CN109523703A - 自动售货机及其货物搬运机构 - Google Patents

Abstract

本公开涉及自动售货机及其货物搬运机构，所述货物搬运机构包括机械手(1)和移动单元，所述机械手(1)能够可释放地抓取物品，所述移动单元用于在储货架与出货位置之间移动所述机械手(1)，以将所述自动售货机中的所述储货架上的所述物品搬运至所述出货位置。通过上述技术方案，能够有效避免自动售货机中的物品直接从储货架上掉落所带来的物品破损的问题。

Description

自动售货机及其货物搬运机构

技术领域

本公开涉及自动售货技术领域，具体地，涉及一种自动售货机及其货物搬运机构。

背景技术

随着自动化及人工智能技术的发展，越来越多的机械设备能够代替人工进行生产及工作，且机械设备在作业过程中具有精度高、力度大等优点。

但在自动售货领域，常见的自动售货机中通常是通过挡在物品前的挡板的移动或放下，以控制物品的售出。当用户购买物品后，该物品前的挡板移动或放下，物品直接从储货架上掉落并从出货口落出，这种售货方式易造成物品摔坏。有鉴于此，将机械手应用到自动售货机中，能够有效避免自动售货机中的物品直接从储货架上掉落所带来的物品破损的问题，将物品放置更加准确、安全，使物品在售出的过程中不易摔坏，增强物品的安全性，同时减少工作人员的工作强度。

发明内容

本公开的目的是提供一种自动售货机及其货物搬运机构，通过该货物搬运机构能够有效避免自动售货机中的物品直接从储货架上掉落所带来的物品破损的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种自动售货机的货物搬运机构，所述货物搬运机构包括机械手和移动单元，所述机械手能够可释放地抓取物品，所述移动单元用于在储货架与出货位置之间移动所述机械手，以将所述自动售货机中的所述储货架上的所述物品搬运至所述出货位置。

可选地，所述机械手包括第一夹持件、第二夹持件、安装架、抓取驱动装置，所述第一夹持件设置有第一夹持端，所述第二夹持件设置有第二夹持端，所述第一夹持件和所述第二夹持件连接于所述安装架，且所述第一夹持件和所述第二夹持件中的至少一者铰接于所述安装架，所述驱动装置设置在所述安装架上，用于驱动所述第一夹持件和所述第二夹持件中的至少一者相对于其各自的铰接点转动，以使得所述第一夹持端和所述第二夹持端相互靠近或远离，从而夹持或释放所述物品。

可选地，所述第一夹持件和所述第二夹持件通过第一铰接轴铰接于所述安装架。

可选地，所述第一夹持件还设置有第一致动端，该第一致动端与所述第一夹持端相对，且所述第一铰接轴与所述第一夹持件的铰接点位于所述第一致动端和第一夹持端之间，所述第二夹持件还设置有第二致动端，该第二致动端与所述第二夹持端相对，且所述第一铰接轴与所述第二夹持件的铰接点位于所述第二致动端和第二夹持端之间，所述驱动装置同时作用于所述第一致动端和所述第二致动端，并驱动所述第一夹持件和所述第二夹持件绕所述第一铰接轴沿相反的方向相对或相向转动。

可选地，所述驱动装置与所述第一致动端和所述第二致动端之间设置有圆盘，所述驱动装置驱动该圆盘绕其中心轴线转动，所述圆盘上设置有均沿周向延伸的第一沟槽孔和第二沟槽孔，所述第一致动端设置有第一柱销，所述第二致动端设置有第二柱销，所述第一柱销配合在所述第一沟槽孔中且能够沿着所述第一沟槽孔滑动，所述第二柱销配合在所述第二沟槽孔中且能够沿着所述第二沟槽孔滑动，所述第一沟槽孔和所述第二沟槽孔分别位于所述圆盘的中心的两侧，沿所述圆盘的顺时针方向，所述第一沟槽孔、所述第二沟槽孔与所述圆盘的中心之间的距离均逐渐减小。

可选地，所述安装架上设置有第一行程开关，所述圆盘的外周间隔地设置有第一触碰凸起和第二触碰凸起，所述第一行程开关位于所述第一触碰凸起和所述第二触碰凸起之间，且所述第一触碰凸起和所述第二触碰凸起与所述第一行程开关的接触触发所述抓取驱动装置中断工作。

可选地，所述第一夹持端与所述第二夹持端之间设置有弹性夹紧结构。

可选地，所述第一夹持件包括通过第二铰接轴铰接在一起的第一段和第二段，所述第一夹持端设置于所述第一段的末端，所述第二夹持端设置于所述第二段的末端，所述机械手还包括弹性件，该弹性件连接在所述第一段和所述第二段之间，并为所述第一段提供朝向所述第二夹持端转动的弹力。

可选地，所述第一段和所述第二段之间设置有限制所述第一段相对于所述第二段的转动角度的限位结构，该限位结构包括相互配合的第三沟槽孔和第三柱销，所述第三沟槽孔设置于所述第一段和所述第二段中的一者，所述第三柱销设置于所述第一段和所述第二段中的另一者。

可选地，所述移动单元包括X方向移动机构、Y方向移动机构和Z方向移动机构，所述X方向移动机构、所述Y方向移动机构和所述Z方向移动机构驱动所述机械手分别沿X、Y、Z三个方向移动，其中，所述X、Y、Z三个方向彼此相互垂直。

可选地，所述移动单元包括载台，所述Y方向移动机构包括第一驱动装置和第一传动结构，所述机械手通过所述第一传动结构与所述载台连接，以通过所述第一驱动装置的驱动而沿所述Y方向在所述载台上移动。

可选地，所述第一传动结构包括相互啮合的第一齿轮和第一齿条，所述第一齿条设置在所述载台上且沿所述Y方向延伸，所述第一驱动装置设置在所述机械手上且构造为电机，所述第一齿轮与该电机的输出轴连接以通过所述电机的驱动而转动。

可选地，所述载台与所述机械手之间设置有Y向引导结构，该Y向引导结构包括相互配合的Y向导轨和Y向滑槽，所述Y向导轨设置在所述载台和所述机械手中的一者上，所述Y向滑槽设置在所述载台和所述机械手中的另一者上。

可选地，所述机械手上设置有Y向限位臂，所述载台上设置有用于限定所述机械手在Y方向上的最大行程的Y向行程开关，所述Y向限位臂能够与所述Y向行程开关接触以触发所述第一驱动装置中止工作。

可选地，所述X方向移动机构包括沿X向延伸的X支架、第二驱动装置和第二传动结构，所述载台通过所述第二传动结构与所述X支架连接，以通过所述第二驱动装置的驱动而沿所述X方向在所述X支架上移动。

可选地，所述第二传动结构包括相互啮合的第二齿轮和第二齿条，所述第二齿条设置在所述X支架上且沿所述X方向延伸，所述第二驱动装置设置在所述载台上且构造为电机，所述第二齿轮与该电机的输出轴连接以通过所述电机的驱动而转动。

可选地，所述载台与所述X支架之间设置有X向引导结构，该X向引导结构包括相互配合的X向导轨和X向滑槽，所述X向导轨设置在所述载台和所述X支架中的一者上，所述X向滑槽设置在所述载台和所述X之间中的另一者。

可选地，所述X支架上设置有用于限定所述载台在所述X方向上的最大行程的X向行程开关，所述载台沿所述X方向的两端能够与所述X向行程开关接触以触发所述第二驱动装置中止工作。

可选地，所述Z方向移动机构包括沿所述Z方向延伸的Z支架、第三驱动装置和第三传动结构，所述X支架通过所述第三传动结构与所述Z支架连接，以通过所述第三驱动装置的驱动而沿所述Z方向在所述Z支架上移动。

可选地，所述第三传动结构包括主动轮、从动轮和绕设在所述主动轮及所述从动轮上的传动带，所述主动轮和所述从动轮设置在所述Z支架上，所述X支架连接在所述传动带上，以通过所述传动带带动所述X支架沿所述Z方向移动。

可选地，所述X支架和所述Z支架之间设置有Z向引导结构，该Z向引导结构包括相互配合的Z向导轨和Z向滑槽，所述Z向导轨设置在所述X支架和所述Z支架中的一者，所述Z向滑槽设置在所述X支架和所述Z支架中的另一者。

可选地，所述Z支架上设置有用于限定所述X支架在所述Z方向上的最大行程的Z向行程开关，所述X支架沿所述Z方向的两端能够与所述Z向行程开关接触以触发所述第三驱动装置中止工作。

可选地，所述货物搬运机构还包括调整单元，该调整单元用于调整所述机械手抓取所述物品的角度。

可选地，所述载台包括平台主体和设置在该平台主体上的Y支架，所述第一传动结构设置在所述Y支架和所述机械手之间，所述调整单元设置在所述第一支架和所述平台主体之间。

可选地，所述调整单元包括转动传动结构和转动驱动装置，所述Y支架通过所述转动传动结构与所述平台主体连接，以通过转动驱动装置与所述机械手一起绕所述Y方向相对于所述平台主体转动。

可选地，所述转动传动结构包括相互啮合的第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮固设在所述Y支架上，所述转动驱动装置设置在所述平台主体上且构造为电机，所述第四齿轮与该电机的输出轴连接以通过所述电机的驱动而转动。

可选地，所述载台上靠近外侧边缘设置有检测装置，该检测装置设置为当检测到所述载台上方预定区域内存在所述物品时，触发所述机械手释放所夹持的物品。

可选地，所述货物搬运机构还包括设置于所述载台上的输送单元，该输送单元用于将位于所述出货位置的物品送至指定的取货位置。

可选地，所述输送单元包括皮带传送机构，该皮带传送机构中的皮带沿所述Y方向延伸。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种自动售货机，包括机体、设置在该机体中的储物架以及设置在所述机体下方的取货口，所述自动售货机还包括上述自动售货机的货物搬运机构，该货物搬运机构设置在所述机体中，所述出货位置位于所述取货口上方且靠近于所述取货口。

通过上述技术方案，本公开提供的自动售货机的货物搬运机构在使用时，首先通过移动单元将机械手移动至储货架上的物品所在的位置，机械手抓取物品，再通过移动单元将机械手移动至出货位置，机械手释放物品，从而完成自动售货机中的储货架上的物品的搬运。由于物品是在靠近取货口的出货位置被释放，下落高度明显小于直接从储货架直接下落到取货口的下落高度，因此通过这种货物搬运机构能够避免物品直接从储货架上掉落所带来的物品破损的问题，从而保护了物品的完整性；另外，该货物搬运机构可以搬运任意形态或形状的物品，不受物品重量及机构的限制，使得整个搬运过程简单可靠，可以应用到仓库中搬运货物，降低了工作人员的工作强度，同时降低了成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为本公开实施例所述的货物搬运机构的立体结构示意图；

图2为本公开实施例所述的货物搬运机构中的机械手的结构示意图；

图3为本公开实施例所述的货物搬运机构中的机械手安装于Y方向移动机构的立体结构示意图；

图4为本公开实施例所述的货物搬运机构中的Y方向移动机构安装于载台的立体结构示意图；

图5为图4中所示的货物搬运机构的仰视图，其中，示出了第二驱动装置；

图6为本公开实施例所述的货物搬运机构中的X方向移动机构安装于Z方向移动机构的立体结构示意图；

图7为本公开实施例所述的货物搬运机构中的机械手处于水平抓取物品状态下的立体结构示意图；

图8为本公开实施例所述的货物搬运机构中的机械手处于竖直抓取物品状态下的立体结构示意图。

附图标记说明

1-机械手，10-Y向限位臂，11-第一夹持件，111-第一夹持端，112-第一柱销，113-第一段，114-第二段，115-第三沟槽孔，116-第三柱销，12-第二夹持件，121-第二夹持端，122-第二柱销，13-安装架，14-抓取驱动装置，15-第一铰接轴，16-圆盘，161-第一沟槽孔，162-第二沟槽孔，163-第一触碰凸起，164-第二触碰凸起，17-第一行程开关，18-第二铰接轴，19-弹性件，2-X方向移动机构，21-X支架，22-第二驱动装置，23-第二齿轮，24-第二齿条，25-X向导轨，26-X向滑槽，27-X向行程开关，3-Y方向移动机构，31-Y支架，311-支撑块，312-支撑板，32-第一驱动装置，33-第一齿轮，34-第一齿条，35-Y向导轨，36-Y向滑槽，37-Y向行程开关，4-Z方向移动机构，41-Z支架，42-传动带，43-Z向导轨，44-Z向滑槽，5-载台，50-平台主体，51-引导板，61-转动驱动装置，62-第三齿轮，63-第四齿轮，7-检测装置，8-皮带传送机构，81-传送带，82-第四驱动装置。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应部件处于使用状态时在重力方向上相对的“上、下”，“外侧”指与储货架相对的一侧。另外，“第一、第二、第三、第四”等词的使用目的在于区分不同的部件，并不具有顺序性和重要性。在本公开中，“取货位置”和“出货位置”均是指相对于自动售货机的位置，其中，“取货位置”是指自动售货机的机体下方取货口的位置，“出货位置”是指位于自动售货机的取货口的上方且靠近取货口的位置。但上述词语仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。

根据本公开的具体实施方式，提供一种自动售货机的货物搬运机构，参考图1所示，该货物搬运机构包括机械手1和移动单元，机械手1能够可释放地抓取物品，移动单元用于在储货架与出货位置之间移动机械手1，以将自动售货机中的储货架上的物品搬运至出货位置。

通过上述技术方案，本公开提供的自动售货机的货物搬运机构在使用时，首先通过移动单元将机械手1移动至储货架上的物品所在的位置，机械手1抓取物品，再通过移动单元将机械手1移动至出货位置，机械手1释放物品，从而完成自动售货机中的储货架上的物品的搬运。由于物品是在靠近取货口的出货位置被释放，下落高度明显小于直接从储货架直接下落到取货口的下落高度，因此通过这种货物搬运机构能够有效避免物品直接从储货架上掉落所带来的物品破损的问题，从而保护了物品的完整性。

另外，本公开提供的货物搬运机构可以搬运任意形态或形状的物品，不受物品重量及机构的限制，使得整个搬运过程简单可靠，可以应用到仓库中搬运货物，降低了工作人员的工作强度，同时降低了成本。

下面将结合附图详细描述本公开的具体实施方式。

首先，结合图2和图3描述机械手1的具体结构。

在本公开提供的具体实施方式中，参考图2所示，机械手1可以包括第一夹持件11、第二夹持件12、安装架13、抓取驱动装置14，第一夹持件11设置有第一夹持端111，第二夹持件12设置有第二夹持端121，第一夹持件11和第二夹持件12连接于安装架13，且第一夹持件11和第二夹持件12中的至少一者铰接于安装架13，抓取驱动装置14设置在安装架13上，用于驱动第一夹持件11和第二夹持件12中的至少一者相对于其各自的铰接点转动，以使得第一夹持端111和第二夹持端121相互靠近或远离，从而夹持或释放物品。其中，第一夹持端111和第二夹持端121分别可以设置有彼此相对的夹持板，以增大与物品的接触面积。该夹持板可以是平直的直板，也可以是带有一定弧度的弯板。另外，为了防止物品因夹持力太大而发生变形或碎裂，可以在第一夹持端111和/或第二夹持端121设置缓冲结构，例如橡胶垫层。

机械手1可以以任意合适的方式配置和构造，基于上述结构，在本公开提供的第一种实施方式中，可以是第一夹持件11和第二夹持件12中的一者铰接于安装架13，第一夹持件11和第二夹持件中的另一者固定连接于安装架13，抓取驱动装置14驱动第一夹持件11和第二夹持件12中铰接于安装架13的一者相对于其铰接点转动，以使得第一夹持端111和第二夹持端121相互靠近或远离，从而夹持或释放物品。

在本公开提供的第二种实施方式中，第一夹持件11和第二夹持件12可以分别铰接于安装架13，且第一夹持件11和第二夹持件12具有各自的不相同的铰接点，抓取驱动装置14分别驱动第一夹持件11和第二夹持件12相对于其各自的铰接点转动，以使得第一夹持端111和第二夹持端121相互靠近或远离，从而夹持或释放物品。

在本公开提供的第三种实施方式中，参考图2所示，第一夹持件11和第二夹持件12通过第一铰接轴15铰接于安装架13，在这种情况下，第一夹持件11与第二夹持件12具有相同的铰接点，抓取驱动装置14同时驱动第一夹持件11和第二夹持件12相对于二者共同的铰接点转动，以使得第一夹持端111和第二夹持端121相互靠近或远离，从而夹持或释放物品。

其中，第一夹持件11还设置有第一致动端，该第一致动端与第一夹持端111相对，且第一铰接轴15与第一夹持件11的铰接点位于第一致动端和第一夹持端111之间，第二夹持件12还设置有第二致动端，该第二致动端与第二夹持端121相对，且第一铰接轴15与第二夹持件12的铰接点位于第二致动端和第二夹持端121之间，抓取驱动装置14同时作用于第一致动端和第二致动端，并驱动第一夹持件11和第二夹持件12绕第一铰接轴15沿相反的方向相对或相向转动。第一夹持件11和第二夹持件12绕第一铰接轴15沿相反的方向相对转动时，第一夹持端111和第二夹持端121相互靠近，从而夹持物品；第一夹持件11和第二夹持件12绕第一铰接轴15沿相反的方向相向转动时，第一夹持端111和第二夹持端121相互远离，从而释放物品。

在本公开提供的具体实施方式中，抓取驱动装置14可以以任意合适的方式构造以同时作用于第一致动端和第二致动端。可选择地，参考图2所示，抓取驱动装置14与第一致动端和第二致动端之间设置有圆盘16，抓取驱动装置14驱动该圆盘16绕其中心轴线转动，圆盘16上设置有均沿周向延伸的第一沟槽孔161和第二沟槽孔162，第一致动端设置有第一柱销112，第二致动端设置有第二柱销122，第一柱销112配合在第一沟槽孔161中且能够沿着第一沟槽孔161滑动，第二柱销122配合在第二沟槽孔162中且能够沿着第二沟槽孔162滑动，第一沟槽孔161和第二沟槽孔162分别位于圆盘16的中心的两侧，沿圆盘16的顺时针方向，第一沟槽孔161、第二沟槽孔162与圆盘16的中心之间的距离均逐渐减小。抓取驱动装置14驱动圆盘16绕其中心轴线转动时，圆盘16带动第一柱销112和第二柱销122分别沿着第一沟槽孔161和第二沟槽孔162滑动，从而使得第一夹持端111和第二夹持端121相互靠近或远离，以夹持或释放物品。通过圆盘16的这种结构，可以限制第一夹持端111和第二夹持端121之间的最大张角和最小张角，基于此，可以根据实际需求设计第一沟槽孔161和第二沟槽孔162的长度和沿圆盘16的顺时针方向第一沟槽孔161和第二沟槽孔162与圆盘16的中心之间的距离的减小程度。

在本公开提供的具体实施方式中，抓取驱动装置可以以任意合适的方式构造。可选地，参考图3中所示，抓取驱动装置14构造为电机，驱动圆盘16绕其输出轴转动。

在本公开提供的具体实施方式中，可以限定机械手1中第一夹持端111和第二夹持端121之间的张角。参考图2所示，安装架13上设置有第一行程开关17(例如微动开关)，圆盘16的外周间隔地设置有第一触碰凸起163和第二触碰凸起164，第一行程开关17位于第一触碰凸起163和第二触碰凸起164之间，且第一触碰凸起163和第二触碰凸起164与第一行程开关17的接触触发抓取驱动装置14中断工作。抓取驱动装置14顺时针驱动圆盘16转动时，第一夹持件11和第二夹持件12绕第一铰接轴15沿相反的方向相向转动，第一夹持端111和第二夹持端121相互远离，当圆盘16顺时针转动至第一触碰凸起163接触第一行程开关17时，触发抓取驱动装置14中断工作，此时，机械手1的张角最大；抓取驱动装置14逆时针驱动圆盘16转动时，第一夹持件11和第二夹持件12绕第一铰接轴15沿相反的方向相对转动，第一夹持端111和第二夹持端121相互靠近，以将所夹持的物品夹紧，当圆盘16顺时针转动至第二触碰凸起164接触第一行程开关17时，触发抓取驱动装置14中断工作，此时，机械手1的张角最小。

在本公开提供的具体实施方式中，为了更加可靠地将物品夹持并保持在第一夹持端111和第二夹持端121之间，可选地，第一夹持端111与第二夹持端121之间设置有弹性夹紧结构。

弹性夹紧结构可以以任意合适的方式构造，可选择地，参考图2中所示，第一夹持件11包括通过第二铰接轴18铰接在一起的第一段113和第二段114，第一夹持端111设置于第一段113的末端，第二夹持端121设置于第二段114的末端，机械手1还包括弹性件19，该弹性件19连接在第一段113和第二段114之间，并为第一段113提供朝向第二夹持端121转动的弹力。第一段113和第二段114绕第二铰接轴18沿相反的方向转动，弹性件19的一端连接于第一段113，另一端连接于第二段114，并为第一段113提供朝向第二夹持端121转动的弹力。一方面，能够为被夹持的物品提供缓冲，避免物品因过大的夹持力而变形或损坏；另一方面，在抓取驱动装置14驱动机械手1到达最大张角的情况下，通过克服弹性件19的弹力能够增大第一夹持端111和第二夹持端121之间的距离，这可以进一步增大机械手11的张角，从而夹持尺寸更大的物品，有益于增大机械手1的适用范围。

但机械手1的张角也不可无限制地进一步增大，否则在第一端113转动超过一临界角度时会无法转回来。因此，在本公开提供的具体实施方式中，第一段113和第二段114之间可以设置有限制第一段113相对于第二段114的转动角度的限位结构，该限位结构包括相互配合的第三沟槽孔115和第三柱销116，第三沟槽孔115设置于第一段113和第二段114中的一者，第三柱销116设置于第一段113和第二段114中的另一者。第三沟槽孔115和第三柱销116可以以任意合适的方式设置，可选地，参考图2所示，第三沟槽孔115可以设置于第一段113，第三柱销116可以设置于第二段114，第三柱销116配合在第三沟槽孔115中且能够沿着第三沟槽孔115滑动。

下面将结合图1、图4至图8详细描述移动单元的具体结构。

在本公开提供的具体实施方式中，移动单元可以包括X方向移动机构2、Y方向移动机构3和Z方向移动机构4，X方向移动机构2、Y方向移动机构3和Z方向移动机构4驱动机械手1分别沿X、Y、Z三个方向移动，其中，X、Y、Z三个方向彼此相互垂直，因此，移动单元能够带动机械手1能够到达空间中的目标位置。其中，X、Y、Z三个方向均以自动售货机为基准，在用户面向自动售货机站立时，左右方向与自动售货机的X方向对应，前后方向与自动售货机的Y方向对应，上下方向与自动售货机的Z方向对应。

在本公开提供的具体实施方式中，为了避免在机械手1移动的过程中物品意外滑脱而破损的问题，移动单元可以包括载台5，该载台5用以承载物品。

在本公开提供的具体实施方式中，Y方向移动机构3可以以任意合适的方式构造，可选择地，Y方向移动机构3可以包括第一驱动装置32和第一传动结构，机械手1通过第一传动结构与载台5连接，以通过第一驱动装置32的驱动而沿Y方向在载台5上移动。

其中，第一传动结构可以以任意合适的方式构造。可选择地，参考图4所示，第一传动结构可以包括相互啮合的第一齿轮33和第一齿条34，第一齿条34设置在载台5上且沿Y方向延伸，第一驱动装置32设置在机械手1上且构造为电机，第一齿轮33与该电机的输出轴连接以通过电机的驱动而转动。具体地，机械手1通过固设于载台5的第一齿条34与载台5连接。第一齿轮33通过电机的驱动而转动，与相啮合的第一齿条34之间发生力的相互作用，从而将电机的旋转运动转换为机械手1沿Y方向在载台5上的直线运动。

在本公开提供的具体实施方式中，为了支撑并引导机械手1沿Y方向移动，载台5与机械手1之间设置有Y向引导结构，该Y向引导结构包括相互配合的Y向导轨35和Y向滑槽36，Y向导轨35设置在载台5和机械手1中的一者上，Y向滑槽36设置在载台5和机械手1中的另一者上。其中，Y向导轨35和Y向滑槽36可以以任意合适的方式设置，可选地，参考图4和图5所示，Y向导轨35可以设置在载台5上，Y向滑槽36可以设置在机械手1上，Y向滑槽36沿Y向导轨35滑动，以使机械手1沿Y方向在载台5上移动。因此，Y向引导结构除引导作用之外，还起到支撑机械手1的作用，避免机械手1的重量全部施加到第一驱动装置32上，例如，第一驱动装置32构造为电机时，若机械手1及其夹持的物品的重量全部施加到电机的输出轴上，则会损坏输出轴。

在本公开提供的具体实施方式中，参考图3所示，机械手1上设置有Y向限位臂10，载台5上设置有用于限定机械手1在Y方向上的最大行程的Y向行程开关37，Y向限位臂10能够与Y向行程开关37接触以触发第一驱动装置32中止工作。沿Y方向上，载台5上设置有两个Y向行程开关37，机械手1上设置有两个Y向限位臂10，两个限位臂10均位于两个Y向行程开关37之间，通过两个Y向限位臂10分别与两个Y向行程开关37接触以触发第一驱动装置32中止工作。

在本公开提供的具体实施方式中，X方向移动机构2可以以任意合适的方式构造。可选择地，参考图5和图6所示，X方向移动机构2可以包括沿X方向延伸的X支架21、第二驱动装置22和第二传动结构，载台5通过第二传动结构与X支架21连接，以通过第二驱动装置22的驱动而沿X方向在X支架21上移动。其中，X方向移动机构2包括沿X方向延伸且相互平行设置的两个X支架21，以支撑第二传动结构。

其中，第二传动结构可以以任意合适的方式构造。可选择地，第二传动结构可以包括相互啮合的第二齿轮23和第二齿条24，第二齿条24设置在X支架21上且沿X方向延伸，第二驱动装置22设置在载台5上且构造为电机，第二齿轮23与该电机的输出轴连接以通过电机的驱动而转动。具体地，载台5通过固设于X支架21的第二齿条24与X支架21连接。第二齿轮23通过电机的驱动而转动，与相互啮合的第二齿条24之间发生力的相互作用，从而将电机的旋转运动转换为载台5沿X方向在X支架21上的直线运动。

在本公开提供的具体实施方式中，为了支撑并引导载台5沿X方向移动，载台5与X支架21之间设置有X向引导结构，该X向引导结构包括相互配合的X向导轨25和X向滑槽26，X向导轨25设置在载台5和X支架21中的一者上，X向滑槽26设置在载台5和X支架21中的另一者。其中，X向导轨25和X向滑槽26可以以任意合适的方式设置，可选地，参考图5和图6所示，X向导轨25可以设置在X支架21上，X向滑槽26可以设置在载台5上，X向滑槽26沿X向导轨25滑动，以使载台5沿X方向在X支架21上移动。因此，X向引导结构除引导作用之外，还起到支撑载台5的作用，避免载台5的重量全部施加到第二驱动装置22上，例如，第二驱动装置22构造为电机时，若载台5及其支撑的机械手1的重量全部施加到电机的输出轴上，则会损坏输出轴。

在本公开提供的具体实施方式中，X支架21上设置有用于限定载台5在X方向上的最大行程的X向行程开关27，载台5沿X方向的两端能够与X向行程开关27接触以触发第二驱动装置22中止工作。沿X方向上，X支架21上设置有两个X向行程开关27，载台5位于两个X向行程开关27之间，通过载台5沿X方向的两端分别与两个X向行程开关27接触以触发第二驱动装置22中止工作。

在本公开提供的具体实施方式中，Z方向移动机构4可以以任意合适的方式构造。可选择地，参考图6所示，Z方向移动机构4可以包括沿Z方向延伸的Z支架41、第三驱动装置和第三传动结构，X支架21通过第三传动结构与Z支架41连接，以通过第三驱动装置的驱动而沿Z方向在Z支架41上移动。其中，Z方向移动机构4包括沿Z方向延伸且相互平行设置的两个Z支架41，以支撑第三传动结构。

其中，第三传动结构可以以任意合适的方式构造。可选择地，第三传动结构可以包括主动轮、从动轮和绕设在主动轮及从动轮上的传动带42，主动轮和从动轮设置在Z支架41上，X支架21的连接在传动带42上，以通过传动带42带动X支架21沿Z方向移动。

其中，传动带42可以构造为皮带，通过静摩擦力带动X支架21上下移动，为了便于传动带42与X支架21的连接，可以在X支架21上设置阻尼件，例如，当两个X支架21之间通过连接梁连接在一起时，阻尼件可以设置于该连接梁上并且抵接于皮带，通过阻尼件和皮带之间的静摩擦力带动随皮带的转动而使得X支架21上下移动。当然，在可以的情况下，阻尼件也可以直接设置在X支架21的端部，本公开对此不作具体限制。此外，在本公开的另一实施方式中，两个X支架21可以直接或通过上述连接梁固定在皮带上，不使用阻尼件。另外，传动带42也可以替换为链条传动，上述连接梁直接固定到链条上。此外，第三传动结构也可以构造为齿轮链条啮合的传动方式。需要说明的是，Z支架41与X支架21之间的传动方式可以是任意合适的方式的组合，此处不做限制。

在本公开提供的具体实施方式中，为了引导X支架21沿Z方向移动，X支架21和Z支架41之间设置有Z向引导结构，该Z向引导结构包括相互配合的Z向导轨43和Z向滑槽44，Z向导轨43设置在X支架21和Z支架41中的一者，Z向滑槽44设置在X支架21和Z支架41中的另一者。其中，Z向导轨43和Z向滑槽44可以以任意合适的方式设置，可选地，参考图6所示，Z向导轨43可以设置在Z支架41上，Z向滑槽44可以设置在X支架21上，Z向滑槽44沿Z向导轨43滑动，以使X支架21沿Z方向在Z支架41上移动。

在本公开提供的具体实施方式中，Z支架41上设置有用于限定X支架21在Z方向上的最大行程的Z向行程开关，X支架21沿Z方向的两端能够与Z向行程开关接触以触发第三驱动装置中止工作。沿Z方向上，Z支架41上设置有两个Z向行程开关，X支架21位于两个Z向行程开关之间，通过X支架21沿Z方向的两端分别与两个Z向行程开关接触以触发第三驱动装置中止工作。

在本公开提供的具体实施方式中，货物搬运机构还包括调整单元，该调整单元用于调整机械手1抓取所述物品的角度。其中，该调整单元可以是调整上述第一夹持件11与第二夹持件12抓取物品的角度的调整单元，也可以是调整整个机械手1的抓取物品的角度的调整单元。

在本公开提供的具体实施方式中，载台5包括平台主体50和设置在该平台主体50上的Y支架31，第一传动结构设置在Y支架31和机械手1之间，调整单元设置在Y支架31和平台主体50之间。其中，Y支架31包括支撑块311以及与支撑块311固定连接的支撑板312，Y支架31通过支撑板312固定连接在平台主体50上，第一传动机构中的第一齿条34、Y向行程开关37分别固定于支撑块311。另外，上述Y向导轨35和Y向滑槽36中的一者也固定于支撑块311。

在本公开提供的具体实施方式中，调整单元可以以任意合适的方式构造。可选地，调整单元可以包括转动传动结构和转动驱动装置61，Y支架31通过转动传动结构与平台主体50连接，以通过转动驱动装置61与机械手1一起绕Y方向相对于平台主体50转动。

其中，转动传动结构可以以任意合适的方式构造。可选择地，转动传动结构包括相互啮合的第三齿轮62和第四齿轮63，第三齿轮62固设在Y支架31上，转动驱动装置61设置在平台主体50上且构造为电机，第四齿轮63与该电机的输出轴连接以通过电机的驱动而转动。具体地，Y支架31通过固设于Y支架31的第三齿轮62与平台主体50连接。通过电机驱动第四齿轮63转动并带动第三齿轮62转动，Y支架31与机械手1一起绕Y方向相对于平台主体50转动。参考图7所示，机械手1在调整单元的作用下处于水平抓取物品的状态，在此状态下，机械手1可以抓取沿X方向上较长的物品；参考图8所示，机械手1在调整单元的作用下处于竖直抓取物品的状态，在此状态下，机械手2可以抓取沿Z方向上较高的物品。在调整单元的作用下，机械手1可以抓取任意形态或形状的物品，且抓取过程不受物品重量及机构的限制。

在本公开提供的具体实施方式中，载台5上靠近外侧边缘设置有检测装置7(例如红外检测器)，该检测装置7设置为当检测到载台5上方预定区域内存在物品时，触发机械手1释放所夹持的物品。当检测装置7设置为当检测到载台5上方预定区域内存在物品时，触发抓取驱动装置14驱动圆盘16绕其中心轴线顺时针转动，使第一夹持件11和第二夹持件12绕第一铰接轴15沿相反的方向相向转动，从而使第一夹持端111和第二夹持端121相互远离，以将所夹持的物品放置在载台5上。直至第一触碰凸起163接触第一行程开关17后，抓取驱动装置14逆时针驱动圆盘16转动，第一夹持件11和第二夹持件12绕第一铰接轴15沿相反的方向相对转动，第一夹持端111和第二夹持端121相互靠近，至第二触碰凸起164接触第一行程开关17时，触发抓取驱动装置14停止工作。其中，用户的朝后的方向与上述“外侧”对应。

在本公开提供的而具体实施方式中，货物搬运机构还包括设置于载台5上的输送单元，该输送单元用于将位于出货位置的物品送至指定的取货位置。其中，输送单元包括皮带传送机构8，该皮带传送机构8中的传送带81沿Y方向延伸。机械手1将所夹持的物品放置在载台5上，再通过输送单元中的第四驱动装置82驱动传送带81，以将位于出货位置的物品送至指定的取货位置。当机械手1所夹持的物品在未到达出货位置脱离机械手1时，传送带81在第四驱动装置82的驱动下可以继续将物品送至指定的取货位置。

为了使机械手1在搬运过程中不受物品重量及机构的限制，在本公开提供的具体实施方式中，可选地，皮带传送机构8可以设置为多个，且多个皮带传送机构8可以相互平行设置。

在本公开提供的具体实施方式中，为了便于将物品送至指定的取货位置，载台5的边缘设置有向下弯曲的引导板51，以将来自输送单元的物品朝向取货位置引导。

基于上述技术方案，本公开还提供一种自动售货机，包括机体、设置在该机体中的储物架以及设置在机体下方的取货口，自动售货机还包括上述自动售货机的货物搬运机构，该货物搬运机构设置在机体中，出货位置位于取货口上方且靠近于取货口。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (30)

1.一种自动售货机的货物搬运机构，其特征在于，所述货物搬运机构包括机械手(1)和移动单元，所述机械手(1)能够可释放地抓取物品，所述移动单元用于在储货架与出货位置之间移动所述机械手(1)，以将所述自动售货机中的所述储货架上的所述物品搬运至所述出货位置。

2.根据权利要求1所述的货物搬运机构，其特征在于，所述机械手(1)包括第一夹持件(11)、第二夹持件(12)、安装架(13)、抓取驱动装置(14)，所述第一夹持件(11)设置有第一夹持端(111)，所述第二夹持件(12)设置有第二夹持端(121)，所述第一夹持件(11)和所述第二夹持件(12)连接于所述安装架(13)，且所述第一夹持件(11)和所述第二夹持件(12)中的至少一者铰接于所述安装架(13)，所述抓取驱动装置(14)设置在所述安装架(13)上，用于驱动所述第一夹持件(11)和所述第二夹持件(12)中的至少一者相对于其各自的铰接点转动，以使得所述第一夹持端(111)和所述第二夹持端(121)相互靠近或远离，从而夹持或释放所述物品。

3.根据权利要求2所述的货物搬运机构，其特征在于，所述第一夹持件(11)和所述第二夹持件(12)通过第一铰接轴(15)铰接于所述安装架(13)。

4.根据权利要求3所述的货物搬运机构，其特征在于，所述第一夹持件(11)还设置有第一致动端，该第一致动端与所述第一夹持端(111)相对，且所述第一铰接轴(15)与所述第一夹持件(11)的铰接点位于所述第一致动端和所述第一夹持端(111)之间，

所述第二夹持件(12)还设置有第二致动端，该第二致动端与所述第二夹持端(121)相对，且所述第一铰接轴(15)与所述第二夹持件(12)的铰接点位于所述第二致动端和所述第二夹持端(121)之间，

所述抓取驱动装置(14)同时作用于所述第一致动端和所述第二致动端，并驱动所述第一夹持件(11)和所述第二夹持件(12)绕所述第一铰接轴(15)沿相反的方向相对或相向转动。

5.根据权利要求4所述的货物搬运机构，其特征在于，所述抓取驱动装置(14)与所述第一致动端和所述第二致动端之间设置有圆盘(16)，所述抓取驱动装置(14)驱动该圆盘(16)绕其中心轴线转动，所述圆盘(16)上设置有均沿周向延伸的第一沟槽孔(161)和第二沟槽孔(162)，所述第一致动端设置有第一柱销(112)，所述第二致动端设置有第二柱销(122)，所述第一柱销(112)配合在所述第一沟槽孔(161)中且能够沿着所述第一沟槽孔(161)滑动，所述第二柱销(122)配合在所述第二沟槽孔(162)中且能够沿着所述第二沟槽孔(162)滑动，所述第一沟槽孔(161)和所述第二沟槽孔(162)分别位于所述圆盘(16)的中心的两侧，沿所述圆盘(16)的顺时针方向，所述第一沟槽孔(161)、所述第二沟槽孔(162)与所述圆盘(16)的中心之间的距离均逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的货物搬运机构，其特征在于，所述安装架(13)上设置有第一行程开关(17)，所述圆盘(16)的外周间隔地设置有第一触碰凸起(163)和第二触碰凸起(164)，所述第一行程开关(17)位于所述第一触碰凸起(163)和所述第二触碰凸起(164)之间，且所述第一触碰凸起(163)和所述第二触碰凸起(164)与所述第一行程开关(17)的接触触发所述抓取驱动装置(14)中断工作。

7.根据权利要求2所述的货物搬运机构，其特征在于，所述第一夹持端(111)与所述第二夹持端(121)之间设置有弹性夹紧结构。

8.根据权利要求7所述的货物搬运机构，其特征在于，所述第一夹持件(11)包括通过第二铰接轴(18)铰接在一起的第一段(113)和第二段(114)，所述第一夹持端(111)设置于所述第一段(113)的末端，所述第二夹持端(121)设置于所述第二段(114)的末端，所述机械手(1)还包括弹性件(19)，该弹性件(19)连接在所述第一段(113)和所述第二段(114)之间，并为所述第一段(113)提供朝向所述第二夹持端(121)转动的弹力。

9.根据权利要求8所述的货物搬运机构，其特征在于，所述第一段(113)和所述第二段(114)之间设置有限制所述第一段(113)相对于所述第二段(114)的转动角度的限位结构，该限位结构包括相互配合的第三沟槽孔(115)和第三柱销(116)，所述第三沟槽孔(115)设置于所述第一段(113)和所述第二段(114)中的一者，所述第三柱销(116)设置于所述第一段(113)和所述第二段(114)中的另一者。

10.根据权利要求1所述的货物搬运机构，其特征在于，所述移动单元包括X方向移动机构(2)、Y方向移动机构(3)和Z方向移动机构(4)，所述X方向移动机构(2)、所述Y方向移动机构(3)和所述Z方向移动机构(4)驱动所述机械手(1)分别沿X、Y、Z三个方向移动，其中，所述X、Y、Z三个方向彼此相互垂直。

11.根据权利要求10所述的货物搬运机构，其特征在于，所述移动单元包括载台(5)，所述Y方向移动机构(3)包括第一驱动装置(32)和第一传动结构，所述机械手(1)通过所述第一传动结构与所述载台(5)连接，以通过所述第一驱动装置(32)的驱动而沿所述Y方向在所述载台(5)上移动。

12.根据权利要求11所述的货物搬运机构，其特征在于，所述第一传动结构包括相互啮合的第一齿轮(33)和第一齿条(34)，所述第一齿条(34)设置在所述载台(5)上且沿所述Y方向延伸，所述第一驱动装置(32)设置在所述机械手(1)上且构造为电机，所述第一齿轮(33)与该电机的输出轴连接以通过所述电机的驱动而转动。

13.根据权利要求11所述的货物搬运机构，其特征在于，所述载台(5)与所述机械手(1)之间设置有Y向引导结构，该Y向引导结构包括相互配合的Y向导轨(35)和Y向滑槽(36)，所述Y向导轨(35)设置在所述载台(5)和所述机械手(1)中的一者上，所述Y向滑槽(36)设置在所述载台(5)和所述机械手(1)中的另一者上。

14.根据权利要求11所述的货物搬运机构，其特征在于，所述机械手(1)上设置有Y向限位臂(10)，所述载台(5)上设置有用于限定所述机械手(1)在Y方向上的最大行程的Y向行程开关(37)，所述Y向限位臂(10)能够与所述Y向行程开关(37)接触以触发所述第一驱动装置(32)中止工作。

15.根据权利要求11所述的货物搬运机构，其特征在于，所述X方向移动机构(2)包括沿所述X方向延伸的X支架(21)、第二驱动装置(22)和第二传动结构，所述载台(5)通过所述第二传动结构与所述X支架(21)连接，以通过所述第二驱动装置(22)的驱动而沿所述X方向在所述X支架(21)上移动。

16.根据权利要求15所述的货物搬运机构，其特征在于，所述第二传动结构包括相互啮合的第二齿轮(23)和第二齿条(24)，所述第二齿条(24)设置在所述X支架(21)上且沿所述X方向延伸，所述第二驱动装置(22)设置在所述载台(5)上且构造为电机，所述第二齿轮(23)与该电机的输出轴连接以通过所述电机的驱动而转动。

17.根据权利要求15所述的货物搬运机构，其特征在于，所述载台(5)与所述X支架(21)之间设置有X向引导结构，该X向引导结构包括相互配合的X向导轨(25)和X向滑槽(26)，所述X向导轨(25)设置在所述载台(5)和所述X支架(21)中的一者上，所述X向滑槽(26)设置在所述载台(5)和所述X支架(21)中的另一者。

18.根据权利要求15所述的货物搬运机构，其特征在于，所述X支架(21)上设置有用于限定所述载台(5)在所述X方向上的最大行程的X向行程开关(27)，所述载台(5)沿所述X方向的两端能够与所述X向行程开关(27)接触以触发所述第二驱动装置(22)中止工作。

19.根据权利要求15所述的货物搬运机构，其特征在于，所述Z方向移动机构(4)包括沿所述Z方向延伸的Z支架(41)、第三驱动装置和第三传动结构，所述X支架(21)通过所述第三传动结构与所述Z支架(41)连接，以通过所述第三驱动装置的驱动而沿所述Z方向在所述Z支架(41)上移动。

20.根据权利要求19所述的货物搬运机构，其特征在于，所述第三传动结构包括主动轮、从动轮和绕设在所述主动轮及所述从动轮上的传动带(42)，所述主动轮和所述从动轮设置在所述Z支架(41)上，所述X支架(21)连接在所述传动带(42)上，以通过传动带(42)带动所述X支架(21)沿所述Z方向移动。

21.根据权利要求19所述的货物搬运机构，其特征在于，所述X支架(21)和所述Z支架(41)之间设置有Z向引导结构，该Z向引导结构包括相互配合的Z向导轨(43)和Z向滑槽(44)，所述Z向导轨(43)设置在所述X支架(21)和所述Z支架(41)中的一者，所述Z向滑槽(44)设置在所述X支架(21)和所述Z支架(41)中的另一者。

22.根据权利要求19所述的货物搬运机构，其特征在于，所述Z支架(41)上设置有用于限定所述X支架(21)在所述Z方向上的最大行程的Z向行程开关，所述X支架(21)沿所述Z方向的两端能够与所述Z向行程开关接触以触发所述第三驱动装置中止工作。

23.根据权利要求11所述的货物搬运机构，其特征在于，所述货物搬运机构还包括调整单元，该调整单元用于调整所述机械手(1)抓取所述物品的角度。

24.根据权利要求23所述的货物搬运机构，其特征在于，所述载台(5)包括平台主体(50)和设置在该平台主体(50)上的Y支架(31)，所述第一传动结构设置在所述Y支架(31)和所述机械手(1)之间，所述调整单元设置在所述Y支架(31)和所述平台主体(50)之间。

25.根据权利要求24所述的货物搬运机构，其特征在于，所述调整单元包括转动传动结构和转动驱动装置(61)，所述Y支架(31)通过所述转动传动结构与所述平台主体(50)连接，以通过所述转动驱动装置(61)与所述机械手(1)一起绕所述Y方向相对于所述平台主体(50)转动。

26.根据权利要求25所述的货物搬运机构，其特征在于，所述转动传动结构包括相互啮合的第三齿轮(62)和第四齿轮(63)，所述第三齿轮(62)固设在所述Y支架(31)上，所述转动驱动装置(61)设置在所述平台主体(50)上且构造为电机，所述第四齿轮(63)与该电机的输出轴连接以通过所述电机的驱动而转动。

27.根据权利要11所述的货物搬运机构，其特征在于，所述载台(5)上靠近外侧边缘设置有检测装置(7)，该检测装置(7)设置为当检测到所述载台(5)上方预定区域内存在所述物品时，触发所述机械手(1)释放所夹持的物品。

28.根据权利要求11所述的货物搬运机构，其特征在于，所述货物搬运机构还包括设置于所述载台(5)上的输送单元，该输送单元用于将位于所述出货位置的物品送至指定的取货位置。

29.根据权利要求28所述的货物搬运机构，其特征在于，所述输送单元包括皮带传送机构(8)，该皮带传送机构(8)中的传送带(81)沿所述Y方向延伸。

30.一种自动售货机，包括机体、设置在该机体中的储物架以及设置在所述机体下方的取货口，其特征在于，所述自动售货机还包括权利要求1-29中任意一项所述的自动售货机的货物搬运机构，该货物搬运机构设置在所述机体中，所述出货位置位于所述取货口上方且靠近于所述取货口。