本发明专利涉及到一种餐厅餐桌服务设备，特别是一种用于智能餐厅的餐桌服务装置。
背景技术：
随着科技的进步和餐饮业发展的加快，餐厅智能化是必然趋势。智能化餐厅包括多个环节的智能化，包括点餐、配送餐以及客人用餐前后的餐桌清洁服务工作等。现有智能化餐厅的送餐设施的结构形式多种多样，包括机器人、传送链、传送带等。但现有智能餐厅的这些设施要么存在结构复杂，占地面积大，运行速度慢，客人用餐前后的餐桌服务工作也大多由服务人员完成的不足。要么存在投资大、运营成本高的缺陷。为此，需要进一步改进。
技术实现要素：
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种用于智能餐厅的餐桌服务装置，该装置采用空中移动的机械手提供餐具摆放、收捡和餐桌清洁服务，以充分利用高度空间，减小占地面积；通过三段伸缩结构的输送臂既可满足餐桌高度要求，也为运动机械下方留出足够空间，以达到空间利用的最优化；并且通过在每个升降段设置独立的驱动单元，实现快速升降目的，满足高效送餐和相关服务工作要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种用于智能餐厅的餐桌服务装置，包括通过输送臂和直线模组设有机械手；所述输送臂由输送臂上段、输送臂中段和输送臂下段构成三段组合结构；输送臂上段可水平移动的设在空中导轨上，输送臂上段与空中导轨之间设有自行走驱动单元；输送臂中段可上下移动的设在输送臂上段，输送臂上段和输送臂中段之间设有第一升降驱动单元；输送臂下段可上下移动的设在输送臂中段上,输送臂下段和输送臂中段之间设有第二升降驱动单元；所述直线模组连接在所述输送臂下段末端。
采用前述技术方案的本发明，采用空中定轨迹的移动方式运行以服务于餐厅的预定区域，其中，空中导轨连接将厨房和餐厅连接在一起；餐桌服务装置通过机械手完成用餐前后的餐桌清洁，以及餐前餐具摆放，餐后餐具收捡至托盘中等，通过直线模组使机械手具有与直线模组的运动部件一致的直线运动模式，以满足同一排的多个餐桌的服务要求。餐桌服务装置采用空中移动方式，可充分利用室内高度空间，减小占地面积；输送臂呈两段升降运动的三段伸缩结构，既能满足餐桌高度变化要求，也为输送臂运行下方留出了足够的空间，达到空间利用的最优目的。另外，通过在每个升降段设置独立的驱动单元，实现快速升降目的，可充分满足送餐和相关服务工作等高效率要求。其中，直线模组是机器人行业中的商品类部件，其采用滚动导轨结构，具有直线运动轻快、瞬时速度高等特点，通常还自带驱动电机，也可单独配置电机；可充分满足抹布的高速移动要求，以及其他用餐服务的快速运动要求。直接采购商品利于提高制造效率，降低制造成本。
优选的，所述机械手采用电动夹爪，且其卡爪具有v形钳口。电动夹爪亦称机器人抓手，是机器人行业中的商品类部件，其具有相对和相向的张合运动，以满足抓拿取放物品要求。在针对不同抓拿对象时，仅需更换专用卡爪。而两个钳口相对的v形卡爪可适用于各种形状的物品抓拿取放，以满足杯、碗、盘、砵、锅，以及筷子和抹布等抓拿取放要求。直接采购商品利于提高制造效率，降低制造成本。
优选的，所述直线模组通过模组安装板可转动的设在输送臂下段上，该输送臂下段设有用于驱动所述模组安装板转动的模组旋转驱动电机。以利用模组旋转驱动电机实现直线模组转动，以提供同一餐桌全面积覆盖的用餐服务工作要求，提高服务质量和效率，降低运行成本。
优选的，所述自行走驱动单元包括相互啮合的第一齿轮和第一齿条，第一齿轮由第一电机驱动转动；第一齿条固定连接在空中导轨的两平行轨道之间。通过齿轮齿条啮合形成可靠的输送运动，第一电机可采用减速电机，也可采用独立的电机和减速机相结合的结构，其中，减速电机可进一步紧凑结构，减少制造安装工作量，提高制造效率。
优选的，所述第一升降驱动单元包括第二齿轮和第二齿条，第二齿轮可转动的设在输送臂中段上，第二齿条固定连接在输送臂上段上。以通过简单的齿轮齿条传动结构实现输送臂中段的升降运动，且结构紧凑。
进一步优选的，所述第二齿轮通过直角减速机由升降电机驱动转动。利用现有商品类的直角减速机实现输入输出轴的角度转换，可有效紧凑结构，减小输送臂体积，减轻重量，节约空降并降低能耗。
进一步优选的，所述第二升降驱动单元通过同步带传动结构传递驱动运动，同步带传动结构包括主动同步轮、同步带和换向轮，主动同步轮同轴固定连接在所述第二齿轮的安装轴上，该安装轴由所述直角减速机的输出轴构成。以形成输送臂下段的同步带传动结构，并利用同一套电机和减速机同时驱动第二齿轮和主动同步轮同步转动，在简化和紧凑结构的同时，还充分利用同步带运行平稳、噪声小的特点，降低噪声，优化用餐环境。
本发明的有益效果是，餐厅服务功能全、服务质量好，空间利用率高，且结构简单、布局紧凑，制造效率高，制造和使用成本低，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的结构示意轴测图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
参见图1，一种用于智能餐厅的餐桌服务装置，包括通过输送臂和直线模组7设有机械手2；所述输送臂由输送臂上段3、输送臂中段5和输送臂下段6构成三段组合结构；输送臂上段3可水平移动的设在空中导轨4上，空中导轨4通过导轨支架4a固定在餐厅的墙上，空中导轨4呈上下分布的双轨道结构，餐厅内设有多拍餐桌和座椅，以形成多个餐位，餐厅和厨房通过空中导轨4连接，输送臂上段3与空中导轨4之间设有自行走驱动单元；输送臂中段5可上下移动的设在输送臂上段3，输送臂上段3和输送臂中段5之间设有第一升降驱动单元；输送臂下段6可上下移动的设在输送臂中段5上,输送臂下段6和输送臂中段5之间设有第二升降驱动单元；所述直线模组7连接在所述输送臂下段6末端。
其中，机械手2采用电动夹爪，且其卡爪具有v形钳口；直线模组7通过模组安装板18可转动的设在输送臂下段6上，该输送臂下段6设有用于驱动所述模组安装板18转动的模组旋转驱动电机17。
自行走驱动单元包括相互啮合的第一齿轮8和第一齿条9，第一齿轮8由第一电机10驱动转动，第一电机10采用减速电机，第一齿轮8同轴固定在该减速电机的输出轴上，且该输出轴呈竖直方向；第一齿条9固定连接在空中导轨4的两平行轨道之间。
第一升降驱动单元包括第二齿轮11和第二齿条12，第二齿轮11可转动的设在输送臂中段5上，第二齿条12固定连接在输送臂上段3上。第二齿轮11通过直角减速机13由升降电机14驱动转动。所述第二升降驱动单元通过同步带传动结构传递驱动运动，同步带传动结构包括主动同步轮15、同步带和换向轮，主动同步轮15同轴固定连接在所述第二齿轮11的安装轴上16，该安装轴16由所述直角减速机13的输出轴构成。
本实施例中的空中导轨4也可采用水平分布的两平行轨道结构，第一齿轮8水平设置，第一齿条9单独设在空中导轨4和第一齿轮8上方，输送臂上段3悬挂在空中导轨4的两水平分布的轨道之间。此方案中，第一电机10的减速器最好采用直角减速器。
本实施例中的第一电机10、升降电机14和模组旋转驱动电机17均采用步进电机或伺服电机，以通过电机输出轴旋转角度控制实现位移或转动弧度控制。
本实施例中的同步轮15也可采用单独电机驱动的结构，以适应输送臂中段5和输送臂下段6的运动速度调整要求。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。