CN111409993A - 一种用于搬运机器人的换向顶升机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于搬运机器人的换向顶升机构，包括搬运机器人车体、坡道和巷道；所述坡道和巷道的延伸方向互相垂直；所述搬运机器人车体包括驱动机构、车体主框架和换向体部件；所述车体主框架两侧布置有巷道行驶轮；所述换向体部件对称布置在车体主框架两端内部，所述换向体部件内安装有坡道行驶轮；所述巷道行驶轮与坡道行驶轮的行进方向相互垂直；所述驱动机构驱动换向体部件竖向上下运动，且所述巷道行驶轮和坡道行驶轮分别伴随在巷道和坡道内行进。本发明提供一种用于搬运机器人的换向顶升机构能实现搬运机器人在不同通道内自由行驶，并灵活搬运货物的效果。
Description
技术领域
本发明涉及货物仓储搬运设备领域，尤其涉及一种搬运机器人的换向顶升机构。
背景技术
在日常仓库货物搬运中，大多使用的搬运机器人体积和重量都比较大，这就需要提高货架的高度和强度，进而导致整个仓库的货架成本增加，有效的空间利用率减少，造成存储密度降低；由于搬运机器人的体积和自重较大，所以工作效率也会降低；并且在搬运货物行驶的过程中，就容易发生碰撞，进而造成搬运机器人的故障，影响了搬运的效率，增加了管理维护的成本。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于搬运机器人的换向顶升机构能实现搬运机器人在不同通道内自由行驶，并灵活搬运货物的效果。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于搬运机器人的换向顶升机构，包括搬运机器人车体、坡道和巷道；所述坡道和巷道的延伸方向互相垂直；所述搬运机器人车体包括驱动机构、车体主框架和换向体部件；所述车体主框架两侧布置有巷道行驶轮；所述换向体部件对称布置在车体主框架两端内部，所述换向体部件内安装有坡道行驶轮；所述巷道行驶轮与坡道行驶轮的行进方向相互垂直；所述驱动机构驱动换向体部件竖向上下运动，且所述巷道行驶轮和坡道行驶轮分别伴随在巷道和坡道内行进。
进一步的，所述驱动机构包括传动换向结构，所述传动换向结构包括换向电机、换向传动轴和齿轮箱结构；所述换向电机固设在车体主框架中部；所述换向电机的输出轴通过齿轮与所述换向传动轴旋转连接；所述换向传动轴的两端通过十字滑块联轴器与两组齿轮箱结构的齿轮轴对接。
进一步的，所述齿轮箱结构两侧对称布置换向体部件；所述换向体部件靠近齿轮箱结构的一侧上固定有锯齿条，且锯齿条竖向设置；多个所述锯齿条之间夹设齿条齿轮箱结构，且齿轮箱结构内的齿轮轴与锯齿条对应呲合设置。
进一步的，一个所述换向传动轴两端对称布置两组齿轮箱结构；一组齿轮箱结构两侧对称布置两个换向体部件；多个换向体部件对称间隔分布。
进一步的，所述搬运机器人车体还包括托板；所述托板横担于车体主框架的两端，且所述托板的下侧面与车体主框架上侧面贴合设置。
进一步的，所述托板的两端压盖于车体主框架两端内部对称的换向体部件上；所述托板上的导向柱与换向体部件顶部设置的直线轴承相对接；驱动结构驱动换向体部件，所述换向体部件向上举顶托板，从而带动托板向上承托。
有益效果：本发明的一种用于搬运机器人的换向顶升机构采用纯机械传动，传动效率高，故障率低，提高了搬运机器人的工作效率以及续航时间；包括但不限于以下技术：
1)搬运机器人的换向顶升机构结构设计紧凑，能够减小搬运机器人的体积和车体自重，增加了车体的机械强度以及灵活性，能有效提高工作效率；
2)搬运机器人通过换向体部件能够切换到不同的轨道上自由行驶，并通过驱动机构驱动换向体部件顶举托板托取货物；能使搬运机器人在仓库内灵活的搬运货物；提高了搬运的效率以及仓库的利用率。
附图说明
附图1为换向顶升机构结构图；
附图2为换向体部件换向原理图；
附图3为巷道上行驶时的结构图；
附图4为坡道上行驶时的结构图；
附图5为换向顶升机构侧视图；
附图6为伸缩万向节运动轨迹图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1-6：一种用于搬运机器人的换向顶升机构，包括搬运机器人车体、坡道00和巷道01；所述坡道00和巷道01的延伸方向互相垂直；所述搬运机器人车体包括驱动机构、车体主框架10和换向体部件110；所述车体主框架10两侧布置有巷道行驶轮20；所述换向体部件110对称布置在车体主框架10两端内部，所述换向体部件110内安装有坡道行驶轮60；所述巷道行驶轮20与坡道行驶轮60的行进方向相互垂直；所述驱动机构驱动换向体部件110竖向上下运动，且所述巷道行驶轮20和坡道行驶轮60分别伴随在巷道和坡道内行进；巷道行驶轮20在巷道内行驶，坡道行驶轮60在坡道内行驶；采用纯机械传动，传动效率高，故障率低，提高了搬运机器人的工作效率以及续航时间，并且结构布局紧凑，能够减小搬运机器人的体积和车体自重，提高了行驶的灵活性，增大了仓库的储存密度。
驱动机构包括行驶电机，行驶电机布置在换向电机40的旁边，行驶电机的第一输出轴通过滚子链与巷道传动轴旋转连接，巷道传动轴两端通过滚子链与巷道行驶轮中部的转动轴旋转连接，从而带动巷道行驶轮在巷道内行驶；行驶电机的第二输出轴与滚子链的中部转动连接，滚子链的两端套接在坡道传动轴上并带动坡道传动轴旋转；坡道传动轴的两端固定连接设置有伸缩万向节，伸缩万向节一端与坡道传动轴旋转连接，而另一端与坡道行驶轮中部的转动轴旋转连接；行驶电机的第二输出轴通过滚子链将动力传递给坡道传动轴和伸缩万向节，伸缩万向节又将动力传递给坡道行驶轮中部的转动轴，从而带动坡道行驶轮在坡道上行驶；因为坡道行驶轮安装在换向体部件内，当换向体运动时，伸缩万向节能保证传动的效率，并且不会影响换向体部件的运动。
所述驱动机构还包括传动换向结构，所述传动换向结构包括换向电机40、换向传动轴90和齿轮箱结构90；所述换向电机40固设在车体主框架10中部；所述换向电机40的输出轴通过齿轮30与所述换向传动轴90旋转连接；所述换向传动轴90的两端通过十字滑块联轴器80与两组齿轮箱结构90的齿轮轴对接。换向电机40通过齿轮30将动力传递给换向传动轴90，换向传动轴90又将动力传递给齿轮箱结构90的齿轮轴，从而使齿轮轴旋转，达到传递动力的效果；使用十字滑块联轴器80可以消除加工及装配累积误差；这样设计能有效提高传动的效率。
所述齿轮箱结构90两侧对称布置换向体部件110；所述换向体部件110靠近齿轮箱结构90的一侧上固定有锯齿条70，且锯齿条70竖向设置；多个所述锯齿条70之间夹设齿条70齿轮箱结构90，且齿轮箱结构90内的齿轮轴与锯齿条70对应呲合设置。换向电机40通过换向传动轴90将动力传递给齿轮箱结构90的齿轮轴，并带动它旋转，齿轮箱结构90内的齿轮轴与锯齿条70对应呲合配合，换向电机40正反转，引起齿轮箱结构90内的齿轮轴正反转，这样就能使锯齿条70带动换向体部件110上下运动，换向体部件在竖直方向的两个极限位置之间运动，且坡道传动轴的安装位置间距设置于换向体部件两极限位置中心水平下方；换向体部件的上极限位置即为能保证坡道行驶轮与坡道轨道间适当安全距离的位置，下极限位置即为能保证巷道行驶轮与巷道间适当安全距离的位置；当搬运机器人在巷道上行驶时，换向体部件处于车体内部即换向体部件的上极限位置；当搬运机器人需要换向到坡道上行驶时，换向体部件通过齿轮箱结构90的齿轮轴驱动运动到下极限位置，巷道行驶轮远离巷道轨道，就从巷道切换到坡道上；从而实现换向。
一个所述换向传动轴90两端对称布置两组齿轮箱结构90；一组齿轮箱结构90两侧对称布置两个换向体部件110；多个换向体部件110对称间隔分布。这样呈扩散式传动结构的设计，减少了传动结构的数量，节约了空间，减小了搬运机器人的体积和自重，提高了灵活性；并且传动效率高，有效提高了工作的效率。
所述搬运机器人车体还包括托板100；所述托板100横担于车体主框架10的两端，且所述托板100的下侧面与车体主框架10上侧面贴合设置。当搬运机器人在巷道空载行驶时，换向体部件110处于其动作行程的中点处，托板100同时与换向体部件110和车体主框架10接触；此时换向体部件110对托板100并没有举顶力，避免驱动机构仍需在空载行驶或停止休息时仍需驱动换向体部件110举顶住托板100，并且托板100直接横担在车体主框架10上，减少了托板100占用的空间。
所述托板100的两端压盖于车体主框架10两端内部对称的换向体部件110上；所述托板100上的导向柱101与换向体部件110顶部设置的直线轴承102相对接；驱动结构驱动换向体部件110，所述换向体部件110向上举顶托板100，从而带动托板100向上承托。当搬运机器人在巷道货位需要取货即进行托板100顶升时，换向电机运行，换向电机通过坡道传动轴将动力传递给齿轮箱结构内的齿轮轴，带动齿轮轴旋转，与齿轮轴相互呲合配合的齿条就带动换向体部件110及托板100朝上运动，并将放置于货位的货物托起，实现托板100顶升即取货动作；这样设计结构布局紧凑，减小了搬运机器人的体积和自重，提高了灵活度，增加了工作效率，增大了仓库的存储密度。
本发明不限于以上实施方式，对于本领域普通技术人员而言，不脱离本发明的原理还可以做出若干修进和装饰，这些修进和装饰还视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于搬运机器人的换向顶升机构，其特征在于：包括搬运机器人车体、坡道(00)和巷道(01)；所述坡道(00)和巷道(01)的延伸方向互相垂直；所述搬运机器人车体包括驱动机构、车体主框架(10)和换向体部件(110)；所述车体主框架(10)两侧布置有巷道行驶轮(20)；所述换向体部件(110)对称布置在车体主框架(10)两端内部，所述换向体部件(110)内安装有坡道行驶轮(60)；所述巷道行驶轮(20)与坡道行驶轮(60)的行进方向相互垂直；所述驱动机构驱动换向体部件(110)竖向上下运动，且所述巷道行驶轮(20)和坡道行驶轮(60)分别伴随在巷道和坡道内行进。
2.根据权利要求1所述的一种用于搬运机器人的换向顶升机构，其特征在于：所述驱动机构包括传动换向结构，所述传动换向结构包括换向电机(40)、换向传动轴(90)和齿轮箱结构(90)；所述换向电机(40)固设在车体主框架(10)中部；所述换向电机(40)的输出轴通过齿轮(30)与所述换向传动轴(90)旋转连接；所述换向传动轴(90)的两端通过十字滑块联轴器(80)与两组齿轮箱结构(90)的齿轮轴对接。
3.根据权利要求1所述的一种用于搬运机器人的换向顶升机构，其特征在于：所述齿轮箱结构(90)两侧对称布置换向体部件(110)；所述换向体部件(110)靠近齿轮箱结构(90)的一侧上固定有锯齿条(70)，且锯齿条(70)竖向设置；多个所述锯齿条(70)之间夹设齿条(70)齿轮箱结构(90)，且齿轮箱结构(90)内的齿轮轴与锯齿条(70)对应呲合设置。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于搬运机器人的换向顶升机构，其特征在于：一个所述换向传动轴(90)两端对称布置两组齿轮箱结构(90)；一组齿轮箱结构(90)两侧对称布置两个换向体部件(110)；多个换向体部件(110)对称间隔分布。
5.根据权利要求1所述的一种用于搬运机器人的换向顶升机构，其特征在于：所述搬运机器人车体还包括托板(100)；所述托板(100)横担于车体主框架(10)的两端，且所述托板(100)的下侧面与车体主框架(10)上侧面贴合设置。
6.根据权利要求5所述的一种用于搬运机器人的换向顶升机构，其特征在于：所述托板(100)的两端压盖于车体主框架(10)两端内部对称的换向体部件(110)上；所述托板(100)上的导向柱(101)与换向体部件(110)顶部设置的直线轴承(102)相对接；驱动结构驱动换向体部件(110)，所述换向体部件(110)向上举顶托板(100)，从而带动托板(100)向上承托。
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