CN211688086U - 用于机器人的连杆升降机构及仓储移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于机器人的连杆升降机构及仓储移动机器人。其中，用于机器人的连杆升降机构，包括底座以及分别设置在底座上的驱动部、连接块、传动部以及升降托盘，传动部与升降托盘连接并带动升降托盘运动，且驱动部通过连接块与传动部连接并驱动传动部运动，其中连接块的运动方向与升降托盘的运动方向垂直。本实用新型解决了现有技术中仓储移动机器人使用性能差的问题。

Description

用于机器人的连杆升降机构及仓储移动机器人

技术领域

本实用新型涉及移动机器人设备领域，具体而言，涉及一种用于机器人的连杆升降机构及仓储移动机器人。

背景技术

仓储移动机器人主要是用于仓库的一种移动式拣货机器人，需要升降货架，背负货架达到拣货目的。目前大部分工厂都有运用仓储移动机器人用来实现升降/背负货架，其升降形式种类较多，有丝杆升降型，剪叉升降型，多连杆升降型，目的是实现移动机器人小车空载行驶到达货架底部，将货架升起背负运输到目的地，停止降下货架，离开进行下一轮工作等一系列动作。

现有技术中CN208774907U公开了一种全自动挂牵移动机器人，包括车体，移动底盘，设置在车体底部以移动车体；牵引机构，设置在车体外部；以及控制机构，与移动底盘、牵引机构的驱动部信号连接，以使移动底盘、牵引机构根据控制信号作出相应的动作；其中，所述牵引机构包括牵引板；套接部，设置在所述牵引板上的；驱动部，与所述牵引板连接，驱动所述牵引板上升或者下降，以使所述套接部与被套接件套接或分离。但是存在丝杆副组装垂直度难以保障、同步皮带张紧程度不好量化、皮带易磨损器、机构复杂且空间占比高的问题。

而在CN208150870U中公开了一种剪刀叉式顶升机构及移动机器人小车，剪刀叉式顶升机构包括底盘、回转机构和剪刀叉升降机构；剪刀叉升降机构安装在底盘上，剪刀叉升降机构的上方装有回转机构；剪刀叉升降机构包括顶升板、两组剪刀叉机构和丝杠升降机；两组剪刀叉机构平行安装在底盘上，且剪刀叉机构的运动平面垂直于底盘；丝杠升降机的丝杠顶端切有两个限位平面，顶升板上开有与限位平面匹配的限位孔；回转机构包括旋转减速机、旋转小齿轮和回转支承；回转支承具有外齿结构；旋转减速机输出轴穿过顶升板上的开孔与旋转小齿轮相连，旋转小齿轮与回转支承的外齿啮合实现旋转；回转支承的上表面安装盖板。但是存在丝杆升降机布置不合理、结构受力不均匀、托盘容易晃动的问题。

因此，现有技术中存在仓储移动机器人使用性能差的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于机器人的连杆升降机构及仓储移动机器人，以解决现有技术中仓储移动机器人使用性能差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于机器人的连杆升降机构，包括底座以及分别设置在底座上的驱动部、连接块、传动部以及升降托盘，传动部与升降托盘连接并带动升降托盘运动，且驱动部通过连接块与传动部连接并驱动传动部运动，其中连接块的运动方向与升降托盘的运动方向垂直。

进一步地，底座具有限位组件，传动部的至少一部分与限位组件配合，并且当驱动部通过连接块驱动传动部运动时，传动部的至少一部分能够沿限位组件的限位轨迹运动。

进一步地，限位组件的限位轨迹包括相互垂直的第一轨迹结构和第二轨迹结构，传动部的至少一部分沿第一轨迹结构运动，传动部的至少另一部分沿第二轨迹结构运动。

进一步地，第一轨迹结构和第二轨迹结构为设置在限位组件上的限位槽，且传动部位于限位槽内的部分具有滑移件。

进一步地，滑移件为滚轮。

进一步地，传动部包括：导向架，导向架由多连杆结构组成闭合结构，且相邻两根连杆之间枢转设置；滑移件，滑移件设置在相邻两根连杆之间的枢转位置处。

进一步地，多连杆结构是四连杆结构。

进一步地，导向架为两组且间隔设置，两组导向架通过连接块连接。

进一步地，驱动部包括：驱动电机，驱动电机的输出轴上设置有电机齿轮；丝杆副，丝杆副上设置有丝杆齿轮，驱动电机通过电机齿轮与丝杆齿轮的配合驱动丝杆副转动，且连接块设置在丝杆副上，丝杆副驱动连接块沿丝杆副的长度方向运动。

进一步地，用于机器人的连杆升降机构还包括；定位装置，定位装置设置在升降托盘上；检测装置，检测装置对应定位装置设置在底座上并与定位装置感应以检测升降托盘的位置信息；控制部，控制部与检测装置信号连接，且控制部能够根据升降托盘的位置信息控制驱动部的运动。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种仓储移动机器人，包括上述的用于机器人的连杆升降机构。

应用本实用新型的技术方案，本申请中的用于机器人的连杆升降机构，包括底座以及分别设置在底座上的驱动部、连接块、传动部以及升降托盘，传动部与升降托盘连接并带动升降托盘运动，且驱动部通过连接块与传动部连接并驱动传动部运动，其中连接块的运动方向与升降托盘的运动方向垂直。

使用上述结构的用于机器人的连杆升降机构时，由于升降托盘设置在传动部上，并通过驱动部驱动连接块，再通过连接块驱动传动部实现升降托盘的运动，从而能够有效地保证升价托盘的精准导向。从而能够有效地提高用于机器人的连杆升降机构的使用性能。

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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一个具体实施例的用于机器人的连杆升降机构的结构示意图；

图2示出了图1中的用于机器人的连杆升降机构的爆炸图；

图3示出了图1中的用于机器人的连杆升降机构的定位装置和检测装置的位置关系示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底座；11、限位组件；12、第一轨迹结构；13、第二轨迹结构；20、驱动部；21、驱动电机；22、电机齿轮；23、丝杆副；24、丝杆齿轮；30、连接块；40、传动部；41、导向架；42、滑移件；50、升降托盘；60、定位装置；70、检测装置。

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实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请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。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中仓储移动机器人使用性能差的问题，本申请提供了一种用于机器人的连杆升降机构及仓储移动机器人。

其中，本申请中的仓储移动机器人，包括下述的用于机器人的连杆升降机构。通过使用下述的用于机器人的连杆升降机构，可以有效地提高仓储移动机器人的使用性能。

如图1至图3所示，本申请中的用于机器人的连杆升降机构，包括底座10以及分别设置在底座10上的驱动部20、连接块30、传动部40以及升降托盘50，传动部40与升降托盘50连接并带动升降托盘50运动，且驱动部20通过连接块30与传动部40连接并驱动传动部40运动，其中连接块30的运动方向与升降托盘50的运动方向垂直。

使用上述结构的用于机器人的连杆升降机构时，由于升降托盘50设置在传动部40上，并通过驱动部20驱动连接块30，再通过连接块30驱动传动部40实现升降托盘50的运动，从而能够有效地保证升价托盘的精准导向。从而能够有效地提高用于机器人的连杆升降机构的使用性能。

具体地，底座10具有限位组件11，传动部40的至少一部分与限位组件11配合，并且当驱动部20通过连接块30驱动传动部40运动时，传动部40的至少一部分能够沿限位组件11的限位轨迹运动。通过这样设置，当连接块30带动传动部40运动时，能够通过限位组件11对传动部40的运动进行限位，进而使升降托盘50能够沿设定的方向运动以及保证升降托盘50的运动方向与连接块30的运动方向垂直。

可选地，限位组件11的限位轨迹包括相互垂直的第一轨迹结构12和第二轨迹结构13，传动部40的至少一部分沿第一轨迹结构12运动，传动部40的至少另一部分沿第二轨迹结构13运动。需要指出的是，在本申请中传动部40为可变形结构，且连接块30能够带动传动部40的至少一部分沿第一轨迹结构12运动，同时传动部40的至少另一部分沿第二轨迹结构13运动，从而使传动部40能够产生变形，进而能够驱动升降托盘50运动，并实现升降托盘50的运动方向与连接块30的运动方向垂直。

具体地，传动部40包括导向架41和滑移件42。导向架41由多连杆结构组成闭合结构，且相邻两根连杆之间枢转设置；滑移件42设置在相邻两根连杆之间的枢转位置处。

具体地，第一轨迹结构12和第二轨迹结构13为设置在限位组件11上的限位槽，且传动部40位于限位槽内的部分具有滑移件42。通过这样设置，能够在连接块30带动传动件运动时，滑移件42在限位槽内部运动，从而实现传动部40的变形。

可选地，滑移件42为滚轮。

具体地，多连杆结构是四连杆结构。

在本申请的一个具体实施例中，导向架41呈平行四边形，导向架41包括顺次枢转连接的第一边、第二边、第三边和第四边，且第一边与第二边的连接处、第二边与第三边的连接处、第三边与第四边的连接处均设置有导向轮，且连接块30与第一边与第二边的连接处连接。并且，当连接块30带动第一边运动时，第二边与第一边之间的夹角以及第四边与第二边的夹角由于滑移件42在限位槽内的运动而发生改变。同时，由于第三边与第二边的连接处以及第三边与第四边的连接处均设置有滑移件42，所以在限位槽的作用下，第三边只能够在高度方向上运动，从而实现第三边与第一边的运动方向垂直。并且，需要指出的是，在本实施例中，升降托盘50设置在第三边上。

具体地，导向架41为两组且间隔设置，两组导向架41通过连接块30连接。在本申请的一个具体实施例中，两个导向架41平行设置，且分别设置在底座10的两侧。通过这样设置，可以有效地保证升降托盘50在运动过程中的稳定性，从而保证用于机器人的连杆升降机构的使用性能。

可选地，驱动部20包括驱动电机21和丝杆副23。驱动电机21的输出轴上设置有电机齿轮22；丝杆副23上设置有丝杆齿轮24，驱动电机21通过电机齿轮22与丝杆齿轮24的配合驱动丝杆副23转动，且连接块30设置在丝杆副23上，丝杆副23驱动连接块30沿丝杆副23的长度方向运动。通过这样设置，能够根据电机的转动方向来改变丝杆副23的转动方向，从而可以使连接块30带动传动部40运动，进而实现升降托盘50的升降运动。

需要说明的是，在本申请中同样可以使用电缸、液压、气动等方式来代替驱动部20中的驱动电机21和丝杆副23。

具体地，用于机器人的连杆升降机构还包括定位装置60、检测装置70和控制部。定位装置60设置在升降托盘50上；检测装置70对应定位装置60设置在底座10上并与定位装置60感应以检测升降托盘50的位置信息；控制部与检测装置70信号连接，且控制部能够根据升降托盘50的位置信息控制驱动部20的运动。

在本申请的一个具体实施例中，定位装置60是传感器限位条，检测装置70包括上限位传感器和下位传感器，上限位传感器设置在升降托盘50位于最高点时传动部40对应的底座10的位置上，下限位传感器设置在升降托盘50位于最低点时传动部40对应的底座10的位置上。从而可以有效地保证升降托盘50运动至上下临界点时能够停止。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1、巧妙利于四边形连杆原理，通过改变四边形的角度，实现高度上的变化，从而实现升降功能，且机构空间占比小，结构牢靠；

2、推力大，能效高；

3、通过设置定位装置和检测装置，有效地保证了升降的准确性。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

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、工作、器件、组件和/或它们的组合。

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能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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

Claims (11)

1.一种用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，包括底座(10)以及分别设置在所述底座(10)上的驱动部(20)、连接块(30)、传动部(40)以及升降托盘(50)，所述传动部(40)与所述升降托盘(50)连接并带动所述升降托盘(50)运动，且所述驱动部(20)通过所述连接块(30)与所述传动部(40)连接并驱动所述传动部(40)运动，其中所述连接块(30)的运动方向与所述升降托盘(50)的运动方向垂直。

2.根据权利要求1所述的用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，所述底座(10)具有限位组件(11)，所述传动部(40)的至少一部分与所述限位组件(11)配合，并且当所述驱动部(20)通过所述连接块(30)驱动所述传动部(40)运动时，所述传动部(40)的至少一部分能够沿所述限位组件(11)的限位轨迹运动。

3.根据权利要求2所述的用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，所述限位组件(11)的限位轨迹包括相互垂直的第一轨迹结构(12)和第二轨迹结构(13)，所述传动部(40)的至少一部分沿所述第一轨迹结构(12)运动，所述传动部(40)的至少另一部分沿所述第二轨迹结构(13)运动。

4.根据权利要求3所述的用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，所述第一轨迹结构(12)和所述第二轨迹结构(13)为设置在所述限位组件(11)上的限位槽，且所述传动部(40)位于所述限位槽内的部分具有滑移件(42)。

5.根据权利要求4所述的用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，所述滑移件(42)为滚轮。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，所述传动部(40)包括：

导向架(41)，所述导向架(41)由多连杆结构组成闭合结构，且相邻两根连杆之间枢转设置；

滑移件(42)，所述滑移件(42)设置在相邻两根所述连杆之间的枢转位置处。

7.根据权利要求6所述的用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，所述多连杆结构是四连杆结构。

8.根据权利要求6所述的用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，所述导向架(41)为两组且间隔设置，两组所述导向架(41)通过所述连接块(30)连接。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，所述驱动部(20)包括：

驱动电机(21)，所述驱动电机(21)的输出轴上设置有电机齿轮(22)；

丝杆副(23)，所述丝杆副(23)上设置有丝杆齿轮(24)，所述驱动电机(21)通过所述电机齿轮(22)与所述丝杆齿轮(24)的配合驱动所述丝杆副(23)转动，且所述连接块(30)设置在所述丝杆副(23)上，所述丝杆副(23)驱动所述连接块(30)沿所述丝杆副(23)的长度方向运动。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的用于机器人的连杆升降机构，其特征在于，所述用于机器人的连杆升降机构还包括；

定位装置(60)，所述定位装置(60)设置在所述升降托盘(50)上；

检测装置(70)，所述检测装置(70)对应所述定位装置(60)设置在所述底座(10)上并与所述定位装置(60)感应以检测所述升降托盘(50)的位置信息；

控制部，所述控制部与所述检测装置(70)信号连接，且所述控制部能够根据所述升降托盘(50)的位置信息控制所述驱动部(20)的运动。

11.一种仓储移动机器人，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的用于机器人的连杆升降机构。

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