[发明专利]一种轻型丝杆升降机构

说明书

本发明涉及一种轻型丝杆升降机构，包括升降桶模块、驱动模块、丝杆模块和连接模块。升降桶模块包括n个升降桶。驱动模块包括电机、传动齿轮一和传动齿轮二。丝杆模块包括n节丝杆；位于内侧的丝杆首端从与之相邻的位于外侧的丝杆的首端向外伸出；除最内侧丝杆外，其余丝杆首端均设有一丝杆螺母；每节丝杆的末端安装有一导向螺母；最内侧丝杆首端与传动齿轮二相连。连接模块包括n块连接板；除最内侧升降桶中的连接板外，其余升降桶中的连接板上均安装有轴承；最外侧升降桶内的连接板与最外侧丝杆上的丝杆螺母相连；除最外侧丝杆上的丝杆螺母外，其余丝杆螺母依次装配在各轴承中。本发明具有尺寸小、重量轻、行程大、运行稳定可靠等特点。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种轻型丝杆升降机构。

背景技术

随着机器人行业的迅速发展，覆盖的行业面积越来越大，机器人对性能要求越来越苛刻，要求机器人尺寸小、重量轻、使用安全可靠。例如在电力、轨道交通行业的巡检机器人，由于其使用工况的要求，机器人需要巡检的高度范围较大，最低点到最高点的行程有1600mm，个别特殊环境甚至到达2000mm。这对于机器人的升降系统而言是个较大的挑战，需要升降系统做到多级才行。现在市面上的多级升降机构，有钢丝绳升降、带传动升降，链条升降以及丝杆升降，但各自都有相应的缺陷。钢丝绳、带传动升降靠的是自身重力下降，升降过程中整体刚度差，抗外界干扰能力低，机构的整体可靠性较低；链条升降靠的是链条之间的90°限位产生刚度来传递运动，但是由于链条本身尺寸因素，收缩起来尺寸较大，使其使用的局限性较大；而市场上的丝杆升降，大部分只有三到四级，而且其升降过程的稳定性靠的各级桶之间过盈配合来保证的，这一方面需要升降桶自身刚度高，随之而来的是桶的壁厚大，整体的尺寸大，重量重；另一方面需要电机的力矩大，否则力矩不够克服自身重力以及桶之间较大的摩擦力。目前来说，尺寸小、重量轻、行程大、运行稳定可靠的升降机构还是比较稀缺的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻型丝杆升降机构，该机构能够解决现有技术中存在的不足，具有尺寸小、重量轻、行程大、运行稳定可靠等特点。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种轻型丝杆升降机构，包括升降桶模块、驱动模块、丝杆模块和连接模块。

所述升降桶模块包括升降桶模块主体和用于固定升降桶模块主体的升降桶固定框架；所述升降桶模块主体包括从外向内依次嵌套设置的n个升降桶，相邻升降桶之间滑动配合；其中，n为正整数。

所述驱动模块包括安装在升降桶固定框架上的电机、与电机输出轴相连的传动齿轮一以及与传动齿轮一啮合相连的传动齿轮二。

所述丝杆模块包括从外向内依次嵌套设置的n节导程相同的丝杆；位于内侧的丝杆的首端从与之相邻的位于外侧的丝杆的首端向外伸出；除最内侧的丝杆外，其余丝杆的首端均设有一个丝杆螺母；各个丝杆螺母分别和与其所在丝杆相邻的内侧的丝杆螺纹配合；每节丝杆的末端安装有一个导向螺母；最内侧丝杆的首端与传动齿轮二相连。

所述连接模块包括n块连接板；n块连接板分别安装在n个升降桶内；除最内侧升降桶中的连接板外，其余升降桶中的连接板上均安装有轴承；最外侧升降桶内的连接板与最外侧丝杆上的丝杆螺母相连；除最外侧丝杆上的丝杆螺母外，其余丝杆螺母依次装配在各个轴承中。

进一步的，相邻升降桶之间通过导轨滑块滑动配合；所述升降桶的顶部外周设有桶边盖板；所述导轨滑块布置在升降桶相对两侧，且n个升降桶上的导轨滑块是错开排列的；所述导轨滑块包括导轨和与导轨滑动配合的滑块。

进一步的，所述升降桶固定框架包括底板和位于底板一端上方的升降桶固定架；所述升降桶模块主体中的最外侧的升降桶安装在升降桶固定架上。

进一步的，所述轴承上端安装有轴承压板。

进一步的，n等于6。