抓取装置及应用该抓取装置的抓取控制机构的制作方法

本实用新型涉及抓取装置技术领域，尤其是涉及一种抓取装置及应用该抓取装置的抓取控制机构。

背景技术：

自动售货机是一种全新的商业零售形式，20世纪70年代自日本和欧美发展起来。它又被称为24小时营业的微型超市。在日本，70％的罐装饮料是通过自动售货机售出的。全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。在日本全国各地，共设有约550万台自动售货机，销售额达6兆9千亿日元，为世界第一。

从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。

从广义来讲投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。

传统的吸盘式自动售货机通常利用抓取控制机构来实现对待售货物的取放动作，其主要包括用于吸附货物的抓取装置和用于承载该抓取装置的天车。

传统的抓取装置采用了多个滑轮组装置(还包括滑轮驱动装置)以及真空泵、真空软管、重物块和吸盘等结构组成的设计；真空泵置于整机外框的外侧，该真空软管与真空泵进行连通，同时该真空软管与吸盘进行连通；通过真空泵的抽取负压作用对吸盘进行抽气，最终通过吸盘对待售商品进行吸附取物；由于真空软管延长了气体的抽取路径，难免出现吸盘吸力不足的状况。

另外，现有的吸盘式自动售货机的抓取装置的移动通常是利用在机箱内设置的天车来实现，即利用天车来实现X向和Y向的水平运动，以到达目标货物的正上方位置，然后利用安装在天车上的Z向的可伸缩延长的吸附装置来实现抓。取动作，采用天车的结构形式，运动时，噪音较大、结构较为复杂、制造成本相对较高、安装调试要求精度高也不方便，降低了自动售货机生产安装速度。

技术实现要素：

本实用新型基于上述技术问题提供了一种便于安装的抓取装置，已解决现有技术中存在的技术问题。

本实用新型公开的一种抓取装置，包括：真空泵、吸盘、收放线、电动机、盘线器，所述吸盘套接在所述真空泵的吸气口上，所述收放线一端连接所述真空泵，收放线另一端连接所述盘线器，所述电动机驱动所述盘线器对收放线进行收放，以控制所述真空泵及所述吸盘的上升或下降。

进一步的，所述收放线采用缆线。

进一步的，所述缆线为电线和钢索结合为一体式的缆线。

进一步的，所述真空泵为自供电式真空泵。

进一步的，所述吸盘为圆形吸盘。

本专利还公开了一种应用上述的抓取装置的抓取控制机构，所述抓取控制机构包括所述抓取装置以及用于承载所述抓取装置的控制机械臂；

所述控制机械臂包括支座、机械大臂、机械前臂、大臂驱动装置、前臂驱动装置；所述支座上固装有一对连接板，所述机械大臂的后部通过第一传动轴与所述连接板进行铰接，所述大臂驱动装置用以通过第一传动轴驱动机械大臂转动，所述机械前臂的后部通过第二传动轴与机械大臂的前部进行铰接，所述前臂驱动装置用以通过第二传动轴驱动机械前臂转动，所述机械前臂的前部连接用以在竖直方向上下运动并抓取相应物品的所述抓取装置。

进一步的，所述抓取装置的电动机和盘线器分别安装在所述机械前臂的前部。

进一步的，所述机械大臂为横梁和竖梁组装的长方体框架，在所述机械大臂的前部和后部分别固装有用以连接第二传动轴和第一传动轴的第一固定板。

进一步的，所述机械前臂为横梁和竖梁组装的长方体框架，在所述机械前臂的后部固装有用以连接第二传动轴的第二固定板。

进一步的，用于对收放线限位的限位环，所述限位环安装在所述机械前臂前部底侧。

采用上述技术方案，本实用新型产生的技术效果有：

1、本专利提供的抓取装置采用吸盘与真空泵直连的连接方式，省去了其他例如真空软管、重物块、滑轮组等部件，避免了真空泵作用于吸盘的吸力的损失，同时简化了结构，利用电机直接带动盘线轮进行对收放线进行收放，实现对真空泵及其上部的吸盘的控制。

2、本产品可以利用大臂驱动装置驱动机械大臂进行转动，利用前臂驱动装置驱动机械前臂进行转动，实现机械臂在水平面上的全方位运动，更便于进行后续的抓取动作。本产品运动时，噪音更低；结构更简洁，成本也更低；安装调试极为方便，大大提高了自动售货机安装速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型提供的抓取装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的抓取控制机构的结构示意图。

附图标记：

1-支座； 2-机械大臂； 3-机械前臂；

4-大臂驱动装置； 5-前臂驱动装置； 6-第一传动轴；

7-第二传动轴； 8-抓取装置； 9-限位环；

11-连接板； 21-第一固定板； 31-第二固定板；

41-第一电动机； 51-第二电动机；

81-真空泵； 82-吸盘； 83-收放线；

84-电动机； 85-盘线器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1；

本实用新型公开的抓取装置8，包括真空泵81、吸盘82、收放线83、电动机84、盘线器85，吸盘82套接在真空泵81的吸气口上，收放线83一端连接真空泵81，收放线83另一端连接盘线器85，电动机84通过传动轴驱动盘线器85对收放线83进行收放，以控制真空泵及吸盘的上升或下降。

优选地，本专利的收放线采用电缆线，利用电缆线一端头连接真空泵，电缆线另一端缠绕在盘线器上，并且，其另一端头连接供电装置。

考虑到电缆线自身强度的问题，本专利的收放线还可以采用缆线，该缆线为电线和钢索结合为一体式的缆线，增加了耐受强度，适合长时间使用。

优选地，本专利采用的真空泵还可以为自供电式真空泵，即目前的采用自带蓄电池的真空泵，此类真空泵可以用钢索直接垂吊。

吸盘优选为圆形吸盘，当然，还可以根据实际情况选用其他诸如方形或其他异形的吸盘，以满足不同场合的使用。

本专利提供的抓取装置采用吸盘与真空泵直连的连接方式，省去了其他例如真空软管、重物块、滑轮组等部件，避免了真空泵作用于吸盘的吸力的损失，同时简化了结构，利用电机直接带动盘线轮进行对收放线进行收放，实现对真空泵及其上部的吸盘的控制。

本专利还公开了一种应用上述的抓取装置的抓取控制机构，具体请参见图2及图1；该抓取控制机构包括抓取装置以及用于承载该抓取装置的控制机械臂；

控制机械臂包括：支座1、机械大臂2、机械前臂3、大臂驱动装置4、前臂驱动装置5；支座1上固装有一对连接板11，机械大臂2的后部通过第一传动轴6与连接板11进行铰接，大臂驱动装置4用以通过第一传动轴6驱动机械大臂2转动，机械前臂3的后部通过第二传动轴7与机械大臂2的前部进行铰接，前臂驱动装置5用以通过第二传动轴7驱动机械前臂3转动，机械前臂3的前部连接有用以在竖直方向上下运动并抓取相应物品的抓取装置8。

具体的：

本实施例的支座1采用金属平板制成，支座1上开设有通孔，利用螺钉穿过该通孔使支座1的一个安装面固定在自动售货机的箱体上，固装在支座1上的一对连接板11，其由平行设置在支座1上另一端面上的两块连接板11组成，两块连接板11之间预留有一定的距离，以保障与机械大臂2进行配合使用。当然，支座1也可以整体设置为U形的结构，以保障整体的刚度。

本实施例的机械大臂2为横梁和竖梁组装的长方体框架，在机械大臂2的后部水平固装有第一固定板21，优选地，第一固定板21固定在机械大臂2的后部顶端；该第一固定板21上开设有通孔，用于穿设第一传动轴6；在机械大臂2的前部顶端同样水平固装有一块第一固定板21，位于 机械大臂2前部的第一固定板21用于穿设第二传动轴7。

本申请的机械前臂3与机械大臂2结构相似，机械前臂3同样为横梁和竖梁组装的长方体框架，在机械前臂3的后部水平固装有用以穿设第二传动轴7的第二固定板31。抓取装置8的电动机和盘线器分别安装在所述机械前臂的前部。在所述机械前臂前部底侧安装有限位环9，该限位环9中部用于穿装收放线，实现对收放线的限位作用，使收放线摆动处于可控范围内。

上述的第一传动轴6在安装时，第一传动轴6同时穿过机械大臂2上靠近支座1的第一固定板21和支座1上的连接板11，并且，第一传动轴6与该第一固定板21固定连接，在第一传动轴6与连接板11之间采用轴承进行配合，轴承起到对第一传动轴6的轴向定位作用。采用上述安装方式，在驱动第一传动轴6转动时，机械大臂2在第一传动轴6的带动下进行同步地转动。

相应地，第二传动轴7在安装时，第二传动轴7同时穿过机械大臂2上的靠近于机械前臂3的第一固定板21和机械前臂3上的第二固定板31，并且，第二传动轴7上部与第二固定板31固定连接，在第二传动轴7与第二固定板31之间采用轴承进行配合，轴承起到对第二传动轴7的轴向定位作用，采用上述安装方式，驱动第二传动轴7转动时，机械前臂3在第二传动轴7的带动下进行同步地转动。

大臂驱动装置4安装在机械大臂2上，并且，大臂驱动装置4位于靠近于第一传动轴6的一侧。大臂驱动装置4：包括第一电动机41及安装在所述第一电动机41输出轴上的驱动齿轮，在第一传动轴6上安装有相应的从动齿轮，该驱动齿轮啮合于所述从动齿轮。第一电动机41通过上述两个啮合的齿轮机构驱动第一传动轴6转动，进而驱动机械大臂转动。前臂驱动装置5安装在机械大臂2上，并且，前臂驱动装置5安装在靠近于第二传动轴7的一侧。本实施例提供的前臂驱动装置5包括第二电动机 51及安装在所述第二电动机51的输出轴上的驱动齿轮，第二传动轴7上安装有从动齿轮，驱动齿轮啮合于所述从动齿轮。第二电动机通过上述两个啮合的齿轮机构驱动第二传动轴7转动，进而驱动机械前臂3转动。

本实施例提供的大臂驱动装置4还可以是另一种结构形式：包括第一齿轮减速电机，该第一齿轮减速电机的输出轴通过联轴器与第一传动轴6底部连接，用以驱动机械大臂2转动。考虑到第一齿轮减速电机自身具备一定重量，本实施例的具体实施方案中也可以把第一齿轮减速电机安装在支座1的连接板11上，以减轻大臂自身旋转的负荷，提高整体的灵活性。

同样的，前臂驱动装置5安装在机械大臂2上，并且，前臂驱动装置5安装在靠近于第二传动轴7的一侧。本实施例提供的前臂驱动装置5包括第二齿轮减速电机，该第二齿轮减速电机的输出轴通过联轴器与第二传动轴7连接，用以驱动机械前臂3转动。优选地，上述的第一齿轮减速电机与第二齿轮减速电机均采用为目前常用的齿轮减速箱和电机(马达)的组成体，其具备节省空间、可靠耐用、承受过载能力高、功率大、能耗低、振动小、噪音低、性能优越等优点,减速机效率高达95％以上。上述提供的大臂驱动装置和前臂驱动装置的另一结构形式属于本领域技术人员的常用选择方式，因此，并未在附图中进行示意。

本实施例提供的控制机械臂在使用时，可以分别利用大臂驱动装置4驱动机械大臂2进行转动，利用前臂驱动装置5驱动机械前臂3进行转动，实现机械臂的在水平面上的全方位运动，更便于进行后续的抓取动作。然后再利用抓取装置的上下运动对物品进行抓取。此种装置运动时，噪音更低；结构更简洁，成本也更低；安装调试极为方便，大大提高了自动售货机安装速度。

本专利的产品在自动售货机中应用时，可以整体安装在自动售货机的机箱顶部，然后调整机械前臂、机械大臂以及抓取装置，以实现具体的抓 取动作。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。