本發(fā)明涉及一種能夠應(yīng)用于智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)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(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(lái)了生機(jī)，然而爆發(fā)式增長(zhǎng)的電商也給傳統(tǒng)物流倉(cāng)儲(chǔ)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，不斷迫使傳統(tǒng)物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)從勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)向技術(shù)密集型，催生了智能物流倉(cāng)儲(chǔ)的發(fā)展。在傳統(tǒng)物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)中，主要應(yīng)用以傳送帶及相關(guān)設(shè)備為主的機(jī)器人，近年來(lái)，越來(lái)越多的物流倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)中，引入了自動(dòng)導(dǎo)引車agv來(lái)減少人力成本；新一代的物流倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人將與物流管理系統(tǒng)對(duì)接，結(jié)合人工智能、機(jī)器視覺(jué)、機(jī)械臂等技術(shù)形成高度智能化、自動(dòng)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(jī)器人、fetch和freight為代表的物流倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的主要原理為，自動(dòng)導(dǎo)航移動(dòng)到指定的貨架附近，利用升舉系統(tǒng)托舉貨架離地并移動(dòng)至揀選平臺(tái)，旋轉(zhuǎn)貨架以提供指定物體所在的一側(cè)進(jìn)一步工作。其中舉升系統(tǒng)是機(jī)器人的核心之一，其舉升系統(tǒng)的負(fù)重能力、移動(dòng)穩(wěn)定性以及旋轉(zhuǎn)精確度將對(duì)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(dòng)推桿機(jī)構(gòu)、電液推桿機(jī)構(gòu)或x型雙桿機(jī)構(gòu)，其中電動(dòng)推桿、電液推桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力強(qiáng)、且能實(shí)現(xiàn)頂桿直線舉升，但電動(dòng)推桿機(jī)構(gòu)電壓過(guò)高、自鎖性能差且穩(wěn)定性差，而電液推桿會(huì)出現(xiàn)漏液、自鎖性能差一級(jí)高度難以控制等問(wèn)題，x型雙桿雖然解決上述穩(wěn)定性問(wèn)題，但承載能力差，對(duì)電機(jī)要求高、且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要定制。

cn103422583a公開(kāi)了一種潛伏式agv移動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人，其中舉升結(jié)構(gòu)采用了電動(dòng)推桿來(lái)實(shí)現(xiàn)舉升銷的自動(dòng)上升和下降；cn104192762a公開(kāi)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(guò)利用傳動(dòng)組件、絲桿、絲桿螺母、齒輪組合，形成旋轉(zhuǎn)上升；cn104370242a公開(kāi)了一種用于agv機(jī)器人的定軸旋升機(jī)構(gòu)和agv機(jī)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(kāi)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(shí)現(xiàn)升舉。

上述的舉升裝置解決方案中，電動(dòng)推桿的自鎖性能和穩(wěn)定性能較差；旋轉(zhuǎn)舉升方式中，當(dāng)需要單獨(dú)舉升而不旋轉(zhuǎn)時(shí)，通常還需要單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)裝置來(lái)抵消旋轉(zhuǎn)而僅提供舉升；而利用導(dǎo)向輪來(lái)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(wú)法獲得更穩(wěn)定，更簡(jiǎn)單可靠的舉升方案。

技術(shù)實(shí)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(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人，所述舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置相對(duì)獨(dú)立工作，互不干擾，穩(wěn)定可靠，便于拆裝維修，易于改進(jìn)升級(jí)。

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(dòng)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(pán)以及裝設(shè)在外圓環(huán)盤(pán)內(nèi)側(cè)且可與之發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)圓環(huán)盤(pán)，所述外圓環(huán)盤(pán)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(pán)外側(cè)的齒輪嚙合；

所述舉升驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述外圓環(huán)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)所述舉升齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得所述絲桿上下移動(dòng)。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述舉升裝置還包括絲桿支撐軸承。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述舉升驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)減速機(jī)和與之連接的舉升驅(qū)動(dòng)齒輪。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述舉升驅(qū)動(dòng)齒輪與所述外圓環(huán)盤(pán)外側(cè)的齒輪嚙合。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述內(nèi)圓環(huán)盤(pán)通過(guò)滾珠套接在所述外圓環(huán)盤(pán)的內(nèi)側(cè)。

進(jìn)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(dòng)裝置以及所述絲桿滑塊組件。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述底板配置有多個(gè)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(jī)械框架上。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述底板包括開(kāi)口部、用于固定所述舉升驅(qū)動(dòng)裝置的第一開(kāi)口部、和用于固定所述絲桿滑塊組件的第二固定部。

進(jìn)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(jìn)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(qiáng)度樹(shù)脂材料制成。

進(jìn)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(jìn)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(duì)應(yīng)有絲桿。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述支撐架與所述絲桿之間通過(guò)螺母固定連接。

進(jìn)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(tái)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(gè)平面上或低于所述上表面。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述支撐架上設(shè)有減重孔。

進(jìn)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(jìn)一步地，其特征在于：所述內(nèi)圓環(huán)盤(pán)通過(guò)支撐機(jī)構(gòu)與所述底板連接。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述支撐機(jī)構(gòu)為多根回轉(zhuǎn)支承立柱或者為一環(huán)狀突起。

進(jìn)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(pán)一體形成或者通過(guò)固定連接件固定連接。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述內(nèi)圓環(huán)盤(pán)具有下凹階梯式內(nèi)環(huán)。

進(jìn)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(pán)一體形成或者通過(guò)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(guò)所述內(nèi)圓環(huán)盤(pán)表面。

進(jìn)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(jìn)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(hù)罩，所述絲桿支撐軸承與所述軸承座配合連接。

進(jìn)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(jìn)一步地，其特征在于：所述限位裝置包括限位開(kāi)關(guān)安裝板、限位控制板和限位開(kāi)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(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)值，則觸發(fā)所述限位開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步地，其特征在于：在舉升過(guò)程中，所述支撐架上升或下降帶動(dòng)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(kāi)關(guān)，以觸發(fā)所述限位開(kāi)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(dòng)組件、回轉(zhuǎn)支承和托盤(pán)，其中，所述回轉(zhuǎn)支承包括外圓環(huán)盤(pán)以及裝設(shè)在所述外圓環(huán)盤(pán)內(nèi)側(cè)且可與之發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)圓環(huán)盤(pán)，所述外圓環(huán)盤(pán)外側(cè)設(shè)置有齒輪，其中所述托盤(pán)與所述外圓環(huán)盤(pán)固定，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件可驅(qū)動(dòng)所述外圓環(huán)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述托盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)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(pán)固定連接，并用于固定所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述內(nèi)圓環(huán)盤(pán)通過(guò)支撐機(jī)構(gòu)與支撐架連接。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述支撐機(jī)構(gòu)為多根支撐立柱或者為一環(huán)狀突起。

進(jìn)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(pán)一體形成或者通過(guò)固定連接件固定連接。

進(jìn)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(dòng)組件。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪。

進(jìn)一步地，其特征在于：所述托盤(pán)為一環(huán)形結(jié)構(gòu)，包括金屬托盤(pán)支撐，其上表面覆有橡膠墊，背面有加強(qiáng)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(xiàng)所述的舉升裝置和前面任一項(xiàng)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(jìn)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(gè)部件或者兩個(gè)固定連接的部件。

本發(fā)明還提供了一種智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人，其特征在于：包括前面任一項(xiàng)所述的舉升裝置和前面任一項(xiàng)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(jìn)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(gè)部件或者兩個(gè)固定連接的部件。

本發(fā)明提出的能夠應(yīng)用于智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置，相對(duì)獨(dú)立運(yùn)作，可單獨(dú)和協(xié)同動(dòng)作，并且零部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配簡(jiǎn)單，易于快拆，維修保養(yǎng)成本低。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述各示例性實(shí)施例，以上及其他特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)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(shí)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(jī)和舉升驅(qū)動(dòng)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(pán)和內(nèi)圓環(huán)盤(pán)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(jī)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)圖；

圖10為托盤(pán)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(kāi)口部；103-第一固定部；104-第二固定部；

2-電機(jī)減速機(jī)；

3-舉升驅(qū)動(dòng)齒輪；301-定位鍵；

4-回轉(zhuǎn)支承；401-外圓環(huán)盤(pán)；402-內(nèi)圓環(huán)盤(pán)；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(hù)罩

7-支撐架；701-圓形開(kāi)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(kāi)關(guān)安裝板；802-限位控制板；803-限位開(kāi)關(guān)；

9-旋轉(zhuǎn)電機(jī)；

10-旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝支架

11-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪；

12-托盤(pán)；1201-橡膠墊；1202-托盤(pán)支撐；1203-加強(qiáng)筋；1204-安裝螺孔

13-螺母

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明涉及一種能夠應(yīng)用于智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)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(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人，此處智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人是泛指可應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)、物流、運(yùn)輸中搬運(yùn)貨物、貨架、貨柜等的移動(dòng)搬運(yùn)單元，也常被稱為物流機(jī)器人、agv、智能搬運(yùn)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(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人，還可以應(yīng)用于其他機(jī)器人以及機(jī)械設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備中，例如貨運(yùn)車輛等用于提供升舉、旋轉(zhuǎn)和搬運(yùn)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(gè)組成部件，將本發(fā)明分成舉升裝置和旋轉(zhuǎn)裝置兩個(gè)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(dòng)裝置(包括電機(jī)減速機(jī)2、舉升驅(qū)動(dòng)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(qiáng)度樹(shù)脂；可選地，底板上配置有多個(gè)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(yùn)輸設(shè)備的機(jī)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(yùn)輸設(shè)備的機(jī)械框架結(jié)構(gòu)進(jìn)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(cāng)儲(chǔ)機(jī)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(jìn)行配置；可選地，底板還包括開(kāi)口部102，用于提供如計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)等部件的下方視野范圍，開(kāi)口部的形狀包括但不限于圓形等形狀；可選地，為圓形開(kāi)口，所述圓形開(kāi)口用于容納如計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)等部件；底板上還包括第一固定部103，用于電機(jī)減速機(jī)2和舉升驅(qū)動(dòng)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(gè)組成部分，分別用于固定3個(gè)絲桿滑塊組件6，可選地，三個(gè)組成部分的位置和形狀如圖3所示，分別包括從開(kāi)口部周邊向圖示頂部突出的第二固定部、從開(kāi)口部周邊向圖示中軸線兩側(cè)突出的兩個(gè)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(jì)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(jī)減速機(jī)2和與之相連的舉升驅(qū)動(dòng)齒輪3。

電機(jī)減速機(jī)2是包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)的集成件，為實(shí)現(xiàn)相同功能，另一實(shí)施例中也可以由分立元件組成；電機(jī)減速機(jī)2固定在底板1的第一固定部103；可選地，所述舉升驅(qū)動(dòng)齒輪3通過(guò)定位鍵301與電機(jī)減速機(jī)2連接；在優(yōu)選的方案中，舉升驅(qū)動(dòng)齒輪3為齒輪組，根據(jù)需要的傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)速方向來(lái)確定齒輪組中齒輪個(gè)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(pán)401以及套在外圓環(huán)盤(pán)401內(nèi)側(cè)的內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402，兩者之間以可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方式連接；所述外圓環(huán)盤(pán)401外側(cè)具有齒輪結(jié)構(gòu)，用于與舉升驅(qū)動(dòng)齒輪3嚙合；可選地，內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402通過(guò)滾珠405套接在外圓環(huán)盤(pán)401的內(nèi)側(cè)來(lái)提供二者之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠405包括但不限于圓柱形；可選地，外圓環(huán)盤(pán)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(pán)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(jì)算機(jī)視覺(jué)組件?？蛇x地，如圖5a和5c所示，內(nèi)圓環(huán)盤(pán)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(dāng)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(pán)402固定時(shí)，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(guò)內(nèi)圈安裝孔下陷的方式實(shí)現(xiàn)類似的功能。可選地，外圓環(huán)盤(pán)401的直徑約200-800mm；內(nèi)圓環(huán)盤(pán)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(pán)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(dāng)?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(pán)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(guò)內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402上的內(nèi)圈安裝孔404與內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402固定。

可選地，所述回轉(zhuǎn)支承立柱5可與內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402一體成型，作為另外的實(shí)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(pán)402上形成環(huán)狀向下凸起，以實(shí)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(pán)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(hù)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(guò)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(guò)盈配合，軸承座605固定在底板上，例如通過(guò)螺栓固定，可選地，在底板的另一側(cè)與軸承座605對(duì)應(yīng)位置固定有保護(hù)罩606，用于絲桿601上升下降通道的保護(hù)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的位置處；支撐架7頂點(diǎn)位置處與絲桿601相對(duì)應(yīng)，以方便通過(guò)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(qiáng)度的前提下進(jìn)行了降臺(tái)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(gè)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(kāi)口701，用于容納計(jì)算機(jī)視覺(jué)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(jì)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(qiáng)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(jìn)一步承載其他結(jié)構(gòu)部件，例如實(shí)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(guò)旋轉(zhuǎn)小角度而卡在u形第一安裝孔702上，再通過(guò)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(jì)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(jì)數(shù)器設(shè)置在舉升驅(qū)動(dòng)齒輪3處，通過(guò)對(duì)舉升驅(qū)動(dòng)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)從而確定上升或下降的相對(duì)高度，進(jìn)而，當(dāng)升高或下降達(dá)到預(yù)定的高度時(shí)，磁環(huán)計(jì)數(shù)器觸發(fā)電機(jī)停止動(dòng)作。

圖8示出了限位裝置，主要包括，限位開(kāi)關(guān)安裝板801、限位控制板802和限位開(kāi)關(guān)803。限位控制板802上端與支撐架7固定，可選地通過(guò)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(kāi)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(kāi)關(guān)803。限位開(kāi)關(guān)803，當(dāng)限位控制板802上升或下降達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)值，觸腳觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)803則停止上升或下降；在一個(gè)具體實(shí)施例中，在舉升過(guò)程中，支撐架7向上移動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)限位控制板802向上移動(dòng)，使得限位控制板802的觸腳與限位開(kāi)關(guān)803觸發(fā)點(diǎn)越來(lái)越接近，直到碰撞后觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)803動(dòng)作，進(jìn)而控制電機(jī)停止動(dòng)作。

可選地，所述限位控制板802上端通過(guò)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?？蛇x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(jì)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(huì)超出容限位置。

如圖2a所示，當(dāng)觸發(fā)舉升操作時(shí)，由電機(jī)減速機(jī)2帶動(dòng)舉升驅(qū)動(dòng)齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承4的外圓環(huán)盤(pán)401轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402相對(duì)于底板1固定，因而外圓環(huán)盤(pán)401相對(duì)于內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402轉(zhuǎn)動(dòng)，而內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402相對(duì)于底板1靜止；外圓環(huán)盤(pán)401與絲桿滑塊組件6的舉升齒輪603嚙合，進(jìn)而帶動(dòng)舉升齒輪603轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)，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(dòng)，絲桿601發(fā)生上升或下降運(yùn)動(dòng)而相對(duì)于底板不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)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(yùn)動(dòng)帶動(dòng)支撐架7上升或下降，從而實(shí)現(xiàn)舉升功能，而不會(huì)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(dòng)組件(包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)9及其安裝支架10和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪11)、回轉(zhuǎn)支承4和托盤(pán)12，用于對(duì)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(jī)構(gòu)上，固定有旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝支架10，用于固定旋轉(zhuǎn)電機(jī)9和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪11；可選地，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪11可以是一個(gè)齒輪組，以實(shí)現(xiàn)需要的傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)動(dòng)方向，齒輪組中齒輪個(gè)數(shù)、尺寸根據(jù)需要確定；可選地，旋轉(zhuǎn)電機(jī)9和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)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(pán)401與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪11嚙合，內(nèi)圓環(huán)盤(pán)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(gè)支撐機(jī)構(gòu)上；可選地，內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402通過(guò)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(yùn)營(yíng)效率。

如圖1所示，托盤(pán)12為一環(huán)形結(jié)構(gòu)，如圖10a所示，托盤(pán)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(pán)12的下表面視圖，是金屬托盤(pán)支撐1202，背面有加強(qiáng)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(pán)401的外圈安裝孔403固定。

觸發(fā)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)9帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)外圓環(huán)盤(pán)401和托盤(pán)12轉(zhuǎn)動(dòng)，而內(nèi)圓環(huán)盤(pán)402與支撐架7保持相對(duì)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(duì)獨(dú)立運(yùn)作的系統(tǒng)。當(dāng)智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人需要舉升時(shí)，由舉升裝置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成舉升，此時(shí)旋轉(zhuǎn)裝置相對(duì)靜止不轉(zhuǎn)；而需要旋轉(zhuǎn)時(shí)，由旋轉(zhuǎn)裝置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成旋轉(zhuǎn)，此時(shí)舉升裝置相對(duì)靜止不轉(zhuǎn)；當(dāng)既需要舉升又需要旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(shí)，由于同時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，仍需要輸出額外的旋轉(zhuǎn)來(lái)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(shí)運(yùn)行時(shí)，不僅導(dǎo)致能耗過(guò)高，還會(huì)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(jiǎn)單，機(jī)械可靠性高、易于拆裝維修，設(shè)備耗電量小且系統(tǒng)運(yùn)行效率更高。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。