四轴数控自动售货机制造技术

本发明专利技术公开了一种四轴数控自动售货机，包括位于自动售货机下部的货柜和位于自动售货机中部的四轴数控出货装置：其中，位于售货机中部的3台数控步进电机分别各自驱动X，Y，Z三轴传动装置中各轴的轴向运动，所形成三轴联动机构中，Z轴采用齿轮齿条啮合的刚性导轨滑块机构用于物品拾取和释放，并配合紧邻其下的货柜开关门旋转轴数控步进电机，组成4轴联动机，电，光，气一体化的点对点货物吸取，移送，及放置的多货栈自动识别处理机构。这一新的技术方案避免了目前货柜位于下部的自动售货机中，取货装置位于机箱上部，取货机构采用伸缩或摇臂以及软管等方法导致的结构复杂、拾取物品稳定性差和制造成本高等问题。

Four axis numerical control vending machine

【技术实现步骤摘要】
四轴数控自动售货机
本专利技术涉及自动售货机领域，具体涉及一种四轴数控定位自动售货机。技术背景目前，在售货机箱内底座上设置卧式货柜的自动售货机中，其取货机构均位于机箱内的上部。这种设置在机箱内上部的机构采用伸缩或摇臂与软管构造，由于其结构复杂，拾取物品稳定性差，制造成本高，多用作样机和展品，很难得到大面积推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有自动售货机上部机构技术上的缺陷。本专利技术新提出的技术方案将一种四轴数控出货装置布置在售货机箱中部，设计结构简单，降低了制造成本。所述四轴数控出货装置中，Z轴采用齿轮齿条相互啮合的刚性导轨滑块机构作为自动售货机的物品拾放机构，X、Y、Z三轴传动装置分别由三台数控步进电机各自驱动一轴向运动，配合紧邻其下的货柜门旋转轴步进电机，组成四轴联动的机、电、光、气一体化的点对点货物吸取、移送、放置的多货栈自动识别处理系统，优化了拾放物品路径，缩短了拾放物品时间，提高了拾取物品的稳定性，克服了现有技术置于售货机上部伸缩、摇臂与软管等柔性机构的设计缺陷与不足。本专利技术新提出的四轴数控系统中的X、Y轴平面运动机构采用前端开放式设计，配合紧邻其下的货柜开关门旋转轴摇臂机构，避免了在售货机内中部设置机构相互运动干涉，也方便了操作人员补货。本专利技术在拾取机构自动识别货栈内物品位置的技术上，采用了两组不同的光电传感器，分别对Z轴的高速运行与精确到位进行了可变速的精准控制。有别于现有技术所采用的恒速机构。本专利技术新提出的技术方案如下：四轴数控自动售货机，包括自动售货机箱体、货柜和四轴数控出货装置；所述货柜固定在自动售货机箱内的底座上；所述四轴数控出货装置包括：位于自动售货机箱体中部的由3台数控步进电机驱动的X轴、Y轴和Z轴传动装置，其中所述X轴步进电机带动滑块在导轨上进行左右运动，所述Z轴步进电机带动导轨进行升降运动，所述X轴滑块与所述Z轴滑块固定连接，所述Y轴步进电机带动两个Y轴滑块分别在两条导轨上进行前后运动，所述两条Y轴导轨固定于所述自动售货机箱体内左右两侧立柱的中部；所述X轴导轨的两端分别与所述两侧Y轴滑块固定连接，所述四轴数控出货装置还包括：位于货柜侧面的由1台数控步进电机驱动的货柜门旋转轴部件。所述四轴数控出货装置中，X轴部件包括：X轴导轨、X轴齿条、X轴齿轮、X轴步进电机、X轴滑块和X轴定位传感器；所述X轴齿条与所述X轴导轨固定连接；所述X轴齿轮与所述X轴齿条相啮合，并与所述X轴步进电机同轴连接；所述X轴步进电机与所述X轴滑块固定连接；所述X轴滑块与Z轴滑块固定连接，并与所述X轴导轨滑动连接；一对所述X轴定位传感器与所述X轴导轨两端固定连接，用于对所述X轴滑块的左右运动进行定位，限位，及消除运动累计误差。Y轴部件包括：Y轴导轨、Y轴导轨支架、Y轴同步带轮、Y轴同步带、Y轴步进电机、Y轴滑块和Y轴定位传感器；两条所述Y轴导轨通过Y轴导轨支架平行固定在自动售货机箱内左右两侧立柱的中部；所述两侧Y轴导轨的两端分别安装所述Y轴同步带轮，其中所述Y轴导轨后端的同步带轮与所述Y轴步进电机两侧出轴同轴连接；所述Y轴同步带轮与所述Y轴同步带啮合连接；所述Y轴同步带与所述Y轴滑块固定连接；所述Y轴滑块与所述Y轴导轨滑动连接；一对所述Y轴定位传感器固定在箱体左侧的所述Y轴导轨两端，用于对所述Y轴滑块的前后运动进行定位，限位，及消除运动累计误差。所述X轴导轨的两端分别与所述左右两侧的Y轴滑块固定连接，所形成的X、Y二轴联动的平面运动机构采用前端开放式设计，避免了在售货机内中部设置机构的相互运动干涉，也方便了操作人员补货。所述四轴数控出货装置中，Z轴部件包括：Z轴导轨、Z轴齿条、Z轴齿轮、Z轴步进电机、Z轴滑块、Z轴定位传感器、物品吸取装置和光电传感器；所述Z轴齿条与所述Z轴导轨固定连接；所述Z轴齿轮与所述Z轴齿条相啮合，并与Z轴步进电机同轴连接；所述Z轴步进电机与所述Z轴滑块固定连接；所述Z轴滑块与所述X轴滑块固定连接，并与所述Z轴导轨滑动连接；两组所述Z轴定位传感器与所述Z轴滑块两端固定连接，用于对所述Z轴导轨的升降运动进行定位，限位，及消除运动累计误差。所述Z轴下端设有物品吸取装置和两组光电传感器，对Z轴的高速运行与精确到位进行可变速精准控制，加快了拾取物品的速度，并提高了拾取物品的准确性和稳定性。所述Z轴步进电机通过Z轴滑块和X轴滑块与所述X轴步进电机固定连接，而X轴导轨的两端分别与所述两条Y轴导轨上的滑块固定连接，构成了位于售货机箱内中部的X、Y、Z三轴联动空间复合运动的物品拾放机构。所述的四轴数控出货装置中，货柜门旋转轴部件包括：旋转轴导轨、旋转轴减速器、旋转轴步进电机、旋转轴摇臂、滑轮和旋转轴定位传感器；所述旋转轴导轨固定于货柜门的侧面；所述旋转轴减速器固定于货柜箱体的侧面，其输入端与旋转轴步进电机连接，其输出端与旋转轴摇臂的下端连接；所述旋转轴摇臂的上端与旋转轴滑轮连接；所述旋转轴滑轮与旋转轴导轨滑动连接。所述旋转轴定位传感器固定于货柜侧面，用于对所述旋转轴摇臂的运动进行定位，限位，及消除运动累计误差。附图说明图1是本专利技术的四轴数控自动售货机的结构示意图；图2是四轴数控出货装置的结构示意图；其中，局部视图是X轴部件的后视局部结构示意图；其中，1、自动售货机箱体，11、机箱底座，12、机箱立柱，2、货柜，21、货柜门，311、X轴导轨，312、X轴齿条，313、X轴齿轮，314、X轴步进电机，315、X轴滑块，316、X轴定位传感器，321、Y轴导轨，3211、Y轴导轨支架，322、Y轴同步带轮，323、Y轴同步带，324、Y轴步进电机，325、Y轴滑块，326、Y轴定位传感器，331、Z轴导轨，332、Z轴齿条，333、Z轴齿轮，334、Z轴步进电机，335、Z轴滑块，336、物品吸取装置，3371、光电传感器1，3372、光电传感器2，338、Z轴定位传感器，341、旋转轴导轨，342、旋转轴减速器，343、旋转轴步进电机，344、旋转轴摇臂，345、旋转轴滑轮，346、旋转轴定位传感器。具体实施方式为了说明本专利技术中新提出的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示的四轴数控自动售货机，包括自动售货机箱体1、货柜2和四轴数控出货装置；所述货柜2固定于自动售货机箱体内的底座11上；所述四轴数控出货装置包括：位于自动售货机箱体中部的由3台数控步进电机驱动的X轴、Y轴和Z轴传动装置，其中所述X轴步进电机314带动滑块315在导轨311上进行左右运动，所述Z轴步进电机334带动导轨331进行升降运动，所述X轴滑块315与所述Z轴滑块335固定连接，所述Y轴步进电机324带动两个Y轴滑块325分别在两条导轨321上进行前后运动，所述两条的Y轴导轨321通过Y轴导轨支架321本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四轴数控自动售货机，其特征在于，包括自动售货机箱体、货柜和四轴数控出货装置：所述货柜固定于所述自动售货机箱体内的底座上；所述四轴数控出货装置包括：位于所述自动售货机箱体内中部的由3台数控步进电机驱动的X轴、Y轴和Z轴传动装置，其中所述X轴步进电机带动滑块在导轨上进行左右运动，所述Z轴步进电机带动导轨进行升降运动，所述X轴滑块与所述Z轴滑块固定连接，所述Y轴步进电机带动两个Y轴滑块分别在两条导轨上进行前后运动，所述两条Y轴导轨固定于所述自动售货机箱体内左右两侧立柱的中部；所述X轴导轨的两端分别与所述两侧Y轴滑块固定连接，所述四轴数控出货装置还包括：位于所述货柜侧面的由1台数控步进电机驱动的货柜门旋转轴部件。/n

【技术特征摘要】
1.一种四轴数控自动售货机，其特征在于，包括自动售货机箱体、货柜和四轴数控出货装置：所述货柜固定于所述自动售货机箱体内的底座上；所述四轴数控出货装置包括：位于所述自动售货机箱体内中部的由3台数控步进电机驱动的X轴、Y轴和Z轴传动装置，其中所述X轴步进电机带动滑块在导轨上进行左右运动，所述Z轴步进电机带动导轨进行升降运动，所述X轴滑块与所述Z轴滑块固定连接，所述Y轴步进电机带动两个Y轴滑块分别在两条导轨上进行前后运动，所述两条Y轴导轨固定于所述自动售货机箱体内左右两侧立柱的中部；所述X轴导轨的两端分别与所述两侧Y轴滑块固定连接，所述四轴数控出货装置还包括：位于所述货柜侧面的由1台数控步进电机驱动的货柜门旋转轴部件。


2.如权利要求1所述的四轴数控出货装置，其特征在于，所述X轴部件包括：X轴导轨、X轴齿条、X轴齿轮、X轴步进电机、X轴滑块和X轴定位传感器；所述X轴齿条与所述X轴导轨固定连接；所述X轴齿轮与所述X轴齿条相啮合；所述X轴齿轮与所述X轴步进电机同轴连接；所述X轴步进电机与所述X轴滑块固定连接；所述X轴滑块与所述Z轴滑块固定连接；所述X轴滑块还与所述X轴导轨滑动连接；一对所述X轴定位传感器与所述X轴导轨两端固定连接，用于对所述X轴滑块在导轨上的左右运动进行定位，限位，及消除运动累计误差。


3.如权利要求1的四轴数控出货装置，其特征在于，所述Y轴部件包括：Y轴导轨、Y轴导轨支架、Y轴同步带轮、Y轴同步带、Y轴步进电机、Y轴滑块和Y轴定位传感器；两条所述Y轴导轨通过Y轴导轨支架平行固定在所述自动售货机箱内左右两侧立柱的中部；所述两侧Y轴导轨的两端分别安装Y轴同步带轮，其中所述Y轴导轨后端的同步带轮与所述Y轴步进电机两侧出轴同轴连接；所述Y轴同步带轮与所述Y轴同步带啮合连接；所述Y轴滑块与所述Y轴同步带固定连接；所述Y轴滑块还与所述Y轴导轨滑动连接；所述X轴导轨的两端分别与所述左右两侧的Y轴滑块固定连接；所述Y轴步进电机与所述右侧的Y轴导轨后端固定连接；一对所述Y轴定...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕立凯，张世玉，赵德江，尚传伟，
申请(专利权)人：青岛海力商用电器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37