本發(fā)明涉及一種能夠應(yīng)用于智能倉儲機器人的舉升裝置以及旋轉(zhuǎn)裝置,以及包含所述舉升裝置和/或旋轉(zhuǎn)裝置的智能倉儲機器人。
背景技術(shù):
互聯(lián)網(wǎng)時代和電子商務(wù)的快速發(fā)展,給物流行業(yè)的發(fā)展帶來了生機,然而爆發(fā)式增長的電商也給傳統(tǒng)物流倉儲帶來新的挑戰(zhàn),不斷迫使傳統(tǒng)物流倉儲行業(yè)從勞動密集型轉(zhuǎn)向技術(shù)密集型,催生了智能物流倉儲的發(fā)展。在傳統(tǒng)物流倉儲行業(yè)中,主要應(yīng)用以傳送帶及相關(guān)設(shè)備為主的機器人,近年來,越來越多的物流倉儲服務(wù)中,引入了自動導(dǎo)引車agv來減少人力成本;新一代的物流倉儲機器人將與物流管理系統(tǒng)對接,結(jié)合人工智能、機器視覺、機械臂等技術(shù)形成高度智能化、自動化的物流系統(tǒng),降低人工成本,提高物流效率和物流質(zhì)量。
目前,以亞馬遜機器人、fetch和freight為代表的物流倉儲機器人的主要原理為,自動導(dǎo)航移動到指定的貨架附近,利用升舉系統(tǒng)托舉貨架離地并移動至揀選平臺,旋轉(zhuǎn)貨架以提供指定物體所在的一側(cè)進一步工作。其中舉升系統(tǒng)是機器人的核心之一,其舉升系統(tǒng)的負重能力、移動穩(wěn)定性以及旋轉(zhuǎn)精確度將對物流系統(tǒng)的整體效率產(chǎn)生重要的影響。
目前的舉升裝置中,采用電動推桿機構(gòu)、電液推桿機構(gòu)或x型雙桿機構(gòu),其中電動推桿、電液推桿結(jié)構(gòu)簡單、承載能力強、且能實現(xiàn)頂桿直線舉升,但電動推桿機構(gòu)電壓過高、自鎖性能差且穩(wěn)定性差,而電液推桿會出現(xiàn)漏液、自鎖性能差一級高度難以控制等問題,x型雙桿雖然解決上述穩(wěn)定性問題,但承載能力差,對電機要求高、且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要定制。
cn103422583a公開了一種潛伏式agv移動搬運機器人,其中舉升結(jié)構(gòu)采用了電動推桿來實現(xiàn)舉升銷的自動上升和下降;cn104192762a公開了一種旋轉(zhuǎn)舉升裝置及包括旋轉(zhuǎn)舉升裝置的agv小車,其中旋轉(zhuǎn)舉升裝置通過利用傳動組件、絲桿、絲桿螺母、齒輪組合,形成旋轉(zhuǎn)上升;cn104370242a公開了一種用于agv機器人的定軸旋升機構(gòu)和agv機器人,其中也是采用齒輪、螺桿筒和螺套筒配合的方式旋轉(zhuǎn)上升;cn204897298a公開了一種agv用舉升回轉(zhuǎn)組合裝置,其中舉升單元采用了齒輪、凸輪和導(dǎo)向輪相互配合的方式實現(xiàn)升舉。
上述的舉升裝置解決方案中,電動推桿的自鎖性能和穩(wěn)定性能較差;旋轉(zhuǎn)舉升方式中,當需要單獨舉升而不旋轉(zhuǎn)時,通常還需要單獨的旋轉(zhuǎn)裝置來抵消旋轉(zhuǎn)而僅提供舉升;而利用導(dǎo)向輪來升舉為保證直線升舉還需要再配置導(dǎo)向滑軌使得復(fù)雜度增加而穩(wěn)定性下降。因而上述的技術(shù)方案都無法獲得更穩(wěn)定,更簡單可靠的舉升方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種新的舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置,以及包含該舉升裝置和/或旋轉(zhuǎn)裝置的智能倉儲機器人,所述舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置相對獨立工作,互不干擾,穩(wěn)定可靠,便于拆裝維修,易于改進升級。
具體而言,本發(fā)明提供一種舉升裝置,其特征在于:所述舉升裝置包括舉升驅(qū)動裝置、回轉(zhuǎn)支承和絲桿滑塊組件,其中回轉(zhuǎn)支承包括外圓環(huán)盤以及裝設(shè)在外圓環(huán)盤內(nèi)側(cè)且可與之發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)圓環(huán)盤,所述外圓環(huán)盤外側(cè)設(shè)置有齒輪;所述絲桿滑塊組件包括絲桿、與所述絲桿配合的絲桿滑塊以及與所述絲桿滑塊固定連接的舉升齒輪,所述舉升齒輪與所述外圓環(huán)盤外側(cè)的齒輪嚙合;
所述舉升驅(qū)動裝置驅(qū)動所述外圓環(huán)盤轉(zhuǎn)動,并帶動所述舉升齒輪轉(zhuǎn)動,進而使得所述絲桿上下移動。
進一步地,其特征在于:所述舉升裝置還包括絲桿支撐軸承。
進一步地,其特征在于:所述舉升驅(qū)動裝置包括電機減速機和與之連接的舉升驅(qū)動齒輪。
進一步地,其特征在于:所述舉升驅(qū)動齒輪與所述外圓環(huán)盤外側(cè)的齒輪嚙合。
進一步地,其特征在于:所述內(nèi)圓環(huán)盤通過滾珠套接在所述外圓環(huán)盤的內(nèi)側(cè)。
進一步地,其特征在于:所述舉升裝置還包括底板,用于固定所述舉升驅(qū)動裝置以及所述絲桿滑塊組件。
進一步地,其特征在于:所述底板配置有多個安裝孔,用于安裝所承載的結(jié)構(gòu)部件以及安裝于所應(yīng)用的設(shè)備的機械框架上。
進一步地,其特征在于:所述底板包括開口部、用于固定所述舉升驅(qū)動裝置的第一開口部、和用于固定所述絲桿滑塊組件的第二固定部。
進一步地,其特征在于,第二固定部的數(shù)量和位置關(guān)系與絲桿滑塊組件的數(shù)量相同。
進一步地,其特征在于:所述底板為一體鑄造的平板型,采用金屬材料或高強度樹脂材料制成。
進一步地,其特征在于:所述舉升裝置還包括支撐架,其安裝在所述絲桿頂端。
進一步地,其特征在于:所述支撐架為等邊n邊形,n≥3,至少部分頂角位置處對應(yīng)有絲桿。
進一步地,其特征在于:所述支撐架與所述絲桿之間通過螺母固定連接。
進一步地,其特征在于:所述支撐架的頂角位置處設(shè)置成降臺階結(jié)構(gòu),保證所述螺母的上端面與所述支撐架的上表面保持在一個平面上或低于所述上表面。
進一步地,其特征在于:所述支撐架上設(shè)有減重孔。
進一步地,其特征在于:所述支撐架上設(shè)有與所述絲桿配合的第一安裝孔。
進一步地,其特征在于:所述內(nèi)圓環(huán)盤通過支撐機構(gòu)與所述底板連接。
進一步地,其特征在于:所述支撐機構(gòu)為多根回轉(zhuǎn)支承立柱或者為一環(huán)狀突起。
進一步地,其特征在于:所述回轉(zhuǎn)支承立柱或環(huán)狀突起與內(nèi)圓環(huán)盤一體形成或者通過固定連接件固定連接。
進一步地,其特征在于:所述內(nèi)圓環(huán)盤具有下凹階梯式內(nèi)環(huán)。
進一步地,其特征在于:所述回轉(zhuǎn)支承立柱或環(huán)狀突起與所述內(nèi)圓環(huán)盤一體形成或者通過固定連接件固定連接,所述固定連接件位于所述下凹階梯式內(nèi)環(huán),且保證所述固定連接件頂端不超過所述內(nèi)圓環(huán)盤表面。
進一步地,其特征在于:所述舉升齒輪套接在所述絲桿滑塊外側(cè),所述絲桿穿設(shè)在所述絲桿滑塊內(nèi)側(cè),所述絲桿滑塊穿設(shè)在所述絲桿支撐軸承的內(nèi)側(cè)。
進一步地,其特征在于:所述絲桿滑塊組件還包括軸承座和保護罩,所述絲桿支撐軸承與所述軸承座配合連接。
進一步地,其特征在于:所述舉升裝置還包括限位裝置,用于控制舉升距離以確保不超出容限。
進一步地,其特征在于:所述限位裝置包括限位開關(guān)安裝板、限位控制板和限位開關(guān),其中所述限位控制板與所述支撐架固定,所述限位控制板的高度達到預(yù)設(shè)的數(shù)值,則觸發(fā)所述限位開關(guān)。
進一步地,其特征在于:在舉升過程中,所述支撐架上升或下降帶動所述限位控制板上升或下降,所述限位控制板的觸腳觸碰所述限位開關(guān),以觸發(fā)所述限位開關(guān)并停止所述支撐架的上升或下降。
本發(fā)明還提供了一種旋轉(zhuǎn)裝置,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件、回轉(zhuǎn)支承和托盤,其中,所述回轉(zhuǎn)支承包括外圓環(huán)盤以及裝設(shè)在所述外圓環(huán)盤內(nèi)側(cè)且可與之發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)圓環(huán)盤,所述外圓環(huán)盤外側(cè)設(shè)置有齒輪,其中所述托盤與所述外圓環(huán)盤固定,所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件可驅(qū)動所述外圓環(huán)盤轉(zhuǎn)動,進而帶動所述托盤轉(zhuǎn)動。
進一步地,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)裝置還包括支撐架,其與所述內(nèi)圓環(huán)盤固定連接,并用于固定所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件。
進一步地,其特征在于:所述內(nèi)圓環(huán)盤通過支撐機構(gòu)與支撐架連接。
進一步地,其特征在于:所述支撐機構(gòu)為多根支撐立柱或者為一環(huán)狀突起。
進一步地,其特征在于:所述支撐立柱或環(huán)狀突起與內(nèi)圓環(huán)盤一體形成或者通過固定連接件固定連接。
進一步地,其特征在于:所述支撐架上設(shè)有安裝支架,用于固定旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件。
進一步地,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件包括旋轉(zhuǎn)電機和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪。
進一步地,其特征在于:所述托盤為一環(huán)形結(jié)構(gòu),包括金屬托盤支撐,其上表面覆有橡膠墊,背面有加強筋,內(nèi)環(huán)分布有安裝螺孔。
本發(fā)明還提供了一種舉升旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),其特征在于:包括前面任一項所述的舉升裝置和前面任一項所述的旋轉(zhuǎn)裝置,所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)置于舉升裝置的上方。
進一步地,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)裝置和舉升裝置的支撐架為同一個部件或者兩個固定連接的部件。
本發(fā)明還提供了一種智能倉儲機器人,其特征在于:包括前面任一項所述的舉升裝置和前面任一項所述的旋轉(zhuǎn)裝置,所述旋轉(zhuǎn)裝置安設(shè)于舉升裝置的上方。
進一步地,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)裝置和舉升裝置的支撐架為同一個部件或者兩個固定連接的部件。
本發(fā)明提出的能夠應(yīng)用于智能倉儲機器人的舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置,相對獨立運作,可單獨和協(xié)同動作,并且零部件結(jié)構(gòu)簡單,裝配簡單,易于快拆,維修保養(yǎng)成本低。
附圖說明
通過參照附圖詳細描述各示例性實施例,以上及其他特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將變得更為明顯,在附圖中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的舉升裝置及旋轉(zhuǎn)裝置外觀圖;
圖2為舉升裝置結(jié)構(gòu)圖,其中a為斜視圖;b為俯視圖;c為側(cè)視圖;
圖3為底板結(jié)構(gòu)圖;
圖4為底板上安裝減速機和舉升驅(qū)動齒輪結(jié)構(gòu)圖;
圖5為本發(fā)明回轉(zhuǎn)支承的外圓環(huán)盤和內(nèi)圓環(huán)盤的裝配視圖;其中a為側(cè)面剖視圖;b為主視圖;c為裝配有回轉(zhuǎn)支承立柱的回轉(zhuǎn)支承的斜視圖;
圖6為絲桿滑塊組件示意圖;
圖7為支撐架結(jié)構(gòu)圖;
圖8為限位裝置示意圖;
圖9為支撐架上裝配有旋轉(zhuǎn)電機和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪的結(jié)構(gòu)圖;
圖10為托盤結(jié)構(gòu)圖,其中a為側(cè)視圖;b為仰視圖。
1-底板;101-安裝孔;102-開口部;103-第一固定部;104-第二固定部;
2-電機減速機;
3-舉升驅(qū)動齒輪;301-定位鍵;
4-回轉(zhuǎn)支承;401-外圓環(huán)盤;402-內(nèi)圓環(huán)盤;403-外圈安裝孔;404-內(nèi)圈安裝孔;405-滾珠
5-回轉(zhuǎn)支承立柱;
6-絲桿滑塊組件;601-絲桿;602-絲桿滑塊;603-舉升齒輪;604-絲桿支撐軸承;605-軸承座;606-保護罩
7-支撐架;701-圓形開口;702-第一安裝孔;703-減重孔;704-第二安裝孔;705-第三安裝孔
8-限位裝置;801-限位開關(guān)安裝板;802-限位控制板;803-限位開關(guān);
9-旋轉(zhuǎn)電機;
10-旋轉(zhuǎn)電機安裝支架
11-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪;
12-托盤;1201-橡膠墊;1202-托盤支撐;1203-加強筋;1204-安裝螺孔
13-螺母
具體實施方式
為了使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
本發(fā)明涉及一種能夠應(yīng)用于智能倉儲機器人的舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置,以及應(yīng)用了該舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置的智能倉儲機器人,此處智能倉儲機器人是泛指可應(yīng)用于倉儲、物流、運輸中搬運貨物、貨架、貨柜等的移動搬運單元,也常被稱為物流機器人、agv、智能搬運車等;然而,本發(fā)明所提出的舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置的應(yīng)用并不限于所述智能倉儲機器人,還可以應(yīng)用于其他機器人以及機械設(shè)備和運輸設(shè)備中,例如貨運車輛等用于提供升舉、旋轉(zhuǎn)和搬運功能。
圖1示出了本發(fā)明的舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置的組合,為了清晰的描述本發(fā)明的各個組成部件,將本發(fā)明分成舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置兩個部分,這并非意味著舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置的唯一構(gòu)成方式。
舉升裝置
如圖1、2a、2b和2c所示,舉升裝置主要包括但不限于底板1、舉升驅(qū)動裝置(包括電機減速機2、舉升驅(qū)動齒輪3)、回轉(zhuǎn)支承4、回轉(zhuǎn)支承立柱5、絲桿滑塊組件6、支撐架7和限位裝置8。
底板1,如圖3所示,可選地,該底板為一體鑄造的平板型,可選地,底板的材料可以為金屬或高強度樹脂;可選地,底板上配置有多個安裝孔101,安裝孔可為圓形、橢圓形等任何適于安裝的形狀,可選地,安裝孔分為兩類,一類用于安裝容納底板上承載的結(jié)構(gòu)部件以及一類用于將底板安裝于所應(yīng)用的運輸設(shè)備的機械框架上,這兩類安裝孔可以采用相同或不同的形狀和/或尺寸,圖3僅示例性的示出了部分安裝孔;底板的形狀應(yīng)根據(jù)安裝在所應(yīng)用的運輸設(shè)備的機械框架結(jié)構(gòu)進行適應(yīng)性調(diào)整并保證提供足夠的結(jié)構(gòu)支撐,其包括但不限于圓形、矩形、三角形、多邊形以及其他異形結(jié)構(gòu),可選地,為適于安裝在智能倉儲機器人的底架上,底板采用了如圖3所示的形狀,以不影響底架上安裝其他部件,可選地,底板的形狀還可以調(diào)整以減輕重量,例如裁掉一些非必要的部分;優(yōu)選的,底板上還包括減重孔(圖中未示出),減重孔的形狀和大小可根據(jù)具體情況進行配置;可選地,底板還包括開口部102,用于提供如計算機視覺系統(tǒng)等部件的下方視野范圍,開口部的形狀包括但不限于圓形等形狀;可選地,為圓形開口,所述圓形開口用于容納如計算機視覺系統(tǒng)等部件;底板上還包括第一固定部103,用于電機減速機2和舉升驅(qū)動齒輪3,底板1上還包括第二固定部104,第二固定部包括三個組成部分,分別用于固定3個絲桿滑塊組件6,可選地,三個組成部分的位置和形狀如圖3所示,分別包括從開口部周邊向圖示頂部突出的第二固定部、從開口部周邊向圖示中軸線兩側(cè)突出的兩個第二固定部,第一和第二固定部的形狀,包括但不限于方形、楔形以及不同形狀的組合,可選地,如圖3所示,第一固定部103采用方形,第二固定部104采用從中間向圖示頂部突出的方形和從中間向圖示中軸線兩側(cè)突出的楔形,其中,楔形設(shè)計是為了避讓底架上的其他部件。
圖4示出了安裝在底板1上的電機減速機2和與之相連的舉升驅(qū)動齒輪3。
電機減速機2是包括驅(qū)動電機和減速機的集成件,為實現(xiàn)相同功能,另一實施例中也可以由分立元件組成;電機減速機2固定在底板1的第一固定部103;可選地,所述舉升驅(qū)動齒輪3通過定位鍵301與電機減速機2連接;在優(yōu)選的方案中,舉升驅(qū)動齒輪3為齒輪組,根據(jù)需要的傳動比和轉(zhuǎn)速方向來確定齒輪組中齒輪個數(shù)。
如圖5a至5c示出本發(fā)明中的回轉(zhuǎn)支承4和回轉(zhuǎn)支承立柱5。
回轉(zhuǎn)支承4包括外圓環(huán)盤401以及套在外圓環(huán)盤401內(nèi)側(cè)的內(nèi)圓環(huán)盤402,兩者之間以可相對轉(zhuǎn)動方式連接;所述外圓環(huán)盤401外側(cè)具有齒輪結(jié)構(gòu),用于與舉升驅(qū)動齒輪3嚙合;可選地,內(nèi)圓環(huán)盤402通過滾珠405套接在外圓環(huán)盤401的內(nèi)側(cè)來提供二者之間的相對轉(zhuǎn)動,滾珠405包括但不限于圓柱形;可選地,外圓環(huán)盤401上具有沿圓環(huán)均勻分布的外圈安裝孔403;內(nèi)圓環(huán)盤402具有沿圓環(huán)均勻分布內(nèi)圈安裝孔404,內(nèi)圈安裝孔404可用于固定回轉(zhuǎn)支承立柱5和其他組件,例如計算機視覺組件??蛇x地,如圖5a和5c所示,內(nèi)圓環(huán)盤402具有下凹階梯式內(nèi)環(huán),且內(nèi)圈安裝孔404位于下凹階梯式內(nèi)環(huán)上,使得當回轉(zhuǎn)支承立柱5采用固定部件,例如螺栓,與內(nèi)圓環(huán)盤402固定時,螺栓的上端面不高于回轉(zhuǎn)支承4的上表面;可選地,也可以通過內(nèi)圈安裝孔下陷的方式實現(xiàn)類似的功能。可選地,外圓環(huán)盤401的直徑約200-800mm;內(nèi)圓環(huán)盤402的內(nèi)徑不小于130mm。
回轉(zhuǎn)支承立柱5一端固定在內(nèi)圓環(huán)盤402上,另一端固定在底板1上從而使得回轉(zhuǎn)支承4固定在底板1上并距離底板1適當?shù)母叨?,如圖2c所示;可選地,回轉(zhuǎn)支承立柱5采用固定部件分別與內(nèi)圓環(huán)盤402和底板1固定連接,例如螺栓;可選地,回轉(zhuǎn)支承立柱5通過內(nèi)圓環(huán)盤402上的內(nèi)圈安裝孔404與內(nèi)圓環(huán)盤402固定。
可選地,所述回轉(zhuǎn)支承立柱5可與內(nèi)圓環(huán)盤402一體成型,作為另外的實現(xiàn)方式,也可以采用其他支撐結(jié)構(gòu)替代回轉(zhuǎn)支承立柱5,例如在內(nèi)圓環(huán)盤402上形成環(huán)狀向下凸起,以實現(xiàn)將回轉(zhuǎn)支承4托舉起距離底板一定高度而不影響外圓環(huán)盤401旋轉(zhuǎn)。
如圖6所示,絲桿滑塊組件6包括絲桿601、絲桿滑塊602、舉升齒輪603、絲桿支撐軸承604、軸承座605和保護罩606。在絲桿601和絲桿滑塊602的螺紋之間容納有滾珠,使得絲桿滑塊602和絲桿601之間能夠順滑的旋轉(zhuǎn)并發(fā)生軸向位移;舉升齒輪603與絲桿滑塊602固定連接,例如通過螺釘;舉升齒輪603套接在絲桿滑塊602外側(cè),絲桿601穿設(shè)在絲桿滑塊602內(nèi)側(cè),絲桿滑塊602穿設(shè)在絲桿支撐軸承604的內(nèi)側(cè),舉升齒輪603位于絲桿支撐軸承604上方且不與絲桿支撐軸承604相接觸;絲桿支撐軸承604與軸承座605采用過盈配合,軸承座605固定在底板上,例如通過螺栓固定,可選地,在底板的另一側(cè)與軸承座605對應(yīng)位置固定有保護罩606,用于絲桿601上升下降通道的保護以及防塵??蛇x地,絲桿滑塊組件6的尺寸,主要取決于舉升齒輪603,而舉升齒輪603的尺寸,是根據(jù)回轉(zhuǎn)支承4的尺寸按照齒數(shù)比確定,舉升齒輪603優(yōu)選為尼龍齒輪。
支撐架7,如圖7所示,大體為三角形,優(yōu)選為等邊三角形,絲桿滑塊組件6大體安裝在等邊三角形的頂點位置處;可選地,支撐架7可呈等邊n邊形,即與絲桿滑塊組件數(shù)目n(n≥3)相同,頂點處做圓角處理,絲桿滑塊組件6大體位于等邊n邊形的頂點的位置處;支撐架7頂點位置處與絲桿601相對應(yīng),以方便通過螺母13與絲桿601固定;可選地,如圖2a和2c示出的,支撐架7的頂角位置處在保證強度的前提下進行了降臺階處理,使得安裝螺母13以后,螺母13的上端面與支撐架7整體上保持在一個平面上或略低于所述支撐架7的上端面,從而能降低整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)重心,使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊。
如圖7所示,可選地,支撐架7中間具有圓形開口701,用于容納計算機視覺系統(tǒng)部件;頂角位置處的第一安裝孔702采用了u形孔設(shè)計以配合絲桿601的u形頭部,方便安裝,減輕部件配重,降低加工精度和成本;可選地,在滿足結(jié)構(gòu)強度要求的前提下,支撐架7具有減重孔703,可選地,減重孔沿圓環(huán)形均勻分布,可選地,可以在不同直徑的圓環(huán)上分布有不同大小的減重孔703,減重孔的形狀包括但不限于圓形、三角形等;可選地,支撐架7設(shè)有頂部安裝結(jié)構(gòu)的第二安裝孔704,用于進一步承載其他結(jié)構(gòu)部件,例如實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)單元;可選地,支撐架7設(shè)有第三安裝孔705,用于安裝其他結(jié)構(gòu)部件,例如限位裝置。
作為一種優(yōu)選方式,絲桿601的u形頭部可與支撐架的u形第一安裝孔702的形狀相匹配,從u形第一安裝孔702穿過旋轉(zhuǎn)小角度而卡在u形第一安裝孔702上,再通過固定螺母13在支撐架7的上面和下面將絲桿601和支撐架7固定在一起。
舉升裝置中,還設(shè)有磁環(huán)計數(shù)器(未示出),用于控制上升或下降的高度;可選地,磁環(huán)計數(shù)器設(shè)置在舉升驅(qū)動齒輪3處,通過對舉升驅(qū)動齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)進行計數(shù)從而確定上升或下降的相對高度,進而,當升高或下降達到預(yù)定的高度時,磁環(huán)計數(shù)器觸發(fā)電機停止動作。
圖8示出了限位裝置,主要包括,限位開關(guān)安裝板801、限位控制板802和限位開關(guān)803。限位控制板802上端與支撐架7固定,可選地通過支撐架7上的第三安裝孔705固定,下端為一彎折結(jié)構(gòu),可選地,彎折結(jié)構(gòu)分別具有控制上升和控制下降位置的觸腳,限位開關(guān)安裝板801設(shè)置在底板上,其為一立柱結(jié)構(gòu),其上設(shè)置有限位開關(guān)803。限位開關(guān)803,當限位控制板802上升或下降達到預(yù)設(shè)的數(shù)值,觸腳觸發(fā)限位開關(guān)803則停止上升或下降;在一個具體實施例中,在舉升過程中,支撐架7向上移動進而帶動限位控制板802向上移動,使得限位控制板802的觸腳與限位開關(guān)803觸發(fā)點越來越接近,直到碰撞后觸發(fā)限位開關(guān)803動作,進而控制電機停止動作。
可選地,所述限位控制板802上端通過螺釘固定在支撐架7上??蛇x地,所述限位控制板802的上端具有彎折結(jié)構(gòu),所述彎折結(jié)構(gòu)搭在支撐架7表面上。可選地,所述彎折結(jié)構(gòu)上具有凹形缺口,方便螺釘插入和定位。
磁環(huán)計數(shù)器用于控制上升或下降到預(yù)設(shè)的高度,而限位裝置用于保障上升或下降不會超出容限位置。
如圖2a所示,當觸發(fā)舉升操作時,由電機減速機2帶動舉升驅(qū)動齒輪3轉(zhuǎn)動,進而帶動回轉(zhuǎn)支承4的外圓環(huán)盤401轉(zhuǎn)動,內(nèi)圓環(huán)盤402相對于底板1固定,因而外圓環(huán)盤401相對于內(nèi)圓環(huán)盤402轉(zhuǎn)動,而內(nèi)圓環(huán)盤402相對于底板1靜止;外圓環(huán)盤401與絲桿滑塊組件6的舉升齒輪603嚙合,進而帶動舉升齒輪603轉(zhuǎn)動,舉升齒輪603與絲桿滑塊602固定,因此,絲桿滑塊602隨舉升齒輪603一起轉(zhuǎn)動,絲桿滑塊602與絲桿601之間的滾珠沿絲桿滑塊602與絲桿601之間的螺旋槽道滾動,絲桿601發(fā)生上升或下降運動而相對于底板不發(fā)生轉(zhuǎn)動,此時絲桿601向上或向下的位移與絲桿滑塊602旋轉(zhuǎn)周數(shù)和螺旋槽道的螺距有關(guān);絲桿601的上升或下降運動帶動支撐架7上升或下降,從而實現(xiàn)舉升功能,而不會發(fā)生支撐架的旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)裝置
如圖1所示,在支撐架7上,包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件(包括旋轉(zhuǎn)電機9及其安裝支架10和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪11)、回轉(zhuǎn)支承4和托盤12,用于對系統(tǒng)提供旋轉(zhuǎn)功能。
如圖9所示,在所述舉升裝置的支撐架7上,或者可以是在與支撐架7連接的其他支撐機構(gòu)上,固定有旋轉(zhuǎn)電機安裝支架10,用于固定旋轉(zhuǎn)電機9和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪11;可選地,所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪11可以是一個齒輪組,以實現(xiàn)需要的傳動比和轉(zhuǎn)動方向,齒輪組中齒輪個數(shù)、尺寸根據(jù)需要確定;可選地,旋轉(zhuǎn)電機9和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪11安裝在安裝支架10的兩側(cè)。
如圖5b和圖7所示,在支撐架7上,回轉(zhuǎn)支承4的外圓環(huán)盤401與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪11嚙合,內(nèi)圓環(huán)盤402與支撐架7固定連接,或者連接在與支撐架7固定的一個支撐機構(gòu)上;可選地,內(nèi)圓環(huán)盤402通過支撐架7上的第二安裝孔704與支撐架7固定連接;可選地,旋轉(zhuǎn)裝置和舉升裝置中采用同樣結(jié)構(gòu)和尺寸的回轉(zhuǎn)支承4,以減少生產(chǎn)、裝配和維修中的零部件種類,提高運營效率。
如圖1所示,托盤12為一環(huán)形結(jié)構(gòu),如圖10a所示,托盤12上表面覆有橡膠墊1201,例如采用粘接或熱熔方式等;圖10b所示為托盤12的下表面視圖,是金屬托盤支撐1202,背面有加強筋1203,內(nèi)環(huán)均勻分布安裝螺孔1204,用于與回轉(zhuǎn)支承4的外圓環(huán)盤401的外圈安裝孔403固定。
觸發(fā)旋轉(zhuǎn)動作時,旋轉(zhuǎn)電機9帶動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪11轉(zhuǎn)動,進而帶動外圓環(huán)盤401和托盤12轉(zhuǎn)動,而內(nèi)圓環(huán)盤402與支撐架7保持相對靜止不轉(zhuǎn)。
如圖1所示,舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置組合在一起,形成舉升旋轉(zhuǎn)裝置,二者是相對獨立運作的系統(tǒng)。當智能倉儲機器人需要舉升時,由舉升裝置的電機驅(qū)動完成舉升,此時旋轉(zhuǎn)裝置相對靜止不轉(zhuǎn);而需要旋轉(zhuǎn)時,由旋轉(zhuǎn)裝置的電機驅(qū)動完成旋轉(zhuǎn),此時舉升裝置相對靜止不轉(zhuǎn);當既需要舉升又需要旋轉(zhuǎn)時,二者可以相互配合完成所需高度和旋轉(zhuǎn)角度的要求。
現(xiàn)有技術(shù)中的舉升結(jié)構(gòu),需要舉升時,由于同時發(fā)生旋轉(zhuǎn),仍需要輸出額外的旋轉(zhuǎn)來抵消舉升引起的旋轉(zhuǎn),造成設(shè)備額外的耗電,在大量設(shè)備同時運行時,不僅導(dǎo)致能耗過高,還會由于設(shè)備的頻繁充電導(dǎo)致系統(tǒng)效率低;而本發(fā)明中的舉升和旋轉(zhuǎn)裝置,結(jié)構(gòu)簡單,機械可靠性高、易于拆裝維修,設(shè)備耗電量小且系統(tǒng)運行效率更高。
上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明,它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍,凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。