CN116268816A - 回转支承结构、旋转装置和快递柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种回转支承结构，用于支承快递柜内部的框架件回转，包括：基板；第一导轮和第二导轮，其可回转地设置在基板的上侧，第一导轮用于接合环形导轨的内侧面，第二导轮用于接合环形导轨的外侧面；至少一个引导件，其设置在基板的下侧，用于插入框架件中的引导孔中，使得基板可浮动地安装于所述框架件的上侧。根据本发明的回转支承结构使得其支持的组件旋转运动获得较好的导向精度和降低的旋转阻力，从而提高旋转速度，降低噪音。本发明还提供了具有这种回转支承结构的旋转装置和能够自主分拣快递的快递柜。

Description

回转支承结构、旋转装置和快递柜

技术领域

本发明涉及快递柜技术领域，具体涉及一种回转支承结构、一种具有该回转支承结构的旋转装置，以及一种快递柜。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机越来越多应用于物流领域，使用无人机运货可极大程度减少对地面交通的影响，还可将货物运抵物流车辆难以到达的地方。在目的地处，可设置与无人机协作的快递柜，供无人机降落和卸货，方便用户取货与临时储存货物。与无人机协作的快递柜具有将货物从接货口转移至用户取货架的分拣装置。分拣装置具有旋转装置，用于将货物旋转至对应的朝向，便于将货物送至取货架的不同储物箱中。现有快递柜中的旋转装置虽然已经能够进行这样的货物旋转，但是仍然会出现运行缓慢、驱动负载大、运行噪音大等现象。

因此，期望提供一种降低快递柜的旋转装置的运行阻碍的回转支承结构、采用这一回转支承结构的旋转装置，以及采用这种旋转装置的快递柜。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种回转支承结构，用于支承快递柜内部的框架件回转，包括：基板；第一导轮和第二导轮，其可回转地设置在基板的上侧，第一导轮用于接合环形导轨的内侧面，第二导轮用于接合环形导轨的外侧面；至少一个引导件，其设置在基板的下侧，用于插入框架件中的引导孔中，使得基板可浮动地安装于所述框架件的上侧。

根据该方案的回转支承结构设置在环形导轨与框架件之间，为环形导轨与框架件相对于彼此的旋转提供导向功能，同时使得两者在垂直于环形导轨所在平面的方向上仍然能够相对于彼此浮动，从而具备缓冲功能。因此，当环形导轨与框架件在竖直方向上具有高度误差时，例如由于加工装配误差，该回转支承结构使得能够容易地相对于环形导轨安装框架件。在安装之后，当框架件相对于环形导轨旋转而其顶部高度无法保持精确恒定时，该回转支承结构使得框架件的旋转仍然能够平顺进行，即获得较好的导向精度和降低的旋转阻力，从而提高旋转速度，进一步降低旋转装置的驱动负载以及可能产生的部件磨损和运行噪音。此外，如此设置的回转支承机构能够降低整个旋转装置的体积和重量。

在一些方案中，该回转支承结构还包括第三导轮和第四导轮，其可回转地设置在基板的上侧，第三导轮用于接合环形导轨的内侧面，第四导轮用于接合环形导轨的外侧面。

根据该方案的回转支承结构提供了导轮导向方面的冗余，降低了环形导轨可能作用于第一导轮和第二导轮上的倾斜力矩，从而进一步降低各部件在运行过程中由于接触产生的噪音和磨损。

在一些方案中，第一导轮和第二导轮沿着第一直线布置，第三导轮和第四导轮沿着第二直线布置，第一直线和第二直线相交于所述环形导轨的圆心。

根据该方案的回转支承结构进一步优化了各个导轮的位置，降低了各导轮在环形导轨的部段上产生的力矩，由此改进旋转导向效果。

在一些方案中，每一导轮的外周面具有环形凹槽，用于配合环形导轨上的环形凸起。

根据该方案的回转支承结构通过环形凹槽和环形凸起的配合来改进导轮与环形导轨之间的接合，减少了导轮与环形导轨在竖直方向的相对移动，从而改进旋转导向效果。

在一些方案中，所述引导件包括第一引导件和第二引导件，其沿周向方向位于所述导轮的两侧，每个引导件用于插入框架件中的对应的引导孔中。

根据该方案，回转支承结构具有多于一个的引导件，其位置布置为能够进一步降低回转支承结构相对于环形导轨或者框架件的倾斜程度，从而改进旋转导向效果。

在一些方案中，回转支承结构还包括与引导件对应的定位套筒，其安装在所述框架件上，具有与引导孔对准的定位孔，所述引导件插入所述定位孔中。

根据该方案，回转支承结构通过在框架件上设置的与引导件对应的定位套筒，进一步辅助引导件相对于引导孔的定位，降低回转支承结构相对于环形导轨或框架件的倾斜程度，改进旋转导向效果，减少部件之间的磨损。

在本发明的第二方面，提供了一种旋转装置，其用于快递柜，包括：固定结构；框架件，其相对于固定结构能够回转；驱动装置，其在框架件的第一侧安装于固定结构，用于驱动框架件回转；环形导轨，其在框架件的相反的第二侧安装于固定结构，用于引导框架件回转；还包括根据前述方案中任一种所述的回转支承结构，与所述环形导轨配合，并且可浮动地安装于框架件的第二侧。

在根据该方案的旋转装置中，框架件在其第一侧和第二侧分别可旋转地连接到固定结构，该旋转通过位于框架件的第一侧的驱动装置驱动，且在框架件的第二侧通过回转支承结构被可浮动地导向。由于回转支承结构的设置，即使框架件由于载荷等各种原因在其第二侧相对于固定结构出现位置偏移，框架件相对于固定结构的旋转也能够平顺进行。

在一些方案中，该旋转装置包括四套所述回转支承结构，其沿着周向方向均匀分布。

根据该方案，旋转装置中框架件的顶部以及环形导轨的受力更为均匀，框架件相对于固定结构的旋转能够更平稳地进行，同时可以减小旋转装置中各部件的磨损，从而延长装置寿命。

在本发明的第三方面，提供了一种能够自主分拣快递的快递柜，包括：根据前述方案中任一种所述的旋转装置，快递柜包括外壳体，以及位于外壳体内侧的货物分拣机构，外壳体包括所述固定结构，货物分拣机构包括所述框架件。

根据该方案，快递柜中的旋转装置参与货物的自主分拣，该旋转装置能够带动相关机构进行平稳转动，且快递柜运行快速，噪音降低。

在一些方案中，驱动装置位于货物分拣机构的底部，环形导轨安装于所述外壳体的顶板，并位于货物分拣机构的顶部。

根据该方案，由无人机运送到快递柜顶部的货物可以先后穿过快递柜顶板的开口、环形导轨的圆形开口进入快递柜内部，进而由货物分拣机构进行分拣，分拣过程快速顺畅。

附图说明

图1示出本发明的快递柜的总体示意图，示出了与快递柜配合使用的无人机；

图2示出本发明的旋转装置的顶部透视图，其中示出了快递柜的顶板的一部分；

图3示出本发明的旋转装置的顶部透视图，其中未示出快递柜的顶板；

图4示出本发明的回转支承结构的透视图，其中，该回转支承结构示出为设置在环形导轨与框架件之间；

图5示出本发明的旋转装置的顶部部分的上下翻转的透视图，其中，回转支承结构示出为设置在环形导轨和框架件之间；

图6示出本发明的回转支承结构的部分截面示意图。

附图标记：1快递柜，2无人机，3货舱，4接货口，5储物箱，6外壳体，10旋转装置，12框架件，120框架件的顶部板，121框架件的立柱，123引导孔，14环形导轨，141环形凸起，15回转支承结构，150基板，151第一导轮，152第二导轮，153第三导轮，154第四导轮，155第一引导件，156第二引导件，158定位套筒，159定位孔，61外壳体的顶板，V竖直方向。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。

图1示出本发明的快递柜1的总体示意图，示出了与快递柜1配合使用的无人机2。无人机2的下方安装有货舱3，货舱3内可装载货物。无人机2被设置为降落到快递柜1的顶部进行卸货。快递柜1的顶部具有用于接收货物的接货口4，货物从无人机2的货舱3下侧的开口落下，经过接货口4进入快递柜1的内部。快递柜1内部设有货物分拣机构(图1中未示出)，可将从接货口4接收到的货物转移至对应的储物箱5内，供用户提取。

具体来说，根据本发明的快递柜1大致呈圆柱形，如图1所示，快递柜1具有圆柱形的外壳体6，外壳体6也包括位于其顶部的顶板61。外壳体6将货物分拣机构包围在其内部，各个储物箱5呈行列地分布在外壳体6的周向侧面。

为使下文描述更清晰，除非另有明确说明，规定在本文中出现的方位名词含义如下：上(或向上)是从快递柜所安装的地面朝向外壳体6的顶板61的方向，下(或向下)是从外壳体6的顶板61朝向地面的方向，向上方向或向下方向均为竖直方向V，并且，与该竖直方向V正交的平面称为水平面；另外，由于快递柜1大致呈圆柱形，其限定快递柜的中心轴线L，并限定相对于该中心轴线L的向内方向和向外方向；周向方向指围绕中心轴线L的圆周方向。

位于快递柜1内部的货物分拣机构包括旋转装置10和推送装置。其中，旋转装置10包括框架件12。框架件12是从外壳体6底部的中心向上延伸到顶板61的中心的长形框架，并且能够围绕中心轴线L旋转。框架件12的内部沿着竖直方向V具有中空的内部空间，并且在其顶部和至少一个侧面敞开。另一方面，货物分拣机构的推送装置附接到框架件12，该推送装置具有从框架件12的内部空间通过一个敞开的侧面水平延伸到框架件12侧向外部的推送平台。该推送平台能够沿着水平方向、在框架件12的内部空间与推送平台的远离框架件12的一端(即远离中心轴线L且靠近储物箱5的一端)之间移动货物或相关的部件。此外，整个推送装置能够相对于框架件12沿着竖直方向V移动。

于是，从快递柜1顶部的接货口4进入快递柜1的货物能够通过框架件12顶部的开口进入框架件12的内部空间，落到推送平台的位于框架件12内部空间的平面部分上。接下来，通过框架件12围绕中心轴线L的旋转、推送装置相对于框架件12沿竖直方向V的运动、以及推送平台在水平方向的推送，进入快递柜1的货物被送到快递柜1的周向侧面的任何预定位置，例如货物分拣处(未示出)或者某个储物箱5。

如上文所述，货物分拣机构的旋转装置10用于使推送装置以及位于其推送平台上的货物或部件相对于中心轴线L旋转。具体来说，旋转装置10包括外壳体6、框架件12、驱动装置、环形导轨14以及回转支承结构15。其中，外壳体6相对于地面固定，并具有靠近框架件12上端的顶部(例如顶板61)和靠近框架件12下端的底部(例如底板)。此外，框架件12下端限定框架件12的第一侧，框架件12的上端限定框架件12的第二侧。

框架件12在其下端(即框架件12的第一侧)通过已知的连接结构可旋转地连接到外壳体6。外壳体6在底部安装有驱动装置，用于从框架件12下端驱动框架件12围绕中心轴线L旋转，从而实现对框架件12围绕中心轴线L的旋转角度的控制。另一方面，外壳体6的顶板61的下侧固定布置有环形导轨14，该环形导轨14的开口与外壳体6顶板上的接货口4以及框架件12顶部的开口均对齐，使得货物能够依次经过接货口4、环形导轨14的圆形开口、框架件12的内部空间而落到推送装置的推送平台上。需注意，此处的顶板61是位于框架件12顶部的板件结构，其可以被其他结构覆盖而不构成外壳体6最顶部结构。因此，环形导轨14相对于外壳体6的上部或顶板61是固定的。环形导轨14通过回转支承结构15在框架件12的上方引导框架件12的回转。

图2和图3示出了环形导轨14与框架件12顶部部分的透视图，用于说明环形导轨14引导框架件12的回转。其中，图2示出了顶板61的一部分和框架件12的顶部部分。如前文所述，顶板61固定不动，而整个框架件12可以围绕中心轴线L转动。在图2中，安装在顶板61下侧的环形导轨14被顶板61遮盖。在图3中，顶板61被移除，以清楚地显示环形导轨14以及框架件12的顶部部分。

如图2和图3所示，框架件12包括大致呈矩形的框架件顶部板120，以及从顶部板120的四个角部向下竖直延伸的立柱121。立柱121例如通过螺栓固定到顶部板120的四个角部，从而保证框架件12的中空的内部空间。框架件顶部板120的中心具有圆形开口，该圆形开口与顶板61的圆形开口对齐，也与环形导轨14对齐，以使货物能够穿过其中而落下。如图2和图3所示，环形导轨14和框架件顶部板120之间设置有四套相同的回转支承结构15，其沿着环形导轨14的周向方向均匀分布。回转支承结构15用于支持框架件12相对于环形导轨14的平稳旋转。

图4示出了图3的局部放大图，其具体示出了一套回转支承结构15。回转支承结构15具有一个基板150，其优选为矩形的基板150。该基板上方设置有两对导轮，第一对导轮和第二对导轮。其中，第一对导轮中的第一导轮151和第二导轮152各自可回转地设置在环形导轨14的径向内侧和径向外侧，且第一导轮151的外侧面接合环形导轨14的内侧面，第二导轮152的外侧面接合环形导轨14的外侧面。第二对导轮中的第三导轮153和第四导轮154各自可回转地设置在环形导轨14的径向内侧和径向外侧，且第三导轮153的外侧面接合环形导轨14的内侧面，第四导轮154的外侧面接合环形导轨14的外侧面。在图4的实施例中，各个导轮各自的旋转轴线平行于中心轴线L，从而简化回转支承结构15以及整个旋转装置10的结构和安装。此外，如图4所示，每个导轮的外周面具有环形凹槽，用于配合环形导轨14上的环形凸起，从而使得导轮和环形导轨14之间能够更好地接合。

回转支承结构15在其基板150的下侧还设置有引导件155、156(图4中未直接示出)。图6示出了回转支承结构15的部分截面示意图，其具体示出了引导件156，关于引导件156的描述也同样适用于引导件155。

如图6所示，引导件156从基板150的下侧向下延伸。框架件顶部板120关于每个引导件设置有相应的引导孔123，使得每个引导件能够插入相应的引导孔123中，与引导孔123之间形成间隙配合。例如，引导件与引导孔123之间具有至少1mm的间隙，使得引导件能够相对于引导孔123灵活地上下滑动。因此，引导件在水平方向的移动受到引导孔123的一定限制，但是沿竖直方向V的移动不受引导孔123的限制。于是，引导件能够沿着引导孔123上下移动，使得基板150能够相对于框架件12上下浮动。换句话说，即使框架件12由于其自身其他部位所受载荷而发生一定程度的倾斜或变形、导致框架件顶部板120各个部分相对于环形导轨14在竖直方向V上产生一定位移，基板150上方的各个导轮仍然能与环形导轨14保证较好的接合，从而保证框架件12围绕中心轴线L的旋转平稳进行。

图6还示出了与引导件156对应的定位套筒158，定位套筒158形成为回转支承结构15的一部分。定位套筒158固定在框架件顶部板120的下方，其内部具有贯通的定位孔159，定位孔159与引导孔123对准且贯通，使得引导件156的一部分可以可移动地容纳在定位孔159中。例如，引导件与定位孔159之间具有至少1mm的间隙。定位孔159使得能够在更大的高度范围内对引导件156在水平方向的移动产生限制。这样的设置减小了引导件156直接作用于引导孔123内侧壁的压力，优化了框架件顶部板120的受力情况。此外，这样的设置使得基板150相对于水平表面的倾斜受到进一步限制，从而改进环形导轨14的引导效果。

在一个替代实施例中，引导件与定位孔159之间形成间隙配合，而框架件顶部板120中的引导孔123具有相对于定位孔159更大的直径。该设置允许在框架件12的安装过程中、回转支承结构15的引导件相对于框架件顶部板120的水平位置有更大的误差范围，便于安装。

图5示出了旋转装置10的顶部部分的上下翻转的透视图，在图5中可以看到，每套回转支承结构15具有两个定位套筒158，且这两个定位套筒158沿周向方向排列。替代地，每个回转支承结构15的基板150下侧也可以仅设置一个引导件155，相应地，框架件顶部板120在该回转支承结构15下方仅具有一个引导孔123和一个定位套筒158。在如此设置的回转支承结构15中，基板150也能够相对于框架件顶部板120进行浮动。然而，如图2至图5所示的具有两个引导件155、156的回转支承结构15能够进一步限制基板150相对于水平表面的倾斜，从而改进环形导轨14的引导效果。

此外，图5和图6示出了采用法兰形式的定位套筒158，定位套筒158的一端处的凸缘由螺栓或螺钉固定到框架件顶部板120，从而在保证引导效果的情况下进一步降低制造成本。根据图5和图6，引导件156是圆柱体，引导孔123和定位孔159均为圆柱形孔，从而简化制造和安装过程。根据一个实施例，引导件156由尼龙材料制成，而框架件顶部板120和定位套筒158均由金属材料制成，由此，引导件156与引导孔123和定位孔159之间能够产生改进的缓冲作用。

回到图3，旋转装置10在环形导轨4与框架件顶部板120之间沿周向设置了四套回转支承结构15。结合前述说明可知，在框架件12形成为大致长方体、框架件顶部板120形成为大致矩形的情况下，沿周向方向均匀设置四套回转支承结构15使得环形导轨14对于框架件顶部板120的引导作用能够沿周向均匀分布，从而使框架件12的回转更加平稳。

此外，如图3所示，对于每套回转支承结构15，第一导轮151和第二导轮152可以沿着穿过环形导轨14的圆心的直线布置，第三导轮153和第四导轮154可以沿着穿过环形导轨14的圆心的直线布置，从而，第一直线和第二直线相交于环形导轨的圆心。由此，降低了各导轮在环形导轨各个部段上产生的力矩，由此改进旋转导向效果。

本文参照优选的实施例详细描述了本发明的多个示例性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明构思的前提下，可以对上述具体实施例做出各种变型和改型，还可以对本发明提出的各种技术特征和结构进行组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种回转支承结构(15)，用于支承快递柜(1)内部的框架件(12)回转，其特征在于，包括：

基板(150)，

第一导轮(151)和第二导轮(152)，其可回转地设置在基板(150)的上侧，第一导轮(151)用于接合环形导轨(14)的内侧面，第二导轮(152)用于接合环形导轨(14)的外侧面；

至少一个引导件(155、156)，其设置在基板(150)的下侧，用于插入框架件(12)中的引导孔(123)中，使得基板(150)可浮动地安装于所述框架件(12)的上侧。

2.根据权利要求1所述的回转支承结构(15)，其特征在于，

还包括第三导轮(153)和第四导轮(154)，其可回转地设置在基板(150)的上侧，第三导轮(153)用于接合环形导轨(14)的内侧面，第四导轮(154)用于接合环形导轨(14)的外侧面。

3.根据权利要求2所述的回转支承结构(15)，其特征在于，

第一导轮(151)和第二导轮(152)沿着第一直线布置，第三导轮(153)和第四导轮(154)沿着第二直线布置，第一直线和第二直线相交于所述环形导轨(14)的圆心。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的回转支承结构(15)，其特征在于，

每一导轮的外周面具有环形凹槽，用于配合环形导轨(14)上的环形凸起(141)。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的回转支承结构(15)，其特征在于，

所述引导件包括第一引导件(155)和第二引导件(156)，其沿周向方向位于所述导轮的两侧，每个引导件(155、156)用于插入框架件(12)中的对应的引导孔(123)中。

6.根据权利要求5所述的回转支承结构(15)，其特征在于，还包括与引导件对应的定位套筒(158)，其安装在所述框架件(12)上，具有与引导孔(123)对准的定位孔(159)，所述引导件插入所述定位孔(159)中。

7.一种旋转装置(10)，用于快递柜(1)，其特征在于，包括：

固定结构；

框架件(12)，其相对于固定结构能够回转；

驱动装置，其在框架件的第一侧安装于固定结构，用于驱动框架件(12)回转；

环形导轨(14)，其在框架件的相反的第二侧安装于固定结构，用于引导框架件(12)回转；

根据权利要求1-6中任一项所述的回转支承结构(15)，与所述环形导轨(14)配合，并且可浮动地安装于框架件的第二侧。

8.根据权利要求7所述的旋转装置(10)，其特征在于，

包括四套所述回转支承结构(15)，其沿着周向方向均匀分布。

9.一种能够自主分拣快递的快递柜(1)，其特征在于，包括：

根据权利要求7或8所述的旋转装置(10)，

快递柜(1)包括外壳体(6)，以及位于外壳体(6)内侧的货物分拣机构，

外壳体(6)包括所述固定结构，货物分拣机构包括所述框架件(12)。

10.根据权利要求9所述的快递柜(1)，其特征在于，

驱动装置位于货物分拣机构的底部，

环形导轨(14)安装于所述外壳体的顶板(61)，并位于货物分拣机构的顶部。

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