本发明涉及一种顶升机构，尤其涉及一种内斜抽拉顶升滑块机构及具有该顶升机构的机械搬运设备。
背景技术：
目前的仓储物流领域中，机械搬运设备用途广泛，机械搬运设备有多种实现形式，包括穿梭车、堆垛机、rgv等。而顶升机构作为机械搬运设备的主要功能单元起到尤其重要的作用，现阶段行业内的顶升机构主要有液压、凸轮、小型升降机、曲柄摇杆/滑块机构等等。
液压系统的顶升机构，由液压缸、液压泵、换向阀、溢流阀和电机等组成液压系统。液压可以很轻松实现重载。但现有液压缸已标准化，对于空间小的问题需要定制，成本增加；且液压系统还存在漏油的风险，对于特定的应用场景不适合，液压维护的周期很短；此外，液压系统的传递效率为50％-60％，液压机构的自锁主要是保压，对于液压缸要求很高。
小型升降机的顶升机构，为机械机构t型丝杆、滚珠丝杆、蜗轮蜗杆与制动电机配合使用等。但现有升降机已经标准化，对于空间小的问题需要定制，且竖直方向空间很难缩小，且还存如下缺陷：其一，蜗轮蜗杆配梯形丝杠，传动效率一般在10％-30％之间，工作制不能大约20％10分钟内，这种结构的升降机有很强的自锁性，适合低速低频重载；其二，蜗轮蜗杆配滚珠丝杠，传动效率一般在20％-40％之间，工作制不能大约30％10分钟内，这种结构的升降机自锁性很差一般都配用带刹车的制动电机，适合有于定位精度高高，高速高频重载的应用场合；其三，螺旋伞齿轮配滚珠丝杠，传动效率一般在80％-95％之间，工作制可达90％10分钟内，但是这种结构的升降机没有自锁，使用时必须配用带刹车的制动电机，适合有于定位精度高高，高速高频率载重小的应用场合。
凸轮结构的顶升机构，由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构与电机配合使用，作为回转往复直线运动。主要存在如下缺陷：其一，凸轮为高副接触点或线压力较大，点、线接触易磨损，压力角变化，从动件受力不均匀；其二，凸轮轮廓加工困难，费用较高；其三，行程不大；且在传动效率方面，从动件与凸轮存在摩擦损失，从动件直线运动导向的摩擦损失，以及轴承的损失，这种结构的自锁必须配用带刹车的制动电机。
曲柄摇杆/滑块结构的顶升机构，由一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆/滑块机构与电机配个使用，作为回转往复直线运动。但曲柄摇杆/滑块机构的空间占有大，这种机构使用时必须配用带刹车的制动电机，生产成本高，空间占用大。
技术实现要素：
本发明所解决是技术问题是：针对现有技术中的上述缺陷，提出一种内斜抽拉顶升滑块机构及具有该顶升机构的机械搬运设备，其体积小、载重大、结构稳定、生产成本低且传动效率高。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的第一个方面是提供一种内斜抽拉顶升滑块机构，包括机架和设置于所述机架上的顶升组件，所述顶升组件包括：
一顶升滑块，其上开设有左右贯通的顶升轴孔和前后贯通的顶升斜孔，所述顶升斜孔呈倾斜布置；
一滚珠丝杆，其横向穿设于所述顶升轴孔内；
一滚珠轴套，其设置于所述顶升轴孔内，并螺纹装配于所述滚珠丝杆上；以及
两顶升轴，其分别设置于所述滚珠轴套的前后两侧，且活动嵌设于所述顶升斜孔内；
其中，所述滚珠丝杆在转动过程中，带动其上的所述滚珠轴套及两所述顶升轴分别沿所述顶升轴孔和所述顶升斜孔进行左右滑动，并同步带动所述顶升滑块进行上下移动。
进一步地，在所述的内斜抽拉顶升滑块机构上，所述顶升组件还包括：
一轴承座，其设置于所述所述机架上，其顶端设置有轴承，以支撑所述滚珠丝杆。
进一步地，在所述的内斜抽拉顶升滑块机构上，所述顶升组件还包括：
一顶升螺母，其固定套设于所述滚珠轴套上，且其前后两侧壁分别与所述顶升轴焊接连接。
进一步地，在所述的内斜抽拉顶升滑块机构上，所述顶升组件还包括：
至少一限位导柱，其垂直设置于所述机架上，且通过滑块连接所述顶升滑块。
进一步优选地，在所述的内斜抽拉顶升滑块机构上，所述顶升组件还包括：
两顶升盖板，分别设置于所述顶升滑块的前后两侧壁，并分别通过滑块连接其外侧布置的所述限位导柱。
进一步地，在所述的内斜抽拉顶升滑块机构上，所述顶升斜孔的倾斜角度为5-85°。
进一步地，在所述的内斜抽拉顶升滑块机构上，所述顶升轴孔的垂直高度等于所述顶升斜孔的垂直高度。
本发明的第二个方面是提供一种具有内斜抽拉顶升滑块机构的机械搬运设备，包括：
至少一如上述所述的顶升组件；和
至少一驱动电机，其与所述滚珠丝杆传动连接。
进一步地，在所述的机械搬运设备上，所述顶升组件为四个，分别布置于机架的四角位置，且两两一组轴连接布置。
进一步地，在所述的机械搬运设备上，所述驱动电机通过减速机与所述滚珠丝杆齿轮传动连接。
进一步地，在所述的机械搬运设备上，所述机械搬运设备为穿梭车、agv与rgv小车等。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
(1)顶升滑块与顶升轴滚动线接触，传动效率高，压力角无变化，顶升滑块两侧的顶升斜孔对称布置，受力均匀；
(2)顶升组件设计新颖，结构紧凑，运行稳定，体积小，载重大，减少了机械机构的维护、保养次数，工作效率高，使用寿命长；
(3)顶升组件各部件设计简单、小巧，大大降低了整体开模加工费用，且装配、维修方便，生产成本低；
(4)采用滚柱丝杆与滚珠轴套相配合的传动结构，传动效率达50％-70％，且滚珠轴套与顶升轴之间通过顶升螺母直接配合连接，减少了动能损失；
(5)驱动电机与滚柱丝杆之间通过齿轮传动，通过控制驱动电机的启动或关闭，同步控制滚柱丝杆与滚珠轴套的传动，从而限位锁死顶升滑块；
(6)该顶升组件适用于程垂直顶升行程小、空间占有小、承载重的agv与rgv的智能机械搬运设备。
附图说明
图1为本发明一种具有内斜抽拉顶升滑块机构的机械搬运设备的结构示意图；
图2为本发明一种具有内斜抽拉顶升滑块机构的剖视结构示意图；
图3为本发明一种具有内斜抽拉顶升滑块机构的整体结构示意图；
其中，各附图标记为：
10-机架；20-驱动电机，21-减速机，22-传动轮；30-顶升组件，31-滚珠丝杆，32-轴承座，33-轴承，34-顶升滑块，341-顶升轴孔，342-顶升斜孔，35-滚珠轴套，36-顶升螺母，37-顶升轴，38-限位导柱，39-盖板。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
请参阅图1所示，本实施例提供一种内斜抽拉顶升滑块机构，适用于适用于程垂直顶升行程小、空间占有小、承载重的agv与rgv的智能机械搬运设备，其包括机架10和设置于所述机架10上的顶升组件30，所述顶升组件30上设置有载物平台(图中未示出)，通过该顶升组件30可以实现该载物平台的自动上升或下降，满足现有仓储物流需求。
请参阅图2、图3所示，所述顶升组件30包括：一顶升滑块34，其上开设有左右贯通的顶升轴孔341和前后贯通的顶升斜孔342，所述顶升斜孔342呈倾斜布置；一滚珠丝杆31，其横向穿设于所述顶升轴孔341内；一滚珠轴套35，其设置于所述顶升轴孔341内，并螺纹装配于所述滚珠丝杆31上；以及两顶升轴37，其分别设置于所述滚珠轴套35的前后两侧，且活动嵌设于所述顶升斜孔342内，所述顶升轴37采用轴承结构，其内环与滚珠轴套35固定连接，外环与所述顶升斜孔342滚动接触连接。该顶升组件设计新颖，结构紧凑，运行稳定，体积小，载重大，减少了机械机构的维护、保养次数，工作效率高，使用寿命长。
请继续参阅图2所示，该顶升组件上的滚珠丝杆31通过驱动电机20驱动，所述滚珠丝杆31在转动过程中，带动其上的所述滚珠轴套35及两所述顶升轴37分别沿所述顶升轴孔341和所述顶升斜孔342进行左右滑动，并通过所述顶升轴37斜拉所述顶升斜孔342的接触传动方式，同步带动所述顶升滑块34进行上下移动，从而同步带动顶升滑块34上的载物平台上下移动。且驱动电机20与滚柱丝杆31之间通过齿轮传动，可通过控制驱动电机20的启动或关闭，同步控制滚柱丝杆31与滚珠轴套35的传动，从而限位锁死顶升滑块34上下移动，防止在非工作状态下顶升滑块34滑动致使载物平台上的货物掉落发生危险。
作为一个优选实施例，请参阅图2所示，所述顶升组件30还包括：一轴承座32，其设置于所述所述机架10上，其顶端设置有轴承33，以支撑所述滚珠丝杆31。具体地，所述轴承座32为两个，分别设置于所述顶升滑块34的左右两侧，所述轴承33嵌设在轴承座32上端的安装孔内，所述滚珠丝杆31的两端伸出所述顶升滑块34穿过所述轴承33，所述轴承座32起到稳定和支撑滚珠丝杆31的作用，提高了该顶升组件运行的稳定性。
作为一个优选实施例，请参阅图2所示，所述顶升组件30还包括：一顶升螺母36，其固定套设于所述滚珠轴套35上，且其前后两侧壁分别与所述顶升轴37焊接连接。所述顶升螺母36采用铜螺母，顶升螺母36固定套设在滚珠轴套上，传动效率达50％-70％，减少了动能损失。
作为一个优选实施例，请参阅图3所示，所述顶升组件30还包括：至少一限位导柱38，其垂直设置于所述机架10上，且通过滑块连接所述顶升滑块34。所述限位导柱38设置在所述顶升滑块34周边位置，用于限制所述顶升滑块34水平移动，同时起到垂直导向作用。防止所述顶升滑块34在滚珠轴套35随移动的过程中因受到水平方向的抽拉力而产生移动，从而将所述顶升滑块34受到的水平拉力通过顶升斜孔342转换为垂直方向的抽拉力，继而实现顶升滑块34沿限位导柱38进行上下移动。
作为一个优选实施例，请参阅图3所示，所述顶升组件30还包括：两顶升盖板39，分别设置于所述顶升滑块34的前后两侧壁，并分别通过滑块连接其外侧布置的所述限位导柱38。所述顶升盖板39采用螺栓固定安装在顶升滑块34的前后两侧壁，或采用焊接方式固定，用于连接限位导柱38和顶升滑块34，同时所述顶升盖板39能完全遮挡住两侧的顶升斜孔342，起到密封作用，防止灰尘落入该顶升斜孔342内。
请参阅图2、图3所示，所述顶升组件30上的各部件滚珠丝杆31，轴承座32，顶升滑块34，滚珠轴套35，顶升螺母36，顶升轴37，限位导柱38、升盖板39，结构简单、小巧，大大降低了整体开模加工费用，且装配、维修方便，生产成本低。
作为一个优选实施例，请参阅图2所示，该顶升组件30的顶升速率及精准度与顶升斜孔342的倾斜角度有关。采用同一转速的驱动电机20驱动下，相同时间内，当所述顶升斜孔342与水平方向的倾斜角度越小时，所述顶升轴与顶升滑块之间滚动线接触的传动效率高，所述顶升滑台的上升或下降的高度越小，顶升控制更为精准，所需扭矩小；当所述顶升斜孔342与水平方向的倾斜角度越大时，所述顶升轴与顶升滑块之间滚动线接触的传动效率低，所述顶升滑台的上升或下降的高度越大，所需扭矩大。
在实际应用中，可根据实现需求，针对不同使用工况及机械搬运设备，设计不同的顶升斜孔342倾斜角。具体地，所述顶升斜孔342的倾斜角度为5-85°；优选地，所述顶升斜孔342的倾斜角度为15-75°；优选地，所述顶升斜孔342的倾斜角度为25-65°；进一步优选地，所述顶升斜孔342的倾斜角度为30-65°；较为优选地，所述顶升斜孔342的倾斜角度为35-65°；更为优选地，所述顶升斜孔342的倾斜角度为40-45°。
作为一个优选实施例，请参阅图2所示，所述顶升轴孔341与所述顶升斜孔342相连通，其形状均采用弧形槽孔的结构设计。且所述顶升轴孔341的垂直高度等于所述顶升斜孔342的垂直高度，以满足所述顶升滑块在上下移动的过程中，同步满足所述滚珠丝杆31在顶升轴孔341内以及顶升轴37在顶升斜孔342内的上下移动行程。
此外，基于上述提供的内斜抽拉顶升滑块机构，本发明还提供一种具有内斜抽拉顶升滑块机构的机械搬运设备，该机械搬运设备为程垂直顶升行程小、空间占有小、承载重的agv与rgv小车。
请继续参阅图1所示，该具有内斜抽拉顶升滑块机构的机械搬运设备，包括：至少一如上述实施例所述的顶升组件30；和至少一驱动电机20，其与所述滚珠丝杆31传动连接，通过驱动电机20驱动所述滚珠丝杆31进行转动，带动其上的所述滚珠轴套35及两所述顶升轴37分别沿所述顶升轴孔341和所述顶升斜孔342进行左右滑动，并同步带动所述顶升滑块34进行上下移动。
作为一个优选实施例，请继续参阅图1所示，所述顶升组件30为四个，分别布置于机架10的四角位置，且两两一组轴连接布置。每组的两个顶升组件30的滚珠丝杆31通过连轴器连接，且其上设置有传动轮22。采用一个驱动电机20通过链条和传动轮22即可同步带动各组顶升组件30同步上下移动。
作为一个优选实施例，请继续参阅图1所示，所述驱动电机20通过减速机21与所述滚珠丝杆31齿轮传动连接，所述减速机21通过链条和传动轮22带动滚珠丝杆31转动，继而实现顶升动作。且减速机21的布置，实现了顶升动作的精准控制。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。