一种举升装置及移动机器人的制作方法

1.本实用新型涉及自动化运输技术领域，特别是涉及一种举升装置及移动机器人。


背景技术：

2.目前，举升作业是自动化运输技术领域的常见作业。由于进行举升作业的举升装置，常需要承受较大的负载，故对举升装置的可靠性和稳定性常具有较高要求。如若所负载物布置不均匀，导致举升装置受力不平衡，也可能引起举升时的晃动，从而造成负载物无法安全稳定地被举升。
3.在相关技术中，常采用连杆式举升装置以降低成本，但现有连杆式举升装置可靠性较低，稳定性较差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种举升装置及移动机器人，可靠性较高，稳定性较好。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.第一方面，本技术涉及一种举升装置，安装于相对设置的第一安装结构和第二安装结构之间，包括：
7.举升机构，包括至少一个举升单元，所述的举升单元包括第一支撑部和第二支撑部；所述的第一支撑部的第一端与所述的第二安装结构转动连接；所述的第二支撑部的第一端与所述的第二安装结构转动连接；所述第一支撑部的第一端与所述的第二支撑部的第一端相互啮合；
8.以及驱动机构，安装于所述的第一安装结构，用以驱动所述的第一移动部的第二端和/或第二移动部的第二端运动；
9.其中，所述的第一移动部和所述的第二移动部受所述的驱动机构驱动，同步相向或向背运动，以使所述的第一安装结构和第二安装结构之间远离或靠近。
10.作为优选，所述的第一支撑部的第一端设置若干第一齿形，所述的第二支撑部的第一端设置若干第二齿形；所述的第一齿形和所述的第二齿形相互啮合。
11.作为优选，在至少一个所述的举升单元中，所述的第一支撑部的第一端与所述的第二安装结构铰接，所述的第二支撑部的第一端与所述的第二安装结构铰接。
12.作为优选，所述的举升机构包括首尾相接的至少两个举升单元；所述的驱动机构包括第一同步机构；其中，首尾相接的所述的举升单元之间通过第一同步机构传动。
13.作为优选，所述的举升机构至少包括间隔的至少两列举升单元，所述的驱动机构包括第二同步机构；其中，间隔的所述的举升单元之间通过第二同步机构传动。
14.作为优选，所述的驱动机构包括电机，所述的驱动机构将电机的旋转运动转化为所述第一支撑部的第二端和所述第二支撑部的第二端的往复运动；所述的第二同步机构包括若干相互啮合的齿轮。
15.作为优选，所述的驱动机构包括沿第一方向设置的线型位移部、第一移动部和第二移动部；所述举升单元对应设置所述的线型位移部；
16.其中，所述第一移动部与所述的第一支撑部转动连接，所述第二移动部与所述的第二支撑部转动连接；所述的第一移动部与所述的第二移动部可相对移动地安装于所述线型位移部上，所述的第一移动部和所述的第二移动部可在所述线型位移部上同步相向或相背运动。
17.作为优选，所述的线型位移部包括螺杆，所述的螺杆的两端分别设置第一外螺纹和第二外螺纹，所述的第一外螺纹和所述的第二外螺纹的旋向相反；
18.所述的第一移动部设有第一内螺纹；所述第一内螺纹与所述的第一外螺纹相互旋合，且可沿所述的第一外螺纹旋转移动；
19.所述的第二移动部设有第二内螺纹；所述第二内螺纹与所述的第二外螺纹相互旋合，且可随所述的第二外螺纹旋转而移动。
20.作为优选，所述举升装置还包括沿第一方向设置的第一导向部，所述第一导向部具有导轨；其中，所述的第一方向为所述的第一移动部和所述的导轨可相对运动的方向，且所述的第二移动部和所述的导轨可相对运动的方向；所述的第一移动部与所述的导轨相配合，所述的第二移动部与所述的导轨相配合。
21.作为优选，所述举升装置还包括沿第二方向设置的第二导向部，所述第二导向部具有相互配合的导轴和导套；所述的第二方向为所述的第一安装结构和第二安装结构之间可相对运动的方向；
22.所述第一安装结构和所述第二安装结构二者中的一者安装导轴，另一者安装导套。
23.第二方面，本技术还涉及了一种移动机器人，包括第一方面中的任一项所述的举升装置以及底盘，所述举升装置设置于所述底盘上。
24.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
25.上述技术方案中所提供的一种举升装置及其移动机器人，所述第一支撑部和所述第二支撑部呈相互啮合设置，使举升机构在运动过程中作用于升降平台的力较平稳，同时啮合设置提高了所述第一支撑部和所述第二支撑部的同步性。本实用新型提高了举升装置升降作业时的可靠性和稳定性。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例中的一种结构示意图的侧视图。
27.图2为本实用新型实施例中的一种结构示意图的立体图。
28.图3为图2中a-a剖面图。
29.图4为图2所示部分组件的示意图。
30.图5为图4所示移动件及第一限位件的结构示意图。
31.图6为图4所示连杆的结构示意图。
32.图7为图2所示举升机构、驱动机构及第二安装结构的结构示意图。
33.图8为图7所示a处的局部放大示意图。
34.附图符号说明：
35.1、第一安装结构；2、第二安装结构，21、安装支撑件；3、举升机构，31、第一支撑部，32、第二支撑部，331、轴承，332、卡槽，333、卡件；4、驱动机构，41、第一同步机构，42、第二同步机构，43、线型位移部，44、第一移动部，45、第二移动部，4451、凸部，4452、套筒；5、第一导向部；6、第二导向部；7、底盘。
具体实施方式
36.以下将结合附图，对本实用新型进行更为详细的描述，需要说明的是，下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。
37.请参阅图2-图8，第一方面，本技术涉及一种举升装置，安装于相对设置的第一安装结构1和第二安装结构2之间，包括：
38.举升机构3，包括至少一个举升单元，所述的举升单元包括第一支撑部31和第二支撑部32；所述的第一支撑部31的第一端与所述的第二安装结构2转动连接；所述的第二支撑部32的第一端与所述的第二安装结构2转动连接；所述第一支撑部31的第一端与所述的第二支撑部32的第一端相互啮合；
39.以及驱动机构4，安装于所述的第一安装结构1，用以驱动所述的第一移动部31的第二端和/或第二移动部45的第二端运动；
40.其中，所述的第一移动部44和所述的第二移动部45受所述的驱动机构4驱动，同步相向或向背运动，以使所述的第一安装结构1和第二安装结构2之间远离或靠近。
41.所述的第一安装结构1，可以为板件，框架结构或者其他便于装配的结构。所述的第一安装结构1用于安装所述的驱动机构。
42.所述的第二安装结构2，可包括板件和安装支撑件21，所述的板件和至少一个安装支撑件21固定连接。一个安装支撑件21与一个或多个所述的举升单元对应安装，所述的第一支撑部31和第二支撑部32的第一端分别与所述的第二安装结构2转动连接。可以理解的，所述的举升机构3运动时作用于安装支撑件21上，所述安装支撑件21作用于所述板件，使得所述板件进行升降运动。在其他实施例中，也可以是位于同列的多个所述举升机构3对应设一个安装支撑件21。
43.其中，所述的第一安装结构1和第二安装结构2中的一者为基座，另一者为载物台。基座用于安装和固定。载物台用于承重和载物。
44.如图2所示，所述的第一支撑部31和第二支撑部32，可以为一体成型，也可以为两个或以上间隔设置的杆件。根据需要，可以设置为其他形状。一般采用较高强度的刚性材料制作而成。当所述的第一支撑部31和第二支撑部32的安装方式构成呈类三角结构时，具有较好的稳定性，根据需要，也可以设置成其他稳定性较好的其他结构。
45.所述第一支撑部31的第一端和所述的第二支撑部32的第一端呈相互啮合设置，使得所述举升机构3在运动过程中作用于所述第二安装结构2的作用力较平稳。由于啮合连接可提高所述的第一支撑部31的第二端和所述的第二支撑部32的第二端同步相向或相背运动的同步性；所述的第一支撑部31和第二支撑部32同步相向或相背转动，同步性较好。
46.除此之外，可以理解的是，在一种情况下，所述第一支撑部31和所述第二支撑部32的第二端均与所述驱动机构4连接设置，驱动机构4同时作用于所述支撑部上，使得所述第
一支撑部31和所述第二支撑部32的第二端同时运动；
47.在另一种情况下，所述第一支撑部31和第二支撑部32中的一者的第二端与所述驱动机构4连接设置时，其中所述第一支撑部31/第二支撑部32在驱动机构4的作用下进行运动，由于所述第一支撑部31和所述第二支撑部32一端呈相互啮合设置，且传动效率和传动精度较高，所述第一支撑部31和第二支撑部32中的另一者受啮合传动进行同步的运动。
48.所述驱动机构4，可以包括电机以及与所述电机联接设置的传动组件，也可以是气缸和气泵组成的气动装置提供的驱动力，或者其他可以提供驱动力的结构。传动组件与至少一个所述举升机构3的对应联接设置。
49.作为一种实施方式，如图6所示，所述的第一支撑部31的第一端设置若干第一齿形，所述的第二支撑部32的第一端设置若干第二齿形；所述的第一齿形和所述的第二齿形相互啮合。
50.可以理解的，如图2、图4所示，所述的第一齿形和第二齿形对称设置，所述的第一齿形和第二齿形的数量可根据齿间距和旋转角度设置，通常设置的范围为8~12个。所述的第一齿形和所述的第二齿形相互啮合，不仅满足举升机构3传动的平稳性，同时结构较简单，使得装配难度大大降低，在本实施例中，所述第一齿形与所述第一支撑部31一体成型，所述第二齿形与所述第二支撑部32一体成型，在其他实施例中，所述第一齿形或第二齿形也可以与所述第一支撑部31或第二支撑部32通过移动部本体固接等。
51.作为一种实施方式，若干所述的第一齿形大小相等，且均匀排布；若干所述的第二齿形大小相等，且均匀排布。
52.可以理解的，齿形大小相等，且均匀排布有助于进一步提升啮合传动过程中的稳定性。
53.作为一种实施方式，在至少一个所述的举升单元中，所述的第一支撑部31的第一端与所述的第二安装结构2铰接，所述的第二支撑部32的第一端与所述的第二安装结构2铰接。
54.可以理解的，铰接是稳定性较好的一种转动连接方式，更具体的，可以采用枢接。在本实用新型中，所述第二安装结构2设有两个第一孔位，所述的第一支撑部31和所述第二支撑部32上分别设置一个第二孔位。采用轴承331穿设于所述第一孔位和所述第二孔位中。
55.其中，所述第一支撑部31和第二支撑部32的铰接装配的具体结构为，所述轴承331两端部沿其径向形成有卡槽332，所述卡件334卡设于所述卡槽内，所述卡件334与所述支撑件31外侧面相抵接，可以理解的，所述轴承331两端部凸出于所述支撑件31的外侧面，所述卡槽332形成于所述轴承331两端部上，所述卡件334卡接固定于所述卡槽内，所述支撑件31沿所述轴承331轴向的位移被所述卡件334限制，提高所述支撑件31与所述支撑部21之间的连接稳定性。
56.在另一些实施例中，本实用新型也可以采用球轴承连接，以获得更多自由度。也可以采用其他转动连接方式替换。
57.作为一种实施方式，所述的举升机构3包括首尾相接的至少两个举升单元；所述的驱动机构4包括第一同步机构41；其中，首尾相接的所述的举升单元之间通过第一同步机构41传动。
58.所述的第一同步机构41，用于实现或提高首尾相接所述的举升单元之间运动的同
步性。可更好地适用与第一安装结构1或第二安装结构2中的一者尺寸在某一方向较大的情况。
59.更具体地，在一种情形中，首尾相接的至少两个举升单元所对应的所述的驱动机构4包括沿其轴向呈连接设置的多个螺杆。所述第一同步机构41可以为联轴器，并对应套设固定于相邻两个所述螺杆的端部。当一螺杆受驱动转动时，另一所述螺杆通过所述联轴器同步转动，即通过所述联轴器能够实现各所述线型位移部43组中的各所述螺杆之间的相互传动，使得各所述线型位移部43组内的多个所述螺杆同步进行运动，能更好的保持所述的第一安装结构1和第二安装结构2的之间的间距平稳的被调整。
60.在其中另一实施例中，本实施例与上一实施例的区别在于，相邻两个所述螺杆呈夹角设置，所述第一同步机构41为一对相互啮合的斜齿轮，其中一所述斜齿轮与相邻设置的其中一所述螺杆一端固接，另一所述斜齿轮与相邻设置的另一所述螺杆一端固接，更进一步的，由于多个所述螺杆之间的连接方式多样化，因此，移动机器人可以应用的工况更多。
61.作为一种实施方式，所述的举升机构3至少包括间隔的至少两列举升单元，所述的驱动机构4包括第二同步机构42；其中，间隔的所述的举升单元之间通过第二同步机构42传动。
62.所述第二同步机构42，用于实现或提高同步位于不同列的所述举升单元之间的同步性。由于所述的举升单元可以设置于所述第一安装结构1和第二安装结构2之间的任意位置，可更好地适用与第一安装结构1或第二安装结构2中的一者，尺寸在另一方向较大的情况。
63.作为一种实施方式，所述的驱动机构4包括电机，所述的驱动机构4将电机的旋转运动转化为所述第一支撑部31的第二端和所述第二支撑部32的第二端的往复运动；所述的第二同步机构42包括若干相互啮合的齿轮。
64.所述第二同步机构42包括相互啮合设置的齿轮，任一齿轮为主动齿轮，受电机驱动转动，其余齿轮为从动齿轮，受主动齿轮转动作用而转动。其中，两列间隔设置的所述举升单元分别与其中两个齿数相同的齿轮传动连接。所述的第二同步机构42包括奇数个相互啮合的齿轮，以保持两列间隔的线型位移部43组的旋向相同。所述的第二同步机构42的若干相互啮合的齿轮，齿轮的转动轴心安装于一个固定支座上。齿轮的半径大小可根据间隔的至少两列举升单元的距离选择，所述的齿轮的齿数可根据旋转运动的转速而设置。
65.所述齿轮相互啮合具有更好的传动稳定性，且传动效率高。
66.在其他实施例中，所述第二同步机构42还可以设置成其他形式，例如同步带传动。
67.作为一种实施方式，所述的驱动机构4包括沿第一方向设置的线型位移部43、第一移动部44和第二移动部45；所述举升单元对应设置所述的线型位移部43；
68.其中，所述第一移动部44与所述的第一支撑部31转动连接，所述第二移动部45与所述的第二支撑部32转动连接；所述的第一移动部44与所述的第二移动部45可相对移动地安装于所述线型位移部43上，所述的第一移动部44和所述的第二移动部45可在所述线型位移部43上同步相向或相背运动。
69.所述的线型位移部43安装于所述的第一安装结构1上。
70.作为一种优选方式，所述第一移动部44与所述的第一支撑部31铰接，所述第二移
动部45与所述的第二支撑部32铰接。铰接是稳定性较好的一种转动连接方式，更具体的，可以采用枢接。
71.更具体地，为了实现所述第一移动部44与所述第一支撑部31的转动连接，所述的第一移动部44还包括移动部本体，所述移动部本体上设置凸部4451，所述凸部4451上设置第一限位件，其中，所述第一限位件设有两个，各所述第一限位件包括固定套设于所述凸部4451上的套筒4452，以及沿所述套筒4452径向凸出设置的圆环体，其中一所述第一限位件上的套筒4452与另一所述第一限位件上的圆环体相抵接，所述第一支撑部31和所述第二支撑部32分别可转动地套设于其中一所述套筒4452上，且位于两个所述圆环体之间。
72.可以理解的是，如图4-图5、图7所示，所述凸部4451可以设置呈圆柱体，所述套筒4452能适配的套设于所述凸部4451上，所述第一支撑部31和所述第二支撑部32各沿其厚度方向贯穿形成有槽孔，通过所述槽孔使得所述第一支撑部31和所述第二支撑部32能够与所述套筒4452转动连接，因此，通过所述移动部本体使得所述第一移动部44和第二移动部45能够分别与所述的第一支撑部31和所述第二支撑部32实现铰接，两个所述圆环体对所述支撑部起限位作用，防止所述第一支撑部31和第二支撑部32在运动过程中脱离套筒4452。
73.此外，本实用新型也可以采用球轴承连接，以获得更多自由度。或者其他转动连接方式。
74.作为一种实施方式，所述的线型位移部43包括螺杆，所述的螺杆的两端分别设置第一外螺纹和第二外螺纹，所述的第一外螺纹和所述的第二外螺纹的旋向相反；
75.所述的第一移动部44设有第一内螺纹；所述第一内螺纹与所述的第一外螺纹相互旋合，且可沿所述的第一外螺纹旋转移动；
76.所述的第二移动部45设有第二内螺纹；所述第二内螺纹与所述的第二外螺纹相互旋合，且可随所述的第二外螺纹旋转而移动。
77.所述的螺杆为双头螺杆，所述的第一外螺纹和第二外螺纹的螺距相等，螺牙均匀设置。所述的第一移动部44和第二移动部45，其作用原理等同于滚珠丝杠副的螺母。所述的螺杆两端通过轴承安装于第一安装结构1上，所述的螺杆旋转，所述的第一移动部44和第二移动部45不发生旋转，且不会影响第一移动部44和第二移动部45其他安装部分的旋转。
78.采用螺杆和螺纹配合的方式，使得所述传动更加稳定和同步。
79.所述第一移动部44和所述第二移动部45均同时被驱动，使得各对所述滑块在所述螺杆上做往复直线运动，两个所述滑块同时呈相向或相背运动，使得一对所述第一支撑部31和所述第二支撑部32之间的夹角增大或减小。当所述第一移动部44和所述第二移动部45在所述线型位移部43上同步相向运动，即所述第一支撑部31和所述第二支撑部32之间的夹角减小时，使所述第一安装结构1和所述第二安装结构2相互远离；当两个所述第一移动部44和所述第二移动部45沿所述线型位移部43同步相背运动，即所述第一支撑部31和所述第二支撑部32之间的夹角增大时，使第一安装结构1和第二安装结构2相互靠近。
80.作为一种实施方式，所述举升装置还包括沿第一方向设置的第一导向部5，所述第一导向部5具有导轨；其中，所述的第一方向为所述的第一移动部44和所述的导轨可相对运动的方向，且所述的第二移动部45和所述的导轨可相对运动的方向；所述的第一移动部44与所述的导轨相配合，所述的第二移动部45与所述的导轨相配合。
81.更具体地，所述的第一移动部44和所述的第二移动部45分别包括移动部本体，所
述移动部本体上设置垂直于第一方向凸起的设置凸部4451。所述的导轨设置有导槽，该凸部4451可在所述的导轨内沿导槽内滑动。更具体地，一个所述举升单元对应设置一个所述第一导向部5。也可以多个同列的所述举升单元的对应设置一个所述第一导向部5。其中，每个第一导向部5包括一个或至少两个导轨，所述的第一移动部44和第二移动部45分别包括一个或至少两个凸部4451。当导轨数量为两个时，所述的两个导轨分别沿第一方向设置于所述的举升单元的两侧；此时，所述的第一移动部44和所述的第二移动部45也具有两个对称的凸部4451，可分别在同侧所述滑轨的滑槽内滑动。
82.所述的第一导向部5的设置，进一步增加了所述第一移动部44和所述第二移动部45的运动的稳定性。使所述第一移动部44和所述第二移动部45避免偏转。
83.作为一种实施方式，所述举升装置还包括沿第二方向设置的第二导向部6，所述第二导向部6具有相互配合的导轴和导套；所述的第二方向为所述的第一安装结构和第二安装结构之间可相对运动的方向；
84.所述第一安装结构和所述第二安装结构二者中的一者安装导轴，另一者安装导套。
85.更具体地，所述的导轴套设于所述的导套内，可相对于所述的导套沿第二方向相对运动。
86.所述的导轴和导套的设置，进一步增加了第一安装结构1和第二安装结构2沿第二方向相对运动的稳定性。
87.为了更好的说明本实用新型的原理，阐述本实用新型的具体实施过程，如图2所示，以其中一个实施例为例，所述的驱动机构4包括两列间隔设置的线型位移部43组，所述的线型位移部43组包括沿第一方向设置且首尾相接的两个线型位移部43。具体地，所述线型位移部43为螺杆。所述的驱动机构4包括第二同步机构42，所述的第二同步机构42为若干相互啮合的齿轮；其中，间隔的所述的举升单元之间通过啮合的齿轮同步传动。其中，两列间隔设置的线型位移部43组的同侧线型位移部43（螺杆）的一端分别固定连接有一个设于端部的齿轮。所述的第二同步机构42包括奇数个相互啮合的齿轮，以保持两列间隔的线型位移部43组的旋向相同，具体在本实施例中设置7个。在本实施例中，所述的驱动机构4包括电机，启动电机后，电机带动所述的第二同步机构42中的任一齿轮，齿轮啮合传动，由此，与齿轮固接的两列所述螺杆同步转动，能更好的保持所述第一安装结构1和第二安装结构2升降运动时的平衡。
88.第二方面，本技术还涉及了一种移动机器人，包括第一方面中的所述的举升装置以及底盘7，所述举升装置设置于所述底盘7上。所述的举升装置与第一方面的实施例中的采用的技术手段和拓展实施例完全相同，工作原理和作用效果也相同，故不作赘述。
89.另外，在安装方法中，可以是所述的第一安装结构1设置于所述的第二安装结构2的上方，所述的第二安装结构2安装于所述的底盘7顶部。也可以是所述的第二安装结构2设置于所述的第一安装结构1的上方，所述的第一安装结构1安装于所述的底盘7顶部。两种实现形式并不影响其工作原理。
90.可以理解的是，根据实际需要可以改变所述的举升单元的数量和位置，使得在上可以设置不同形状或大小等的第一安装结构1和第二安装结构2，进而满足移动机器人在各种工况下的使用要求。
91.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。