一种用于仓储机器人的升降机构及仓储机器人
【技术领域】
1.本实用新型涉及仓储设备技术领域，具体涉及一种用于仓储机器人的升降机构及仓储机器人。
背景技术：2.现有的仓储系统中，为了实现巷道两侧高空货架上的物品料箱的存储和转运，通常采用可以同时完成地面运行和攀爬货架的两栖机器人，例如专利cn110869294b和us2001/0047116a1中公开的仓库物品运送系统中，货物运送机器人既可以在仓库的地面行走，也可以攀爬货架，导致该货物运送机器人内部同时集成了复杂的地面行走驱动机构和攀爬动力机构，并包含了与竖直轨道进行接合和脱离的离合结构，其内部结构十分复杂且单机重量大，该系统在运送物品时单台机器人要依次完成地面转运和货架攀爬，之后才能进入下一次的物品转运，机器人内部的地面行走驱动机构或攀爬动力机构其中一种在运转时，另一种机构即处于空闲状态，整个系统的利用效率低下。
3.货架安装在仓库内，理论上讲货架的立柱应该是保持竖直的。但是在实际安装货架时总会存在误差，并且由于货架受力情况复杂，日积月累下，货架的立柱必然无法保持竖直。现有技术cn114180250a公开了一种具有直接对接定位装置的物品处理系统，包括垂直运动机器人，垂直运动机器人设有齿轮，货架的立柱安装有竖直轨道，竖直轨道设有齿条，垂直运动机器人通过齿轮和齿条的配合上升或下降。如果货架的立柱发生倾斜，则会带动立柱上安装的竖直轨道发生倾斜，那么垂直运动机器人将会出现齿轮齿条无法啮合的情况，影响垂直运动机器人的上升或下降。
技术实现要素：4.为解决前述问题，本实用新型提供了一种用于仓储机器人的升降机构，以保持主动轮和从动条的啮合。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种用于仓储机器人的升降机构，仓储货架的立柱设有竖直轨道，所述升降机构与竖直轨道通过啮合配合和/或摩擦配合的方式上升或下降，所述啮合配合或所述摩擦配合包括主动轮和从动条，所述主动轮设于所述升降机构，所述从动条设于所述竖直轨道，所述升降机构包括径向保持组件和轴向保持组件，所述径向保持组件用以在所述主动轮的径向使所述主动轮和所述从动条保持啮合，所述轴向保持组件用以在所述主动轮的轴向使所述主动轮和所述从动条保持啮合。
7.主动轮和从动条脱离啮合状态，包括主动轮轴向的脱离和主动轮径向的脱离这两种方式。本实用新型所提供的技术方案，在这两个方向上将主动轮保持在与从动条啮合的状态，如果仓储货架的竖直轨道发生主动轮轴向方向的偏移，则通过轴向保持组件将升降机构拉至主动轮从动条轴向啮合的位置，如果仓储货架的竖直轨道发生主动轮径向方向的偏移，则通过径向保持组件将升降机构拉至径向啮合的位置，以保证主动轮和从动条始终
处于啮合状态。
8.可选的，所述仓储货架的竖直轨道的横截面呈u型，所述从动条安装于u型内，u型的一端或两端向外延伸形成外沿部，所述径向保持组件包括至少两个径向保持轮，所述径向保持轮在所述从动条的长度方向上排布，并位于所述外沿部所在平面的两侧。
9.可选的，所述径向保持轮的轴线与所述主动轮的轴线平行。
10.u型横截面的竖直轨道为从动条的安装提供了位置，同时，外沿部的设置为径向保持轮维持主动轮从动条的啮合提供了操作空间。径向保持轮布置在外沿部所在平面的两侧，当主动轮产生从径向远离从动条的趋势，则由外沿部朝向竖直轨道一侧的径向保持轮将升降机构拉回，保持啮合，当主动轮产生从径向靠近从动条的趋势，则由外沿部朝向升降机构一侧的径向保持轮将升降机构推出，避免主动轮从动条过度挤压。同时，外沿部两侧径向保持轮一上一下的布置，在确保主动轮径向保持的同时，相比于两侧径向保持轮同一高度布置，增加了升降机构进入竖直轨道时的裕度，降低了仓储机器人的装配精度。
11.可选的，所述轴向保持组件包括至少两个轴向保持轮，所述轴向保持轮分布于所述竖直轨道的两侧。
12.可选的，所述轴向保持轮的轴线与所述主动轮的轴线垂直。
13.当竖直轨道发生主动轮轴向方向的偏移时，通过其两侧的轴向保持轮将升降机构保持在主动轮从动条可以啮合的位置，同时还能避免升降机构与竖直轨道之间的硬摩擦。
14.可选的，所述轴向保持轮与所述外沿部之间具有缝隙。
15.刻意留出的缝隙，同样能够避免轴向保持轮轮面与竖直轨道的外沿部之间的硬摩擦。
16.可选的，所述升降机构包括安装座，所述安装座呈u型，所述主动轮安装于u型内，u型的两端向内延伸形成内沿部，所述径向保持组件安装于u型的内侧壁，所述轴向保持组件在u型内安装于所述内沿部。
17.可选的，所述升降机构包括电机，所述电机安装于所述安装座，所述电机的输出轴与所述主动轮传动连接。
18.u型的安装座为主动轮和电机的安装提供了位置。同时，其内壁为径向保持组件即径向保持轮提供了安装位置，内沿部的设置则为轴向保持组件即轴向保持轮提供了安装位置。
19.可选的，主动轮转动方向相同的两个升降机构其中之一设置所述电机，作为主动升降机构，另一个作为从动升降机构，与主动升降机构传动连接。
20.两个升降机构采用一个电机，即可避免分别使用电机导致的主动轮转动不同步的情况，有能节约仓储机器人的成本以及能耗。
21.可选的，所述主动升降机构与所述从动升降机构通过联动轴传动连接，所述主动升降机构的主动轮的转轴伸出所述安装座，通过万向节与所述联动轴的一端传动连接，所述从动升降机构的主动轮的转轴伸出所述安装座，通过万向节与所述联动轴的另一端传动连接。
22.通过万向轴的传动连接，使得主动从动两个升降机构即使稍有偏差，也可以通过万向轴继续传输动力，增加了动力传输的裕度，不必严格要求主动从动两个升降机构完全同步，降低了对于仓储机器人装配精度的要求。
23.可选的，所述主动轮为尼龙主动轮，所述从动条为尼龙从动条。
24.主动轮从动条选用尼龙材质，不仅减轻了仓储货架和仓储机器人的重量，同时也降低了仓储货架和仓储机器人的成本。
25.此外，本实用新型还提供了一种仓储机器人，所述仓储机器人包括前述任意一项所述的升降机构。本实用新型所提供的仓储机器人与前述升降机构的有益效果推理过程相类似，在此不再赘述。
26.本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本实用新型最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本实用新型技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。
【附图说明】
27.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
28.图1为本实用新型实施例一的立体视图；
29.图2为本实用新型实施例一中主动升降机构和从动升降机构连接的立体示意图；
30.图3为本实用新型实施例一中齿轮齿条啮合的示意图。
【具体实施方式】
31.下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
32.在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本专利公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。
33.实施例一：
34.如图1所示，本实施例提供了一种用于仓储机器人的升降机构，仓储货架的立柱设有竖直轨道7。
35.仓储机器人通过升降机构沿竖直轨道7上升或下降，可以通过啮合配合和/或摩擦配合的方式实现，例如链传动、摩擦带传动、同步带传动、钢丝牵等方式，也可以通过齿轮齿条配合等方式实现。啮合配合或摩擦配合包括主动轮和从动条，主动轮设于升降机构，从动条设于竖直轨道7。本实施例优选采用齿轮齿条配合，并以齿轮齿条为例进行说明，因此，主动轮即以下所述齿轮，从动条即以下所述齿条。
36.竖直轨道7内设有齿条72，仓储机器人通过升降机构沿竖直轨道7上升或下降。升降机构包括安装座1、齿轮2、径向保持组件和轴向保持组件。升降机构与竖直轨道通过齿轮齿条相互配合。安装座1呈u型，齿轮2安装于u型内，齿轮2选用尼龙材质，不仅减轻了仓储机器人的重量，同时也降低了仓储机器人的成本。径向保持组件包括至少两个径向保持轮3，径向保持轮3的轴线与齿轮2的轴线平行，轴向保持组件包括至少两个轴向保持轮4，轴向保持轮4的轴线与齿轮2的轴线垂直。安装座1呈u型，u型的两端向内延伸形成内沿部11。u型的
安装座1为齿轮2的安装提供了位置。同时，其内壁为径向保持组件即径向保持轮3提供了安装位置，内沿部11的设置则为轴向保持组件即轴向保持轮4提供了安装位置。具体到本实施例中，安装座1为截面呈u型的型材，型材竖直部署。径向保持轮3选用四个，安装在u型型材两侧的内侧壁，一侧部署两个，在型材的长度方向即齿条72的长度方向上一上一下排布，并且，两个径向保持轮3不在同一竖直面内。轴向保持轮4选用三个，安装于内沿部11，一侧内沿部11上安装两个，另一侧内沿部11上安装一个。齿轮2与安装座1之间的安装为本领域技术人员所公知的现有技术，在此不再赘述。
37.如图2所示，升降机构还包括电机5，电机5安装于安装座1，电机5的输出轴与齿轮2传动连接。电机5与安装座1之间、输出轴与齿轮2之间的安装连接均为本领域技术人员所公知的现有技术，在此不再赘述。齿轮2转动方向相同的两个升降机构，即位于仓储货架巷道同侧的两个升降机构，其中之一设置电机5，作为主动升降机构，另一个作为从动升降机构，即可避免分别使用电机5导致的齿轮2转动不同步的情况，有能节约仓储机器人的成本以及能耗。主动升降机构与从动升降机构通过联动轴传动连接，主动升降机构的齿轮2的转轴伸出安装座1，通过万向节61与联动轴的一端传动连接，从动升降机构的齿轮2的转轴伸出安装座1，通过万向节61与联动轴的另一端传动连接。通过万向轴62的传动连接，使得主动从动两个升降机构即使稍有偏差，也可以通过万向轴62继续传输动力，增加了动力传输的裕度，不必严格要求主动从动两个升降机构完全同步，降低了对于仓储机器人装配精度的要求。本实施例中，主动从动升降机构设有两副，分别位于仓储机器人相对的两侧。
38.仓储货架的竖直轨道7设有齿条72，齿条72为尼龙齿条72，选用尼龙材质，不仅减轻了仓储货架的重量，同时也降低了仓储货架的成本。径向保持组件用以在齿轮2的径向使齿轮2和齿条72保持啮合，轴向保持组件用以在齿轮2的轴向使齿轮2和齿条72保持啮合，具体的，如图3所示，竖直轨道7的横截面呈u型，u型的内槽为齿条72的安装提供了位置，齿条72安装于u型内，u型的一端或两端向外延伸形成外沿部73，外沿部73的设置为径向保持轮3维持齿轮2齿条72的啮合提供了操作空间。本实施例中，u型的两端均向外延伸形成外沿部73，相对应的，径向保持轮3选用了四个，在安装座1两侧的内侧壁上分别部署两个。升降机构进入竖直轨道7后，齿轮2和齿条72进入啮合状态，此时，每一侧的径向保持轮3均位于外沿部73所在平面的两侧，在齿轮2的径向使齿轮2和齿条72保持啮合，当齿轮2产生从径向远离齿条72的趋势，则由外沿部73朝向竖直轨道7一侧的径向保持轮3将升降机构拉回，保持啮合，当齿轮2产生从径向靠近齿条72的趋势，则由外沿部73朝向升降机构一侧的径向保持轮3将升降机构推出，避免齿轮2齿条72过度挤压。同时，外沿部73两侧径向保持轮3一上一下的布置，在确保齿轮2径向保持的同时，相比于两侧径向保持轮3同一高度布置，增加了升降机构进入竖直轨道7时的裕度，降低了仓储机器人的装配精度。轴向保持轮4分布于竖直轨道7的两侧，当竖直轨道7发生齿轮2轴向方向的偏移时，通过其两侧的轴向保持轮4将升降机构保持在齿轮2齿条72可以啮合的位置，同时还能避免升降机构与竖直轨道7之间的硬摩擦。并且，轴向保持轮4与外沿部73之间具有缝隙。刻意留出的缝隙，同样能够避免轴向保持轮4轮面与竖直轨道7的外沿部73之间的硬摩擦。
39.齿轮2和齿条72脱离啮合状态，包括齿轮2轴向的脱离和齿轮2径向的脱离这两种方式。本实施例所提供的技术方案，在这两个方向上将齿轮2保持在与齿条72啮合的状态，如果仓储货架的竖直轨道7发生齿轮2轴向方向的偏移，则通过轴向保持组件将升降机构拉
至齿轮2齿条72轴向啮合的位置，如果仓储货架的竖直轨道7发生齿轮2径向方向的偏移，则通过径向保持组件将升降机构拉至径向啮合的位置，以保证齿轮2和齿条72始终处于啮合状态。
40.而在其他实施例中，竖直轨道7截面所呈的u型可以只在一端向外延伸形成外沿部73，相对应的，径向保持轮3可仅选用两个，安装在设有外沿部73一侧的安装座1的内壁，并且，径向保持轮3无论设置在单侧还是双侧，均要位于外沿部73所在平面的两侧。
41.实施例二：
42.本实施例提供一种仓储机器人，本实施例所提供的仓储机器人包括上述实施例一所描述的升降机构。
43.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
技术特征：1.一种用于仓储机器人的升降机构，仓储货架的立柱设有竖直轨道，所述升降机构与竖直轨道通过啮合配合和/或摩擦配合的方式上升或下降，所述啮合配合或所述摩擦配合包括主动轮和从动条，所述主动轮设于所述升降机构，所述从动条设于所述竖直轨道，其特征在于，所述升降机构包括径向保持组件和轴向保持组件，所述径向保持组件用以在所述主动轮的径向使所述主动轮和所述从动条保持啮合，所述轴向保持组件用以在所述主动轮的轴向使所述主动轮和所述从动条保持啮合。2.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述仓储货架的竖直轨道的横截面呈u型，所述从动条安装于u型内，u型的一端或两端向外延伸形成外沿部，所述径向保持组件包括至少两个径向保持轮，所述径向保持轮在所述从动条的长度方向上排布，并位于所述外沿部所在平面的两侧。3.根据权利要求2所述的升降机构，其特征在于，所述径向保持轮的轴线与所述主动轮的轴线平行。4.根据权利要求2所述的升降机构，其特征在于，所述轴向保持组件包括至少两个轴向保持轮，所述轴向保持轮分布于所述竖直轨道的两侧。5.根据权利要求4所述的升降机构，其特征在于，所述轴向保持轮的轴线与所述主动轮的轴线垂直。6.根据权利要求5所述的升降机构，其特征在于，所述轴向保持轮与所述外沿部之间具有缝隙。7.根据权利要求1至6之一所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构包括安装座，所述安装座呈u型，所述主动轮安装于u型内，u型的两端向内延伸形成内沿部，所述径向保持组件安装于u型的内侧壁，所述轴向保持组件在u型内安装于所述内沿部。8.根据权利要求7所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构包括电机，所述电机安装于所述安装座，所述电机的输出轴与所述主动轮传动连接。9.根据权利要求8所述的升降机构，其特征在于，主动轮转动方向相同的两个升降机构其中之一设置所述电机，作为主动升降机构，另一个作为从动升降机构，与主动升降机构传动连接。10.根据权利要求9所述的升降机构，其特征在于，所述主动升降机构与所述从动升降机构通过联动轴传动连接，所述主动升降机构的主动轮的转轴伸出所述安装座，通过万向节与所述联动轴的一端传动连接，所述从动升降机构的主动轮的转轴伸出所述安装座，通过万向节与所述联动轴的另一端传动连接。11.一种仓储机器人，其特征在于，所述仓储机器人包括权利要求1至10中任意一项所述的升降机构。
技术总结本实用新型公开了一种用于仓储机器人的升降机构及仓储机器人，涉及仓储设备技术领域，仓储货架的立柱设有齿条，升降机构设有齿轮、径向保持组件和轴向保持组件，齿轮和齿条啮合，径向保持组件和轴向保持组件用以在齿轮的径向和轴向使齿轮和齿条保持啮合。本实用新型所提供的升降机构可以时刻保持齿轮和齿条的啮合。的啮合。的啮合。
技术研发人员：朱俊达 徐锐 蔡森
受保护的技术使用者：杭州慧仓信息科技有限公司
技术研发日：2022.08.12
技术公布日：2022/12/16
