带有机械手的升降式自动售货机及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了带有机械手的升降式自动售货机，包括有升降电机、平移装置以及机械手装置，升降电机使平移装置能上下运动，第一支座上固定有水平电机，第二支座设置有传动轮，一圈皮带一端与水平电机传动连接，另一端绕在传动轮上，机械手支架通过电动推杆与机械手下部的滑动垫板连接，电动推杆能推动机械手前进或后退，机械手支架上还设置有滑座，滑动垫板下部固定有进退滑块，进退滑块滑动设置在滑座上，机械手包括有取货托盘，取货托盘相对于拉簧的另一侧设有托盘挡杆，取货托盘到达出货口处时，固定档杆挡住托盘挡杆的行程使取货托盘绕托盘轴旋转。本发明具有使用方便、成本低廉，适合体积较大、重量较重的货物自动贩卖的优点。
【专利说明】带有机械手的升降式自动售货机及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动售货机的【技术领域】，尤其涉及带有机械手的升降式自动售货机及其工作方法。
【背景技术】
[0002]自动售货机以方便、新颖、文明、昼夜服务等特点，成为不可缺少的便民配套设施，为顾客提供多种服务。目前自动售卖机所出售的大多为重量较轻、体积较小的商品，如瓶灌装饮料、罐头、香烟、小食品、书刊杂志等等。而目前常采用的自动售货机的出货方式中有如下几种:直列式、螺旋货道、蛇形货道和箱柜式出货。这些出货方式应用在易碎、体积较大、重量较重货物的时候，都存在一定不足之处。如直列式货道不利于易碎易受损货物；螺旋货道承重存在局限，较重货物会导致货道无法工作；蛇形货道由于其特殊的货物堆叠方式，限制了其只能用于近似圆柱形货物(如瓶、罐装饮料)中；箱柜式则空间利用不充分，一次出货后，须等补货才能进行下一次售货。上述自动售货机就不适用于快餐、水果等货物。如椰子、西瓜等体积较大、较重、易破损的商品则不能使用这种售货机来贩卖。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种移动灵活、取物方便、可放置中大型货物、能通过升降装置和机械手配合拿取悬挂系统中货物的带有机械手的升降式自动售货机及其工作方法。
[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
带有机械手的升降式自动售货机，包括设有出货口的售货机主体，所述的售货机主体内固定有上下布置多层货道的货物悬挂装置以及中控装置，每层货道都通过垫板固定在售货机主体上，所述的垫板倾斜放置，每条货道上均安装有流利条，在流利条上方，对称设置有两条货道导杆，所述的货道导杆的前端设置有弯钩，其特征是:该自动售货机还包括有升降电机、平移装置以及机械手装置，所述的平移装置包括有左右配合的第一支座和第二支座，升降电机与第一支座和/或第二支座传动配合使平移装置能上下运动，所述的第一支座上固定有水平电机，所述的第二支座设置有传动轮，一圈皮带一端与水平电机传动连接，另一端绕在传动轮上，所述的第一支座与第二支座之间还设置有滑块导轨，所述的机械手装置包括有机械手支架，所述的机械手支架下部固定有压带弯钩以及水平滑块，所述的压带弯钩与皮带固定连接，所述的水平滑块滑动设置在滑块导轨上，所述的机械手支架上部设置有机械手，所述的机械手支架通过电动推杆与机械手下部的滑动垫板连接，所述的电动推杆能推动机械手前进或后退，所述的机械手支架上还设置有滑座，所述的滑动垫板下部固定有进退滑块，所述的进退滑块滑动设置在滑座上，、所述的货物悬挂装置每层的货道底部设置有能使机械手水平伸入的货道间隔，所述的中控装置控制升降电机、水平电机以及电动推杆的工作状态，所述的机械手包括有取货托盘，所述的取货托盘与托盘轴固定后安装在轴承座上，所述的取货托盘上开有两个用于使货道导杆穿过的托盘槽，所述的取货托盘配合有拉簧，所述的拉簧一端固定在取货托盘一侧，一端固定在滑动垫板上，所述的取货托盘相对于拉簧的另一侧设有托盘挡杆，所述的售货机主体在出货口处设置有固定档杆，所述的取货托盘到达出货口处时，所述的固定档杆挡住托盘挡杆的行程使取货托盘绕托盘轴旋转。
[0005]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括:
上述的第一支座或第二支座上安装有用于检测机械手水平位置的检测装置。
[0006]上述的检测装置为光电开关。光电开关检测齿型位置片来判断取货机械手的水平位置。
[0007]上述的水平电机为交流刹车电机，且该水平电机通过减速箱与皮带传动连接。
[0008]上述的托盘挡杆端部设置有弯折头。
[0009]上述的中控装置为单片机或可编程逻辑控制器。
[0010]一种带有机械手的升降式自动售货机的工作方法，包括以下步骤:
步骤一、当自动售货机处于自动售货状态时，中控装置控制升降电机、水平电机以及电动推杆运作使机械手复位在指定位置；
步骤二、当自动售货机收到取货指令后，中控装置控制升降电机运作，将平移装置抬升至某一货道的下部侧方的指定位置，中控装置停止升降电机运作；
步骤三、中控装置控制水平电机运作，使皮带转动，固定在皮带上的机械手装置随动，水平滑块在滑块导轨滑行，当机械手装置上的机械手位移至指定货道下方时，中控装置停止水平电机运作；
步骤四、中控装置控制电动推杆运作，电动推杆推动机械手向前运动，使机械手的取货托盘处于指定货道前端的第一个货物的正下方，中控装置停止电动推杆运作；
步骤五、中控装置控制升降电机运作，将平移装置抬升，取货托盘将这个货物托起到一定高度至货物完全脱离货道，中控装置停止升降电机动作；
步骤六、中控装置控制电动推杆运作，电动推杆回收，机械手向后运动，使机械手离开货道正上方；
步骤七、中控装置控制升降电机、水平电机将机械手送向出货口，售货机主体的固定档杆挡住取货托盘上的托盘挡杆，机械手继续水平前进，使取货托盘绕托盘轴旋转倾斜，货物从取货托盘上落入出货口；
步骤八、机械手在中控装置的控制下，水平方向后退，固定档杆和托盘挡杆逐步脱离，取货托盘在拉簧的牵拉下归位，机械手在升降电机、水平电机控制下进行一次复位动作。
[0011]步骤五中当货物完全脱离了货物悬挂系统时，该货道上的货物将会自动填补被取走的货物的位置，等待下一次被取货。
[0012]设置在平移装置上的检测装置能实时监测机械手的位置，并将信息反馈至中控装置，所述的中控装置通过该信息控制升降电机、水平电机以及电动推杆调整机械手的位置。
[0013]与现有技术相比，本发明是一种通过升降装置、平移装置和进退装置共同工作实现取货和复位的自动售货机。采用这种结构可以避免其他出货方式的自动售货机经常遇到的问题。例如，本发明的机械手可以将货物一直送到出货口，而不是直接从货架上掉下来，因此可以在货架上放置一些易碎的商品，本发明还通过取货托盘直接将货物托起拿出，不存在螺旋货道承重小的问题，也不存在蛇形货道只能放置近似圆柱形货物的问题。本发明的垫板的倾斜放置目的使货物利用自身的重力作用，向下滑动。为减少摩擦，货道上均安装流利条，使货物更容易滚动下滑。货道导杆的作用是为防止货物从流利条上滑落轨道，起货物导向作用，货道导杆的前端设置有弯钩，是为了固定每条货道最前端的货物，防止货物滚落。
[0014]本发明具有移动灵活、取物方便、可放置中大型货物、能通过升降装置和机械手配合拿取悬挂系统中货物的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的货物悬挂装置的结构示意图一；
图2是本发明的货物悬挂装置的结构示意图二；
图3是本发明的平移装置的结构示意图；
图4是本发明的机械手装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
[0017]图1至图4所示为本发明的结构示意图；
其中的附图标记为:货物悬挂装置1、弯钩2、垫板3、流利条4、货道导杆5、平移装置6、第一支座7、第二支座8、水平电机9、传动轮10、皮带11、滑块导轨12、机械手装置13、机械手支架14、压带弯钩15、水平滑块16、电动推杆17、滑座18、进退滑块19、机械手20、取货托盘21、托盘轴22、轴承座23、拉簧24、滑动垫板25、托盘挡杆26、托盘槽27、检测装置28。
[0018]如图1至图4所示，本发明的带有机械手的升降式自动售货机，包括设有出货口的售货机主体，所述的售货机主体内固定有上下布置多层货道的货物悬挂装置I以及中控装置，每层货道都通过垫板3固定在售货机主体上，所述的垫板3倾斜放置，每条货道上均安装有流利条4，在流利条4上方，对称设置有两条货道导杆5，所述的货道导杆5的前端设置有弯钩2，其特征是:该自动售货机还包括有升降电机、平移装置6以及机械手装置13，所述的平移装置6包括有左右配合的第一支座7和第二支座8,升降电机与第一支座7和/或第二支座8传动配合使平移装置6能上下运动，所述的第一支座7上固定有水平电机9，所述的第二支座8设置有传动轮10, —圈皮带11 一端与水平电机9传动连接,另一端绕在传动轮10上，所述的第一支座7与第二支座8之间还设置有滑块导轨12，所述的机械手装置13包括有机械手支架14，所述的机械手支架14下部固定有压带弯钩15以及水平滑块16，所述的压带弯钩15与皮带11固定连接，所述的水平滑块16滑动设置在滑块导轨12上，所述的机械手支架14上部设置有机械手20，所述的机械手支架14通过电动推杆17与机械手20下部的滑动垫板25连接，所述的电动推杆17能推动机械手20前进或后退，所述的机械手支架14上还设置有滑座18，所述的滑动垫板25下部固定有进退滑块19，所述的进退滑块19滑动设置在滑座18上，、所述的货物悬挂装置I每层的货道底部设置有能使机械手20水平伸入的货道间隔，所述的中控装置控制升降电机、水平电机9以及电动推杆17的工作状态，所述的机械手20包括有取货托盘21，所述的取货托盘21与托盘轴22固定后安装在轴承座23上，所述的取货托盘21上开有两个用于使货道导杆5穿过的托盘槽27，所述的取货托盘21配合有拉簧24，所述的拉簧24 —端固定在取货托盘21 —侧，一端固定在滑动垫板25上，所述的取货托盘21相对于拉簧24的另一侧设有托盘挡杆26，所述的售货机主体在出货口处设置有固定档杆，所述的取货托盘21到达出货口处时，所述的固定档杆挡住托盘挡杆26的行程使取货托盘21绕托盘轴22旋转。
[0019]第一支座7或第二支座8上安装有用于检测机械手20水平位置的检测装置28。
[0020]检测装置28为光电开关。光电开关检测齿型位置片来判断取货机械手的水平位置。
[0021]水平电机9为交流刹车电机，且该水平电机9通过减速箱与皮带11传动连接。
[0022]托盘挡杆26端部设置有弯折头。
[0023]中控装置为单片机或可编程逻辑控制器。
[0024]一种带有机械手的升降式自动售货机的工作方法，包括以下步骤:
步骤一、当自动售货机处于自动售货状态时，中控装置控制升降电机、水平电机9以及电动推杆17运作使机械手20复位在指定位置；
步骤二、当自动售货机收到取货指令后，中控装置控制升降电机运作，将平移装置6抬升至某一货道的下部侧方的指定位置，中控装置停止升降电机运作；
步骤三、中控装置控制水平电机9运作，使皮带11转动，固定在皮带11上的机械手装置13随动，水平滑块16在滑块导轨12滑行，当机械手装置13上的机械手20位移至指定货道下方时，中控装置停止水平电机9运作；
步骤四、中控装置控制电动推杆17运作，电动推杆17推动机械手20向前运动，使机械手20的取货托盘21处于指定货道前端的第一个货物的正下方，中控装置停止电动推杆17运作；
步骤五、中控装置控制升降电机运作，将平移装置6抬升，取货托盘21将这个货物托起到一定高度至货物完全脱离货道，中控装置停止升降电机动作；
步骤六、中控装置控制电动推杆17运作，电动推杆17回收，机械手20向后运动，使机械手20离开货道正上方；
步骤七、中控装置控制升降电机、水平电机9将机械手20送向出货口，售货机主体的固定档杆挡住取货托盘21上的托盘挡杆26，机械手20继续水平前进，使取货托盘21绕托盘轴22旋转倾斜，货物从取货托盘21上落入出货口 ；
步骤八、机械手20在中控装置的控制下，水平方向后退，固定档杆和托盘挡杆26逐步脱离，取货托盘21在拉簧24的牵拉下归位，机械手20在升降电机、水平电机9控制下进行一次复位动作。
[0025]步骤五中当货物完全脱离了货物悬挂系统时，该货道上的货物将会自动填填补被取走的货物的位置，等待下一次被取货。
[0026]设置在平移装置6上的检测装置28能实时监测机械手20的位置，并将信息反馈至中控装置，中控装置通过该信息控制升降电机、水平电机9以及电动推杆17调整机械手20的位置。
[0027]以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.带有机械手的升降式自动售货机，包括设有出货口的售货机主体，所述的售货机主体内固定有上下布置多层货道的货物悬挂装置(I)以及中控装置，每层货道都通过垫板(3)固定在售货机主体上，所述的垫板(3)倾斜放置，每条货道上均安装有流利条(4)，在流利条(4)上方，对称设置有两条货道导杆(5)，所述的货道导杆(5)的前端设置有弯钩(2)，其特征是:该自动售货机还包括有升降电机、平移装置出)以及机械手装置(13)，所述的平移装置(6)包括有左右配合的第一支座(7)和第二支座(8),升降电机与第一支座(7)和/或第二支座(8)传动配合使平移装置(6)能上下运动，所述的第一支座(7)上固定有水平电机(9)，所述的第二支座(8)设置有传动轮(10)，一圈皮带(11) 一端与水平电机(9)传动连接，另一端绕在传动轮(10)上，所述的第一支座(7)与第二支座(8)之间还设置有滑块导轨(12)，所述的机械手装置(13)包括有机械手支架(14)，所述的机械手支架(14)下部固定有压带弯钩(15)以及水平滑块(16)，所述的压带弯钩(15)与皮带(11)固定连接，所述的水平滑块(16)滑动设置在滑块导轨(12)上，所述的机械手支架(14)上部设置有机械手(20)，所述的机械手支架(14)通过电动推杆(17)与机械手(20)下部的滑动垫板(25)连接，所述的电动推杆(17)能推动机械手(20)前进或后退，所述的机械手支架(14)上还设置有滑座(18)，所述的滑动垫板(25)下部固定有进退滑块(19)，所述的进退滑块(19)滑动设置在滑座(18)上，、所述的货物悬挂装置(I)每层的货道底部设置有能使机械手(20)水平伸入的货道间隔，所述的中控装置控制升降电机、水平电机(9)以及电动推杆(17)的工作状态，所述的机械手(20)包括有取货托盘(21)，所述的取货托盘(21)与托盘轴(22)固定后安装在轴承座(23)上，所述的取货托盘(21)上开有两个用于使货道导杆(5)穿过的托盘槽(27)，所述的取货托盘(21)配合有拉簧(24)，所述的拉簧(24) —端固定在取货托盘(21) —侧，一端固定在滑动垫板(25)上，所述的取货托盘(21)相对于拉簧(24)的另一侧设有托盘挡杆(26)，所述的售货机主体在出货口处设置有固定档杆，所述的取货托盘(21)到达出货口处时，所述的固定档杆挡住托盘挡杆(26)的行程使取货托盘(21)绕托盘轴(22)旋转。
2.根据权利要求1所述的带有机械手的升降式自动售货机，其特征是:所述的第一支座(7)或第二支座(8)上安装有用于检测机械手(20)水平位置的检测装置(28)。
3.根据权利要求2所述的带有机械手的升降式自动售货机，其特征是:所述的检测装置(28)为光电开关。
4.根据权利要求3所述的带有机械手的升降式自动售货机，其特征是:所述的水平电机(9)为交流刹车电机，且该水平电机(9)通过减速箱与皮带(11)传动连接。
5.根据权利要求4所述的带有机械手的升降式自动售货机，其特征是:所述的托盘挡杆(26)端部设置有弯折头。
6.根据权利要求5所述的带有机械手的升降式自动售货机，其特征是:所述的中控装置为单片机或可编程逻辑控制器。
7.—种如权利要求6所述的带有机械手的升降式自动售货机的工作方法，其特征是:包括以下步骤: 步骤一、当自动售货机处于自动售货状态时，中控装置控制升降电机、水平电机(9)以及电动推杆(17)运作使机械手(20)复位在指定位置； 步骤二、当自动售货机收到取货指令后，中控装置控制升降电机运作，将平移装置(6)抬升至某一货道的下部侧方的指定位置，中控装置停止升降电机运作； 步骤三、中控装置控制水平电机(9)运作，使皮带(11)转动，固定在皮带(11)上的机械手装置(13)随动，水平滑块(16)在滑块导轨(12)滑行，当机械手装置(13)上的机械手(20)位移至指定货道下方时，中控装置停止水平电机(9)运作； 步骤四、中控装置控制电动推杆(17)运作，电动推杆(17)推动机械手(20)向前运动，使机械手(20)的取货托盘(21)处于指定货道前端的第一个货物的正下方，中控装置停止电动推杆(17)运作； 步骤五、中控装置控制升降电机运作，将平移装置(6)抬升，取货托盘(21)将这个货物托起到一定高度至货物完全脱离货道，中控装置停止升降电机动作； 步骤六、中控装置控制电动推杆(17)运作，电动推杆(17)回收，机械手(20)向后运动，使机械手(20)离开货道正上方； 步骤七、中控装置控制升降电机、水平电机(9)将机械手(20)送向出货口，售货机主体的固定档杆挡住取货托盘(21)上的托盘挡杆(26)，机械手(20)继续水平前进，使取货托盘(21)绕托盘轴(22)旋转倾斜，货物从取货托盘(21)上落入出货口； 步骤八、机械手(20)在中控装置的控制下，水平方向后退，固定档杆和托盘挡杆(26)逐步脱离，取货托盘(21)在拉簧(24)的牵拉下归位，机械手(20)在升降电机、水平电机(9)控制下进行一次复位动作。
8.根据权利要求7所述的带有机械手的升降式自动售货机，其特征是:步骤五中当货物完全脱离了货物悬挂系统时，该货道上的货物将会自动填补被取走的货物的位置，等待下一次被取货。
9.根据权利要求8所述的带有机械手的升降式自动售货机，其特征是:设置在平移装置(6)上的检测装置(28)能实时监测机械手(20)的位置，并将信息反馈至中控装置，所述的中控装置通过该信息控制升降电机、水平电机(9)以及电动推杆(17)调整机械手(20)的位置。
【文档编号】G07F11/00GK104361683SQ201410726497
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】冷晟, 廉鹏飞, 晁翠华 申请人:南京航空航天大学