CN113651262B - 顶升机构及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种顶升机构及机器人，顶升机构包括顶升组件和承载件，顶升组件与承载件连接，顶升组件可移动地设置，以带动承载件移动，顶升机构还包括：第一扫码器，第一扫码器的扫码端朝向承载件设置；第一扫码器与顶升组件连接，以使第一扫码器与顶升组件同步移动。本发明的顶升机构解决了现有技术中的顶升机构的扫码器扫码容易出现异常的问题。

Description

顶升机构及机器人

技术领域

本发明涉及物流仓储领域，具体而言，涉及一种顶升机构及机器人。

背景技术

目前，顶升机器人包括车体、顶升机构以及上、下扫码器，顶升机构设置于车体的底盘上，顶升机构包括顶部承载板和滚珠丝杠，顶升机构采用滚珠丝杠顶升顶部承载板；上、下扫码器固定在车体的底盘上且位于滚珠丝杠的空心丝杠的中间，下扫码器需扫描地面二维码，起到导航作用；上扫码器扫描顶部承载板承载的货架上的二维码，读取货物信息。

然而，现有技术中的上、下扫码器的固定方式均为刚性连接，无法随着顶升高度移动，但货架随着承载板被顶升，货架上的二维码距离扫码器距离不断拉大，扫码信息越来越模糊，导致扫码距离过长无法识辨二维码，顶升机器人报警。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种顶升机构及机器人，以解决现有技术中的顶升机构的扫码器扫码容易出现异常的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种顶升机构，包括顶升组件和承载件，顶升组件与承载件连接，顶升组件可移动地设置，以带动承载件移动，顶升机构还包括：第一扫码器，第一扫码器的扫码端朝向承载件设置；第一扫码器与顶升组件连接，以使第一扫码器与顶升组件同步移动。

进一步地，顶升机构还包括：连接件，包括第一连接部和与第一连接部连接的第二连接部，第一连接部与顶升组件连接，第二连接部与第一扫码器连接；顶升组件可转动地设置，第一连接部和第二连接部相对可转动地设置；顶升机构还包括导向杆和导向部，导向部具有沿顶升组件的移动方向延伸的导向孔，导向杆插设在导向孔内；导向杆与第二连接部连接；或者，导向部与第二连接部连接。

进一步地，第一连接部为回转外圈，第二连接部为回转内圈，回转外圈环绕回转内圈设置。

进一步地，连接件为无齿回转轴承，第一连接部为无齿回转轴承的外圈，第二连接部为无齿回转轴承的内圈。

进一步地，顶升组件包括第一齿轮；顶升机构还包括：第二齿轮，与第一齿轮啮合，第二齿轮可转动地设置，以带动第一齿轮转动。

进一步地，顶升机构还包括：支撑板；滚珠丝杠，包括传动螺杆和传动螺母，传动螺杆穿设在支撑板上且相对支撑板可转动地设置；传动螺母套设在传动螺杆上，以在传动螺杆转动时，传动螺母沿传动螺杆的延伸方向移动；传动螺母与第一齿轮连接。

进一步地，第一齿轮环绕传动螺杆设置，传动螺杆具有连通孔，连通孔沿传动螺杆的延伸方向延伸，连接件和第一扫码器均设置在连通孔内。

进一步地，顶升组件还包括过渡连接部和环形连接板，过渡连接部为桶状结构，传动螺杆环绕过渡连接部设置，连接件和第一扫码器均设置在过渡连接部内，第一连接部与过渡连接部连接；过渡连接部通过环形连接板与第一齿轮连接。

进一步地，顶升机构还包括：第一驱动组件，设置于支撑板，第一驱动组件与传动螺杆连接，以带动传动螺杆转动。

进一步地，顶升机构还包括：第二驱动组件，与第二齿轮连接，以带动第二齿轮转动。

进一步地，顶升机构还包括：安装座；第二扫码器，设置于安装座，第二扫码器位于第一扫码器远离承载件的一侧，第二扫码器的扫码端朝向远离承载件的方向设置；其中，在导向杆与第二连接部连接时，导向部设置于安装座；在导向部与第二连接部连接时，导向杆设置于安装座。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，包括顶升机构和车体，顶升机构设置于车体的底盘，其中，顶升机构为上述的顶升机构。

本发明的顶升机构包括顶升组件和承载件，承载件用于承载货架；顶升组件与承载件连接，顶升组件可移动地设置，以带动承载件移动；顶升机构还包括第一扫码器，第一扫码器的扫码端朝向承载件设置，以对承载件上的货架的二维码进行扫描；该顶升机构的第一扫码器与顶升组件连接，以使第一扫码器与顶升组件同步移动，使得第一扫码器的扫码端与承载件之间的距离处于恒定状态，进而与承载件承载的货架之间的距离处于恒定状态，使得第一扫码器很好的识辨二维码信息，避免第一扫码器扫描异常，顶升机构报警。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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示出了根据本发明的机器人的实施例的局部剖视图；

图2示出了根据本发明的顶升机构的局部剖视图；

图3示出了根据本发明的顶升机构的轴测图；

图4示出了图2中的顶升机构的部分结构的剖视图；

图5示出了图2中的顶升机构的部分结构的轴测图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、顶升组件；11、第一齿轮；12、过渡连接部；13、环形连接板；20、承载件；30、第一扫码器；40、连接件；41、第一连接部；42、第二连接部；50、导向杆；60、导向部；70、第二齿轮；80、支撑板；90、滚珠丝杠；91、传动螺杆；911、连通孔；92、传动螺母；100、第一驱动组件；110、第二驱动组件；120、安装座；130、第二扫码器；140、车体；150、安装板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种顶升机构，请参考图1至图5，包括顶升组件10和承载件20，顶升组件10与承载件20连接，顶升组件10可移动地设置，以带动承载件20移动，顶升机构还包括：第一扫码器30，第一扫码器30的扫码端朝向承载件20设置；第一扫码器30与顶升组件10连接，以使第一扫码器30与顶升组件10同步移动。

本发明的顶升机构包括顶升组件10和承载件20，承载件20用于承载货架；顶升组件10与承载件20连接，顶升组件10可移动地设置，以带动承载件20移动；顶升机构还包括第一扫码器30，第一扫码器30的扫码端朝向承载件20设置，以对承载件20上的货架的二维码进行扫描；该顶升机构的第一扫码器30与顶升组件10连接，以使第一扫码器30与顶升组件10同步移动，使得第一扫码器30的扫码端与承载件20之间的距离处于恒定状态，进而与承载件20承载的货架之间的距离处于恒定状态，使得第一扫码器30很好的识辨二维码信息，避免第一扫码器30扫描异常，顶升机构报警。

需要说明的是，承载件20除了承载货架外，还可以承载货物、产品等其他物体；第一扫码器30除了对二维码进行扫描外，还可以对条码等其他图案进行扫描。

具体地，顶升组件10沿竖直方向移动，以带动承载件20沿竖直方向移动，第一扫码器30与顶升组件10连接，能随着顶升组件10上下升降。

在本实施例中，顶升机构还包括：连接件40，包括第一连接部41和与第一连接部41连接的第二连接部42，第一连接部41与顶升组件10连接，第二连接部42与第一扫码器30连接；顶升组件10可转动地设置，第一连接部41和第二连接部42相对可转动地设置；顶升机构还包括导向杆50和导向部60，导向部60具有沿顶升组件10的移动方向延伸的导向孔，导向杆50插设在导向孔内；导向杆50与第二连接部42连接；或者，导向部60与第二连接部42连接。

具体实施时，在顶升组件10移动时，由于第一连接部41与顶升组件10连接，第一连接部41与第二连接部42连接，且第二连接部42与第一扫码器30连接，故在顶升组件10的带动下，整个连接件40和第一扫码器30均随着顶升组件10移动；在顶升组件10旋转时，顶升组件10带动第一连接部41旋转，由于第二连接部42受到导向杆50和导向部60的限位作用，第二连接部42无法旋转，即第二连接部42不动；其中，在第二连接部42随着顶升组件10移动时，导向杆50和导向部60对第二连接部42进行导向作用。具体地，第一扫码器30想要扫码距离处于恒定状态便要与顶升组件10连接，跟随着顶升组件10上升，但直接固定在顶升组件10上会产生绕线现象，容易断线，此处的设置正好解决了该问题。

具体地，顶升组件10绕旋转中心线转动，旋转中心线沿竖直方向延伸。

可选地，导向部60为衬套。具体地，导向部60为无油衬套。

具体地，导向杆50和导向部60成对设置，顶升机构包括两对导向杆50和导向部60。

在本实施例中，第一连接部41为回转外圈，第二连接部42为回转内圈，回转外圈环绕回转内圈设置。

可选地，连接件40为无齿回转轴承，第一连接部41为无齿回转轴承的外圈，第二连接部42为无齿回转轴承的内圈。其中，回转轴承的外圈分为无齿和有齿两种情况，回转轴承的内圈分为无齿和有齿两种情况，此处的无齿回转轴承是指回转轴承的外圈无齿且回转轴承的内圈无齿。

为了实现顶升组件10的转动，顶升组件10包括第一齿轮11；顶升机构还包括：第二齿轮70，与第一齿轮11啮合，第二齿轮70可转动地设置，以带动第一齿轮11转动。

为了实现顶升组件10的移动，顶升机构还包括：支撑板80；滚珠丝杠90，包括传动螺杆91和传动螺母92，传动螺杆91穿设在支撑板80上且相对支撑板80可转动地设置；传动螺母92套设在传动螺杆91上，以在传动螺杆91转动时，传动螺母92沿传动螺杆91的延伸方向移动；传动螺母92与第一齿轮11连接。

在本实施例中，第一齿轮11环绕传动螺杆91设置，传动螺杆91具有连通孔911，连通孔911沿传动螺杆91的延伸方向延伸，连接件40和第一扫码器30均设置在连通孔911内。

在本实施例中，顶升组件10还包括过渡连接部12和环形连接板13，过渡连接部12为桶状结构，传动螺杆91环绕过渡连接部12设置，连接件40和第一扫码器30均设置在过渡连接部12内，第一连接部41与过渡连接部12连接；过渡连接部12通过环形连接板13与第一齿轮11连接。

具体地，环形连接板13与过渡连接部12的顶部连接，环形连接板13与第一齿轮11的顶部连接；承载件20通过环形连接板13与顶升组件10连接。

在本实施例中，顶升机构还包括：第一驱动组件100，设置于支撑板80，第一驱动组件100与传动螺杆91连接，以带动传动螺杆91转动。

为了实现传动螺杆91的转动，第一驱动组件100包括第一电机、第一减速机、第三齿轮和第四齿轮，第一电机与第一减速机连接，第一减速机与第三齿轮连接，第三齿轮与第四齿轮啮合，第四齿轮与传动螺杆91连接。

在本实施例中，顶升机构还包括：第二驱动组件110，与第二齿轮70连接，以带动第二齿轮70转动。

具体地，第二驱动组件110包括第二电机和第二减速机，第二电机与第二减速机连接，第二减速机与第二齿轮70连接，以带动第二齿轮转动。

在本实施例中，顶升机构还包括：安装座120；第二扫码器130，设置于安装座120，第二扫码器130位于第一扫码器30远离承载件20的一侧，第二扫码器130的扫码端朝向远离承载件20的方向设置；其中，在导向杆50与第二连接部42连接时，导向部60设置于安装座120；在导向部60与第二连接部42连接时，导向杆50设置于安装座120。

在本实施例中，顶升机构还包括安装板150，安装板150与支撑板80间隔设置，安装板用于与车体140的底盘连接；安装座120设置在安装板150上。

具体地，安装板150和安装座120位于第一扫码器30的下方，第二扫码器130位于第一扫码器30的下方。

具体地，支撑板80与车体140连接。

在本实施例中，第一扫描器通过第一安装架安装在第二连接部42上，第二扫描器通过第二安装架安装在安装座上。

具体地，第二扫码器扫描地面上的二维码，第一扫码器扫描货架上的二维码，本申请能使得第二扫码器与地面上的二维码、第一扫码器与货架上的二维码均处于恒定距离状态，使得第一扫码器、第二扫码器能很好的识辨二维码、且不会产生绕线现象。

具体实施时，第一扫码器、第二扫码器安装在无齿回转轴承的上下两侧，第二扫码器通过安装板150固定在车体的底盘上，与无齿回转轴承内圈通过导向杆连接定位，导向杆插在导向套内。第一扫码器同样与无齿回转轴承内圈固定，无齿回转轴承外圈则与滚珠丝杠固定连接。无齿回转轴承内圈则只有上升状态，无旋转状态。因此，第一扫码器一直与承载件20处于恒定距离，在不产生绕线的情况下解决了第一扫码器无法识辨二维码的问题。

具体实施时，顶升机构顶升货物时，第一驱动组件100带动传动螺杆91旋转，第一驱动组件100的第四齿轮与传动螺杆91固定连接，而传动螺杆91旋转带动传动螺母92与第一齿轮11上升。传动螺母92与第一齿轮11为固定连接。而过渡连接部12安装在第一齿轮11上，从而带动第一扫码器30上升，使第一扫码器30与承载件20距离处于恒定状态。当货物需要旋转时，第二驱动组件110带动第一齿轮11和过渡连接部12旋转，因为无齿回转轴承外圈安装在过渡连接部12上，使得无齿回转轴承外圈一起旋转。但无齿回转轴承内圈处于静止状态不会旋转，因为已通过导向杆50和导向部60配合限位，故第一扫描器连接线在旋转过程中不会产生绕线现象。这样的结构使得第一齿轮11在顶升、旋转的过程中，带动第一扫码器30一起上升，而由于无齿回转轴承内圈已与安装座120限位，所以即使第一齿轮11带动无齿回转轴承外圈旋转，第一扫码器30也只是上升过程，不会发生旋转，这样可以避免绕线现象。

需要说明的是，顶升机构顶升货物时，第一齿轮11作顶升运动；当货物需要旋转时，第一齿轮11同时进行顶升运动和旋转运动。

本发明还提供了一种机器人，如图5所示，包括顶升机构和车体140，顶升机构设置于车体140的底盘，其中，顶升机构为上述实施例中的顶升机构。

在现有技术中，机器人在工作过程中，空心丝杠顶升货架，货架四个脚轮需要顶升达到挂空状态，这样使得货架上的二维码与第一扫描器扫描距离发生改变，甚至超过合理的扫描范围。而第一扫描器无法读取货物信息，设备产生报警提示，影响系统管理、调度分配。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的顶升机构包括顶升组件10和承载件20，承载件20用于承载货架；顶升组件10与承载件20连接，顶升组件10可移动地设置，以带动承载件20移动；顶升机构还包括第一扫码器30，第一扫码器30的扫码端朝向承载件20设置，以对承载件20上的货架的二维码进行扫描；该顶升机构的第一扫码器30与顶升组件10连接，以使第一扫码器30与顶升组件10同步移动，使得第一扫码器30的扫码端与承载件20之间的距离处于恒定状态，进而与承载件20承载的货架之间的距离处于恒定状态，使得第一扫码器30很好的识辨二维码信息，避免第一扫码器30扫描异常，顶升机构报警。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种顶升机构，包括顶升组件（10）和承载件（20），所述顶升组件（10）与所述承载件（20）连接，所述顶升组件（10）可移动地设置，以带动所述承载件（20）移动，其特征在于，所述顶升机构还包括：

第一扫码器（30），所述第一扫码器（30）的扫码端朝向所述承载件（20）设置；所述第一扫码器（30）与所述顶升组件（10）连接，以使所述第一扫码器（30）与所述顶升组件（10）同步移动；

连接件（40），包括第一连接部（41）和与所述第一连接部（41）连接的第二连接部（42），所述第一连接部（41）与所述顶升组件（10）连接，所述第二连接部（42）与所述第一扫码器（30）连接；

所述顶升组件（10）可转动地设置，所述第一连接部（41）和所述第二连接部（42）相对可转动地设置；

所述顶升组件（10）包括第一齿轮（11）；所述顶升机构还包括：

第二齿轮（70），与所述第一齿轮（11）啮合，所述第二齿轮（70）可转动地设置，以带动所述第一齿轮（11）转动；

支撑板（80）；

滚珠丝杠（90），包括传动螺杆（91）和传动螺母（92），所述传动螺杆（91）穿设在所述支撑板（80）上且相对所述支撑板（80）可转动地设置；所述传动螺母（92）套设在所述传动螺杆（91）上，以在所述传动螺杆（91）转动时，所述传动螺母（92）沿所述传动螺杆（91）的延伸方向移动；所述传动螺母（92）与所述第一齿轮（11）连接；

所述第一齿轮（11）环绕所述传动螺杆（91）设置，所述传动螺杆（91）具有连通孔（911），所述连通孔（911）沿所述传动螺杆（91）的延伸方向延伸，所述连接件（40）和所述第一扫码器（30）均设置在所述连通孔（911）内。

2.根据权利要求1所述的顶升机构，其特征在于，

所述顶升机构还包括导向杆（50）和导向部（60），所述导向部（60）具有沿所述顶升组件（10）的移动方向延伸的导向孔，所述导向杆（50）插设在所述导向孔内；

所述导向杆（50）与所述第二连接部（42）连接；或者

所述导向部（60）与所述第二连接部（42）连接。

3.根据权利要求2所述的顶升机构，其特征在于，所述第一连接部（41）为回转外圈，所述第二连接部（42）为回转内圈，所述回转外圈环绕所述回转内圈设置。

4.根据权利要求2所述的顶升机构，其特征在于，所述连接件（40）为无齿回转轴承，所述第一连接部（41）为所述无齿回转轴承的外圈，所述第二连接部（42）为所述无齿回转轴承的内圈。

5.根据权利要求1所述的顶升机构，其特征在于，所述顶升组件（10）还包括过渡连接部（12）和环形连接板（13），所述过渡连接部（12）为桶状结构，所述传动螺杆（91）环绕所述过渡连接部（12）设置，所述连接件（40）和所述第一扫码器（30）均设置在所述过渡连接部（12）内，所述第一连接部（41）与所述过渡连接部（12）连接；

所述过渡连接部（12）通过所述环形连接板（13）与所述第一齿轮（11）连接。

6.根据权利要求1所述的顶升机构，其特征在于，所述顶升机构还包括：

第一驱动组件（100），设置于所述支撑板（80），所述第一驱动组件（100）与所述传动螺杆（91）连接，以带动所述传动螺杆（91）转动。

7.根据权利要求1所述的顶升机构，其特征在于，所述顶升机构还包括：

第二驱动组件（110），与所述第二齿轮（70）连接，以带动所述第二齿轮（70）转动。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的顶升机构，其特征在于，所述顶升机构还包括：

安装座（120）；

第二扫码器（130），设置于所述安装座（120），所述第二扫码器（130）位于所述第一扫码器（30）远离所述承载件（20）的一侧，所述第二扫码器（130）的扫码端朝向远离所述承载件（20）的方向设置；

其中，在所述导向杆（50）与所述第二连接部（42）连接时，所述导向部（60）设置于所述安装座（120）；在所述导向部（60）与所述第二连接部（42）连接时，所述导向杆（50）设置于所述安装座（120）。

9.一种机器人，包括顶升机构和车体（140），所述顶升机构设置于所述车体（140）的底盘，其特征在于，所述顶升机构为权利要求1至8中任一项所述的顶升机构。

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