拿取输出装置及具有该装置的智能售货设备的制作方法

本实用新型涉及一种输送物品的拿取输出装置，尤其涉及一种可用于售货及存储设备的拿取输出装置及具有该装置的智能售货设备。

背景技术：

近年来，随着智能化程度的不断提升，智能化装备不断的深入到了各行各业中，对于物品的存储，已经由传统的通过开锁来存储物品、到后期的通过刷卡来存储物品，再到目前的通过扫描人机交互装置生成的二维码、输入密码等多元化的人机交互存储方式。

以快递行业为例，随着电子商务行业的不断发展，快递在该行业中占有举足轻重的地位，快递的数量也在不断的增加。然后，快递数量增加的同时快递遗失的现象也在不断的增加，且快递员投递效率已远远满足不了快递行业的发展。利用无人机进行投递的智能快递这一概念也开始显现。在小区或写字楼内配备无人接收的存储设备，能极大的方便快递的收放，大大的增加快递的收发效率。

当然在其它行业也都大量需要存储设备，比如实验外用于存储实验人员衣物的存储设备，超市外用于存储无法带入超市内的消费者物品的存储设备，游泳馆外用于存储游泳人员衣物的存储设备，自动售货机等等能方便存储和拿取物品的存储设备。

目前对于具有规则包装的物品，如铁盒装、硬纸箱装、塑料箱装等各种礼品、食品、生活用品等物品，其都可以通过存储设备配合智能的人机交互装置，实现自动售货，从而形成当前各种公共场所常见的智能售货设备。

综上，无论是存储设备还是智能售货设备，其都具有存储物品的存储箱及拿取输出装置，存储箱内还设置有具体存储物品的存储格，在人机交互装置的控制下拿取输出装置拿取存储格上的物品并输出，这样用户才能顺利的拿取存储的物品、购买的物品，现有的存储设备及智能售货设备都存在其拿取输出装置结构过于复杂的缺陷。

因此，亟需一种结构设计简单且拿取方便的拿取输出装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构设计简单且拿取方便的拿取输出装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种智能售货设备，该智能售货设备具有结构设计简单且拿取方便的拿取输出装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种拿取输出装置，用于在人机交互装置的控制下对存储箱内的存储格上的物品进行升降拿取及输出，所述拿取输出装置包括升降机构，所述升降机构包括升降驱动组件及承载台，所述升降驱动组件驱动承载台在竖直方向作升降运动，所述升降驱动组件与所述人机交互装置电性连接，其还包括拿取输出机构，所述拿取输出机构包括伸缩机构及输出机构，所述伸缩机构包括机械手及驱动所述机械手在水平方向作伸缩运动的水平驱动组件，所述机械手呈弯折结构，所述水平驱动组件安装于所述承载台上并与所述人机交互装置电性连接，所述机械手的一端与所述水平驱动组件的输出连接，所述机械手的另一端的侧面连接一呈水平设置的拿取叉，所述拿取叉呈叉状结构，所述存储格的底部开设有对应所述拿取叉升降插入的开槽；所述输出机构包括输送带、输送带驱动组件及承载辊，所述输送带驱动组件与人机交互装置电性连接并驱动所述输送带转动，所述承载辊呈转动的水平设置，所述承载辊的直径小于所述拿取叉的叉条之间的空隙，所述承载辊与所述输送带位于同一水平高度且二者之间具有一定间隙，所述间隙形成插入区，拿取有物品的拿取叉下降时，所述承载辊的顶部伸入所述拿取叉的叉条之间的空隙承载物品的一侧，同时物品的另一侧承载于所述输送带上，藉由所述输送带的转动而带动所述物品完全承载于输送带上而输出。

较佳地，所述升降驱动组件包括升降马达、螺杆及螺母，所述升降马达与所述人机交互装置电性连接，所述升降马达的输出端与所述螺杆的下端连接，所述螺杆的上端与所述存储箱枢接，所述螺母呈啮合的套设于所述螺杆外，所述螺杆呈竖直的位于所述存储箱的中心处，所述承载台与所述螺母固定连接。

本实用新型提供的智能售货设备，包括安装箱、存储箱，存储箱驱动机构及固定箱，所述存储箱呈转动的设置于所述安装箱上，所述存储箱驱动机构设置于所述安装箱内并驱动所述存储箱转动，所述固定箱与所述安装箱固定连接并与所述存储箱并排设置，所述存储箱内分层设置有用于存储物品的存储格，所述固定箱上设置有人机交互装置，所述人机交互装置与所述存储箱驱动机构电性连接，其包括拿取输出装置，所述拿取输出装置包括升降机构，所述升降机构包括升降驱动组件及承载台，所述升降驱动组件驱动承载台在竖直方向作升降运动，所述升降驱动组件与所述人机交互装置电性连接，其还包括拿取输出机构，所述拿取输出机构包括伸缩机构及输出机构，所述伸缩机构包括机械手及驱动所述机械手在水平方向作伸缩运动的水平驱动组件，所述机械手呈弯折结构，所述水平驱动组件安装于所述承载台上并与所述人机交互装置电性连接，所述机械手的一端与所述水平驱动组件的输出连接，所述机械手的另一端的侧面连接一呈水平设置的拿取叉，所述拿取叉呈叉状结构，所述存储格的底部开设有对应所述拿取叉升降插入的开槽；所述输出机构包括输送带、输送带驱动组件及承载辊，所述输送带驱动组件与人机交互装置电性连接并驱动所述输送带转动，所述承载辊呈转动的水平设置，所述承载辊的直径小于所述拿取叉的叉条之间的空隙，所述承载辊与所述输送带位于同一水平高度且二者之间具有一定间隙，所述间隙形成插入区，拿取有物品的拿取叉下降时，所述承载辊的顶部伸入所述拿取叉的叉条之间的空隙并承载物品的一侧，同时物品的另一侧承载于所述输送带上，藉由所述输送带的转动而带动所述物品完全承载于输送带上而输出。

较佳地，所述储存箱呈圆筒结构，所述存储格以所述存储箱的转动中心为圆心呈等间距且分层的固定于所述存储箱上。

较佳地，所述智能售货设备还包括呈透明结构的外壳，所述外壳套设于所述存储箱外并与所述安装箱连接。

较佳地，所述输送带驱动组件包括输送马达、主动轮及从动轮，所述主动轮及从动轮呈转动的连接于所述安装箱内，所述输送带缠绕于所述主动轮及从动轮上，所述主动轮与所述输送马达的输出端连接，所述输送马达与所述人机交互装置电性连接。

较佳地，述安装箱对应所述输送带开设有出货口。

较佳地，所述固定箱对应所述出货口设置有取货格，所述固定箱于所述取货格外设有推拉门。

较佳地，所述智能售货设备还包括限位件，所述限位件安装于所述安装箱内，所述限位件具有呈台阶结构的限位台，所述限位台低于所述承载辊。

与现有技术相比，由于本实用新型拿取输出装置及具有该拿取输出装置的智能售货设备，具有升降机构、伸缩机构及输送机构，伸缩机构在升降机构的作用下可在竖直方向作升降运动，伸缩机构的水平驱动组件驱动机械手在水平方向作伸缩运动(即：水平方向往复运动)，从而使得与机械手连接的呈叉状结构的拿取叉也在平方向作伸缩运动，当需要拿取物品时，升降机构及伸缩机构在人机交互装置的控制下，使得拿取叉移动并伸出至位于物品所在的存储格的底部下方，随着升降机构的继续工作，拿取叉将插入存储格的底部的开槽中并继续上升，从而拿取叉将存储格内存放的物品拿取住，随后伸缩机构藉由机械手而带动拿取叉作收缩运动，从而使得拿取叉上物品远离存储格，同时在升降机构的升降作用下，拿取有物品的拿取叉下降至承载辊的上方，随着拿取叉的下降，承载辊的顶部将逐步的插入拿取叉的叉条之间的空隙并与拿取叉上的物品接触，随着拿取叉的继续下降，承载辊的顶部将替换拿取叉而承载物品的一侧，同时物品的另一侧承载于所述输送带上，此时物品被输送带及承载辊所共同承载，拿取叉不再承载物品，藉由所述输送带的转动而带动所述物品逐步完全承载于输送带上而输出，从而完成物品的自动拿取和输出，结构设计简单且拿取方便。

附图说明

图1是具有本实用新型拿取输出装置的智能售货设备的结构示意图。

图2是图1中存储箱与安装箱连接的内部结构示意图。

图3是本实用新型存储格的结构示意图。

图4是本实用新型拿取叉与机械手连接的结构示意图。

图5是本实用新型拿取叉、机械手、承载辊及输送带的配合结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1-图5所示，本实用新型的智能售货设备100，包括安装箱1、存储箱2，存储箱驱动机构、固定箱3及拿取输出装置4，所述存储箱2呈转动的设置于所述安装箱1上，所述存储箱驱动机构设置于所述安装箱1内并驱动所述存储箱2转动，所述固定箱3与所述安装箱1固定连接并与所述存储箱2并排设置，所述存储箱2内分层设置有用于存储物品200的存储格21，所述固定箱3上设置有人机交互装置5，所述人机交互装置5与所述存储箱驱动机构电性连接，拿取输出装置4用于在人机交互装置5的控制下对存储箱2内的存储格21上的物品200进行升降拿取及输出；具体地，存储箱驱动机构采用现有的马达带动齿轮组的驱动方式或者马达带动皮带的方式，马达带动齿轮组的方式主要为马达的输出轴与相互啮合的齿轮组的起始端齿轮固定连接，存储箱的底部中心处与相互啮合的齿轮组的末端齿轮固定连接，从而马达的转动通过齿轮组的传动而带动仓体转动；马达带动的方式主要为马达的输出轴与一辊轮连接，存储箱的底部中心处与另一辊轮连接，皮带缠绕于该两辊轮上，从而马达的转动通过皮带的传动而带动仓体转动，具体采用何种具体方式的存储箱驱动机构驱动存储箱2转动，本领域技术人员根据实际情况的需求，可从现有的马达驱动物件转动的方式择一选择作为本实用新型的存储箱驱动机构即可，在此不再对存储箱驱动机构的具体结构作详细说明。以下继续结合图2-图4对本实用新型提供的拿取输出装置4作进一步详细的说明：

如图2-图5所示，本实用新型提供的拿取输出装置4包括升降机构41及拿取输出机构，拿取输出机构包括伸缩机构42及输出机构43，所述升降机构41包括升降驱动组件411及承载台412，所述升降驱动组件411驱动承载台412在竖直方向作升降运动，所述升降驱动组件411安装于安装箱1内与所述人机交互装置5电性连接；所述伸缩机构42包括机械手421及驱动所述机械手421在水平方向作伸缩运动的水平驱动组件422，所述机械手411呈弯折结构，所述水平驱动组件422安装于所述承载台412上并与所述人机交互装置5电性连接，所述机械手421的一端与所述水平驱动组件422的输出连接，所述机械手421的另一端的侧面连接一呈水平设置的拿取叉423，所述拿取叉423呈叉状结构，具体地，拿取叉423具有承载物品的叉条4231，叉条4231之间间隔一定距离而形成空隙4232，所述存储格21的底部开设有对应所述拿取叉423升降插入的开槽211；具体地，所述水平驱动组件422为现有往复驱动机构即可，如马达带动呈水平设置的滚珠螺杆，滚珠螺杆外呈啮合的套设有滚珠螺母，藉由马达的转动而带动滚珠螺母沿滚珠螺杆的轴向作直线伸缩移动，滚珠螺母与机械手421固定连接即可，藉由滚珠螺母的往复移动带动机械手421同步的移动，从而实现机械手421在水平方向作直线伸缩移动；值得注意的是，藉由马达的顺时针和逆时针转动来控制机械手421的伸出移动或收缩移动；当然水平驱动组件422也可采用现有的气缸组件；所述输出机构43包括输送带431、输送带驱动组件432及承载辊433，所述输送带驱动组件432与人机交互装置5电性连接并驱动输送带431转动，承载辊433呈转动的水平设置，承载辊433的直径小于拿取叉423的叉条4231之间的空隙4232，从而使得拿取叉423在拿取物品下降时，承载辊423的顶部能插入空隙4232中承载物品，承载辊433与输送带431位于同一水平高度且二者之间具有一定间隙，该间隙形成插入区434，拿取有物品200的拿取叉423下降时，承载辊433的顶部伸入拿取叉423的叉条4231之间的空隙4232并承载物品200的一侧，同时一叉条4231插入到插入区434中使得物品200的另一侧承载于输送带431上，藉由输送带431的转动而带动物品200完全承载于输送带431上而输出；拿取输出装置4由于具有升降机构41、伸缩机构42及输送机构43，伸缩机构42在升降机构41的作用下可在竖直方向作升降运动，伸缩机构42的水平驱动组件422驱动机械手421在水平方向作伸缩运动(即：水平方向往复运动)，从而使得与机械手421连接的呈叉状结构的拿取叉423也在平方向作伸缩运动，当需要拿取物品200时，升降机构41及伸缩机构42在人机交互装置5的控制下，使得拿取叉423移动并伸出至位于物品200所在的存储格21的底部下方，随着升降机构41的继续工作，拿取叉423将插入存储格21的底部的开槽211中并继续上升，从而拿取叉423将存储格21内存放的物品200拿取住，随后伸缩机构42藉由机械手421而带动拿取叉423作收缩运动，从而使得拿取叉423上物品200远离存储格21，同时在升降机构41的升降作用下，拿取有物品200的拿取叉423被升降至承载辊433的上方，随着拿取叉423的下降，承载辊433的顶部将逐步的插入拿取叉423的叉条4231之间的空隙4232并与拿取叉423上的物品200接触，随着拿取叉423的继续下降，承载辊433的顶部将替换拿取叉423而将承载物品200的一侧，同时物品200的另一侧承载于输送带431上，此时物品200被输送带431及承载辊433所共同承载，拿取叉423不再承载物品200，藉由输送带431的转动而带动物品200逐步完全承载于输送带431上而输出，从而完成物品的自动拿取和输出；另，由于机械手421呈弯折结构且拿取叉423是连接于机械手421的侧面上的，使得拿取叉423与机械手421及水平驱动组件422之间形成空间的错位，进而使得拿取叉423具有足够的活动空间来拿取存储格21上物品，使得拿取叉423的伸缩运动更为顺畅和协调，并且其拿取的物品在移动的过程中也不易与其它部件进行碰撞提高了本实用新型拿取输出装置4拿取物品的稳定性；同时，机械手421的弯折设计，使得拿取叉423的叉条4231能顺畅且巧妙的插入插入区434中，也使得承载辊433的顶部能顺畅且巧妙的插入拿取叉423的空隙4232中，从而顺畅的实现物品200从拿取叉423上转移至输送带431及承载辊433上，实现物品的输出；综上可知，本实用新型的拿取输出装置4及具有该拿取输出装置4的智能售货设备100结构设计简单且拿取方便。

如图2所示，较佳者，本实用新型的升降驱动组件411包括升降马达4111、螺杆4112及螺母4113，所述升降马达4111与所述人机交互装置5电性连接，所述升降马达4111的输出端与所述螺杆4112的下端连接，所述螺杆4112的上端与所述存储箱2枢接，所述螺母4113呈啮合的套设于所述螺杆4111外，所述螺杆4111呈竖直的位于所述存储箱2的中心处，所述承载台412与所述螺母4113固定连接。

如图1及图2所示，较佳者，所述储存箱2呈圆筒结构，所述存储格21以所述存储箱2的转动中心为圆心呈等间距且分层的固定于所述存储箱2上；呈圆形结构的存储箱2配合存储格21的等间距且分层的分布，使得本实用新型的存储箱能设置较多的存储格21，从而增加了本实用新型存储物品的数量，由于采用分层存储，不同的存储格21可存储不同的物品，进而也增加了本实用新型存储物品的种类。

如图1所示，较佳者，所述智能售货设备100还包括呈透明结构的外壳6，所述外壳6套设于所述存储箱2外并与所述安装箱1连接；藉由该透明结构的外壳6，能有效的看见智能售货设备100内部的运行状况，提高本实用新型的吸引力；同时还可在存储箱2上设置装饰性的海报、灯具等，进一步的增加本实用新型的吸引力。

如图2及图5所示，较佳者，所述输送带驱动组件432包括输送马达(图中为示)、主动轮4321及从动轮4322，所述主动轮4321及从动轮4322呈转动的连接于所述安装箱1内，所述输送带431缠绕于所述主动轮4321及从动轮4322上，所述主动轮4321与所述输送马达的输出端连接，所述输送马达与所述人机交互装置5电性连接，输送马达驱动主动轮4321转动，主动轮4321藉由输送带431而带动从动轮4322转动，从而实现输送带431的运动，进而实现物品200的输送；采用输送带431式的输送方式作为输送带驱动组件432，皮实耐用且成本低，具有较强的实用性。

结合图1及图2所示，较佳者，所述固定箱3对应所述出货口11设置有取货格31，所述固定箱3于所述取货格外31设有推拉门32。

结合图1所示，本实用新型的智能售货设备100在销售食品时，存储箱2内还设置有制冷装置，用于对储存格21上的物品(即:食品)进行保鲜；为了便于对所有的食品进行加热，本实用新型的智能售货设备100还设置有微波炉，该微波炉设置与固定箱3上。

如图5所示，较佳者，本发明的智能售货设备100还包括限位件44，所述限位件44安装于所述安装箱1内，所述限位件44具有呈台阶结构的限位台441，所述限位台低于所述承载辊433；当拿取叉423上物品被承载辊433和输送带431承载后，拿取叉423与该限位台441的底面4411相抵触，底面4411有效的防止了拿取叉423的继续下降；同时，限位台411的侧面4412能有效对拿取叉423下降至承载辊433处的过程中进行有效的导向，从而使得拿取叉423的叉条4231能有效的插入到插入区434内及承载辊433能有效的插入到空隙4232，使得拿取叉423在传递物品200至输送带431和承载辊433上时不会与输送带431及承载辊433发生接触，确保了物品传递的成功。

结合图1-图5所示，由于本实用新型拿取输出装置4及具有该拿取输出装置4的智能售货设备100具有升降机构41、伸缩机构42及输出机构43，伸缩机构42在升降机构41的作用下可在竖直方向作升降运动，伸缩机构42的水平驱动组件422驱动机械手421在水平方向作伸缩运动(即：水平方向往复运动)，从而使得与机械手421连接的呈叉状结构的拿取叉423也在平方向作伸缩运动，当需要拿取物品200时，升降机构41及伸缩机构42在人机交互装置5的控制下，使得拿取叉423移动并伸出至位于物品200所在的存储格21的底部下方，随着升降机构41的继续工作，拿取叉423将插入存储格21的底部的开槽211中并继续上升，从而拿取叉423将存储格21内存放的物品200拿取住，随后伸缩机构42藉由驱动机械手421而带动拿取叉423作收缩运动，从而使得拿取叉423上物品远离存储格21，同时在升降机构41的升降作用下，拿取有物品200的拿取叉423下降至承载辊433的上方，随着拿取叉423的下降，承载辊433的顶部将逐步的插入拿取叉423的叉条4231之间的空隙4232并与拿取叉423上的物品200接触，随着拿取叉423的继续下降，承载辊433的顶部将替换拿取叉423而承载物品200的一侧，同时物品200的另一侧承载于输送带431上，此时物品200被输送带431及承载辊433所共同承载，拿取叉423不再承载物品200，藉由输送带431的转动而带动物品200逐步完全承载于输送带431上而输出，从而完成物品的自动拿取和输出，结构设计简单且拿取方便。

另，本实用新型所涉及的人机交互装置5具体结构及工作原理，均为本领域普通技术人员所熟知的，在此不再作详细的说明。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。