部、512-第二传动部、513-第三传动部、514-第四传动部、520-安装座、530-保持架、541-第一锥齿轮、542-第二锥齿轮、551-第一制动部、552-第二制动部、560-行星锥齿轮、

610-驱动机构、620-同步轮、630-同步带、

711-基座、712-外筒、713-内筒、714-支撑板、721-外圈、722-内圈、731-滑轨、732-滑块、741-第一制动器、743-空心制动盘、751-安装架、752-中心齿轮、753-第一行星齿轮、754-第二行星齿轮、761-丝杠、762-螺母、770-电机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

如图1-图7所示，本发明实施例公开一种旋转举升装置，其包括第一转动件200、第二转动件300和升降部410。

当然，为了便于安装该旋转举升装置，旋转举升装置通常还可以设置有底座110，底座110为旋转举升装置的安装基础，底座110可以采用金属等结构强度较高的材料制成，可选地，底座110可以为轴状结构，第一转动件200和/或第二转动件300可以安装在底座110上，从而使第一转动件200和第二转动件300均可以以第一转动件200的轴向为轴产生转动动作。为了提升旋转举升装置的整体稳定性，具体地，底座110可以为板状结构，或者，底座110也可以为块状结构，这种结构的底座110可以为第一转动件200和第二转动件300提供较好的支撑作用，底座110的尺寸和形状可以根据第一转动件200等部件的尺寸确定。

第一转动件200可以借助类似于轴承的部件可转动地安装在底座110上，以使第一转动件200能够以自身轴向为轴转动。例如，可以在工作台面或底座110上安装回转支承结构，回转支承结构包括外圈和内圈，内圈固定在工作台面或底座110上，外圈转动地安装在内圈之外，第一转动件200通过焊接或螺纹连接件连接等方式固定在外圈上，以可以保证第一转动件200可靠地安装在底座110上，还可以保证第一转动件200能够以自身轴向为轴相对底座110转动。

第二转动件300可以支撑在工作台或底座110上，或者，第二转动件300支撑在第一转动件200上。同样地，第二转动件300也可以通过轴承等回转支承结构安装在第一转动件200上，以使第二转动件300也能够以第一转动件200的轴向为轴转动，也即第二转动件300能够相对底座110转动。

第二转动件300设置在第一转动件之内，可选地，第一转动件200的内侧可以设置支撑台等结构，支撑台凸出于第一转动件200的内侧表面，通过使第二转动件300支撑在支撑台上，使得第二转动件300能够相对第一转动件200转动，且可以使第二转动件300与第一转动件200形成组装关系。通过使第二转动件300设置在第一转动件200之内，在第一转动件200和第二转动件300产生转动动作的过程中，基本不会出现第一转动件200和第二转动件300产生较大相对位移情况，保证旋转举升装置的结构稳定性较高。

可选地，第一转动件200可以为方形结构件，第二转动件300可以为圆形结构件，且设置在第一转动件200之内。为了提升部件间的配合稳定性，第一转动件200和第二转动件300均可以为圆形结构件，且使第一转动件200套设在第二转动件300之外。

需要说明的是，为保证第一转动件200和第二转动件300能够产生转动动作，第一转动件200和第二转动件300之间势必存在预设间隙，也即，第一转动件200的内径稍大于第二转动件300的外径。在第一转动件200和第二转动件300转动的过程中，第二转动件300沿垂直于第一转动件200的轴向的方向在第一转动件200内轻微晃动的技术方案，也在本申请实施例的保护范围之内。

升降部410固定有配合部420，升降部410为旋转举升装置中用来实施旋转动作和举升动作的部件，第一转动件200上设有第一限位槽210，第二转动件300上设有第二限位槽310，配合部420与第一限位槽210和第二限位槽310均配合，从而使得升降部410能够与第一转动件200和第二转动件300形成配合关系。具体地，如上所述，第二转动件300设置在第一转动件200之内，可选地，升降部410可以套设在第一转动件200之外。

或者，可以使第二转动件300设置为中空结构，且使升降部410插设在第二转动件300之内，在这种情况下，升降部410位于旋转举升装置的中心区域，便于安放被移动的物品。另外，在第二转动件300为圆环形结构的情况下，升降部410也可以为圆柱形结构件，且升降部410上还可以设置有支撑部120，支撑部120可以为板状结构件，在支撑部120的作用下，可以提升旋转举升装置与被移动的物体之间的接触面积，保证被移动物品稳定地被举升或被旋转。

在采用上述技术方案的情况下，第一转动件200套设在第二转动件300之外，为了保证与升降部410连接的配合部420能够与第一限位槽210和第二限位槽310均配合，配合部420固定在升降部410的外侧，且可以使第二限位槽310为贯穿第二转动件300的结构，进而使配合部420能够穿过第二限位槽310伸入至第一限位槽210内。

配合部420可以为杆状结构，配合部420的横截面可以为块状结构，为了降低配合部420与第一限位槽210和第二限位槽310之间的滑动摩擦力，可以使配合部420的截面为圆形结构，从而减小配合部420与第一限位槽210和第二限位槽310之间的接触面积，提升配合部420与第一转动件200和第二转动件300之间的配合流畅性。

更具体地，在第一转动件200和第二转动件300均为圆形结构的情况下，可以使第一转动件200和第二转动件300之间的间隙较小，在这种情况下，可以使自第二转动件300内侧穿过第二限位槽310且伸入第一限位槽210内的配合部的尺寸相对较小，且可以提升第一转动件200和第二转动件300与配合部420之间配合关系的稳定性。

第一限位槽210和第二限位槽310中的至少一者为螺旋槽，且螺旋槽的轴向与第一转动件200的轴向平行，第一限位槽210和第二限位槽310均与配合部420配合，以通过第一限位槽210和第二限位槽310中的至少一者限制配合部420沿垂直于第一转动件200的轴向的方向移动。

为了保证第一限位槽210和第二限位槽310中的至少一者能够限制配合部420沿垂直于第一转动件200的轴向的方向移动，可以使第一限位槽210和第二限位槽310中的一者为螺旋槽，另一者为直线槽，螺旋槽的轴向与第一转动件200的轴向平行，直线槽也与第一转动件200的轴向平行，例如，第一限位槽210为螺旋槽，第二限位槽310为直线槽，且使第二限位槽310的宽度与配合部420在对应方向上的尺寸相适，即可保证第二限位槽310仅能沿第一转动件200的轴向移动，而无法沿垂直于第一转动件200的轴向的方向移动。

在上述实施例公开的旋转举升装置的工作过程中，借助驱动机构可以使第一转动件200和第二转动件300同向转动，也可以使第一转动件200和第二转动件300反向转动。其中，在二者同向转动的情况下，升降部410可以支撑在第一转动件200和第二转动件300上，且随第一转动件200一并座转动运动。在二者反向转动的情况下，配合部420能够在第一限位槽210和第二限位槽310内移动，且使升降部410沿第一转动件200的轴向作升降运动。

具体地，可以借助两个驱动器件分别驱动第一转动件200和第二转动件300，从而在需求不同的情况下，分别控制两个驱动器件同向转动或反向转动。第一转动件200和第二转动件300与对应的驱动器件之间可以通过传动结构件相互连接。例如，传动结构件可以为带传动结构件，通过将同步带套设在驱动器件和第一转动件200上，使得驱动器件能够通过同步带带动第一转动件200转动。当然，第二转动件300和驱动器件之间的传动连接方式与第一转动件200相似，考虑文本简洁，此处不再重复描述。

本发明实施例公开一种旋转举升装置，其可以应用在AGV中，旋转举升装置包括第一转动件200、第二转动件300和升降部410，该旋转举升装置可以与驱动器件连接，进行举升过程和旋转过程。

在旋转过程中，通过安装在第一限位槽210和第二限位槽310内的配合部420，升降部410在自身重力的作用下可以支撑在第一转动件200和第二转动件300上，从而在第一转动件200和第二转动件300同向转动的情况下，使得升降部410可以随第一转动件200和第二转动件300一并以第一转动件200的轴向为轴转动，实现旋转目的。另外，由于第一转动件200和第二转动件300均能够以第一转动件200的轴向为轴转动，且均不存在旋转极限，因此，上述技术方案公开的旋转举升装置能够产生整圈，以及多圈的转动动作，使用方便。

由于第一转动件200和第二转动件300上分别设置有第一限位槽210和第二限位槽310，第二转动件300设置在第一转动件200之内，借助第一限位槽210和第二限位槽310中的至少一者能够限制配合部420沿垂直于第一转动件200的轴向的方向移动，从而在举升过程中，通过使第一转动件200和第二转动件300反向转动，使得配合部420能够在第一限位槽210和第二限位槽310内移动，由于第一限位槽210和第二限位槽310中的至少一者为螺旋槽，且螺旋槽的轴向平行于第一转动件200的轴向，进而使得配合部420能够沿第一转动件200的轴向移动。

由上可知，在实现举升的过程中，第一转动件200和第二转动件300不会产生轴向相对运动，从而仅需为第一转动件200和第二转动件300配设满足与驱动器件相互配合的传动结构件即可，且传动结构件在第一转动件200的轴向上的尺寸无需过大，进而可以降低旋转举升装置的成本。

如上所述，第一转动件200和第二转动件300均可以通过同步带等传动结构件与驱动器件连接，进一步地，可以将传动结构件和驱动器件均集成在旋转举升装置中，本申请实施例公开的旋转举升装置包括驱动机构610和传动组件，传动组件包括第一传动部511、第二传动部512、第三传动部513和第四传动部514，第一传动部511围绕第一转动件200固定在第一转动件200上，第二传动部512围绕第二转动件300固定在第二转动件300上，第一传动部511与第三传动部513传动连接，第二传动部512和第四传动部514传动连接，且第三传动部513和第四传动部514均与驱动机构610连接，在驱动机构610工作的情况下，可以通过第三传动部513和第四传动部514驱动第一转动件200和第二转动件300转动。

具体地，第一传动部511、第二传动部512、第三传动部513和第四传动部514均可以为链条盘，第一传动部511和第三传动部513之间可以通过传动链相互连接，第二传动部512和第四传动部514之间亦可以通过传动链相互连接，显然，在第一传动部511和第二传动部512均为链条盘的情况下，第一传动部511和第二传动部512在第一转动件200的轴向上的尺寸均无需过大，安装方便，成本较低。

在本申请的另一实施例中，第一传动部511、第二传动部512、第三传动部513和第四传动部514均为齿轮结构，第一传动部511和第二传动部512分别围绕第一转动件200和第二转动件300设置，第三传动部513和第四传动部514均安装在驱动机构610上，第一传动部511与第三传动部513相互啮合，第二传动部512与第四传动部514相互啮合，在驱动机构610转动的情况下，即可驱动第一转动件200和第二转动件300转动，在采用这种技术方案的情况下，可以进一步提升旋转举升装置中部件间的配合可靠性，且可以增大旋转举升装置的使用寿命，还不会对旋转举升装置的安装朝向产生限制。另外，在采用上述技术方案的情况下，也无需使第一传动部511和第二传动部512的厚度过大，仅需使前述二者能够与第三传动部513和第四传动部514形成可靠的配合关系即可，生产成本较低。

为了进一步提升第一转动件200和第二转动件300之间运动的同步性，可选地，驱动机构610的数量为一个，在采用一个驱动机构610同时驱动第一转动件200和第二转动件300的情况下，可以尽可能地保证第一转动件200和第二转动件300之间的同步性更好。

在驱动机构610的数量为一个的情况下，可以使第四传动部514与驱动机构610连接，且使传动组件还包括安装座520、保持架530、第一锥齿轮541、第二锥齿轮542、第一制动部551、第二制动部552和行星锥齿轮560。

其中，保持架530通过第一制动部551安装在安装座520上，且保持架530位于第一制动部551的旋转中心之外，第一制动部551能够限制保持架530围绕第一转动件200的轴向相对安装座520转动，也就是说，在第一制动部551工作的情况下，保持架530与安装座520相对固定，在第一制动部551失效的情况下，保持架530能够以第一转动件200的轴向为轴相对安装座520转动。具体地，第一制动部551的两端能够相对转动，且在第一制动部551工作的情况下，第一制动部551的两端能够保持相对固定的状态。第一制动部551的一端安装在安装座520上，保持架530安装在第一制动部551的另一端上，且保持架530位于第一制动部551的转动中心之外。可选地，第一制动部551与安装座520之间，以及第一制动部551与保持架530之间均可以通过螺钉等连接件相互连接。

行星锥齿轮560通过第二制动部552安装在保持架530上，行星锥齿轮560的轴线与第二制动部552的轴线重合，且行星锥齿轮560的轴向垂直于第一转动件200的轴向，第二制动部552能够限制行星锥齿轮560沿自身轴向转动，也就是说，在第二制动部552工作的情况下，行星锥齿轮560无法以自身的轴心为轴相对保持架530转动，在第二制动部552失效的情况下，行星锥齿轮560能够以自身轴心为轴相对保持架530转动，且行星锥齿轮560的轴向与第一转动件200的轴向垂直。具体地，第二制动部552的两端可以相对转动，且在第二制动部552工作的情况下，第二制动部552的两端能够保持相对固定的状态。第二制动部552的一端可以安装在保持架530上，行星锥齿轮560可以安装在第二制动部552的另一端，且使行星锥齿轮560的轴线与第二制动部552的轴线重合。

同时，第四传动部514通过第一锥齿轮541、行星锥齿轮560和第二锥齿轮542与第三传动部513传动连接，在这种情况下，驱动机构610的驱动作用力可以通过传递至第三传动部513上，从而使第一传动部511和第二传动部512能够驱动第一转动件200和第二转动件300转动。

其中，在第一制动部551工作，且第二制动部552关闭的情况下，可以使第一传动部511和第二传动部512的传动方向相反，在第一制动部551关闭，且第二制动部552开启的情况下，第一传动部511的转动方向与第二传动部512的转动方向相同。

更具体地，在第一传动部511和第三传动部513的转动方向相反、第二传动部512和第四传动部514的转动方向相反、第三传动部513和第一锥齿轮541的转动方向相反，且第四传动部514和第二锥齿轮542的转动方向相反的情况下，通过使第一制动部551工作，且使第二制动部552失效，驱动机构610工作，以第四传动部514正向转动为基准，第二锥齿轮542反向旋转，行星锥齿轮560可以围绕自身轴线相对保持架530转动，且保持架530与安装座520相对静止，第一锥齿轮541正向旋转，第三传动部513反向旋转，也即第三传动部513和第四传动部514的转动方向相反，进而，第一传动部511和第二传动部512的转动方向也相反，第一转动件200和第二转动件300反向转动。

基于上述实施例，通过使第一制动部551失效，且使第二制动部552工作，在驱动机构610工作时，行星锥齿轮560无法以自身轴线为轴相对保持架530转动，而保持架530可以相对安装座520转动，从而使得第三传动部513和第四传动部514能够形成类似“同轴”的效果，显然，第三传动部513和第四传动部514的转动方向相同，进而第一转动件200和第二转动件300的转动方向也相同。

当然，在第一传动部511和第三传动部513的转动方向、第二传动部512和第四传动部514的转动方向、第三传动部513和第一锥齿轮541的转动方向，以及第四传动部514和第二锥齿轮542的转动方向采用其他组合方式的情况下，通过控制第一制动部551和第二制动部552的工作状态，可以保证在同一驱动机构610的驱动作用下，使第一转动件200和第二转动件300的转动方向相同或不同。

另外，在设计传动组件的过程中，各部件间的传动比可以根据实际情况确定，并且，设置于第一转动件200上的第一限位槽210，以及设置在第二转动件300上的第二限位槽310如果均为螺旋槽，可以根据上述传动组件中部件间的传动比，尤其是第三传动部513和第一传动部511，以及第四传动部514与第二传动部512之间的传动比对应设计第一限位槽210和第二限位槽310的倾斜角度，保证第一限位槽210和第二限位槽310可以限制配合部420沿垂直于第一转动件200的轴向的方向的位置。

可选地，第三传动部513和第一锥齿轮541的转动方向相同，和/或第四传动部514和第二锥齿轮542的转动方向相同，在这种情况下，可以降低传动组件的设计难度。具体地，可以使第三传动部513和第一锥齿轮541同轴设置，和/或第四传动部514和第二锥齿轮542同轴设置。

如上所述，第一传动部511、第二传动部512、第三传动部513和第四传动部514均可以为齿轮，进一步地，第一传动部511与第三传动部513之间的传动比等于第二传动部512与第四传动部514之间的传动比。在采用上述技术方案的情况下，如果第一限位槽210和第二限位槽310均为螺旋槽，则可以使第一限位槽210和第二限位槽310的倾斜角度相同，在这种情况下，可以降低第一限位槽210和第二限位槽310的加工难度，且可以使第一限位槽210和第二限位槽310的同步性更好，提升举升动作的稳定性。

可选地，第一传动部511的尺寸等于第二传动部512的尺寸，且第三传动部513的尺寸等于第四传动部514的尺寸，在这种情况下，可以进一步降低整个传动组件的设计和加工难度，且可以进一步提升第一转动件200和第二转动件300之间的动作同步性。

可选地，驱动机构610可以安装在第四传动部514的一端，且第四传动部514可以直接安装在驱动机构610的驱动轴上。为了减小传动组件和驱动机构610在第一转动件200上占据的尺寸，可以使驱动机构610和传动组件沿垂直于第一转动件200的轴向的方向并排设置，在这种情况下，为了连接驱动机构610和第四传动部514，可选地，旋转举升装置还可以包括同步轮620和同步带630，同步轮620安装在驱动机构610上，同步轮620通过同步带630与第四传动部514传动连接。在采用上述技术方案的情况下，驱动机构610与第四传动部514之间的连接难度相对较低，且采用上述技术方案连接驱动机构610和第四传动部514时，同步轮620和同步带630占据的空间相对较小，进而使得整个旋转举升装置的尺寸也相对较小。

具体地，在旋转举升装置设置有底座110的情况下，驱动机构610也可以安装在底座110上，且可以在底座110上设置限位结构件，将安装座520安装在限位结构件上，驱动机构610也可以通过限位结构件等安装在底座110上。

如上所述，第一限位槽210可以为螺旋槽，第二限位槽310为直线槽，在本申请的另一实施例中，可以使第一限位槽210和第二限位槽310均为螺旋槽，且使第一限位槽210为左旋螺旋槽，使第二限位槽310为右旋螺旋槽。采用这种技术方案的情况下，借助第一限位槽210和第二限位槽310也可以对配合部420在垂直于第一转动件200的轴向的方向进行限制。详细地说，由于第一限位槽210和第二限位槽310的旋转方向相反，从而在二者交叉设置的情况下，可以对配合部420的位置进行限制。

其中，在第一转动件200和第二转动件300同向转动的情况下，第一转动件200和第二转动件300相对固定，配合部420可以在自身的重力和升降部410的重力作用下支撑在第一限位槽210和第二限位槽310上，从而使升降部410能够稳定地支撑在第一转动件200和第二转动件300上。

在第一转动件200和第二转动件300反向转动的情况下，第一转动件200和第二转动件300相对转动，由于第一限位槽210和第二限位槽310均为螺旋槽，且旋向分别为左旋和右旋，从而在第一转动件200和第二转动件300相对转动的过程中，可以使第一限位槽210和第二限位槽310始终交叉设置，以在垂直于第一转动件200的轴向的方向上限制配合部420的位置。

并且，基于配合部420在垂直于第一转动件200的轴向的方向上的位置被第一转动件200和第二转动件300所限制，因此，随着第一转动件200和第二转动件300的相对转动，使得配合部420可以在沿第一限位槽210和第二限位槽310内移动，从而使配合部420在第一转动件200的轴向上的位置发生改变，也即，配合部420和升降部410产生举升动作。

详细地，在上述过程中，第一转动件200和第二转动件300均可以为配合部420施加斜向上的驱动力，具体地，第一转动件200施加于配合部420的第一驱动力的方向沿第一限位槽210的延伸方向，第二转动件300施加于配合部420的第二驱动力的方向沿第二限位槽310的延伸方向，第一驱动力可以被分解为第一水平分力和向上的第一举升分力，第二驱动力可以被分解为第二水平分力和向上的第二举升分力，由于第一限位槽210和第二限位槽310的旋转方向相反，因而第一水平分力和第二水平分力方向相反，且大小相等，相互抵消，从而可以防止水平方向上的力影响配合部420举升动作的进行，也可以限制配合部420沿垂直于第一转动件200的轴向的方向移动，进而在第一举升分力和第二举升分力的共同作用下，保证升降部410能够稳定地完成举升动作。

需要说明的是，在形成第一限位槽210和第二限位槽310的过程中，可以根据第一转动件200和第二转动件300的直径、转速等实际参数，确定第一限位槽210和第二限位槽310的倾斜角度等具体情况，以保证在第一转动件200和第二转动件300相对转动的过程中，第一限位槽210和第二限位槽310能够始终交叉设置，且夹持配合部420动作。例如，以第一转动件200和第二转动件300的直径和转速均相等为例，则可以使第一限位槽210和第二限位槽310的倾斜角度也相等。当然，第一限位槽210和第二限位槽310的具体倾斜角度可以根据实际情况确定。

可选地，配合部420的数量均为多个，多个配合部420均与第一限位槽210和第二限位槽310配合，借助多个配合部420支撑升降部410可以提升升降部410与第一转动件200和第二转动件300之间的配合稳定性，从而进一步保证举升过程的稳定进行。并且，可以使多个配合部420沿升降部410的周向均匀且间隔设置，从而进一步提升升降部410的受力均匀性，提升升降部410的动作稳定性。

在配合部420的数量设有多个的情况下，第一限位槽210和第二限位槽310也均可以设置有多个，多个第一限位槽210和多个第二限位槽310一一对应配合，且每一第一限位槽210和每一第二限位槽310均与一个配合部420相互配合。

具体地，第一限位槽210、第二限位槽310和配合部420的数量均为三个，三个配合部420沿第一转动件200的周向间隔设置，且任意相邻的两个配合部420之间的间隔均相等，这可以保证升降部410与第一转动件200和第二转动件300之间的配合关系较为稳定，且加工过程不会过于复杂，还可以保证第一转动件200和第二转动件300均具有较高的结构强度。

为了进一步减小配合部420与第一限位槽210和第二限位槽310之间的摩擦力，可选地，配合部420包括配合轴、第一滚轮421和第二滚轮422，配合轴固定在升降部410上，第一滚轮421和第二滚轮422沿配合轴的轴向安装在配合轴上，且第一滚轮421和第二滚轮422均转动安装在配合轴上，保证第一滚轮421和第二滚轮422均能够相对配合轴转动，从而在配合部420与第一限位槽210和第二限位槽310相互配合的情况下，使得第一滚轮421能够与第一限位槽210滚动配合，且使第二滚轮422与第二限位槽310相互配合，这可以使配合部420与第一转动件200和第二转动件300之间的摩擦力更小，以进一步防止配合部420与第一转动件200和第二转动件300之间存在较大的相对作用力，而影响举升动作的正常进行。

具体地，第一滚轮421和第二滚轮422均可以为硬质结构，以保证二者可以为配合轴提供稳定的支撑作用，例如，第一滚轮421和第二滚轮422均可以采用金属材料制成。配合轴和升降部410均可以采用金属材料制成，且配合轴和升降部410之间可以采用螺纹连接等可拆卸连接方式相互连接，以在升降部410安装于第二转动件300之内的情况下，配合部420能够较容易地穿过第一限位槽210和第二限位槽310，且安装在升降部410上。另外，在第一转动件200和第二转动件300均由两个半圆形结构件通过螺栓等连接件可拆卸地固定连接为一体的情况下，配合轴可以采用焊接的方式固定连接在升降部410上，之后在升降部410之外安装第二转动件300和第一转动件200。

如上所述，旋转举升装置可以包括底座110，且第一转动件200可以转动安装在底座110上。可选地，第一转动件200靠近底座110的一端的内侧壁设有第一环形槽，第二转动件300靠近底座110的一端的外侧壁设有第二环形槽，第一环形槽和第二环形槽围成滚动腔，滚动腔内设置有多个滚珠130，沿第一转动件200的轴向，第一转动件200可以通过滚珠130与第二转动件300限位配合。

具体地，第一环形槽和第二环形槽均为截面为半圆形结构的环形槽，二者相互对接，能够围成圆形环状结构的滚动腔，且滚动腔的横截面为圆形结构。如上所述，第一转动件200和第二转动件300均可以由至少两部分通过可拆卸连接方式相互连接形成，在这种情况下，可以将多个滚珠130安装至第一环形槽和第二环形槽之间后，再组装第一转动件200和第二转动件300，从而使第二转动件300和第一转动件200能够通过滚珠130在第一转动件200的轴向上相互限位，还可以保证第二转动件300能够稳定地支撑在第一转动件200上，另外，在采用上述技术方案的情况下，借助多个滚珠130还可以保证第二转动件300可以较为顺畅地相对第一转动件200转动，也即，第二转动件300能够转动地安装在第一转动件200上。

在本申请的另一实施例中，第一转动件200和第二转动件300均为一体式结构件，第一转动件200套设在第二转动件300之外，且可以在第一转动件200上形成贯穿孔，通过使贯穿孔与第一环形槽相互连通，在第二转动件300与第一转动件200组装完成之后，可以通过贯穿孔向第一环形槽内塞入多个滚珠130，在完成滚珠130的安装工作之后，可以通过在贯穿孔处设置柱塞140等方式封堵贯穿孔，防止安装于第一转动件200和第二转动件300之间的滚珠130脱离。

如图8-图11所示，本发明实施例还公开另一种旋转举升装置，该旋转举升装置也可以通过一个驱动机构610进行驱动，且分别产生旋转动作和举升动作，旋转举升结构中基础的部分包括基座711、外筒712、内筒713和支撑板714。

其中，外筒712沿自身轴向可转动地安装在基座711上，具体地，外筒712可以通过回转支承结构安装在基座711上，回转支承结构包括外圈721和内圈722，外圈721固定在基座711上，内圈722转动地安装在外圈721之内，外筒712通过焊接或螺纹连接件连接等方式能够固定在内圈722上，从而保证外筒712能够相对基座711转动。

内筒713安装在外筒712之内，内筒713与外筒712无法相对转动，内筒713可以沿外筒712的轴向相对外筒712移动，从而实现举升目的。可选地，内筒713和外筒712之间可以通过滑动连接结构相互连接，例如，外筒712内壁上可以固定有滑轨731，滑轨731沿外筒712的轴向延伸，内筒713的外壁上可以固定有滑块732，通过使滑块732和滑轨731相互配合，使得内筒713能够沿外筒712的轴向相对外筒712移动，且可以保证内筒713与外筒712不会发生相对转动。

为了使举升过程和旋转过程能够独立进行，旋转举升装置还设有第一制动器741和第二制动器，回转支承结构的内圈722上安装有空心制动盘743，空心制动盘743的底部设置有第一制动器741，第一制动器741的另一端固定安装在基座711上，在第一制动器741工作的情况下，内圈722无法相对基座711旋转，也即在第一制动器741工作的情况下，外筒712无法相对基座711转动。

同时，基座711上安装有安装架751，安装架751位于第一制动器741的上方，安装架751上安装有中心齿轮752、第一行星齿轮753和第二行星齿轮754，第一行星齿轮753和第二行星齿轮754位于中心齿轮752的相背两侧，且均与中心齿轮752啮合；回转支承结构的内圈722的内壁也设有圈内齿，第一行星齿轮753和第二行星齿轮754均与内圈722的圈内齿啮合，中心齿轮752固定在丝杠761上。

第二制动器与第一制动器741同轴设置，第二制动器安装在基座711上，且第二制动器的另一端与安装架751相互连接，在第二制动器工作的情况下，安装架751与基座711相对固定。第二制动器为空心结构，第二制动器的中心设置有丝杠761，丝杠761沿外筒712的轴向延伸，基座711上可以安装有电机770，丝杠761的一端可以与电机770连接，丝杠761的另一端穿过第二制动器向内筒713的顶部延伸，丝杠761上安装有螺母762，螺母762与内筒713固定连接。

在采用上述结构的旋转举升装置进行举升过程中，第一制动器741工作，第二制动器失效，外筒712与基座711相对固定，在电机770工作的情况下，丝杠761转动，由于滑块732和滑轨731可以为内筒713提供导向和限位作用，从而内筒713和螺母762无法随丝杠761一并转动，而是在螺母762的带动下，使内筒713沿外筒712的轴向相对外筒712移动，实现举升目的。相应地，在电机770反向转动的情况下，可以使内筒713向靠近基座711的方向移动，完成下降动作。

当然，在丝杠761转动的情况下，也会带动中心齿轮752转动，在中心齿轮752转动的情况下，第一行星齿轮753和第二行星齿轮754均会发生转动，由于第一制动器741工作，内圈722与基座711相对固定，第二制动器失效，安装架751能够相对基座711转动，进而在第一行星齿轮753和第二行星齿轮754被中心齿轮752驱动的情况下，整个安装架751会相对内圈722转动，并不会对举升过程产生不利影响。

在采用上述结构的旋转举升装置进行旋转过程中，第一制动器741失效，第二制动器工作，外筒712能够相对基座711转动，安装架751与基座711相对固定，从而第一行星轮和第二行星轮无法以中心齿轮752为中心进行旋转。在电机770工作的情况下，丝杠761转动，且带动中心齿轮752转动，进而驱动第一行星齿轮753和第二行星齿轮754以各自的轴心为中心进行旋转，在第一行星齿轮753和第二行星齿轮754自转的情况下，可以通过内圈722的圈内齿驱动内圈722转动，也即，可以驱动外筒712相对基座711转动，在滑轨731和滑块732的限位作用下，内筒713也会随外筒712一并相对基座711旋转，实现旋转目的。

当然，在丝杠761转动的过程中，会与螺母762产生相对转动的情况，进而在旋转的过程中，内筒713也会产生一定的举升动作，但是由于丝杠761直径与内圈722的直径相差较大，上述举升过程使内筒713的高度发生的变化可以忽略不计。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转举升装置，其特征在于，包括：

第一转动件(200)，所述第一转动件(200)以自身轴向为轴转动，所述第一转动件(200)设有第一限位槽(210)；

第二转动件(300)，所述第二转动件(300)设置于所述第一转动件(200)之内，所述第二转动件(300)以所述第一转动件(200)的轴向为轴转动，所述第二转动件(300)设有第二限位槽(310)，所述第一限位槽(210)和所述第二限位槽(310)中的至少一者为螺旋槽，所述螺旋槽的轴向平行于所述第一转动件(200)的轴向；

升降部(410)，所述升降部(410)固定有配合部(420)，所述第一限位槽(210)和所述第二限位槽(310)均与所述配合部(420)配合，所述第一限位槽(210)和所述第二限位槽(310)中的至少一者用于限制所述配合部(420)沿垂直于所述第一转动件(200)的轴向的方向移动；

其中，在所述第一转动件(200)和所述第二转动件(300)同向转动的情况下，所述升降部(410)以所述第一转动件(200)的轴向为轴作转动运动；在所述第一转动件(200)和所述第二转动件(300)反向转动的情况下，所述配合部(420)可在所述第一限位槽(210)和所述第二限位槽(310)内移动，所述升降部(410)沿所述第一转动件(200)的轴向作升降运动。

2.根据权利要求1所述的旋转举升装置，其特征在于，所述旋转举升装置包括传动组件，所述传动组件包括第一传动部(511)、第二传动部(512)、第三传动部(513)和第四传动部(514)，所述第一传动部(511)围绕所述第一转动件(200)固定于所述第一转动件(200)，所述第二传动部(512)围绕所述第二转动件(300)固定于所述第二转动件(300)，所述第一传动部(511)与所述第三传动部(513)传动连接，所述第二传动部(512)与所述第四传动部(514)传动连接，所述第三传动部(513)和所述第四传动部(514)均与驱动机构(610)连接。

3.根据权利要求2所述的旋转举升装置，其特征在于，所述驱动机构(610)的数量为一个，所述第四传动部(514)与所述驱动机构(610)连接，所述传动组件还包括安装座(520)、保持架(530)、第一锥齿轮(541)、第二锥齿轮(542)、第一制动部(551)、第二制动部(552)和行星锥齿轮(560)，

其中，所述保持架(530)通过第一制动部(551)安装于所述安装座(520)，且保持架(530)位于第一制动部(551)的旋转中心之外，所述第一制动部(551)用于限制所述保持架(530)围绕所述第一转动件(200)的轴向相对所述安装座(520)转动，所述行星锥齿轮(560)通过所述第二制动部(552)安装于所述保持架(530)，所述行星锥齿轮(560)的轴线与所述第二制动部(552)的轴线重合，且所述行星锥齿轮(560)的轴向垂直于所述第一转动件(200)的轴向，所述第二制动部(552)用于限制所述行星锥齿轮(560)沿自身轴向转动；

所述第四传动部(514)通过所述第一锥齿轮(541)、所述行星锥齿轮(560)和所述第二锥齿轮(542)与所述第三传动部(513)传动连接；在所述第一制动部(551)开启，且所述第二制动部(552)关闭的情况下，所述第一传动部(511)的转动方向与所述第二传动部(512)的转动方向相反，在所述第一制动部(551)关闭，且所述第二制动部(552)开启的情况下，所述第一传动部(511)的转动方向与所述第二传动部(512)的转动方向相同。

4.根据权利要求3所述的旋转举升装置，其特征在于，所述第三传动部(513)和所述第一锥齿轮(541)同轴设置，和/或所述第四传动部(514)和所述第二锥齿轮(542)同轴设置。

5.根据权利要求3所述的旋转举升装置，其特征在于，所述第一传动部(511)、所述第二传动部(512)、所述第三传动部(513)和所述第四传动部(514)均为齿轮，且所述第一传动部(511)与所述第三传动部(513)之间的传动比等于所述第二传动部(512)与所述第四传动部(514)之间的传动比。

6.根据权利要求3所述的旋转举升装置，其特征在于，所述旋转举升装置包括同步轮(620)和同步带(630)，所述同步轮(620)安装于所述驱动机构(610)，所述同步轮(620)通过所述同步带(630)与所述第四传动部(514)传动连接。

7.根据权利要求1所述的旋转举升装置，其特征在于，第一限位槽(210)和第二限位槽(310)中的一者为左旋螺旋槽，另一者为右旋螺旋槽；

所述升降部(410)设置于所述第二转动件(300)之内，所述配合部(420)固定于所述升降部(410)的外侧，所述配合部(420)穿过所述第二限位槽(310)且伸入至所述第一限位槽(210)内。

8.根据权利要求1所述的旋转举升装置，其特征在于，所述配合部(420)的数量为多个，多个所述配合部(420)均与所述第一限位槽(210)和所述第二限位槽(310)配合，多个所述配合部(420)沿所述升降部(410)的周向均匀且间隔设置。

9.根据权利要求1所述的旋转举升装置，其特征在于，所述配合部(420)包括配合轴、第一滚轮(421)和第二滚轮(422)，所述配合轴固定于所述升降部(410)，所述第一滚轮(421)和所述第二滚轮(422)沿所述配合轴的轴向转动安装于所述配合轴，所述第一滚轮(421)与和所述第一限位槽(210)滚动配合，所述第二滚轮(422)与所述第二限位槽(310)滚动配合。

10.根据权利要求1所述的旋转举升装置，其特征在于，所述旋转举升装置还包括底座(110)，所述第一转动件(200)靠近底座(110)的一端的内侧壁设有第一环形槽，第二转动件(300)靠近底座(110)的一端的外侧壁设有第二环形槽，第一环形槽和第二环形槽围成滚动腔，所述滚动腔内设置有多个滚珠(130)，沿所述第一转动件(200)的轴向，所述第一转动件(200)通过所述滚珠(130)与所述第二转动件(300)限位配合。

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