一种自动售货柜中的出货系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种自动售货柜中的出货系统。本实用新型专利技术包括货品升降系统与抓取货品的机械手，货品升降系统包括由驱动机构驱动并转动的主动线轮，主动线轮两端为与主动线轮同轴布置的从动线轮，主动线轮、从动线轮分别通过钢索与各自对应的货品升降托盘连接，主动线轮通过弹性卡舌选择性与从动线轮上的卡口进行卡合以实现主动线轮带动从动线轮转动；机械手包括位于后方的第一臂节以及位于前方的第二臂节，分别驱动臂节转动的直流电机与第一臂节的转轴同轴安装，直流电机通过同步带轮机构驱动第二臂节转动。货品升降系统使得自动售货柜体积的减小的同时便于机械手抓取货品，成本降低且方便运输；机械手的安装可以有效减轻第一臂节的有害负载。

【技术实现步骤摘要】
一种自动售货柜中的出货系统
本技术涉及自动售货柜领域，具体是涉及一种自动售货柜中的出货系统。
技术介绍
随着经济的发展和人们生活节奏的加快，自动售货柜越来越受到商家和用户的欢迎和喜爱，自动售货柜是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，是一种全新的商业零售形式。现有自动售货柜的出货方式有：通过机械手将自动售货柜内托盘上的货品抓取并转送至相应出货口。现有自动售货柜在使用时存在以下几个问题：1、为了方便机械手动作并实现出货，托盘内货品的上方需要预留一定的作业空间，针对布置有多层托盘的自动售货柜体积就需要被增大，体积增大则导致自动售货柜成本增加且不方便运输以及使用；2、机械手通常都是由几个臂节串联构成，传统结构的机械手存在的问题在于：驱动各个臂节转动的直流电机与减速器均是同轴安装于转动轴上，且各个臂节又直接与自身的转动轴固定，这样的结构虽然比较紧凑，但是前方臂节的驱动直流电机和减速器会成为后方臂节的有害负载，即会造成后方臂节有效负载的降低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种自动售货柜中的出货系统。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种自动售货柜中的出货系统，包括货品升降系统以及抓取货品的机械手；所述货品升降系统包括由驱动机构驱动并转动的主动线轮，所述主动线轮两端分别为与所述主动线轮同轴布置的第一从动线轮、第二从动线轮，所述主动线轮、第一从动线轮以及第二从动线轮分别通过钢索与各自对应的货品升降托盘连接，所述主动线轮上设有第一弹性卡舌、第二弹性卡舌，所述第一弹性卡舌选择性与所述第一从动线轮上的卡口进行卡合以实现所述主动线轮带动所述第一从动线轮转动，所述第二弹性卡舌选择性与所述第二从动线轮上的卡口进行卡合以实现所述主动线轮带动所述第二从动线轮转动；所述机械手包括第一臂节、第二臂节、第一直流电机以及第二直流电机，所述第一臂节末端固定于第一转轴，所述第一臂节前端转动连接有与所述第二臂节末端固定的第二转轴；所述第一直流电机、第二直流电机与第一转轴同轴安装，所述第一直流电机驱动所述第一臂节随所述第一转轴同步转动，所述第二直流电机通过同步带轮机构驱动所述第二臂节随所述第二转轴同步转动。进一步的，所述驱动机构包括涡轮、蜗杆、主动链轮以及从动链轮，所述涡轮与主动链轮同轴安装且同步转动，所述蜗杆与涡轮啮合且所述蜗杆与伺服电机驱动连接，所述主动链轮通过链条带动所述从动链轮转动，所述从动链轮与所述主动线轮同轴安装且所述从动链轮带动所述主动线轮同步转动。进一步的，所述钢索包括连接在所述主动线轮上的第一钢索，连接在所述第一从动线轮上的第二钢索以及连接在所述第二从动线轮上的第三钢索，所述第一钢索、第二钢索以及第三钢索分别包括若干分支钢索，所述分支钢索分别通过导轮定向导正并与所述升降托盘连接。进一步的，所述主动线轮、第一从动线轮以及第二从动线轮安装于固定轴上，所述固定轴的靠近所述第一从动线轮的轴端固定有第一安装架，所述固定轴的靠近所述第二从动线轮的轴端固定有第二安装架，所述第一安装架上安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀通过自身阀杆的伸缩运动来控制所述第一弹性卡舌与所述第一从动线轮上卡口进行卡合或分离，所述第二安装架上安装有第二电磁阀，所述第二电磁阀通过自身阀杆的伸缩运动来控制所述第二弹性卡舌与所述第二从动线轮上卡口进行卡合或分离。进一步的，所述第一直流电机通过第一联轴器与第一谐波减速机连接，所述第一谐波减速机的输出轴构成固定所述第一臂节的第一转轴；所述第二直流电机通过第二联轴器与第二谐波减速机连接，所述同步带轮机构的主动轮固定于所述第二谐波减速机输出轴，所述同步带轮机构的从动轮固定于所述第二转轴。进一步的，所述第二臂节前端转动连接有与第三臂节末端固定的第三转轴，所述第二臂节上安装有与所述第三转轴平行的第四转轴以及第三直流电机，所述第三直流电机输出轴与所述第四转轴垂直安装，所述第三直流电机输出轴上安装有第一齿轮，所述第四转轴上安装有第二齿轮以及第三齿轮，所述第三转轴上安装有第四齿轮，所述第一齿轮、第二齿轮为彼此啮合的斜齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述第三直流电机驱动所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮转动并带动所述第三臂节随第三转轴同步转动，所述第三转轴位于竖直方向且与第一转轴以及第二转轴的轴向平行安装；所述第三臂节上安装有用于抓取货品的吸盘组，所述吸盘组包括包括第一圆形吸盘以及均匀布置在所述第一圆形吸盘周边的4个第二圆形吸盘，所述第一圆形吸盘的直径大于所述第二圆形吸盘的直径。进一步的，所述第一直流电机与第二直流电机固定在安装座上，所述安装座上设有用于测量第一臂节转动角度的第一角度传感器，所述第一臂节前端安装有用于测量第二臂节转动角度的第二角度传感器，所述第二臂节前端安装有用于测量第三臂节转动角度的第三角度传感器；所述角度传感器包括碳墨电阻片以及随相应转轴同步转动的碳刷，所述碳墨电阻片相对于相应转轴固定，所述碳墨电阻片呈开口圆环状且与相应转轴同轴安装，所述碳刷随相应转轴同步转动的同时沿所述碳墨电阻片环向在所述碳墨电阻片上滑动用以改变所述碳墨电阻片接入电路内的电阻长度。进一步的，所述涡轮与蜗杆的传送比为1:80，所述主动链轮与从动链轮的传送比为2:1。进一步的，所述升降托盘为方形，所述第一钢索、第二钢索以及第三钢索均包括4缕分支钢索，所述分支钢索分别连接至所述升降托盘的各拐角处；所述升降托盘包括由上至下进行布置的第一层升降托盘、第二层升降托盘、第三层升降托盘，所述第一层升降托盘与所述第一钢索连接，所述第二层升降托盘与所述第二钢索连接，所述第三层升降托盘与所述第三钢索连接。进一步的，所述第一安装架上设有限制主动线轮转动行程的限位销，所述第一从动线轮上设有与所述限位销配合的限位挡。上述技术方案的有益效果主要体现在以下几个方面：(1)本技术在使用时，所述自动售货柜内可由上至下布置3层升降托盘以及1层固定托盘，所述升降托盘以及固定托盘层与层之间无需预留供机械手进行货品抓取操作的间隙或空间，而仅在自动售货柜内顶部即第一层升降托盘上方预留一定的升降空间即可。本技术升降系统使得自动售货柜体积的减小的同时便于机械手将货品抓取并转运至出货口，成本降低且方便运输、使用。该升降系统具体使用方法：所述主动线轮对应控制第一层升降托盘，所述第一从动线轮对应控制第二层升降托盘，所述第二从动线轮对应控制第三层升降托盘；当顾客选择第一层升降托盘上的货品时，所述主动线轮、第一从动线轮、第二从动线轮均不动，机械手通过自动售货柜内顶部预留的空间即可进行抓取货品的动作；当顾客选择第二层升降托盘上的货品时，所述主动线轮转动并通过钢索带动所述第一层升降托盘向自动售货柜内顶部上升，使得所述第一层升降托盘与第二层升降托盘之间形成供机械手进行货品抓取操作的空间，货品抓取结束后所述第一层升降托盘复位；当顾客选择第三层升降托盘上的货品时，所述主动线轮上的第一弹性卡舌卡合在所述第一从动线轮上的卡口中并使得所述主动线轮带动所述第一从动线轮转动，以实现所述第一层升降托盘、第二层升降托盘同步上升，使得所述第二层升降托盘与第三层升降托盘之间形成供机械手进行货品抓取操作的空间，货品抓取结束后所述第一层升降托盘、第二层升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动售货柜中的出货系统，其特征在于：包括货品升降系统以及抓取货品的机械手；所述货品升降系统包括由驱动机构驱动并转动的主动线轮(1)，所述主动线轮(1)两端分别为与所述主动线轮(1)同轴布置的第一从动线轮(2)、第二从动线轮(3)，所述主动线轮(1)、第一从动线轮(2)以及第二从动线轮(3)分别通过钢索(8)与各自对应的货品升降托盘(4)连接，所述主动线轮(1)上设有第一弹性卡舌(11)、第二弹性卡舌(12)，所述第一弹性卡舌(11)选择性与所述第一从动线轮(2)上的卡口进行卡合以实现所述主动线轮(1)带动所述第一从动线轮(2)转动，所述第二弹性卡舌(12)选择性与所述第二从动线轮(3)上的卡口进行卡合以实现所述主动线轮(1)带动所述第二从动线轮(3)转动；所述机械手包括第一臂节(A21)、第二臂节(A22)、第一直流电机(A31)以及第二直流电机(A32)，所述第一臂节(A21)末端固定于第一转轴，所述第一臂节(A21)前端转动连接有与所述第二臂节(A22)末端固定的第二转轴；所述第一直流电机(A31)、第二直流电机(A32)与第一转轴同轴安装，所述第一直流电机(A31)驱动所述第一臂节(A21)随所述第一转轴同步转动，所述第二直流电机(A32)通过同步带轮机构驱动所述第二臂节(A22)随所述第二转轴同步转动。...

【技术特征摘要】
1.一种自动售货柜中的出货系统，其特征在于：包括货品升降系统以及抓取货品的机械手；所述货品升降系统包括由驱动机构驱动并转动的主动线轮(1)，所述主动线轮(1)两端分别为与所述主动线轮(1)同轴布置的第一从动线轮(2)、第二从动线轮(3)，所述主动线轮(1)、第一从动线轮(2)以及第二从动线轮(3)分别通过钢索(8)与各自对应的货品升降托盘(4)连接，所述主动线轮(1)上设有第一弹性卡舌(11)、第二弹性卡舌(12)，所述第一弹性卡舌(11)选择性与所述第一从动线轮(2)上的卡口进行卡合以实现所述主动线轮(1)带动所述第一从动线轮(2)转动，所述第二弹性卡舌(12)选择性与所述第二从动线轮(3)上的卡口进行卡合以实现所述主动线轮(1)带动所述第二从动线轮(3)转动；所述机械手包括第一臂节(A21)、第二臂节(A22)、第一直流电机(A31)以及第二直流电机(A32)，所述第一臂节(A21)末端固定于第一转轴，所述第一臂节(A21)前端转动连接有与所述第二臂节(A22)末端固定的第二转轴；所述第一直流电机(A31)、第二直流电机(A32)与第一转轴同轴安装，所述第一直流电机(A31)驱动所述第一臂节(A21)随所述第一转轴同步转动，所述第二直流电机(A32)通过同步带轮机构驱动所述第二臂节(A22)随所述第二转轴同步转动。2.如权利要求1所述的自动售货柜中的出货系统，其特征在于：所述驱动机构包括涡轮(51)、蜗杆(52)、主动链轮(53)以及从动链轮(54)，所述涡轮(51)与主动链轮(53)同轴安装且同步转动，所述蜗杆(52)与涡轮(51)啮合且所述蜗杆(52)与伺服电机(55)驱动连接，所述主动链轮(53)通过链条(56)带动所述从动链轮(54)转动，所述从动链轮(54)与所述主动线轮(1)同轴安装且所述从动链轮(54)带动所述主动线轮(1)同步转动。3.如权利要求1所述的自动售货柜中的出货系统，其特征在于：所述钢索(8)包括连接在所述主动线轮(1)上的第一钢索(81)，连接在所述第一从动线轮(2)上的第二钢索(82)以及连接在所述第二从动线轮(3)上的第三钢索(83)，所述第一钢索(81)、第二钢索(82)以及第三钢索(83)分别包括若干分支钢索，所述分支钢索分别通过导轮(6)定向导正并与所述升降托盘(4)连接。4.如权利要求1所述的自动售货柜中的出货系统，其特征在于：所述主动线轮(1)、第一从动线轮(2)以及第二从动线轮(3)安装于固定轴(7)上，所述固定轴(7)的靠近所述第一从动线轮(2)的轴端固定有第一安装架(71)，所述固定轴(7)的靠近所述第二从动线轮(3)的轴端固定有第二安装架(72)，所述第一安装架(71)上安装有第一电磁阀(711)，所述第一电磁阀(711)通过自身阀杆的伸缩运动来控制所述第一弹性卡舌(11)与所述第一从动线轮(2)上卡口进行卡合或分离，所述第二安装架(72)上安装有第二电磁阀(721)，所述第二电磁阀(721)通过自身阀杆的伸缩运动来控制所述第二弹性卡舌(12)与所述第二从动线轮(3)上卡口进行卡合或分离。5.如权利要求1所述的自动售货柜中的出货系统，其特征在于：所述第一直流电机(A31)通过第一联轴器(100)与第一谐波减速机(110)连接，所述第一谐波减速机(110)的输出轴构成固定所述第一臂节(A21)的第一转轴；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：白宇，余健，肖建方，吴求玉，
申请(专利权)人：六安德测电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34