CN108765728A - 用于多功能自动售卖机的机械手装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于商场、超市、车站、机场、办公楼、药店等场所的自动售卖设备物料传输的解决方案，可以运送餐盒，日常用品，零食、药品等，可以实现售卖机的自动高效上货，替代普通售卖机人工上货的方式，从而更加全面的实现全自动无人售卖的商业模式。本发明主要为售卖机的上下料所使用的机构，重点突出新型结构的上下料方案。设备上下料机械结构简单，可以实现升降横移两个方向运动。

Description

用于多功能自动售卖机的机械手装置
技术领域
本发明涉及一种用于多功能自动售卖机的机械手装置。本发明还涉及包括该机械手装置的多功能自动售卖机，和用于驱动该机械手装置的平台的方法。
背景技术
中国专利申请CN201310245499公开了一种自动售餐机的组成及物料传送方式，并给出了具体实例，该自动售餐机可以实现内部物料传送。但该现有技术在具有可以通过机械结构的运动实现自动上货及出货的特点的同时，也有如下缺点：
-机械结构复杂；
-电机与横梁一同移动，受力不稳定。
发明内容
随着生活节奏的加快以及技术的进步，人们对自动售卖设备的效率提出了更高的要求，特别是对商品的取放速度要求越来越高，因此，本发明设计了一种用于多功能自动售卖设备上货和出货的机械手装置的解决方案，该方案可以实现高速度取放物品，具有如下优点：
1)电机下置，受力均衡。
2)两个方向运动由一根皮带传动完成，结构稳定。
根据本发明的一个方面，提供了用于多功能售卖机的一种机械手装置，其中所述多功能售卖机包括：
货架，
触摸屏，用于供购买者在其上选购物品和/或进行支付，
出货口，其中机械手将货物送到出货口，供购买者取走，
上货传送皮带，通过其将货物传送到多功能售卖机内部，再利用机械手把货物夹持运送到货架上，
其特征在于所述机械手装置包括：
安装在平台上的所述机械手，用于夹持运送物料，
机械手机架，其包括：
右侧立柱，
左侧立柱，
上下运动横梁，右侧立柱与左侧立柱配合支撑上下运动横梁的两端，
右侧电机，
左侧电机，
安装在上下运动横梁上的所述平台，用于相对于上下运动横梁做水平运动，
分别设置在左侧立柱的两端的第一同步带轮和第二同步带轮，
分别设置在右侧立柱的两端的第三同步带轮与第四同步带轮，
分别设置在上下运动横梁的两端的上侧和下侧的第五同步带轮、第六同步带轮、第七同步带轮、第八同步带轮，
其中，上述各部分的设置适于使一根皮带从平台开始，顺时针依次穿过第六同步带轮、第三同步带轮、第四同步带轮、第七同步带轮、第八同步带轮、第二同步带轮、第一同步带轮、第五同步带轮，而回到平台。
根据本发明的另一个方面，提供了驱动上述的机械手装置的上述平台的方法，其特征在于包括：
通过使左侧电机正转并使右侧电机不动，使平台做沿45°左上的运动；
通过使左侧电机反转并使右侧电机不动，使平台做沿45°右下的运动；
通过使左侧电机不动并使右侧电机正转，使平台做沿45°左下的运动；
通过使左侧电机不动并使右侧电机反转，使平台做沿45°右下的运动；
通过使左侧电机正转并使右侧电机正转，使平台做沿水平向左的运动；
通过使左侧电机正转并使右侧电机反转，使平台做竖直向上的运动；
通过使左侧电机反转并使右侧电机正转，使平台做竖直向下的运动；
通过使左侧电机反转并使右侧电机反转，使平台做沿水平向右的运动，
其中，根据右手螺旋定则，设定逆时针转动方向为正转方向。
根据本发明的又一个方面，提供了包括上述机械手装置的多功能自动售卖机。
附图说明
图1是采用了根据本发明的一个实施例的机械手装置的多功能售卖机的正面立体图。
图2是根据本发明的一个实施例的用于多功能售卖机的机械手机架的运动结构图。
图3是根据本发明的一个实施例的用于多功能售卖机的机械手装置的正视图。
图4是根据本发明的一个实施例的机械手装置的结构运动简图。
具体实施方式
本发明提供了一种适合应用在大商场、车站、办公楼等公共场合的多功能自动售卖机的机械手装置，其为该售卖机提供了上下货解决方案。根据本发明的用于多功能售卖机的机械手装置的技术方案，通过其新颖的机械结构设计，实现了机械手装置的快速稳定的运动，从而实现自动无人售卖餐食与日用品的功能。
如上所述，相关现有技术CN201310245499的解决方案具有缺点，包括：1)机械结构复杂；2)电机与横梁一同移动，受力和结构不稳定。
针对现有技术的这些问题，本发明提出了本发明的方案，其在保持了现有技术的各种功能的同时，克服了现有技术的上述缺点。
如图1所示的是采用了根据本发明的一个实施例的机械手装置的多功能售卖机的立体图，其中，该多功能售卖机包括货架101与机械手机架105，102为触摸屏，可以在此上面选择需要选购的物品及进行支付。103为出货口，机械手208(图2)将货物送到此处，供购买者取走。104为上货传送皮带，通过此皮带将货物传入设备内部，再利用机械手208把货物夹持运送到货架101上。
图2是根据本发明的一个实施例的用于诸如图1所示的多功能售卖机的机械手机架(105)运动结构图。其中，标号201为右侧立柱，与左侧立柱205配合，支起上下运动横梁204的两端。202为右侧电机，其安装在右侧立柱201上，203为与右侧电机202直接连接的减速机，207为左侧电机，其安装在左侧立柱205上，206为与左侧电机207直接连接的减速机，209为在上下运动横梁204上做水平运动的平台，在平台209上安装有机械手208，用于夹持运送物料。
图3是图2所示的用于售卖机的机械手装置的正视图。其中，标号301为竖直拖链，其一端固定在左侧立柱205上，另一端与上下运动横梁204连接。竖直拖链301的内部用于穿入机械手装置所使用的电缆。302为水平拖链，其一端固定在横梁204上，另一端固定在运动平台209上，水平拖链302的内部用于穿入机械手装置所使用的电缆。
图4是图2和图3所示的机械手装置的结构运动简图。图4中除平台209做平动之外，其他部分均做转动运动。其中标号403为左侧电机207的安装位置，404为右侧电机202的安装位置，根据右手螺旋定则，设定逆时针方向为正方向，黑色线条表示皮带。
标号401与403为设置在左侧立柱205的两端的同步带轮，407与404为设置在右侧立柱201的两端的同步带轮，这些带轮均用于两端支撑。同步带轮402、406、408、409为固定在横梁204的两端的四个同步带轮。皮带从运动平台209开始，顺时针依次穿过同步带轮406、407、404、408、409、403、401、402，最终回到运动平台209。通过表1中左侧和右侧电机的运动与平台209的运动的关系，来控制左侧和右侧电机的运动，从而使平台209能够运动到任意位置。
平台209的不同运动模式可以根据表1实现：
表1
例如，当左侧电机正向转动并且右侧电机不动时，由皮带的传动，横梁204向上运动，与209平台相连接的皮带相对于横梁204是向左运动，因此会形成45°左上的合成运动。同理其他运动均为两个电机的合成运动结果。
根据本发明的此方案中，电机下置，结构稳定，电机不跟随结构部件运动，增加了系统的稳定性。

Claims (10)

1.用于多功能售卖机的机械手装置，其中所述多功能售卖机包括：
货架(101)，
触摸屏(102)，用于供购买者在其上选购物品和/或进行支付，
出货口(103)，其中机械手(208)将货物送到出货口(103)，供购买者取走，
上货传送皮带(104)，通过其将货物传送到多功能售卖机内部，再利用机械手(208)把货物夹持运送到货架(101)上，
其特征在于所述机械手装置包括：
安装在平台(209)上的所述机械手(208)，用于夹持运送物料，机械手机架(105)，其包括：
右侧立柱(201)，
左侧立柱(205)，
上下运动横梁(204)，右侧立柱(201)与左侧立柱(205)配合支撑上下运动横梁(204)的两端，
右侧电机(202)，
左侧电机(207)，
安装在上下运动横梁(204)上的所述平台(209)，用于相对于上下运动横梁(204)做水平运动，
分别设置在左侧立柱(205)的两端的第一同步带轮(401)和第二同步带轮(403)，
分别设置在右侧立柱(201)的两端的第三同步带轮(407)与第四同步带轮(404)，
分别设置在上下运动横梁(204)的两端的上侧和下侧的第五同步带轮(402)、第六同步带轮(406)、第七同步带轮(408)、第八同步带轮(409)，
其中，上述各部分的设置适于使一根皮带从平台(209)开始，顺时针依次穿过第六同步带轮(406)、第三同步带轮(407)、第四同步带轮(404)、第七同步带轮(408)、第八同步带轮(409)、第二同步带轮(403)、第一同步带轮(401)、第五同步带轮(402)，而回到平台(209)。
2.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于：
根据右手螺旋定则，设定逆时针转动方向为正转方向，按照左侧电机和右侧电机的运转，平台(209)具有如下运动模式：
3.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于进一步包括：
竖直拖链(301)，其一端固定在左侧立柱(205)上，另一端与上下运动横梁(204)连接，竖直拖链(301)的内部用于穿入机械手装置所使用的电缆，
水平拖链(302)，其一端固定在上下运动横梁(204)上，另一端固定在平台(209)上，水平拖链(302)的内部用于穿入机械手装置所使用的电缆。
4.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于进一步包括：
与右侧电机(202)连接的第一减速机(203)，
与左侧电机(207)连接的第二减速机(206)。
5.一种多功能售卖机，其特征在于包括：
货架(101)，
触摸屏(102)，用于供购买者在其上选购物品和/或进行支付，
出货口(103)，机械手(208)将货物送到出货口(103)，供购买者取走，
上货传送皮带(104)，通过其将货物传送到多功能售卖机内部，再利用机械手(208)把货物夹持运送到货架(101)上，
机械手装置，所述机械手装置包括：
右侧立柱(201)，
左侧立柱(205)，
上下运动横梁(204)，右侧立柱(201)与左侧立柱(205)配合支撑上下运动横梁(204)的两端，
右侧电机(202)，
左侧电机(207)，
安装在上下运动横梁(204)上的平台(209)，用于相对于上下运动横梁(204)做水平运动，
安装在平台(209)上的机械手(208)，用于夹持运送物料，
分别设置在左侧立柱(205)的两端的第一同步带轮(401)和第二同步带轮(403)，
分别设置在右侧立柱(201)的两端的第三同步带轮(407)与第四同步带轮(404)，
分别设置在上下运动横梁(204)的两端的上侧和下侧的第五同步带轮(402)、第六同步带轮(406)、第七同步带轮(408)、第八同步带轮(409)，
其中，上述各部分的设置适于使一根皮带从平台(209)开始，顺时针依次穿过第六同步带轮(406)、第三同步带轮(407)、第四同步带轮(404)、第七同步带轮(408)、第八同步带轮(409)、第二同步带轮(403)、第一同步带轮(401)、第五同步带轮(402)，而回到平台(209)。
6.根据权利要求5所述的多功能售卖机，其特征在于所述机械手装置进一步包括：
竖直拖链(301)，其一端固定在左侧立柱(205)上，另一端与上下运动横梁(204)连接，竖直拖链(301)的内部用于穿入机械手装置所使用的电缆，
水平拖链(302)，其一端固定在上下运动横梁(204)上，另一端固定在平台(209)上，水平拖链(302)的内部用于穿入机械手装置所使用的电缆。
7.根据权利要求5所述的多功能售卖机，其特征在于所述机械手装置进一步包括：
与右侧电机(202)连接的第一减速机(203)，
与左侧电机(207)连接的第二减速机(206)。
8.驱动根据权利要求1所述的机械手装置的平台(209)的方法，其特征在于包括：
通过使左侧电机正转并使右侧电机不动，使平台做沿45°左上的运动；
通过使左侧电机反转并使右侧电机不动，使平台做沿45°右下的运动；
通过使左侧电机不动并使右侧电机正转，使平台做沿45°左下的运动；
通过使左侧电机不动并使右侧电机反转，使平台做沿45°右下的运动；
通过使左侧电机正转并使右侧电机正转，使平台做沿水平向左的运动；
通过使左侧电机正转并使右侧电机反转，使平台做竖直向上的运动；
通过使左侧电机反转并使右侧电机正转，使平台做竖直向下的运动；
通过使左侧电机反转并使右侧电机反转，使平台做沿水平向右的运动，
其中，根据右手螺旋定则，设定逆时针转动方向为正转方向。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述机械手装置进一步包括：
竖直拖链(301)，其一端固定在左侧立柱(205)上，另一端与上下运动横梁(204)连接，竖直拖链(301)的内部用于穿入机械手装置所使用的电缆，
水平拖链(302)，其一端固定在上下运动横梁(204)上，另一端固定在平台(209)上，水平拖链(302)的内部用于穿入机械手装置所使用的电缆。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述机械手装置进一步包括：
与右侧电机(202)连接的第一减速机(203)，
与左侧电机(207)连接的第二减速机(206)。
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