顶升机构
阅读：823发布：2023-02-05
专利汇可以提供顶升机构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种顶升机构，包括：顶升部；和动 力 系统，所述动力系统位于所述顶升部的横向侧，并连接到所述顶升部以驱动所述顶升部。，下面是顶升机构专利的具体信息内容。
1.一种顶升机构，包括：顶升部和动力系统；
所述动力系统位于所述顶升部的横向侧，并连接到所述顶升部以驱动所述顶升部；所述动力系统通过剪叉式结构连接到所述顶升部，所述剪叉式结构包括两个X型活动支架，分别布置在所述顶升部和动力系统的两侧；
所述顶升部包括底板、内筒和外筒，所述内筒位于所述底板上，所述外筒嵌套在所述内筒外侧且可沿所述内筒滑动；所述X型活动支架包括外侧板和内侧板，所述外侧板和内侧板枢转连接，所述外侧板的一端枢转连接在所述底板上，另一端连接到所述动力系统以被动力系统驱动，所述内侧板的一端枢转连接在所述外筒上，另一端枢转连接到所述动力系统；
所述动力系统包括电动机和丝杠，所述电动机驱动所述丝杠转动以伸出或缩回，从而驱动所述外侧板的另一端上升或下降，进而通过所述内侧板的所述一端驱动所述外筒沿着所述内筒滑动；
其中，所述顶升机构还包括布置在所述内筒内的摄像头和/或传感器，以及数据处理系统，所述数据处理系统根据所述摄像头采集的图像和/或所述传感器感测的数据来控制所述顶升机构的移动、顶升、和/或下降。
2.如权利要求1所述的顶升机构，其特征在于，所述内筒上具有导轨以引导所述外筒滑动。
3.如权利要求2所述的顶升机构，其特征在于，所述内筒上具有对称的导轨。
4.如权利要求1所述的顶升机构，其特征在于，所述动力系统还包括变速齿轮，连接在所述电动机和所述丝杠之间。
5.如权利要求1-3中任一项所述的顶升机构，其特征在于，所述动力系统包括电动机和丝杠，所述电动机驱动所述丝杠转动以驱动丝杠上连接的活动部，所述活动部连接到所述外侧板的所述另一端从而驱动所述外侧板的另一端上升或下降，进而通过所述内侧板的所述一端驱动所述外筒沿着所述内筒滑动。
6.如权利要求1所述的顶升机构，其特征在于，所述动力系统是液压系统或者涡轮蜗杆系统。
7.如权利要求6所述的顶升机构，其特征在于，所述动力部包括固定在丝杠一端的框架，所述外侧板的所述另一端铰接在所述框架上。
顶升机构
技术领域
[0001] 本发明涉及一种顶升机构。
背景技术
[0003] 顶升机构在仓储、物流中用途广泛。现有的顶升机构主要是电动顶升机和剪式液压顶升机，分别如图1和2所示。
[0004] 其中，顶升机构的顶升平台都安装在支杆和动力机构的正上方，由于中间的角度轴的原因导致无法顺利在中间部分安装其他元件。特别是应用在智能仓储物流的场合中，摄像头、传感器等部件需要单独设置在顶升机构的外部，无法有效利用顶升平台下方的空间。
发明内容
[0006] 针对现有技术中存在的问题中的一个或多个，本发明提供一种顶升机构，包括：顶升部；和动力系统，所述动力系统位于所述顶升部的横向侧，并连接到所述顶升部以驱动所述顶升部。
[0007] 根据本发明的一个方面，所述动力系统通过剪叉式结构连接到所述顶升部，所述剪叉式结构包括两个X型活动支架,分别布置在所述顶升部和动力系统的两侧。
[0010] 根据本发明的另一个方面，所述内筒和外桶中间具有对称的导轨。
[0011] 根据本发明的另一个方面，所述X型活动支架包括在外侧板和内侧板，所述外侧板和内侧板在中部枢转连接，所述外侧板的一端枢转连接在所述底板上，另一端连接到所述动力系统以备动力系统驱动，所述内侧板的一端枢转连接在所述外筒上，另一端枢转连接到所述动力系统。
[0012] 根据本发明的另一个方面，所述顶升机构还包括布置在所述内筒内的摄像头和/或传感器。
[0013] 根据本发明的另一个方面，所述动力系统包括电动机和丝杠，所述电动机驱动所述丝杠转动以伸出或缩回，从而驱动所述外侧板的另一端上升或下降，进而通过所述内侧板的所述一端驱动所述外筒沿着所述内筒滑动。
[0015] 根据本发明的另一个方面，所述动力系统包括电动机和丝杠，所述电动机驱动所述丝杠转动以驱动丝杠上连接的活动部，所述活动部连接到所述外侧板的所述另一端从而驱动所述外侧板的另一端上升或下降，进而通过所述内侧板的所述一端驱动所述外筒沿着所述内筒滑动。
[0020] 通过下面结合附图给出的详细说明和随附的权利要求，本公开的前述特征以及其它特征将变得更加清晰。应理解的是，这些附图仅描绘了依照本公开的多个实施例，因此，不应视为对本发明范围的限制，将通过利用附图结合附加的具体描述和细节对本公开进行说明，在附图中：
[0021] 图1示出了现有的液压顶升机；
[0022] 图2示出了现有的电动顶升机；
[0023] 图3示出了根据本发明第一实施例的顶升机构的示意图；
[0024] 图4示出了根据本发明第一实施例的顶升机构的动力系统的立体图；
[0025] 图5示出了根据本发明第一实施例的顶升机构的顶升部的立体图，其中外筒相对于内筒向上滑动以显示出导轨等结构；
[0026] 图6示出了根据本发明第一实施例的顶升机构在未顶升状态下的视图，其中丝杠处于缩回状态
[0027] 图7示出了根据本发明第一实施例的顶升机构在顶升状态下的视图，其中丝杠处于伸出状态。
具体实施方式
[0028] 在下面的详细说明中，将参考附图，附图构成了详细说明的一部分。在附图中，除非上下文指出，否则相似的符号通常表示相似的部件。在详细说明、附图和权利要求中所描述的示例性实施例不意在限制。可以使用其它实施例，并且可以做出其它改变，而不偏离本文呈现的主题的精神或范围。将易于理解的是，如本文大致描述且如图中所图示的，本公开的方案能够以各种不同配置来布置、替代、组合、分离和设计，所有这些都在可以在本发明的教导下明确地构思出，不需要付出创造性的劳动。
[0029] 下面参考图3描述根据本发明第一实施例的顶升机构。
[0030] 如图3所示，根据第一实施例的顶升机构1包括顶升部2和动力系统3。其中顶升部2用于进行提升或降低操作，从而实现货物或货盘(未示出)的托举和装载，货物或托盘例如放置在顶升部2的上方。动力系统3用于输出动力以驱动顶升部2进行升高或降低操作。如图3所示，动力系统3位于顶升部的横向侧部，不占用顶升部2内部的空间，从而可以在顶升部2的内部设置其他部件，例如摄像头、传感器等部件，从而采集信号，实现智能仓储、运输等功能。
[0031] 本发明的第一实施例中，动力系统3通过剪叉式结构4连接和驱动顶升部2。剪叉式结构4的详细结构将在下文描述。
[0032] 接下来参考图3和图5描述顶升部2的结构。如图3所示，顶升部2为大致筒状的结构，例如可以为圆柱形或者方柱型。如图2所示，顶升部2包括内筒21和外筒22，外筒22嵌套在内筒21的外部并且可以沿着内筒21的外表面上下滑动。根据本发明的一个优选实施例，内筒21固定在底板23上，例如通过底部的凸缘或者支脚，利用螺栓连接在底板上。内筒21上可以具有位于其外表面上的导轨24，如图5所示，外筒22的内表面上可以具有与该导轨24相对应的结构，从而引导外筒22在内筒21上来回滑动。优选的，内筒21上具有多个导轨，外筒22上具有对应数目的结构。优选的，所述多个导轨围绕顶升部的轴线对称，从而使得外筒22的运动更加稳定和顺滑。
[0034] 以上对于顶升部2的描述仅是本发明的一个优选实现方式，本发明并不限于此。例如，顶升部2并不限于双层筒状结构。单层筒状结构，或者框架结构，也能够实现本发明的技术效果，因此也落入本发明的保护范围。
[0035] 接下来参考图3和图4描述根据本发明第一实施例的动力系统3的详细结构。
[0037] 如图4所示，底板36可支撑在工作表面上。丝杠螺母固定部35例如在其下边缘具有凸缘，从而可通过螺母固定在底板36上。丝杠螺母固定部35上方具有带螺纹的开口，丝杠34配合在该开口中并且可转动。丝杠34暴露在外部的另一端上安装有安装框架37，安装框架37例如为门型，可用于安装其他部件。例如大齿轮33安装在安装框架34上方，并且固定在丝杠34的一端上，从而随着大齿轮33的转动，丝杠34将进行同步旋转，并且由于丝杠螺母固定部35被固定在底板36上，丝杠将带动安装框架37以及大齿轮33同步上下运动。
[0038] 安装板38可安装在安装框架37上，例如从安装框架37的一侧延伸出来，如图4所示。电动机31和小齿轮32均可安装在所述安装板38上，例如图4所示的，电动机31安装在所述安装板38的下侧，小齿轮32安装在安装板38的上侧，连接到电动机31的输出轴。小齿轮32基本与大齿轮33在高度方向齐平从而二者啮合。电动机31和小齿轮32以悬置的方式连接在安装框架37上。
[0039] 下面描述动力系统的工作。当电动机31旋转时，其动力经过电动机的输出轴、小齿轮32、大齿轮33传递到丝杠34，使得丝杠34在丝杠螺母固定部35的带螺纹开口中旋转并进行上下移动。从而带动安装框架37、小齿轮32、大齿轮33、以及电动机31整体上下移动。
[0040] 下面参考图3描述本发明第一实施例的剪叉式结构4。根据一个优选实施例，本发明的顶升机构可包括两个剪叉式结构4，分别位于顶升部1和动力系统2的两侧，从而提高顶升的稳定性和系统可靠性。图3示出了位于一侧的一个剪叉式结构4。
[0041] 根据一个优选实施例，剪叉式结构4可包括内侧板41和外侧板42，内侧板41和外侧板42在其大致中间部位铰接起来，从而形成X型构造。如图3所示，外侧板42的左端例如通过铰链连接在底板23上设置的支撑块25上。外侧板42的右端例如通过铰链连接在安装框架37的一侧上，从而可以随着安装框架37的上下运动而运动。当然可以理解，在运动的过程中，外侧板相对于水平方向的角度会发生变化，此处不再详细描述。
[0042] 内侧板41的左端通过铰链连接在外筒22的外壁上，右端同样通过铰链连接在动力系统3的底板36上。由于底板36在工作过程中沿着高度方向不可运动，因此内侧板的右端同样不可沿着高度方向运动。
[0043] 下面参考图6和图7描述根据本发明第一实施例的顶升机构1的操作。
[0044] 图6示出了本发明第一实施例的顶升机构1处于未顶升状态，图7示出了顶升机构1处于顶升状态。
[0045] 如图6所示，当顶升机构1处于未顶升状态时，丝杠34回退到丝杠螺母固定部35的带螺纹开口中，剪叉式结构4处于折叠/收缩状态，外筒22位于最下方的位置。
[0046] 当需要进行顶升时，动力系统3的电动机31输出转矩到小齿轮32上，小齿轮32驱动与其啮合的大齿轮33从而进行降速，大齿轮带动与其固定连接的丝杠34。丝杠34由于配合在固定的丝杠螺母固定部35上，因此随着其旋转，丝杠34将逐渐向外延伸，同时，与丝杠固定连接的安装框架37同步向上运动，带动其上铰接的外侧板42的右端向上运动(外侧板42因此沿着其固定的左端部逆时针旋转)。由于外侧板42和内侧板41在其中部铰接，因此内侧板同步地进行顺时针旋转，其左端向上运动，带动外筒22沿着内筒21向上运动，进行顶升操作，达到顶升状态，同时剪叉式结构4达到扩展状态。
[0047] 当需要把顶升部2降低时，使得动力系统3的电动机31反转，使得丝杠34反转，逐渐延伸到丝杠螺母固定部35的开口内部，使得外侧板42顺时针旋转，右端逐渐下降。同步地，内侧板41也慢慢逆时针旋转，左端部逐渐降低，带动外筒22沿着内筒21向下滑动，恢复到未顶升状态，同时剪叉式结构4恢复到折叠状态。
[0048] 上述描述中，丝杠螺母固定部35被固定不动，丝杠34在其中上下运动。本发明不限于此。本领域普通技术人员可以构思，本发明中，丝杠34可以在高度方向固定不动，随着丝杠34旋转，丝杠螺母上下运动，从而带动丝杠螺母上的安装框架上下运动，进而剪叉式结构4扩展或者收缩，实现顶升部的顶升和回退操作。
[0049] 根据本发明的一个实施例，顶升部2的底板23可以向外进一步延伸到动力系统3的下方，从而动力系统的底板36可以固定在顶升部2的底板23上。
[0050] 本发明第一实施例的动力系统3采用了电机-齿轮-丝杠结构，但本发明并不限于此。普通技术人员根据本发明的教导，可以构思出其他的技术方案。例如根据一个实施例，电机输出轴可以不经过齿轮减速而直接连接到丝杠。
[0051] 根据另一个实施例，动力系统3可以使用液压推杆、电动推杆、涡轮蜗杆等结构。只要动力系统3设置在顶升部2的横向侧即可。
[0052] 本发明中，由于动力系统设置在顶升部的横向外部，因此可以有效利用顶升部的内部空间。例如可以将摄像头、传感器等部件安装在内筒21内部，通过摄像、感测从而控制机构的自动运行，实现自动仓储、物流功能。顶升部的内部空间例如可安装图像识别系统，例如通过摄像头对地面图像进行采集，通过图像识别系统进行图像处理，确定仓储机器人的相对应位置，判断是否为正确的顶升位置。另外也可以通过其上设置的上视摄像头判断是否为正确的货架编号，从而实现机构正常的顶升和下降以及自动化仓储中机器的移动。
[0053] 本公开不受在本申请中所描述的特定实施例限制，这些特定实施例意在为各个方案的示例。本领域技术人员显而易见的是，能够进行各种改进和变型，而不偏离其精神和范围。根据前面的说明，除了本文列举的那些之外，在本公开范围内的功能上等同的方法和装置对于本领域技术人员而言将是显而易见的。旨在这些改进方案和变型例落在随附权利要求书的范围内。连同这些权利要求书所给予权利的等同方案的整个范围内，本公开仅受随附权利要求书限制。而且，本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不意在限制。
[0054] 本领域技术人员将理解，一般地，本文所使用的术语，尤其是随附权利要求(例如，随附权利要求的主体)中所使用的术语，通常意在为“开放式”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，等等)。本领域技术人员还理解，如果意图表达引导性权利要求记述项的具体数量，该意图将明确地记述在权利要求中，并且在不存在这种记述的情况下，不存在这样的意图。例如，为辅助理解，下面的随附权利要求可能包含了引导性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引导权利要求记述项。然而，这种短语的使用不应解释为暗指不定冠词“一”或“一个”引导权利要求记述项将包含该所引导的权利要求记述项的任何特定权利要求局限于仅包含一个该记述项的实施例，即使当同一权利要求包括了引导性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如不定冠词“一”或“一个”的(例如，“一”和/或“一个”应当解释为表示“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于对于用于引导权利要求记述项的定冠词的使用。另外，即使明确地记述了被引导的权利要求记述项的具体数量，本领域技术人员将理解到这些记述项应当解释为至少表示所记述的数量(例如，没有其它修饰语的记述“两个记述项”表示至少两个记述项或两个以上的记述项)。
[0055] 虽然本文公开了各个方面和实施例，但是其它的方面和实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，本文所公开的各个方案和实施例是为了示例的目的而不意在限制，真正的范围和精神是通过随附的权利要求表示的。
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