CN209132871U - 一种自动售货机机械手组件及取货机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动售货机机械手组件，包括固定架、剪叉式伸缩机构、安装于固定架上且用于驱动剪叉式伸缩机构伸出或收缩的驱动机构、固定于固定架上且位于剪叉式伸缩机构下方的商品储物台、设于剪叉式伸缩机构的自由端的吸盘以及固定于固定架上且与吸盘连通的真空泵。该自动售货机机械手组件能能够主动抓取商品，运送过程平稳，有利于拓展售卖商品的品类。本实用新型还公开了一种取货机构，使机械手组件在运动平面内实现任意位置的精确定位，可以扩展自动售货机出货口的位置，便于用户拿取，提高了用户体验。

Description

一种自动售货机机械手组件及取货机构

技术领域

本实用新型涉及自动售货机技术领域，特别是涉及一种自动售货机机械手组件及取货机构。

背景技术

自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，由于其便捷性受到了越来越多用户的欢迎，被广泛应用于各种场合。

现有的自动售货机的出货机构通常有两种结构，一种是使用可上下移动的云平台，客户选定商品并完成支付后，货架上的驱动装置将客户购买的商品推送到云平台储物格内，储物格内装有检测装置，当检测装置检测到商品进入云平台储物格内后，云平台会自动移动到售货机取货口位置，客户从取货口位置取出商品，完成售货过程；另一种结构是，当接收到出货指令时，客户购买商品所在的货道会驱动商品向取货口方向移动，由于存储商品的货道与售货机的取货口有高度落差，于是指定的商品在自身重力的作用下，沿特定的货道掉落到位置较低的取货口的购物车内，客户再从取货口购物车取出商品，完成售货过程。但是，这两种结构的取货方式，都是通过高度差使商品被动地跌落入出货机构，商品在跌落过程中容易损坏，因而也使得自动售货机不适于售卖易碎的商品，限制了可售卖的商品种类。同时，自动售货机内部各结构排布比较紧密、挤占空间较大，由于货道内的商品是被动的由出货机构推送至取货口，在此过程中，运送不平稳，运送容易产生震动，不适宜运送易倾洒的商品。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供了一种自动售货机机械手组件，其能够主动抓取商品，运送过程平稳，有利于拓展售卖商品的品类。

基于此，本实用新型的一个方面，提供了一种自动售货机机械手组件，包括固定架、剪叉式伸缩机构、安装于所述固定架上且用于驱动所述剪叉式伸缩机构伸出或收缩的驱动机构、固定于所述固定架上且位于所述剪叉式伸缩机构下方的商品储物台、设于所述剪叉式伸缩机构的自由端的吸盘以及固定于所述固定架上且与所述吸盘连通的真空泵。

作为优选方案，所述驱动机构包括竖向电机、可转动连接于所述固定架且竖向设置的竖直滚珠丝杠和螺接于所述竖直滚珠丝杠的第一丝杠螺母，所述竖直滚珠丝杠与所述竖向电机动力连接；

所述剪叉式伸缩机构的动力连接侧的第一端铰接于所述固定架上，其第二端铰接于所述第一丝杠螺母上。

作为优选方案，所述自动售货机机械手组件还包括用于驱动所述剪叉式伸缩机构水平移动的水平调节机构。

作为优选方案，所述水平调节机构包括水平电机、可转动连接于所述固定架且水平设置的水平滚珠丝杠和螺接于所述水平滚珠丝杠的第二丝杠螺母，所述水平滚珠丝杠和所述水平电机动力连接；所述驱动机构连接于所述第二丝杠螺母。

作为优选方案，所述商品储物台上设有用于检测商品是否移送到位的商品感应器。

作为优选方案，所述固定架设有与所述剪叉式伸缩机构滑动配合的水平滑轨。

作为优选方案，所述水平滑轨的两侧分别设有第一位置传感器。

作为优选方案，所述竖直滚珠丝杠的两侧分别设有第二位置传感器。

本实用新型的另一方面，提供一种取货机构，包括竖向设置的Y 轴移送组件、水平设置且垂直安装于所述Y轴移送组件上并可相对所述Y轴移送组件上下平移的X轴移送组件和如上述任一技术方案中所述的机械手组件，所述机械手组件安装于所述X轴移送组件上并可相对所述X轴移送组件左右平移。

作为优选方案，所述Y轴移送组件包括Y轴框架、安装于所述 Y轴框架上的Y轴电机、竖向设置的第一滚珠丝杠和第一滑轨，所述Y轴电机与所述第一滚珠丝杠动力连接并可带动所述X轴移送组件在所述第一滑轨上上下平移；

所述X轴移送组件包括X轴框架、安装于所述X轴框架上的X 轴电机、水平设置的第二滚珠丝杠和第二滑轨，所述X轴电机与所述第二滚珠丝杠动力连接并可带动所述自动售货机机械手组件在所述第二滑轨上左右平移。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的自动售货机机械手组件，包括固定架、剪叉式伸缩机构、用于驱动剪叉式伸缩机构伸出或收缩的驱动机构和固定安装于剪叉式伸缩机构下方的商品储物台，剪叉式伸缩机构的自由端连接有吸盘，驱动机构驱动剪叉式伸缩机构伸出后，通过吸盘主动吸取客户购买的对应商品，驱动机构再驱动剪叉式伸缩机构进行收缩，将吸取到的商品移送到商品储物台上，这种主动吸取商品的方式能够保证吸取商品的平稳，从而可以拓展自动售货机售卖商品的种类。

(2)本实用新型的取货机构，Y轴移送组件竖向设置，X轴移送组件水平设置且垂直安装于Y轴移送组件上并可相对Y轴移送组件上下平移，通过自动售货机机械手组件安装于X轴移送组件上并可相对X轴移送组件左右平移，可以使机械手组件在运动平面内实现任意位置的精确定位，再通过机械手组件主动吸取商品，并可以移送至指定的出货口位置，由此可以扩展自动售货机出货口的位置，不用局限于售货机下方的位置，便于用户拿取，提高了用户体验。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种自动售货机机械手组件的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种取货机构的立体结构示意图。

其中，100、机械手组件；1、固定架；11、水平滑轨；12、第一位置传感器；20、剪叉式伸缩机构；21、第一端；22、第二端；30、驱动机构；31、竖向电机；32、竖直滚珠丝杠；33、第一丝杠螺母； 34、第二位置传感器；35、加强支撑块；4、商品储物台；41、商品感应器；5、吸盘；51、真空泵；60、水平调节机构；61、水平电机； 62、水平滚珠丝杠；63、第二丝杠螺母；70、Y轴移送组件；71、Y 轴框架；72、Y轴电机；73、第一滚珠丝杠；74、第一滑轨；80、X 轴移送组件；81、X轴框架；82、X轴电机；83、第二滚珠丝杠；84、第二滑轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。显然，所描述的实施例仅仅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”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参见图1，示意性地示出了本实用新型的自动售货机机械手组件，包括固定架1、剪叉式伸缩机构20、驱动机构30、商品储物台4 和真空泵51，驱动机构30安装于固定架1上且用于驱动剪叉式伸缩机构20伸出或收缩，商品储物台4固定于固定架1上且位于剪叉式伸缩机构20的下方，剪叉式伸缩机构20的自由端设有吸盘5，真空泵51安装于固定架1上并且与吸盘5连通。

基于上述技术特征的自动售货机机械手组件，位于客户所购买的对应商品的货道前，驱动机构30驱动剪叉式伸缩机构20朝向货道内的商品伸出，真空泵51启动，通过吸盘5主动吸取客户购买的商品，驱动机构30再驱动剪叉式伸缩机构20进行收缩，将吸取到的商品移送到商品储物台4上，这种主动吸取商品的方式能够保证吸取商品的平稳，不仅限于售卖普通种类的商品，例如可以售卖玻璃、瓷类或者陶类等易碎材料包装的商品，从而可以拓展自动售货机售卖商品的种类。而且，商品置物台的设置能确保在运送过程中商品的安全性，不至于因为吸盘5或者真空泵51出现故障而致使所吸取的商品掉落损坏。

具体地，如图1所示，驱动机构30包括竖向电机31、竖直滚珠丝杠32和第一丝杠螺母33，竖直滚珠丝杠32可转动连接于固定架1 且为竖向设置，第一丝杠螺母33螺接于竖直滚珠丝杠32，竖直滚珠丝杠32与竖向电机31动力连接，剪叉式伸缩机构20的动力连接侧(如图1的左侧)的第一端21(如图1中的下端)铰接于固定架1 上，剪叉式伸缩机构20的动力连接侧的第二端22(如图1中的上端) 铰接于第一丝杠螺母33上。这样，剪叉式伸缩机构20准备伸出吸取货道内商品时，竖向电机31驱动竖直滚珠丝杠32转动，带动第一丝杠螺母33向下移动，第一丝杠螺母33带动剪叉式伸缩机构20的第二端22向下移动，使得剪叉式伸缩机构20的第一端21与第二端22 之间的距离缩短，以驱动剪叉式伸缩机构20朝向商品伸出吸取商品；待吸盘5吸取到商品后，竖向电机31驱动竖直滚珠丝杠32反向转动，带动第一丝杠螺母33向上移动，第一丝杠螺母33带动剪叉式伸缩机构20的第二端22也跟随向上移动，使得剪叉式伸缩机构20的第一端21与第二端22之间的距离变大，以驱动剪叉式伸缩机构20进行收缩，将吸取到的商品移送到商品置物台上，便于后续移送到自动售货机的出货口。

本实用新型还提供了一种取货机构，参见图2所示，该取货机构包括竖向设置的Y轴移送组件70、水平设置且垂直安装于Y轴移送组件70上并可相对Y轴移送组件70上下平移的X轴移送组件80和上述实施例中的机械手组件100，该机械手组件100安装于X轴移送组件80上并可相对X轴移送组件80左右平移。通过Y轴移送组件 70和X轴移送组件80的配合移动，能将机械手组件100在运动平面内实现任意位置的精确定位，使机械手组件100迅速移动到对应商品的货道前面，实现精准定位商品，再通过机械手组件100主动吸取商品，并可以移送至指定的出货口位置，由此可以扩展自动售货机出货口的位置，不用局限于售货机下方的位置，便于用户拿取，避免了用户需要弯腰取走商品，提高了用户体验。

作为优选的实施方式，自动售货机机械手组件还包括用于驱动剪叉式伸缩机构20水平移动的水平调节机构60。这样，在取货机构的 X轴移送组件80不能达到货道的极限位置时，通过水平调节机构60 可以补偿水平方向的移动尺寸，确保机械手组件能够达到自动售货机最两侧的货道。

在上述结构的基础上，水平调节机构60包括水平电机61、水平滚珠丝杠62和第二丝杠螺母63。水平滚珠丝杠62可转动连接于固定架1且水平设置，第二丝杠螺母63螺接于水平滚珠丝杠62，水平滚珠丝杠62和水平电机61动力连接，驱动机构30连接于第二丝杠螺母63。当在极限位置需要补偿水平方向的移动尺寸时，启动水平电机61驱动水平滚珠丝杠62转动，带动第二丝杠螺母63移动，从而带动整个机械手组件跟随第二丝杠螺母63水平移动，实现水平位置的补偿。

优选地，商品储物台4上设有商品感应器41，商品感应器41用于检测商品是否移送到位，当商品感应器41检测到由剪叉式伸缩机构20吸取到的商品到达商品储物台4上后，发出信号启动取货机构的X轴移送组件80和Y轴移送组件70，将机械手组件移动到自动售货机的出货口位置，将商品售出。

为了提高剪叉式伸缩机构20水平移动时的平稳性，示例性地，固定架1设有水平滑轨11，剪叉式伸缩机构20与水平滑轨11滑动配合，当在极限位置需要补偿水平方向的移动尺寸时，水平调节机构 60驱动剪叉式伸缩机构20在水平滑轨11上水平滑动，实现水平位置的补偿。

更具体的是，参见图2，Y轴移送组件70包括Y轴框架71、安装于Y轴框架71上的Y轴电机72、竖向设置的第一滚珠丝杠73和第一滑轨74，Y轴电机72与第一滚珠丝杠73动力连接并可带动X 轴移送组件80在第一滑轨74上上下平移。X轴移送组件80包括X 轴框架81、安装于X轴框架81上的X轴电机82、水平设置的第二滚珠丝杠83和第二滑轨84，X轴电机82与第二滚珠丝杠83动力连接并可带动机械手组件100在第二滑轨84上左右平移。

进一步优选地，如图1所示，水平滑轨11的两侧分别设有第一位置传感器12，用于限定剪叉式伸缩机构20水平移动时的极限位置，竖直滚珠丝杠32的两侧分别设有第二位置传感器34，用以限制驱动机构30的第一丝杠螺母33的行程，防止第一丝杠螺母33移动超过行程损坏剪叉式伸缩机构20。

为了提高驱动剪叉式伸缩机构20伸缩时的平稳性，竖直滚珠丝杠32的中部穿接有加强支撑块35，该加强支撑块35固定于固定架1 上。另外，水平调节机构60的水平滚珠丝杠62也穿接有加强支撑块 35，确保驱动机构30水平移动时的平稳性。

还需要说明的是，在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

综上所述，本实用新型提供的自动售货机机械手组件通过吸盘主动吸取客户购买的对应商品，剪叉式伸缩机构收缩将吸取到的商品移送到商品储物台上，能够保证吸取商品的平稳，从而可以拓展自动售货机售卖商品的种类，具有较高的应用推广价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动售货机机械手组件，其特征在于，包括固定架、剪叉式伸缩机构、安装于所述固定架上且用于驱动所述剪叉式伸缩机构伸出或收缩的驱动机构、固定于所述固定架上且位于所述剪叉式伸缩机构下方的商品储物台、设于所述剪叉式伸缩机构的自由端的吸盘以及固定于所述固定架上且与所述吸盘连通的真空泵。

2.根据权利要求1所述的自动售货机机械手组件，其特征在于，所述驱动机构包括竖向电机、可转动连接于所述固定架且竖向设置的竖直滚珠丝杠和螺接于所述竖直滚珠丝杠的第一丝杠螺母，所述竖直滚珠丝杠与所述竖向电机动力连接；

所述剪叉式伸缩机构的动力连接侧的第一端铰接于所述固定架上，其第二端铰接于所述第一丝杠螺母上。

3.根据权利要求1所述的自动售货机机械手组件，其特征在于，所述自动售货机机械手组件还包括用于驱动所述剪叉式伸缩机构水平移动的水平调节机构。

4.根据权利要求3所述的自动售货机机械手组件，其特征在于，所述水平调节机构包括水平电机、可转动连接于所述固定架且水平设置的水平滚珠丝杠和螺接于所述水平滚珠丝杠的第二丝杠螺母，所述水平滚珠丝杠和所述水平电机动力连接；所述驱动机构连接于所述第二丝杠螺母。

5.根据权利要求1至4任一项所述的自动售货机机械手组件，其特征在于，所述商品储物台上设有用于检测商品是否移送到位的商品感应器。

6.根据权利要求5所述的自动售货机机械手组件，其特征在于，所述固定架设有与所述剪叉式伸缩机构滑动配合的水平滑轨。

7.根据权利要求6所述的自动售货机机械手组件，其特征在于，所述水平滑轨的两侧分别设有第一位置传感器。

8.根据权利要求2所述的自动售货机机械手组件，其特征在于，所述竖直滚珠丝杠的两侧分别设有第二位置传感器。

9.一种取货机构，其特征在于，包括竖向设置的Y轴移送组件、水平设置且垂直安装于所述Y轴移送组件上并可相对所述Y轴移送组件上下平移的X轴移送组件和如权利要求1至8任一项所述的机械手组件，所述机械手组件安装于所述X轴移送组件上并可相对所述X轴移送组件左右平移。

10.根据权利要求9所述的取货机构，其特征在于，所述Y轴移送组件包括Y轴框架、安装于所述Y轴框架上的Y轴电机、竖向设置的第一滚珠丝杠和第一滑轨，所述Y轴电机与所述第一滚珠丝杠动力连接并可带动所述X轴移送组件在所述第一滑轨上上下平移；

所述X轴移送组件包括X轴框架、安装于所述X轴框架上的X轴电机、水平设置的第二滚珠丝杠和第二滑轨，所述X轴电机与所述第二滚珠丝杠动力连接并可带动所述自动售货机机械手组件在所述第二滑轨上左右平移。