CN207209870U - 机器人及其升降旋转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机器人及其升降旋转机构，升降旋转机构包括底板、支撑板、升降组件、旋转组件及承载平台，升降驱动电机提供升降动力，升降驱动电机通过升降齿轮传动组同时驱动多个丝杠转动，多个丝杠螺母带动支撑板相对于丝杠升降移动，实现升降功能；承载平台固定于旋转传动齿轮上，旋转传动齿轮与旋转驱动齿轮相啮合，在旋转驱动电机驱动旋转驱动齿轮旋转时，旋转驱动齿轮带动旋转传动齿轮旋转，承载平台随旋转传动齿轮旋转而旋转，实现旋转功能。无需通过液压、齿轮齿条的传动方式，结构简单，多个丝杠在升降齿轮传动组的带动下同步转动，同步性较好，且传动效率较高。

Description

机器人及其升降旋转机构

技术领域

本实用新型涉及自动化技术领域，特别是涉及一种机器人及其升降旋转机构。

背景技术

目前，应用于移动平台或固定平台上，尤其是应用于AGV(Automated GuidedVehicle)移动物流机器人平台上的升降机构有液压式和齿轮齿条式等。其中，液压式升降机构体积较大，多个液压缸同时升降时，会出现同步性较差的问题，并且液压系统使用和维护成本较高。齿轮齿条式升降机构在实现同步升举时，其传动结构复杂、传动效率低。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种结构简单、同步性较好且传动效率较高的机器人及其升降旋转机构。

一种升降旋转机构，包括：

底板与支撑板，相互间隔设置；

升降组件，包括升降驱动电机、升降齿轮传动组及多个丝杠副，所述丝杠副包括丝杠及丝杠螺母，所述升降驱动电机通过所述升降齿轮传动组同时驱动多个所述丝杠转动，多个所述丝杠螺母带动所述支撑板相对于所述丝杠升降移动；

旋转组件及承载平台，所述旋转组件设置于所述支撑板上，所述旋转组件用于驱动所述承载平台旋转。

在其中一个实施例中，所述升降齿轮传动组位于所述底板的底部，所述升降齿轮传动组包括相互啮合的升降驱动齿轮、升降传动齿轮及多个丝杠齿轮，所述升降驱动电机驱动所述升降驱动齿轮转动，所述升降传动齿轮随所述升降驱动齿轮转动而转动，多个丝杠齿轮分别套设于所述丝杠上，多个所述丝杠齿轮同时随所述升降传动齿轮的转动而转动。

在其中一个实施例中，所述升降组件还包括多个轴承，所述升降传动齿轮的内侧开设有凹槽，多个所述轴承均匀分布于所述凹槽内。

在其中一个实施例中，所述丝杠的两端分别贯穿所述底板与所述支撑板，所述丝杠螺母位于所述支撑板的底部，所述丝杠齿轮位于所述底板的底部。

在其中一个实施例中，所述旋转组件包括旋转驱动电机、旋转驱动齿轮及旋转传动齿轮，所述旋转驱动电机驱动所述旋转驱动齿轮旋转，所述旋转驱动齿轮与所述旋转传动齿轮相啮合，所述旋转传动齿轮位于所述支撑板上；所述承载平台设置于所述旋转传动齿轮上，随所述旋转传动齿轮的旋转而旋转。

在其中一个实施例中，所述旋转组件还包括旋转轴承外圈，所述旋转传动齿轮设置于所述旋转轴承外圈外周缘。

在其中一个实施例中，所述升降组件还包括升降减速机，所述升降减速机设置于所述升降驱动电机与所述升降齿轮传动组之间；

所述旋转组件还包括旋转减速机，所述旋转减速机设置于所述旋转驱动电机与所述旋转驱动齿轮之间。

在其中一个实施例中，所述升降减速机与所述旋转减速机为涡轮蜗杆减速机或者直角减速机。

在其中一个实施例中，所述承载平台为圆盘形状或者多边形形状。

一种机器人，包括：

如以上任意一项所述的升降旋转机构。

上述机器人及其升降旋转机构至少具有以下优点：

升降驱动电机提供升降动力，升降驱动电机通过升降齿轮传动组同时驱动多个丝杠转动，多个丝杠螺母带动支撑板相对于丝杠升降移动，实现升降功能；承载平台固定于旋转传动齿轮上，旋转传动齿轮与旋转驱动齿轮相啮合，在旋转驱动电机驱动旋转驱动齿轮旋转时，旋转驱动齿轮带动旋转传动齿轮旋转，承载平台随旋转传动齿轮旋转而旋转，实现旋转功能。无需通过液压、齿轮齿条的传动方式，结构简单，多个丝杠在升降齿轮传动组的带动下同步转动，同步性较好，且传动效率较高。

附图说明

图1为一实施方式中升降旋转机构的俯视图；

图2为沿图1中A-A线的剖视图；

图3为图1所示升降旋转机构的侧视图；

图4为图1所示升降旋转机构的另一视角的结构示意图；

图5为图1所示升降旋转机构省去承载平台的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图1及图2，一实施方式中的升降旋转机构10，兼具水平旋转功能和垂直升举功能，能够实现高精度的旋转和平稳同步的升举功能，可作为标准化、模块化的通用升举单元，应用于各类移动或固定平台上，尤其可以应用于AGV移动物流机器人平台上。例如，可以应用于机器人上，以实现兼具旋转与升举功能。

具体到本实施方式中，升降旋转机构10包括底板100、支撑板200、升降组件300、旋转组件400及承载平台500。

请一并参阅图3至图5，底板100与支撑板200相互间隔设置。具体地，底板100与支撑板200相互平行设置，底板100与支撑板200之间形成一定的收容空间。

升降组件300包括升降驱动电机310、升降减速机320、升降齿轮传动组330及多个丝杠副340，丝杠副340包括丝杠341及丝杠螺母342，升降驱动电机310通过升降齿轮传动组330同时驱动多个丝杠341转动，多个丝杠螺母342带动支撑板200相对于丝杠341升降移动。丝杠341的两端分别贯穿底板100与支撑板200，丝杠螺母342位于支撑板200的底部，丝杠341贯穿底板100的一端还设置有轴承座343。

例如，具体到本实施方式中，丝杠副340的数量为四个，四个丝杠341的端面的中点的连线围成一长方形。当然，在其它的实施方式中，丝杠副340的数量也可以三个、五个、六个等等，只要保证至少三个丝杠341的端面的中心不在同一条直线上即可。

升降驱动电机310设置于底板100上，且位于底板100与支撑板200之间，用于提供升降动力，升降减速机320设置于升降驱动电机310与升降齿轮传动组330之间。升降减速机320可以为涡轮蜗杆减速机或者直角减速机。

升降齿轮传动组330位于底板100的底部，升降齿轮传动组330包括相互啮合的升降驱动齿轮331、升降传动齿轮332及多个丝杠齿轮333。升降驱动电机310驱动升降驱动齿轮331转动，升降传动齿轮332随升降驱动齿轮331转动而转动，多个丝杠齿轮333分别套设于丝杠341上，且位于底板100的底部，多个丝杠齿轮333同时随升降传动齿轮332的转动而转动。

具体到本实施方式中，丝杠齿轮333的数量也为四个。升降传动齿轮332的外径大于升降驱动齿轮331的外径，也大于丝杠齿轮333的外径。升降驱动齿轮331将升降驱动电机310的动力传递至升降传动齿轮332上，四个丝杠齿轮333同时与升降驱动齿轮331通过外啮合的方式啮合。当升降驱动齿轮331转动时，带动四个丝杠齿轮333同时转动，由于四个丝杠齿轮333分别套设于丝杠341上，因此丝杠341也随丝杠齿轮333的转动而同时转动，四个丝杠螺母342相对于丝杠341做上升运动。

具体到本实施方式中，升降组件300还包括多个轴承350，升降传动齿轮332的内侧开设有凹槽，多个轴承350均匀分布于凹槽内，以对升降传动齿轮332定位。具体地，轴承350为四个，分别对应于四个丝杠齿轮333设置。

旋转组件400包括旋转驱动电机410、旋转驱动齿轮420及旋转传动齿轮430，旋转驱动电机410驱动旋转驱动齿轮420旋转，旋转驱动齿轮420与旋转传动齿轮430相啮合，旋转传动齿轮430位于支撑板200上。旋转驱动电机410设置于底板100上，且位于底板100与支撑板200之间，用于提供旋转动力。

具体到本实施方式中，旋转组件400还包括旋转减速机450，旋转减速机450设置于旋转驱动电机410与旋转驱动齿轮420之间。旋转驱动电机410的动力通过旋转减速机450后传递至旋转驱动齿轮420上。旋转减速机450为涡轮蜗杆减速机或者直角减速机。

具体到本实施方式中，旋转组件400还包括旋转轴承外圈440，旋转传动齿轮430设置于旋转轴承外圈440外周缘，且旋转轴承外圈440随旋转传动齿轮430的转动而转动。

承载平台500固定于旋转传动齿轮430上，随旋转传动齿轮430的旋转而旋转。承载平台500用于承载需要被升举的物体，承载平台500可以为圆盘形状。或者，在其它的实施方式中，承载平台500也可以为多边形形状，例如四边形、六边形等等。

上述升降旋转机构10的工作原理具体描述如下：

升降驱动电机310提供升降的动力，升降驱动电机310经过升降减速机320带动升降驱动齿轮331转动，升降驱动齿轮331与升降传动齿轮332相啮合，因此升降传动齿轮332随升降驱动齿轮331的转动而转动。四个丝杠齿轮333分别外啮合于升降传动齿轮332，因此升降传动齿轮332同时带动四个丝杠齿轮333转动，从而使四个丝杠341同时转动，四个丝杠螺母342和支撑板200同时上升，实现升降功能。

旋转驱动电机410提供旋转的动力，旋转驱动电机410经过旋转减速机450带动旋转驱动齿轮420转动，旋转驱动齿轮420与旋转传动齿轮430相啮合，因此旋转传动齿轮430随旋转驱动齿轮420的转动而转动，由于承载平台500设置于旋转传动齿轮430上，因此承载平台500随穿着传动齿轮的转动而转动。

无需通过液压、齿轮齿条的传动方式，结构简单，多个丝杠341在升降齿轮传动组330的带动下同步转动，同步性较好，且传动效率较高。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种升降旋转机构，其特征在于，包括：

底板与支撑板，相互间隔设置；

升降组件，包括升降驱动电机、升降齿轮传动组及多个丝杠副，所述丝杠副包括丝杠及丝杠螺母，所述升降驱动电机通过所述升降齿轮传动组同时驱动多个所述丝杠转动，多个所述丝杠螺母带动所述支撑板相对于所述丝杠升降移动；

旋转组件及承载平台，所述旋转组件设置于所述支撑板上，所述旋转组件用于驱动所述承载平台旋转。

2.根据权利要求1所述的升降旋转机构，其特征在于，所述升降齿轮传动组位于所述底板的底部，所述升降齿轮传动组包括相互啮合的升降驱动齿轮、升降传动齿轮及多个丝杠齿轮，所述升降驱动电机驱动所述升降驱动齿轮转动，所述升降传动齿轮随所述升降驱动齿轮转动而转动，多个丝杠齿轮分别套设于所述丝杠上，多个所述丝杠齿轮同时随所述升降传动齿轮的转动而转动。

3.根据权利要求2所述的升降旋转机构，其特征在于，所述升降组件还包括多个轴承，所述升降传动齿轮的内侧开设有凹槽，多个所述轴承均匀分布于所述凹槽内。

4.根据权利要求3所述的升降旋转机构，其特征在于，所述丝杠的两端分别贯穿所述底板与所述支撑板，所述丝杠螺母位于所述支撑板的底部，所述丝杠齿轮位于所述底板的底部。

5.根据权利要求1所述的升降旋转机构，其特征在于，所述旋转组件包括旋转驱动电机、旋转驱动齿轮及旋转传动齿轮，所述旋转驱动电机驱动所述旋转驱动齿轮旋转，所述旋转驱动齿轮与所述旋转传动齿轮相啮合，所述旋转传动齿轮位于所述支撑板上；所述承载平台设置于所述旋转传动齿轮上，随所述旋转传动齿轮的旋转而旋转。

6.根据权利要求5所述的升降旋转机构，其特征在于，所述旋转组件还包括旋转轴承外圈，所述旋转传动齿轮设置于所述旋转轴承外圈外周缘。

7.根据权利要求6所述的升降旋转机构，其特征在于，所述升降组件还包括升降减速机，所述升降减速机设置于所述升降驱动电机与所述升降齿轮传动组之间；

所述旋转组件还包括旋转减速机，所述旋转减速机设置于所述旋转驱动电机与所述旋转驱动齿轮之间。

8.根据权利要求7所述的升降旋转机构，其特征在于，所述升降减速机与所述旋转减速机为涡轮蜗杆减速机或者直角减速机。

9.根据权利要求1所述的升降旋转机构，其特征在于，所述承载平台为圆盘形状或者多边形形状。

10.一种机器人，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任意一项所述的升降旋转机构。