CN106981136A - 一种自动贩卖机的旋转取货机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动贩卖机的旋转取货机构，包括支撑板，支撑板左右两侧分别设置有左端位置传感器和右端位置传感器，支撑板中下部设置有大臂电机安装板和大臂固定板，大臂电机固定在大臂电机安装板上，大臂电机的前出轴与大臂相连接，大臂与大臂固定板通过大臂复位块相连接，大臂下方设置有大臂复位传感器，大臂上方设置有小臂复位传感器，大臂前端设置有侧U型槽，侧U型槽顶部设置有小臂电机，小臂安装在侧U型槽内并与小臂电机的前出轴固定，小臂后端设置有小臂复位块，小臂中间设置有孔道，小臂前端安装有吸盘，气管通过孔道与吸盘相连接。本发明用于高堆积密度货物的抓取，通过旋转大臂与小臂，可抓取不同位置的货物，可靠性好。

Description

一种自动贩卖机的旋转取货机构
技术领域
本发明属于自动贩卖机取货机构的技术领域，具体涉及一种自动贩卖机的旋转取货机构。
背景技术
自动贩卖机是商业自动化的常用设备，是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。传统的小型贩卖机一般都是通过“电机+弹簧”的方式进行取货，但是这种取货方式兼容性差，机器的成本和货架的尺寸基本成正比，并且货架上的电机都需要布线，控制电路复杂，故障率高，安装维护成本也较高。
目前，市场上还出现了通过推板或皮带进行取货的机构，但是该机构只适用于可推动及外形规则的货物，对于太薄的货物或者外形不规则的货物则无法使用该机构进行取货，这就大大地限制了该取货机构的使用范围，而且该取货机构也不适用于高堆积密度货物，从而会导致货架的空间利用率低。因而有必要针对贩卖机的取物机构做进一步的研究和改进。
发明内容
基于以上的问题，本发明的目的在于针对上述的不足，提供一种自动贩卖机的旋转取货机构，以期望解决现有技术中贩卖机的取货机构兼容性差、控制电路复杂、安装维护成本高以及对货物的外形要求高和不适用于高堆积密度货物等的技术问题。
一种自动贩卖机的旋转取货机构，包括支撑板，支撑板左右两侧分别设置有左端位置传感器和右端位置传感器，支撑板中下部设置有大臂电机安装板和大臂固定板，大臂电机固定在大臂电机安装板上，大臂电机的前出轴与大臂相连接，大臂与大臂固定板通过大臂复位块相连接，大臂下方设置有大臂复位传感器，大臂上方设置有小臂复位传感器，大臂上方左右两侧设置有左端复位挡片和右端复位挡片，大臂前端设置有侧U型槽，侧U型槽顶部设置有小臂电机，小臂安装在侧U型槽内并与小臂电机的前出轴固定，小臂后端设置有小臂复位块，小臂中间设置有孔道，小臂前端安装有吸盘，气管通过孔道与吸盘相连接。
优选地，所述左端位置传感器和右端位置传感器的前端均高出左端复位挡片和右端复位挡片2-4mm。
优选地，所述侧U型槽后侧设置有通孔，小臂复位传感器的前端位于通孔内。
优选地，所述大臂复位传感器的前端与大臂复位块之间的距离以及小臂复位传感器的前端与小臂复位块之间的距离均为2-4mm。
优选地，所述小臂和侧U型槽前端下方分别设置有第一控制传感器和第二控制传感器。
优选地，所述吸盘为带缓冲的真空吸盘，吸盘的真空接口方向为水平方向或者垂直方向，吸盘头的材料为硅橡胶或者聚氨酯。
优选地，所述大臂电机和小臂电机均为带有编码器步进电机。
优选地，所述左端位置传感器、右端位置传感器、大臂复位传感器和小臂复位传感器均为金属传感器。
优选地，所述第一控制传感器和第二控制传感器均为行程开关。
本发明的有益效果：旋转取货机构由大臂和小臂组成，通过旋转大臂与小臂，可使大臂和小臂在空间中呈现不同的取货“姿势”，从而能够抓取不同位置的货物，灵活性高；采用真空的方式进行货物的抓取，解决了现有技术中贩卖机的取物机构对货物的大小及外形要求高的技术问题，适用于不同规格及高堆积密度货物的抓取，兼容性好，适用范围更加广泛；吸盘为带缓冲的真空吸盘，可以减少吸盘与货物接触时造成激烈的冲击，对货物有一定的保护作用，吸盘头的材料为硅橡胶或者聚氨酯，都是比较柔软的材料，且强度也较大，这一方面保证了吸盘与货物接触的密封性，另一方面也保证了吸盘的耐用性；小臂下方设置有第一控制传感器，可防止发生取货机构抓取过程中过分挤压货物而造成损坏的情况，侧U型槽前端下方设置有第二控制传感器，可防止发生由于软件的原因而造成取货机构损坏的情况；大臂电机和小臂电机均为带有编码器步进电机，并设置有左端位置传感器、右端位置传感器、大臂复位传感器和小臂复位传感器，可准确控制大臂和小臂在空间的位置状态，从而保证了取货的准确性和稳定性。
附图说明
图1为本发明一种自动贩卖机的旋转取货机构的结构示意图。
图2为本发明一种自动贩卖机的旋转取货机构的左视图。
图3为本发明一种自动贩卖机的旋转取货机构的右视图。
图4为本发明一种自动贩卖机的旋转取货机构的俯视图。
图中标号说明如下：1-支撑板，2-左端位置传感器，3-右端位置传感器，4-大臂电机安装板，5-大臂固定板，6-大臂电机，7-大臂，8-大臂复位块，9-大臂复位传感器，10-小臂复位传感器，11-左端复位挡片，12-右端复位挡片，13-侧U型槽，14-小臂电机，15-小臂，16-小臂复位块，17-孔道，18-吸盘，19-气管，20-第一控制传感器，21-第二控制传感器，22-吸盘头。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1、图2、图3和图4分别为本发明一种自动贩卖机的旋转取货机构的结构示意图、左视图、右视图和俯视图，包括支撑板1，支撑板1左右两侧分别设置有左端位置传感器2和右端位置传感器3，旋转取货机构只能在左端位置传感器2和右端位置传感器3之间进行运动，从而可以保证旋转取货机构与支撑板1之间不会发生碰撞而造成损坏的情况。支撑板1中下部设置有大臂电机安装板4和大臂固定板5，大臂电机6固定在大臂电机安装板4上，大臂电机6的前出轴与大臂7相连接，大臂电机6的旋转会带动大臂7一起旋转，这样使得大臂7能够在空间中呈现不同的取货“姿势”，从而能够抓取不同位置的货物。大臂7与大臂固定板5通过大臂复位块8相连接，大臂7下方设置有大臂复位传感器9，大臂复位传感器9为金属传感器，检测的最大距离为5mm，大臂复位传感器9的前端与大臂复位块8之间的距离为2-4mm，既可以保证大臂复位块8被大臂复位传感器9检测到，又可以保证大臂复位块8不会与大臂复位传感器9发生干涉，从而保证大臂7复位的可靠性。大臂7上方设置有小臂复位传感器10，大臂7上方左右两侧设置有左端复位挡片11和右端复位挡片12，大臂7前端设置有侧U型槽13，侧U型槽13顶部设置有小臂电机14，小臂15安装在侧U型槽13内并与小臂电机14的前出轴固定，小臂电机14的旋转会带动小臂15一起旋转，这样使得小臂15能够在空间中呈现不同的取货“姿势”，从而能够抓取不同位置的货物，小臂15后端设置有小臂复位块16，小臂15中间设置有孔道17，小臂15前端安装有吸盘18，气管19通过孔道17与吸盘18相连接。
所述左端位置传感器2和右端位置传感器3均为金属传感器，检测的最大距离为5mm，左端位置传感器2和右端位置传感器3的前端均比左端复位挡片11和右端复位挡片12的安装位置高出2-4mm，既可以保证左端复位挡片11和右端复位挡片12被左端位置传感器2和右端位置传感器3检测到，又可以保证左端复位挡片11和右端复位挡片12不会与左端位置传感器2和右端位置传感器3发生干涉，从而保证左右两端位置复位的可靠性。
所述侧U型槽13后侧设置有通孔，小臂复位传感器10的前端位于通孔内，小臂复位传感器10为金属传感器，检测的最大距离为5mm，小臂复位传感器10的前端与小臂复位块16之间的距离为2-4mm，既可以保证小臂复位块16被小臂复位传感器10检测到，又可以保证小臂复位块16不会与小臂复位传感器10发生干涉，从而保证小臂15复位的可靠性。
所述小臂15和侧U型槽13前端下方分别设置有第一控制传感器20和第二控制传感器21，第一控制传感器20和第二控制传感器21均为行程开关，第一控制传感器20的作用是取货过程中，取货机构在控制系统的作用下随上下运动机构往下运动，吸盘18与货物接触的过程，吸盘18与第一控制传感器20之间的距离会不断减少，当吸盘18与第一控制传感器20发生相互接触时，控制系统发出指令让上下运动机构停止继续往下运动并立即开始往上运动，从而可防止发生取货机构抓取过程中过分挤压货物而造成损坏的情况；第二控制传感器21的作用是由于软件发生错误，取货机构会先去抓取后排的货物，但是前排的货物比后排的高，取货机构在控制系统的作用下随上下运动机构往下运动时，第二控制传感器21与先与货物发生接触，控制系统发出指令让上下运动机构停止继续往下运动并立即开始往上运动，从而可防止发生由于软件的原因而造成取货机构与货物之间过度的挤压而损坏的情况。
所述吸盘18为带缓冲的真空吸盘，可以减少吸盘18与货物接触时造成激烈的冲击，对货物有一定的保护作用，吸盘18的真空接口方向为水平方向或者垂直方向，可以根据实际的情况来选择不同方向的真空接口，方便气管19的走向及安装，本实施例采用的是水平方向的真空接口，吸盘头22的材料为硅橡胶或者聚氨酯，都是比较柔软的材料，且强度也较大，这一方面保证了吸盘18与货物接触的密封性，另一方面也保证了吸盘18的耐用性。
所述大臂电机6和小臂电机14均为带有编码器步进电机，可以精确地控制大臂7和小臂15在空间的位置状态，呈现不同的取货“姿势”，从而保证了取货的准确性和稳定性。
本发明的工作原理：先将旋转取货机构通过支撑板1安装在上下及左右运动机构上，并将气管19与真空设备进行连接。首先，旋转取货机构先随着上下及左右运动机构上升至设备的最高处中间位置，大臂7和小臂15在控制系统的作用下开始同时进行各自的复位，大臂电机6的旋转带动大臂7一起旋转，大臂7下方的大臂复位传感器9也会沿着大臂复位块8做旋转运动，当大臂复位传感器9到达大臂复位块8的零点位置时，控制系统会发出指令让大臂电机6停止旋转运动，同理，小臂电机14的旋转带动小臂15一起旋转，小臂复位块16也会沿着小臂复位传感器10做旋转运动，当小臂复位块16的零点位置到达小臂复位传感器10时，控制系统会发出指令让小臂电机14停止旋转运动，从而大臂7和小臂15完成了各自的复位。取货时，控制系统会根据货物所处的位置来控制旋转取货机构在左右运动机构上运动至所对应的位置并控制大臂电机6和小臂电机14同时进行旋转，大臂电机6的旋转会带动大臂7一起旋转，大臂电机6为带有编码器的步进电机，可以精确控制大臂电机6的旋转情况，从而使得大臂7能够在空间中呈现所需的取货“姿势”，同样，小臂电机14的旋转带动小臂15一起旋转，小臂电机14为带有编码器的步进电机，可以精确控制小臂电机14的旋转情况，从而使得小臂15能够在空间中呈现所需的取货“姿势”，左端位置传感器2和右端位置传感器3为旋转取货机构能够安全运动的最左端位置和最右端位置，然后旋转取货机构会随着上下运动机构逐渐下降，与此同时，真空设备在控制系统的作用下开始工作，当吸盘头22与货物发生相互接触时，吸盘18与气管19的气压会逐渐下降至一定的数值，此时吸盘头22与货物会较为牢固地贴紧在一起，吸盘18与货物接触的过程中，吸盘18与第一控制传感器20之间的距离会不断减少，当吸盘18与第一控制传感器20发生相互接触时，控制系统发出指令让上下运动机构停止继续往下运动并立即开始往上运动，吸盘18也会跟随旋转取物机构往上运动并将货物取出。
卸货时，控制系统会根据货物出口的位置来控制旋转取货机构在左右运动机构上运动至所对应的位置并控制大臂电机6和小臂电机14同时进行旋转，大臂电机6的旋转会带动大臂7一起旋转，大臂电机6为带有编码器的步进电机，可以精确控制大臂电机6的旋转情况，从而使得大臂7能够在空间中呈现所需的卸货“姿势”，同样，小臂电机14的旋转带动小臂15一起旋转，小臂电机14为带有编码器的步进电机，可以精确控制小臂电机14的旋转情况，从而使得小臂15能够在空间中呈现所需的卸货“姿势”，然后旋转取货机构会随着上下运动机构逐渐下降至设定卸货的高度位置，真空设备在控制系统的作用下关闭，并接通大气，吸盘18与气管19的气压会逐渐上升，当气压上升至大气压时，货物由于自身的重量而掉落到指定的位置，至此完成了一次完整的卸货过程。
本发明旋转取货机构由大臂7和小臂15组成，通过旋转大臂7与小臂15，可使大臂7和小臂15在空间中呈现不同的取货“姿势”，从而能够抓取不同位置的货物，灵活性高；采用真空的方式进行货物的抓取，解决了现有技术中贩卖机的取物机构对货物的大小及外形要求高的技术问题，适用于不同规格及高堆积密度货物的抓取，兼容性好，适用范围更加广泛；吸盘18为带缓冲的真空吸盘，可以减少吸盘18与货物接触时造成激烈的冲击，对货物有一定的保护作用，吸盘头22的材料为硅橡胶或者聚氨酯，都是比较柔软的材料，且强度也较大，这一方面保证了吸盘18与货物接触的密封性，另一方面也保证了吸盘18的耐用性；小臂7下方设置有第一控制传感器20，可防止发生取货机构抓取过程中过分挤压货物而造成损坏的情况，侧U型槽13前端下方设置有第二控制传感器21，可防止发生由于软件的原因而造成取货机构损坏的情况；大臂电机6和小臂电机14均为带有编码器步进电机，并设置有左端位置传感器2、右端位置传感器3、大臂复位传感器9和小臂复位传感器10，可准确控制大臂7和小臂15在空间的位置状态，从而保证了取货的准确性和稳定性。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自动贩卖机的旋转取货机构，其特征在于：包括支撑板，支撑板左右两侧分别设置有左端位置传感器和右端位置传感器，支撑板中下部设置有大臂电机安装板和大臂固定板，大臂电机固定在大臂电机安装板上，大臂电机的前出轴与大臂相连接，大臂与大臂固定板通过大臂复位块相连接，大臂下方设置有大臂复位传感器，大臂上方设置有小臂复位传感器，大臂上方左右两侧设置有左端复位挡片和右端复位挡片，大臂前端设置有侧U型槽，侧U型槽顶部设置有小臂电机，小臂安装在侧U型槽内并与小臂电机的前出轴固定，小臂后端设置有小臂复位块，小臂中间设置有孔道，小臂前端安装有吸盘，气管通过孔道与吸盘相连接。
2.如权利要求1所述的一种自动贩卖机的旋转取货机构，其特征在于：所述左端位置传感器和右端位置传感器的前端均高出左端复位挡片和右端复位挡片2-4mm。
3.如权利要求1所述的一种自动贩卖机的旋转取货机构，其特征在于：所述侧U型槽后侧设置有通孔，小臂复位传感器的前端位于通孔内。
4.如权利要求1所述的一种自动贩卖机的旋转取货机构，其特征在于：所述大臂复位传感器的前端与大臂复位块之间的距离以及小臂复位传感器的前端与小臂复位块之间的距离均为2-4mm。
5.如权利要求1所述的一种自动贩卖机的旋转取货机构，其特征在于：所述小臂和侧U型槽前端下方分别设置有第一控制传感器和第二控制传感器。
6.如权利要求1所述的一种自动贩卖机的旋转取货机构，其特征在于：所述吸盘为带缓冲的真空吸盘，吸盘的真空接口方向为水平方向或者垂直方向，吸盘头的材料为硅橡胶或者聚氨酯。
7.如权利要求1所述的一种自动贩卖机的旋转取货机构，其特征在于：所述大臂电机和小臂电机均为带有编码器步进电机。
8.如权利要求1所述的一种自动贩卖机的旋转取货机构，其特征在于：所述左端位置传感器、右端位置传感器、大臂复位传感器和小臂复位传感器均为金属传感器。
9.如权利要求5所述的一种自动贩卖机的旋转取货机构，其特征在于：所述第一控制传感器和第二控制传感器均为行程开关。
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