本实用新型涉及自动售货机的结构改进技术领域，尤指一种自动取货装置。
背景技术：
近年来，随着机器人技术的快速发展，智能移动机器人已经在人类生活中扮演了越来越重要的角色，在各行各业得到了广泛应用，其中，自动贩卖机的发展迅速，但是，在新鲜水果的自动加工及贩卖领域，椰子自动贩卖机在市场上为新型产品，其结构还不够完善。椰子自动贩卖机中椰子的取货结构及椰壳的打开结构非常关键，现有贩卖机中，椰子一般是在储存腔中上下多层，左右多列的形式进行排布，取货行走机构需要上下左右移动至某一位置，才能获取固定层及固定列的椰子，然后再将椰子输送到开椰机构处进行开椰，现有的取货行走机构获取一个椰子需要较长的时间，获取椰子的效率非常低，且能耗较高。
因此，本申请致力于提供一种新型的自动取货装置。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种自动取货装置，自动取货装置结构简单紧凑，取货方法步骤少，易操作，获取货物的速度快，效率高，能耗低。
本实用新型提供的技术方案如下：
一种自动取货装置，包括：立柱，所述立柱上设有齿条，所述立柱的第一端与一主动转轴连接，所述立柱的第二端与一从动轴连接，所述主动转轴与旋转驱动电机的输出轴通过一传动链连接，在所述旋转驱动电机的作用下，所述主动转轴带动所述立柱旋转；取货行走机构，所述取货行走机构包括取货行走架、取货行走齿轮及取货行走电机，所述取货行走架滑动设置在所述立柱上，所述取货行走架上设有一取货托盘，所述取货行走齿轮可转动地设置在所述取货行走架上，所述取货行走齿轮与所述取货行走电机的输出轴连接，所述取货行走齿轮与所述立柱上的齿条啮合，在所述取货行走电机的作用下，所述取货行走齿轮带动所述取货行走架沿所述齿条移动。
本实用新型中的自动取货装置通过旋转驱动电机旋转立柱使立柱上的取货行走机构朝向第一方向和第二方向，再通过取货行走电机驱动取货行走齿轮沿立柱上的齿条移动，取货行走齿轮带动取货行走架沿立柱移动，从而带动取货托盘移动，使取货行走机构可以在第一方向第一位置取货，在第二方向第二位置进行开椰，这种自动取货装置结构紧凑，占用空间小，取货效率高，能耗低。
优选地，所述立柱的两侧各设有一导轨，所述导轨位于所述齿条的两侧，所述取货行走架通过一对滑块滑动连接于所述导轨上。
通过滑块与导轨的配合可以使取货行走机构沿着立柱平稳运行，从而使取货行走机构可以平稳地输送货物。
优选地，所述立柱上还设有与所述取货行走电机电连接的第一位置开关和第二位置开关，所述取货行走架上设有用于触发所述第一位置开关和第二位置开关的取货开关碰块，当所述取货行走机构在所述立柱上行走到对应碰块位置时，行走电机停止运行。在取货行走机构运行到预设目标位置时，会同时触发相应的位置开关，通过位置开关来控制取货行走电机停止运行，这样设置可以对取货行走机构进行有效限位，避免电机带动取货行走机构超过目标位置，进一步使取货行走机构在目标位置保持固定状态。
优选地，所述自动取货装置还包括：压紧行走机构，所述压紧行走机构包括压紧行走架、压紧行走齿轮、压紧行走电机及压紧爪，所述压紧行走齿轮可转动地设置在所述压紧行走架上，所述压紧行走齿轮与所述压紧行走电机的输出轴连接，所述压紧行走齿轮与所述立柱上的齿条啮合，所述压紧爪设置在所述压紧行走架上，所述压紧爪的爪口朝向所述取货行走机构，在所述压紧行走电机的作用下，所述压紧行走齿轮带动所述压紧行走架沿所述齿条移动，直至所述压紧爪压住所述取货行走机构上的货物。
本实用新型的自动取货装置先通过取货行走机构获取货物，再通过压紧行走机构将获取压紧在取货行走机构上，从而使取货行走机构可以平稳的将货物移动至目标位置，对于椰子贩卖机，通过压紧行走机构来固定椰子，还可以使开椰机构更平稳准确地打开椰壳，避免椰子在开椰过程中转动造成开椰失败。
优选地，所述压紧爪上设有一连接柱，所述压紧行走架上设有一用于安装所述连接柱的安装孔，所述安装孔的孔壁上设有滑槽，所述连接柱上设有一滑杆，所述滑杆插设于所述滑槽中，且所述滑杆通过所述滑槽沿所述连接柱的轴向滑动，所述安装槽中设有一弹性件，当所述压紧爪受到外部压力时，所述连接柱压缩所述弹性件。
通过在压紧爪和压紧行走架之间设置弹性件，使压紧爪可以适用于不同高度的货物，保证了压紧爪可以有效对货物进行压紧固定。
优选地，所述压紧爪包括多个压条，多个所述压条围绕一中心轴排布，所述压条包括第一段和第二段，所述压条的第一段与所述中心轴之间的距离沿着从爪底到爪口的方向逐渐增大，所述压条的第二段与所述中心轴平行设置。
优选地，所述压紧爪还包括一加强圈，所述加强围绕多个所述压条设置。
当自动取货装置应用于椰子贩卖机时，通过设置长度较短的压条可以在压紧爪上形成一缺口，从而便于开椰机构通过该缺口来打开椰壳。
优选地，所述立柱的两侧各设有一导轨，所述导轨位于所述齿条的两侧，所述压紧行走架通过一对滑块滑动连接于所述导轨上。
优选地，所述立柱上还设有与所述压紧行走电机电连接的第三位置开关和第四位置开关，所述压紧行走架上设有用于触发所述第三位置开关和第四位置开关的压紧开关碰块，当所述压紧行走机构在所述立柱上行走到对应位置时，所述压紧行走电机停止运行。
在压紧行走机构运行到预设目标位置时，会同时触发相应的位置开关，通过位置开关来控制压紧行走电机停止运行，这样设置可以对压紧行走机构进行有效限位，避免电机带动压紧行走机构超过目标位置，进一步使压紧行走机构在目标位置保持固定状态。
一种自动取货方法，包括步骤：
S10：转动立柱，使位于所述立柱上的取货行走机构朝向第一方向；
S20：驱动所述取货行走机构在所述立柱上移动至第一位置；
S30：将货物放置在所述取货行走机构上；
S40：驱动所述取货行走机构在所述立柱上移动至第二位置；
S50：转动所述立柱，使装有货物的取货行走机构朝向第二方向。
本实用新型中的自动取货方法步骤少，操作简单，取货效率高。
优选地，在所述步骤S20中，当所述取货行走机构行走至所述第一位置时，所述取货行走机构中的取货开关碰块触发第一位置开关，所述第一位置开关与所述取货行走机构中的取货行走电机电连接，所述第一位置开关被触发后控制所述取货行走电机停止运行；在所述步骤S40中，当所述取货行走机构行走至所述第二位置时，所述取货行走机构中的取货开关碰块触发第二位置开关，所述第二位置开关与所述取货行走机构中的取货行走电机电连接，所述第二位置开关被触发后控制所述取货行走电机停止运行。
通过设置位置开关可以简化控制系统，当取货行走机构行走至目标位置时，取货行走机构触发相应的位置开关，并通过相应的位置开关来控制行走电机的运行，这种控制方式准确度高，效率高。
优选地，所述自动取货方法在所述步骤S30之后还包括步骤S60：驱动所述压紧行走机构在所述立柱上移动至第三位置，当所述压紧行走机构位于所述第三位置时，所述压紧行走机构中的压紧爪将所述货物压紧在所述取货行走机构上。
通过压紧行走机构可以使取货行走机构在输送货物时，可以使货物有效固定在在取货行走机构上，避免货物从取货行走机构上脱落，当货物为椰子时，通过压紧行走机构压紧椰子可以使开椰的过程更为顺利，避免椰子在开椰过程中晃动造成开椰失败。
优选地，在所述步骤S60中，当所述压紧行走机构移动至所述第三位置时，所述压紧行走机构中的压紧开关碰块触发第三位置开关，所述第三位置开关与所述压紧行走机构中的压紧行走电机电连接，所述第三位置开关被触发后控制所述压紧行走电机停止运行。
通过设置位置开关可以简化控制系统，当压紧行走机构行走至目标位置时，压紧行走机构触发相应的位置开关，并通过相应的位置开关来控制行走电机的运行，这种控制方式准确度高，效率高。
本实用新型提供的一种自动取货装置能够带来以下至少一种有益效果：
1、本实用新型中的自动取货装置通过旋转驱动电机旋转立柱，使立柱上的取货行走机构朝向第一方向或第二方向，再通过取货行走电机驱动取货行走齿轮沿立柱上的齿条移动，取货行走齿轮带动取货行走架沿立柱移动至第一位置或第二位置，取货行走机构在第一方向第一位置时，将货物放置在取货行走机构上，取货行走机构在第二方向第二位置时，对取货行走机构上的椰子进行开椰，这种自动取货装置结构紧凑，占用空间小，并且取货效率高，能耗低。
2、本实用新型的自动取货装置先通过取货行走机构获取货物，再通过压紧行走机构将获取物压紧在取货行走机构上，从而使取货行走机构可以平稳的将货物移动至目标位置，对于椰子贩卖机，通过压紧行走机构来固定椰子，还可以使开椰机构更平稳准确地打开椰壳，避免椰子在开椰过程中转动造成开椰失败。
3、本实用新型通过设置位置开关可以简化控制系统，当行走机构行走至目标位置时，行走机构触发相应的位置开关，并通过相应的位置开关来控制行走电机的运行，这种控制方式准确度高，效率高。
4、本实用新型的自动取货方法步骤简单，易操作，取货效率高，控制系统简单。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本实用新型的自动取货装置的一种具体实施例的结构示意图；
图2是图1中所示的自动取货装置中立柱及设置在立柱上的结构的分解示意图；
图3是图1中所示的自动取货装置中取货行走机构的分解示意图；
图4是图1中所示的自动取货装置中压紧行走机构的分解示意图；
图5a是图1中所示的自动取货装置中取货行走机构在获取货物时的结构俯视图；
图5b是图1中所示的自动取货装置中取货行走机构在处理货物时的结构俯视图。
附图标号说明：
立柱101，齿条102，导轨103，滑块1031，从动轴104，轴承底座105，主动转轴106，轴承套107，固定安装架108，大同步带轮109，小同步带轮1010，同步带1020，旋转驱动电机1030，旋转驱动电机支架1040，限位架1050，开关支架1060，第一位置开关1061，第二位置开关1062，第三位置开关1063，第四位置开关1064；
取货行走机构20，取货行走架201，取货行走电机202，取货行走电机支架2021，取货行走齿轮203，取货开关碰块204，取货托盘205，椰皇2051；
压紧行走机构30，滑块架301，压紧行走电机302，压紧行走电机支架3021，压紧行走齿轮303，压紧开关碰块304，压紧行走架305，弹簧306，压紧爪307，滑杆308。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
具体实施例一
如图1～4所示，本具体实施例公开了一种自动取货装置，包括立柱101和取货行走机构20。立柱101上设有齿条102，立柱101的第一端(即图2中所示的立柱101的上端)与主动转轴106连接，立柱101的第二端(即图2中所示的立柱101的下端)与从动轴104连接，主动转轴106与旋转驱动电机1030的输出轴通过一传动链连接，在旋转驱动电机1030的作用下，主动转轴106带动立柱101旋转。如图3所示，取货行走机构20包括取货行走架201、取货行走齿轮203及取货行走电机202，取货行走架201滑动设置在立柱101上，取货行走架201还设有一取货托盘205，取货行走齿轮203可转动地设置在取货行走架201上，取货行走电机202设置在一取货行走电机支架2021上，取货行走齿轮203与取货行走电机202的输出轴连接，取货行走齿轮203与立柱101上的齿条102啮合，在取货行走电机202的作用下，取货行走齿轮203带动取货行走架201沿齿条102移动。
具体的，参看图1、图2，主动转轴106固定设置于立柱101的第一端(即图2中所示的立柱101的顶端)，主动转轴106穿设在轴承套107上，轴承套107固定设置于固定安装架108，固定安装架108固定安装在其外部应用装置(如自动售货机)顶部，从动转轴104固定设置在立柱101的第二端(即图2中所示的立柱101的底端)，从动转轴104穿设在承底座105上，轴承底座105固定安装在其外部应用装置(如自动售货机)底部。
在本实用新型实施例中，参看图1、图2，大同步带轮109穿设在主动转轴106上，小同步带轮1010穿设在旋转驱动电机1030的输出轴上且通过旋转驱动电机支架1040可转动地设置在固定安装架108上，大同步带轮109与小同步带轮1010通过同步带1020传递动力，通过旋转驱动电机1030带动小同步带轮1010旋转，小同步带轮1010通过同步带1020带动大同步带轮109旋转，大同步带轮109通过主动转轴106带动立柱101旋转，进而使得设置在立柱101上的取货行走机构20随之旋转。
具体的，立柱101的两侧各设有一导轨103，参看图1、2，齿条102固定安装在立柱101的正面，而一对导轨103分别对称固定设置在立柱101的两侧面，立柱101的两端各设有一对限位架1050，且限位架1050位于导轨103的端部，通过设置限位架1050可以避免取货行走机构从立柱101上滑脱。取货行走架201通过图2中所示的下方的一对滑块1031滑动连接于导轨103上。通过滑块与导轨的配合可以使取货行走机构沿着立柱平稳运行，从而使取货行走机构可以平稳地输送货物。
具体的，立柱101上还设有与取货行走电机202电连接的第一位置开关1061和第二位置开关1062，第一位置开关1061和第二位置开关1062分别通过开关支架1060固定在立柱101的背面，取货行走架201上设有用于触发第一位置开关1061和第二位置开关1062的取货开关碰块204，当取货行走机构20在立柱101上行走到第一位置时，取货开关碰块204触发第一位置开关1061，第一位置开关1061控制取货行走电机202停止运行，当取货行走机构20在立柱101上行走到第二位置时，取货开关碰块204触发第二位置开关1062，第二位置开关1062控制取货行走电机202停止运行。
在取货行走机构运行到预设目标位置时，会同时触发相应的位置开关，通过位置开关来控制取货行走电机停止运行，这样设置可以对取货行走机构进行有效限位，避免电机带动取货行走机构超过目标位置，进一步使取货行走机构在目标位置保持固定状态。
具体的，如图1、4所示，本具体实施例中的自动取货装置还包括压紧行走机构30，压紧行走机构30包括压紧行走电机302、压紧行走齿轮303、压紧行走架305及压紧爪307，压紧行走齿轮303可转动地设置在压紧行走架305上，压紧行走齿轮303与压紧行走电机302的输出轴连接，压紧行走齿轮303与立柱101上的齿条102啮合，压紧行走架305滑动设置在立柱101上并位于取货行走架201的上方，压紧爪307设置在压紧行走架305上，压紧爪307的爪口朝向取货行走机构20，在压紧行走电机302的作用下，压紧行走齿轮303带动压紧行走架305沿齿条移动，直至压紧爪307压住取货行走机构20上的货物。
本实用新型的自动取货装置先通过取货行走机构获取货物，再通过压紧行走机构将获取的货物压紧在取货行走机构上，从而使取货行走机构可以平稳地将货物移动至目标位置，当本实施例中的自动取货装置应用于椰子贩卖机时，通过压紧行走机构来固定椰子，还可以使开椰机构更平稳准确地打开椰壳，避免椰子在开椰过程中转动造成开椰失败。
具体的，压紧爪307上设有一连接柱，压紧行走架305上设有一用于安装连接柱的安装孔，安装孔的孔壁上设有滑槽，具体的，如图4所示，这里的滑槽为槽孔结构，连接柱上设有滑杆308，滑杆308插设于滑槽中，且滑杆308通过滑槽沿连接柱的轴向滑动，安装孔中设有一弹簧306，当压紧爪307受到外部压力(比如压紧爪在压紧取货行走机构上的椰子，椰子会给压紧爪向上的外部作用力)时，连接柱压缩弹簧306。压紧爪通过弹簧与压紧行走架连接，使压紧爪可以压紧固定不同高度的椰子。
具体的，如图4所示，压紧爪307包括多个压条，多个压条围绕一中心轴排布，压条包括第一段和第二段，压条的第一段相对于其第二段折弯，压条的第一段与中心轴之间的距离沿着从爪底(如图4所示的压紧爪307的上部)到爪口(如图4所示的压紧爪307的下部)的方向逐渐增大，压条的第二段与中心轴平行设置。具体的，压紧爪307还包括一加强圈，加强围绕多个压条设置，且加强圈位于压条的第一段和第二段的连接处。具体的，压紧爪307的多个压条中多个第一压条，多个第一压条的第二段的长度相同，且小于与其相邻的其他压条的第二段的长度，这样设置时，可以在压紧爪的爪口的侧部形成缺口。当本实施例中的自动取货装置应用于椰子贩卖机时，通过长度较短的第一压条在压紧爪307的侧部形成的缺口，可以便于开椰机构通过该缺口从压紧爪的一侧伸入压紧爪中来打开椰壳。
具体的，如图4所示，压紧行走架305上固定设有滑块架301，滑块架301与图2中所示的上方的一对滑块1031固定连接，压紧行走架305通过这一对滑块1031滑动连接于导轨103上。
在本具体实施例中，结合图2、4所示，立柱101上还设有与压紧行走电机302电连接的第三位置开关1063和第四位置开关1064，第三位置开关1063和第四位置开关1064分别通过开关支架1060固定在立柱101的背面，压紧行走架305上设有用于触发第三位置开关1063和第四位置开关1064的压紧开关碰块304，当压紧行走机构30在立柱101上行走到第三位置时，压紧开关碰块304触发第三位置开关1063，第三位置开关1063控制压紧行走电机302停止运行，从而使压紧行走机构30固定在第三位置处。并且，当压紧行走机构30在立柱101上行走到第三位置时，压紧行走机构30中的压紧爪307将货物(例如椰皇2051)压紧在的取货行走架201中的取货盘205上。当压紧行走机构30在立柱101上行走到第四位置时，压紧开关碰块304触发第四位置开关1064，第四位置开关1064控制压紧行走电机302停止运行，从而使压紧行走机构30固定在第四位置处。
在压紧行走机构运行到预设目标位置时，会同时触发相应的位置开关，通过位置开关来控制压紧行走电机停止运行，这样设置可以对压紧行走机构进行有效限位，避免电机带动压紧行走机构超过目标位置，进一步使压紧行走机构在目标位置保持固定状态。
本具体实施例中的自动取货装置结构紧凑，占用空间小，运行平稳，取货效率高，能耗低。
本具体实施例中公开的自动取货装置适用于自动贩卖机，尤其适用于自动鲜椰贩卖机，结合图1～5所示，本具体实施例中的自动取货装置在获取椰子时的具体实施步骤如下所述：
旋转驱动电机1030驱动立柱101旋转至第一方向，取货行走电机202驱动取货行走架201在导轨上滑动至第一位置，取货行走架201上的取货开关碰块204触发第一位置开关1061，第一位置开关1061控制关闭取货行走电机202，如图5a所示，取货行走架201固定在第一方向第一位置处，此时，将椰子推送至取货行走架201中的取货盘205上；
取货行走电机202驱动取货行走架201在导轨103上滑动至第二位置，取货行走架201上的取货开关碰块204触发第二位置开关1062，第二位置开关1062控制关闭取货行走电机202，此时，取货行走架201固定在第一方向第二位置处；
压紧行走电机302驱动压紧行走架305在导轨上滑动至第三位置，压紧行走架305上的压紧开关碰块304触发第三位置开关1063，第三位置开关1063控制关闭压紧行走电机302，压紧行走架305固定在第一方向第三位置处，压紧行走架305上的压紧爪307将椰子固定在取货行走架201中的取货盘上；
旋转驱动电机1030驱动立柱101旋转至第二方向，如图5b所示，装有椰子的取货行走机构20及压紧行走机构30位于第二方向第二位置处，在此处，通过开椰机构从压紧爪307的侧部缺口处打开椰壳；
开壳完毕后，压紧行走电机302驱动压紧行走架305在导轨上滑动至第四位置，压紧行走架305上的压紧开关碰块304触发第四位置开关1064，第四位置开关1064控制关闭压紧行走电机302，使压紧行走架305固定在第二方向第四位置处，从而释放打开椰壳后的椰子，便于顾客可以取走椰子。
当然了，在本实用新型的自动取货装置的其他具体实施例中，压紧行走机构的具体结构可以根据货物的形状特点进行结构的调整，也可以选择性设置；四个位置开关也可以不设置，而是通过总的控制器来控制行走电机的运行和停止；行走架与立柱的连接方式、旋转驱动电机驱动立柱的方式均可以根据实际需要进行调整。
具体实施例二
本具体实施例公开了一种自动取货方法较为优选的实施例，以该自动取货方法应用于自动贩椰机的自动取货过程为例，本实施例中的自动取货方法包括步骤：
S10：转动立柱，使位于立柱上的取货行走机构朝向第一方向；
S20：驱动取货行走机构在立柱上移动至第一位置，当取货行走机构行走至第一位置时，取货行走机构中的取货开关碰块触发第一位置开关，第一位置开关与取货行走机构中的取货行走电机电连接，第一位置开关被触发后控制取货行走电机停止运行；
S30：将椰子推送至取货行走机构上；
S40：驱动取货行走机构在立柱上移动至第二位置，当取货行走机构行走至第二位置时，取货行走机构中的取货开关碰块触发第二位置开关，第二位置开关与取货行走机构中的取货行走电机电连接，第二位置开关被触发后控制取货行走电机停止运行；
S50：驱动压紧行走机构在立柱上移动至第三位置，当压紧行走机构位于第三位置时，压紧行走机构中的压紧爪将货物压紧在取货行走机构上，当压紧行走机构移动至第三位置时，压紧行走机构中的压紧开关碰块触发第三位置开关，第三位置开关与压紧行走机构中的压紧行走电机电连接，第三位置开关被触发后控制压紧行走电机停止运行；
S60：转动立柱，使装有货物的取货行走机构朝向第二方向。
经过步骤S60后，取货行走机构位于第二方向第二位置，压紧行走机构处于第二方向第三位置，压紧行走机构中的压紧爪压紧取货行走机构上的椰子，此时对取货行走机构上的椰子进行开椰处理，处理结束后，驱动压紧行走机构在立柱上移动至第四位置，当压紧行走机构位于第四位置时，压紧行走机构中的压紧爪远离取货行走机构上的椰子，当压紧行走机构移动至第四位置时，压紧行走机构中的压紧开关碰块触发第四位置开关，第四位置开关与压紧行走机构中的压紧行走电机电连接，第四位置开关被触发后控制压紧行走电机停止运行，然后，就可以把开壳后的椰子输送至取货口。
本实用新型中的自动取货方法步骤少，操作简单，取货效率高，在步骤S20中和步骤S40中，通过设置位置开关可以简化控制系统，当取货行走机构或压紧行走机构行走至目标位置时，行走机构触发相应的位置开关，并通过相应的位置开关来控制行走电机的运行，这种控制方式准确度高，效率高。在步骤S50中通过压紧行走机构可以使取货行走机构在输送货物时，可以使货物有效固定在在取货行走机构上，避免货物从取货行走机构上脱落，当货物为椰子时，通过压紧行走机构压紧椰子可以使开椰的过程更为顺利，避免椰子在开椰过程中晃动造成开椰失败。
当然了，在本实用新型的自动取货方法的其他具体实施例中，步骤S50可以选择性设置；步骤S20、40、50中可以不通过位置开关来控制行走电机，而是通过总的控制器来控制行走电机的运行和停止。
需要特别说明的是，在上述具体实施例中，自动取货装置均以货物为椰子进行了说明，但是，本实用新型中的自动取货装置还可以应用于其他的货物的获取过程中。
另外，还应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。