CN219709037U - 支撑装置及搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种支撑装置及搬运机器人，其中，该支撑装置包括驱动件、蜗杆、蜗轮组件和摆臂，蜗杆与驱动件连接，蜗杆通过驱动件的驱动以第一方向为轴转动；蜗轮组件与蜗杆传动连接，蜗轮组件通过蜗杆的驱动以第二方向为轴转动，第二方向与第一方向垂直；摆臂的第一端与蜗轮组件连接，摆臂的第二端用于与货架抵接。本申请可以通过控制摆臂的运动实现与货位处梁的支撑，从而保证货叉的稳定，避免晃动，同时通过蜗杆和蜗轮组件的配合能够实现自锁，避免摆臂自动转动，保证了摆臂与梁的支撑可靠性。同时，摆臂可以在较大的角度范围内摆动，从而可以吸收货叉组件与梁之间不同的间隙，能够满足货叉组件在不同尺寸货位处稳定取放货的需求。

Description

支撑装置及搬运机器人

技术领域

本申请涉及物流运输技术领域，尤其涉及一种支撑装置及搬运机器人。

背景技术

在智能仓储领域中，机器人取放货高度不断提升，随之出现的问题是，由于机器人本体存在零部件制造装配误差及运动间隙，导致货叉在高处晃动幅度比较大，容易造成货物掉落以及人身上的安全隐患。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种支撑装置及搬运机器人，以解决上述现有机器人高空取放货物时因晃动而易造成货物掉落以及人身上的安全隐患的问题。

本申请第一方面提供了一种支撑装置，其包括：

驱动件；

蜗杆，所述蜗杆与所述驱动件连接，所述蜗杆通过所述驱动件的驱动以第一方向为轴转动；

蜗轮组件，所述蜗轮组件与所述蜗杆传动连接，所述蜗轮组件通过所述蜗杆的驱动以第二方向为轴转动，所述第二方向与所述第一方向垂直；

摆臂，所述摆臂的第一端与所述蜗轮组件连接，所述摆臂的第二端用于与货架抵接。

在一种可能的设计中，所述支撑装置还包括第一开关，所述第一开关设置于所述摆臂的第二端，所述第一开关与所述驱动件电连接；

所述第一开关包括检测摆杆，所述检测摆杆通过与所述货架抵接而产生摆动，使所述第一开关向所述驱动件发送到位信号。

在一种可能的设计中，所述支撑装置还包括导块，所述导块转动连接于所述摆臂的第二端，且所述导块的至少部分部位凸出于所述摆臂的表面；

所述导块与所述检测摆杆连接。

在一种可能的设计中，所述导块上设置有开槽，所述检测摆杆设置于所述开槽中。

在一种可能的设计中，所述支撑装置还包括第二开关，所述第二开关与所述驱动件电连接，用于感应所述摆臂的初始位置，并向所述驱动件发送初始信号。

在一种可能的设计中，所述蜗轮组件包括转盘和蜗轮，所述转盘设置有第一连接区和第二连接区，所述蜗轮安装于所述第一连接区，所述摆臂的第一端安装于所述第二连接区。

在一种可能的设计中，所述蜗轮组件还包括限位块，所述转盘设置有缺口，所述限位块设置于所述缺口中；

沿所述转盘的周向，所述缺口对应的弧长大于所述限位块对应的弧长。

在一种可能的设计中，所述支撑装置还包括壳体，所述驱动件、所述蜗杆和所述蜗轮组件设置于所述壳体中。

在一种可能的设计中，所述壳体中设置有安装轴，所述蜗轮组件通过轴承与所述安装轴转动连接。

本申请的第二方面还提供了一种搬运机器人，包括货叉组件，其中，所述搬运机器人还包括本申请第一方面提供的支撑装置，所述支撑装置安装于所述货叉组件。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供的支撑装置，可以通过控制摆臂的运动实现与货位处梁的支撑，从而保证货叉的稳定，避免晃动，同时通过蜗杆和蜗轮组件的配合能够实现自锁，避免摆臂自动转动，保证了摆臂与梁的支撑可靠性。同时，摆臂可以在较大的角度范围内摆动，从而可以吸收货叉组件与梁之间不同的间隙，能够满足货叉组件在不同尺寸货位处稳定取放货的需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请一种实施例提供的搬运机器人的结构示意图；

图2为本申请另一种实施例提供的搬运机器人的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的支撑装置的结构示意图；

图4为支撑装置与货架接触时的状态图；

图5为支撑装置未与货架接触时的状态图；

图6为本申请一种实施例提供的支撑装置的俯视图；

图7为本申请另一种实施例提供的支撑装置的俯视图。

附图标记：

1-驱动件；

2-蜗杆；

3-蜗轮组件；

31-转盘；

311-缺口；

32-蜗轮；

33-限位块；

4-摆臂；

5-第一开关；

51-检测摆杆；

6-导块；

61-开槽；

7-第二开关；

8-壳体；

81-安装轴；

9-货叉组件；

10-支撑装置；

11-梁。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本申请实施例提供了一种支撑装置10，其应用于搬运机器人，图1为本申请一种实施例提供的搬运机器人的结构示意图，图2为本申请另一种实施例提供的搬运机器人的结构示意图，如图1和图2所示，该搬运机器人可以包括货叉组件9，该支撑装置10可以安装于该货叉组件9，并能够随货叉组件9运动。搬运机器人可以通过货叉组件9在货架中取放货物，货架包括多个梁，多个梁之间可以形成货位，一个货架上可以具有多个货位，各个货位在横向或纵向设置，搬运机器人可以运动至任意货位处进行取放货。

图3为本申请实施例提供的支撑装置10的结构示意图，如图3所示，该支撑装置10包括驱动件1、蜗杆2、蜗轮组件3和摆臂4，其中，该蜗杆2与驱动件1连接，蜗杆2通过驱动件1的驱动以第一方向为轴转动；蜗轮组件3与蜗杆2传动连接，蜗轮组件3通过蜗杆2的驱动以第二方向为轴转动，第二方向与第一方向垂直；摆臂4的第一端与蜗轮组件3连接，摆臂4的第二端用于与货架抵接。

在搬运机器人移动到货架中的目标位置处时，可以通过控制货叉组件9的移动进行取放货物，在目标位置为距离地面较远的位置处时，搬运机器人由于存在自身零部件制造装配误差及运动间隙的因素，会导致货叉组件9在高处晃动幅度较大，这对取放货物的效果和效率造成不利影响。

图4为支撑装置10与货架接触时的状态图，图6为本申请一种实施例提供的支撑装置10的俯视图，如图4和图6所示，本实施例中，当搬运机器人运动至目标位置处时，可以控制货叉组件9伸出至目标货位中，同时可以通过驱动件1控制蜗杆2转动，蜗杆2通过与蜗轮组件3传动配合的作用可以带动蜗轮组件3转动，由于摆臂4与蜗轮组件3连接，从而可以通过蜗轮组件3带动摆臂4同步摆动，使摆臂4抵接在目标货位处的梁11上，当摆臂4与梁11实现抵接后，驱动件1可以停止运行，此时蜗杆2和蜗轮组件3实现自锁，蜗轮组件3不能反向转动，从而可以保证摆臂4持续可靠地抵接在梁11上，由此通过摆臂4和梁11的相互支撑，保证了货叉组件9的稳定，避免晃动。

图5为支撑装置10未与货架接触时的状态图，图7为本申请另一种实施例提供的支撑装置10的俯视图，参照图5和图7所示，当完成取放货物时，可以先通过驱动件1控制蜗杆2反转，以带动蜗轮组件3反转，进而通过蜗轮组件3带动摆臂4反向摆动，远离相互抵接的梁11，然后可以控制货叉组件9缩回至搬运机器人中，以便于搬运机器人移动。

由此，本申请实施例提供的支撑装置10，可以通过控制摆臂4的运动实现与货位处梁11的支撑，从而保证货叉的稳定，避免晃动，同时通过蜗杆2和蜗轮组件3的配合能够实现自锁，避免摆臂4自动转动，保证了摆臂4与梁11的支撑可靠性。同时，摆臂4可以在较大的角度范围内摆动，从而可以吸收货叉组件9与梁11之间不同的间隙，能够满足货叉组件9在不同尺寸货位处稳定取放货的需求。

其中，如图4所示，货叉组件9的两侧可以分别设置有一个该支撑装置10，货叉组件9两侧的支撑装置10均能够转动与邻近的梁11抵接，从而可以通过两侧的支撑装置10保证货叉组件9的稳定。两侧的支撑装置10中摆臂4的摆动角度可以相同也可以不同，具体可以根据对应的摆臂4与邻近梁11之间的距离而进行摆动。

具体地，为了便于控制，驱动件1可以为电机。

此外，为了能够准确检测摆臂4摆动的位置，可以在摆臂4上设置感应开关，当摆臂4与货架抵接时，感应开关可以发出信号，以使驱动件1根据该信号停止运行。但是，感应开关的感应距离通常只有0.6mm，超过该距离时可能感应失效，其检测范围较小，容易造成感应效果不稳定，容易发生误感应，不能确定摆臂4是否真的接触到货架，也许直接感应到自身周边的金属零件，感应开关在摆臂4上的设置位置精度具有较高的要求。

本实施例中，如图3所示，提供了另一种检测摆臂4运动位置的方案，即支撑装置10还包括第一开关5，第一开关5设置于摆臂4的第二端，如前文说明，该第二端为摆臂4上用于与货架接触的一端，第一开关5与驱动件1电连接。其中，第一开关5包括检测摆杆51，检测摆杆51通过与货架抵接而产生摆动，使第一开关5向驱动件1发送到位信号。

也就是说，该第一开关5为一种机械接触式开关，当摆臂4与货架接触时，可以使检测摆杆51直接或间接与货架产生相互作用力，从而可以使检测摆杆51移动，使第一开关5发出用于表示摆杆与货架抵接的到位信号，驱动件1可以根据该到位信号停止运行。由此，本实施例采用了一种机械接触式的第一开关5，相比于感应开关而言，该机械接触式的第一开关5可以保证信号效果稳定可靠，在较大的范围内均可实现检测。

作为一种具体的实现方式，如图3所示，支撑装置10还包括导块6，导块6转动连接于摆臂4的第二端，且导块6的至少部分部位凸出于摆臂4的表面，导块6与检测摆杆51连接。

本实施例中，由于导块6的至少部分部位凸出于摆臂4的表面，从而可以通过导块6与货架接触，由于搬运机器人与货架距离不同使得摆臂4接触到货架时摆出的角度也不同，通过导块6可以实现在一个很大角度范围内接触货架时都能牵引检测摆杆51往同一个方向摆动，从而触发第一开关5发出到位信号。

其中，导块6的形状可以为圆形，能够在较大范围内接触货架，并能够可靠地牵引检测摆杆51。当然，导块6的形状也可以为其它形状，例如椭圆形、扇形等，对此本实施例不做限定。

作为一种具体的实现方式，如图3所示，导块6上设置有开槽61，检测摆杆51设置于开槽61中。该检测摆杆51可以与开槽61的内壁保持接触，当导块6与货架接触而发生转动时，导块6可以通过开槽61的内壁带动检测摆杆51同步运动，从而可以使导块6与货架之间的作用力能够及时传递给检测摆杆51，进而使第一开关5能够及时发出到位信号，以使驱动件1停止运行，保证摆臂4与货架保持抵接的状态，避免摆臂4过度运动而对摆臂4自身或货架造成压损。

作为一种具体的实现方式，如图3所示，支撑装置10还包括第二开关7，第二开关7与驱动件1电连接，用于感应摆臂4的初始位置，并向驱动件1发送初始信号。

该第二开关7可以为接触式开关或感应式开关，能够检测到摆臂4的初始位置，该初始位置为摆臂4不能与货架接触的某一位置，能够保证货叉组件9正常的伸缩，而不会与货架发生干涉。在工作过程中，为了使摆臂4向远离与之相互抵接的梁11的方向转动，驱动件1可以控制蜗杆2反转，进而使蜗轮组件3带动摆臂4远离梁11，当摆臂4运动至第二开关7的检测范围内时，第二开关7可以发出初始信号，驱动件1根据该初始信号停止运行，此时可以保证摆臂4运动至初始位置并通过蜗杆2和蜗轮组件3的配合实现自锁，如图7所示。

作为一种具体的实现方式，如图3和图4所示，蜗轮组件3包括转盘31和蜗轮32，转盘31设置有第一连接区和第二连接区，蜗轮32安装于第一连接区，摆臂4的第一端安装于第二连接区。

其中，该第一连接区和第二连接区为转盘31上不同的安装部位，可以分别用于安装蜗轮32和摆臂4，具体地，蜗轮32和摆臂4均可以通过螺钉、铆钉等与转盘31固定连接，以实现转盘31、蜗轮32和摆臂4的同步运动。其中，蜗轮32与蜗杆2传动连接，蜗杆2转动时能够带动蜗轮32转动，蜗轮32可以进一步带动转盘31转动，从而通过转盘31的转动可以带动摆臂4摆动。

作为一种具体的实现方式，如图3所示，蜗轮组件3还包括限位块33，转盘31设置有缺口311，限位块33设置于缺口311中。其中，沿转盘31的周向，缺口311对应的弧长大于限位块33对应的弧长。

其中，该限位块33可以限制转盘31转动的极限位置，无论转盘31正转或者反转，缺口311的内壁均可以通过与限位块33的配合来限制转盘31的过度转动，从而在驱动件1失效或者蜗轮32蜗杆2失配或者第一开关5、第二开关7失效等意外情况发生时，能够防止摆杆过度转动而对摆杆自身及周围零部件的损坏。

作为一种具体的实现方式，如图3所示，支撑装置10还包括壳体8，驱动件1、蜗杆2和蜗轮组件3设置于壳体8中。该壳体8可以实现对驱动件1、蜗杆2、蜗轮组件3、第二开关7、限位块33等零部件的安装布置，同时还可以起到对零部件的保护作用。

作为一种具体的实现方式，如图3所示，为了实现蜗轮组件3的顺畅转动，壳体8中设置有安装轴81，蜗轮组件3通过轴承与安装轴81转动连接。

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

Claims (10)

1.一种支撑装置，其特征在于，包括：

驱动件(1)；

蜗杆(2)，所述蜗杆(2)与所述驱动件(1)连接，所述蜗杆(2)通过所述驱动件(1)的驱动以第一方向为轴转动；

蜗轮组件(3)，所述蜗轮组件(3)与所述蜗杆(2)传动连接，所述蜗轮组件(3)通过所述蜗杆(2)的驱动以第二方向为轴转动，所述第二方向与所述第一方向垂直；

摆臂(4)，所述摆臂(4)的第一端与所述蜗轮组件(3)连接，所述摆臂(4)的第二端用于与货架抵接。

2.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，所述支撑装置还包括第一开关(5)，所述第一开关(5)设置于所述摆臂(4)的第二端，所述第一开关(5)与所述驱动件(1)电连接；

所述第一开关(5)包括检测摆杆(51)，所述检测摆杆(51)通过与所述货架抵接而产生摆动，使所述第一开关(5)向所述驱动件(1)发送到位信号。

3.根据权利要求2所述的支撑装置，其特征在于，所述支撑装置还包括导块(6)，所述导块(6)转动连接于所述摆臂(4)的第二端，且所述导块(6)的至少部分部位凸出于所述摆臂(4)的表面；

所述导块(6)与所述检测摆杆(51)连接。

4.根据权利要求3所述的支撑装置，其特征在于，所述导块(6)上设置有开槽(61)，所述检测摆杆(51)设置于所述开槽(61)中。

5.根据权利要求1-4任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述支撑装置还包括第二开关(7)，所述第二开关(7)与所述驱动件(1)电连接，用于感应所述摆臂(4)的初始位置，并向所述驱动件(1)发送初始信号。

6.根据权利要求1-4任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述蜗轮组件(3)包括转盘(31)和蜗轮(32)，所述转盘(31)设置有第一连接区和第二连接区，所述蜗轮(32)安装于所述第一连接区，所述摆臂(4)的第一端安装于所述第二连接区。

7.根据权利要求6所述的支撑装置，其特征在于，所述蜗轮组件(3)还包括限位块(33)，所述转盘(31)设置有缺口(311)，所述限位块(33)设置于所述缺口(311)中；

沿所述转盘(31)的周向，所述缺口(311)对应的弧长大于所述限位块(33)对应的弧长。

8.根据权利要求1-4任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述支撑装置还包括壳体(8)，所述驱动件(1)、所述蜗杆(2)和所述蜗轮组件(3)设置于所述壳体(8)中。

9.根据权利要求8所述的支撑装置，其特征在于，所述壳体(8)中设置有安装轴(81)，所述蜗轮组件(3)通过轴承与所述安装轴(81)转动连接。

10.一种搬运机器人，包括货叉组件(9)，其特征在于，所述搬运机器人还包括权利要求1-9任一项所述的支撑装置(10)，所述支撑装置安装于所述货叉组件(9)。