CN111325910B - 蛙舌式机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蛙舌式机械臂，其包括机械臂壳、驱动装置、上吸附装置、下吸附装置、上弹性软管、下弹性软管、上转弯导向部件、下转弯导向部件、上180度弯折滑管、下180度弯折滑管、上电磁离合器和下电磁离合器。本发明结构设计巧妙、合理，通过驱动装置能分别驱动上弹性软管或下弹性软管作伸出或缩回所述机械臂壳的动作，进而相应带动上、下吸附装置作往复运动，实现吸附带动物品移动的目的，而且移动速度快，工作效率高，伸缩距离长，工作稳定性高，另外整体结构简单，体积小，价格低廉，易于实现，非常适用于自动售货***，使得自动售货柜结构变得简单、可靠，成本大幅下降，利于自动售货柜的使用和普及。

Description

蛙舌式机械臂

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，具体涉及一种蛙舌式机械臂。

背景技术

随着社会的发展和劳动力成本的提高，越来越多的零售业都采用了无人自动售货机销售商品，既降低了成本又可以24小时营业，不仅方便了用户，也提高了商家经济效益。

但是，由于目前使用的自动售货机采用了分散控制方式，即每种货品都对应一个机电装置，发货时由每个机电装置负责把货品取出至售货窗口。由于一台售货机少则十几多则成百上千个品种，致使机电装置结构复杂、安装调试繁杂，可靠性也降低，成本也高，致使现在普通售货机售货种类很少，一般只有十几种，甚至只有几种商品，使得普及应用受到限制。而且目前技术成熟和大量使用的机械臂都是结构复杂、占用空间大成本也高，不太适合在自动售货柜内使用。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，易于实现，且成本低廉的蛙舌式机械臂。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种蛙舌式机械臂，其包括机械臂壳、驱动装置、上吸附装置、下吸附装置、上弹性软管、下弹性软管、上转弯导向部件和下转弯导向部件，所述机械臂壳的上端和下端位置上相应设有上伸缩孔和下伸缩孔，所述上转弯导向部件、下转弯导向部件分别对应上伸缩孔、下伸缩孔的位置设置在机械壁壳内，所述上弹性软管的一端通过上转弯导向部件的导向从所述上伸缩孔伸出并连接有所述上吸附装置，该上弹性软管的另一端收纳在机械臂壳内；所述下弹性软管的一端通过下转弯导向部件的导向从所述下伸缩孔伸出并连接有所述下吸附装置，该下弹性软管的另一端收纳在机械臂壳内；所述驱动装置设置在机械臂壳上，并能分别驱动所述上弹性软管或下弹性软管作伸出或缩回的动作。

作为本发明的一种优选方案，所述上转弯导向部件和下转弯导向部件均为90度弯折滑管。

作为本发明的一种优选方案，所述机械臂壳的横截面结构的上部两侧分别设有伸缩软管滑仓，下部设有伸缩软管冗余仓，所述90度弯折滑管的一端与其相对应的上伸缩孔或下伸缩孔相对接，另一端延伸至所述伸缩软管滑仓。

作为本发明的一种优选方案，所述机械臂壳内设有使所述伸缩软管滑仓和伸缩软管冗余仓相连通的180度弯折滑管。

作为本发明的一种优选方案，所述机械臂壳的横截面结构上还设有走线仓和气源缓存仓。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动装置包括驱动电机、主动轮、从动轮和同步带，所述主动轮和从动轮设置在机械臂壳内的两端位置，且通过所述同步带相连接，所述驱动电机的驱动轴驱动所述主动轮转动。

作为本发明的一种优选方案，所述同步带通过电磁离合器带动所述上弹性软管和下弹性软管作伸出或缩回的动作。

作为本发明的一种优选方案，所述滑轮通过高度调节装置设置在电磁阀的底面，使得滑轮与电磁阀之间的高度可调，实现调节吸盘的高度位置，以满足不同的使用需求。

作为本发明的一种优选方案，所述上吸附装置包括电磁阀和设置在该电磁阀上的吸盘。所述下吸附装置与上吸附装置的结构相一致。

作为本发明的一种优选方案，所述吸盘上设有接触传感器。

作为本发明的一种优选方案，在所述电磁阀的底面设有滑轮，并在滑轮的下方位置设有滑台，滑台可以用来存放吸附物品，再送至售货窗口。另外，在上、下弹性软管伸出至货架时，可以通过滑台对滑轮进行承托，供滑轮滑动，使得上吸附装置和下吸附装置至货架的往复运动更为灵活和顺畅。

本发明的有益效果为：本发明结构设计巧妙、合理，通过驱动装置能单独分别驱动上、下弹性软管作伸出或缩回机械臂壳的动作，相应带动上、下吸附装置作往复运动，实现吸附带动物品移动的目的，而且移动速度快，工作效率高，伸缩距离长，工作稳定性高，另外整体结构简单，体积小，价格低廉，易于实现，非常适用于自动售货***，使得自动售货柜结构变得简单、可靠，成本大幅下降，利于自动售货柜的使用和普及。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图1。

图2是本发明的立体结构示意图2。

图3是本发明的分解结构示意图。

图4是本发明的仰视结构示意图。

图5是本发明中机械臂壳的俯视结构示意图。

具体实施方式

实施例，参见图1至图5，本实施例提供的一种蛙舌式机械臂，其包括机械臂壳1、驱动装置2、上吸附装置3、下吸附装置4、上弹性软管5、下弹性软管6、上转弯导向部件7、下转弯导向部件8、上180度弯折滑管9、下180度弯折滑管10、上电磁离合器11和下电磁离合器12。

为保证上弹性软管5和下弹性软管6的延展性(笔直性)和增强弹性软管的拉力，上弹性软管5和下弹性软管6内部可以布置碳纤维或玻璃纤维片等弹性材料以增强其性能。

所述机械臂壳1的横截面结构的上部两侧分别设有伸缩软管滑仓101，下部设有伸缩软管冗余仓102，较佳的，还可以在所述机械臂壳1的横截面结构上还设有走线仓103和气源缓存仓104。走线仓103方便上电磁离合器11、下电磁离合器12和其它电器的接线走线，如上电磁离合器11、下电磁离合器12、接触传感器、电磁阀和驱动电机的电线可以通过走线仓103汇合一处，然后再通过快速接头14与控制器相连接，给安装连接带来方便。气源缓存仓104方便气源管路的布置，如上弹性软管5和下弹性软管6可以通过气源缓存仓104汇合一处，然后再通过快速接头15与气源***相连接连接。

所述机械臂壳1的上端和下端位置上相应设有上伸缩孔和下伸缩孔，所述上转弯导向部件7、下转弯导向部件8分别对应上伸缩孔、下伸缩孔的位置设置在机械壁壳内，本实施例中，所述上转弯导向部件7和下转弯导向部件8均为90度弯折滑管。其它实施例中，该上转弯导向部件7和下转弯导向部件8也可以为导向轮、滑道或其它使得上弹性软管5和下弹性软管6实现弯折换向的部件。

所述上转弯导向部件7的一端与其相对应的上伸缩孔相对接，另一端延伸至所述伸缩软管滑仓101的上部一侧位置。结合所述机械臂壳1立体图与横截面图结构来看，上转弯导向部件7的另一端延伸至位于右侧位置的伸缩软管滑仓101的上端。所述下180度弯折滑管10的一端与位于右侧位置的伸缩软管滑仓101的下端相连通，该下180度弯折滑管10的另一端延伸至伸缩软管冗余仓102的下端左侧位置。

所述上弹性软管5的一端通过上转弯导向部件7的导向从所述上伸缩孔伸出并连接有所述上吸附装置3，该上弹性软管5的另一端伸入位于右侧位置的伸缩软管滑仓101，并经下180度弯折滑管10收纳在伸缩软管冗余仓102的下部位置。

所述下转弯导向部件8的一端与其相对应的下伸缩孔相对接，另一端延伸至所述伸缩软管滑仓101的下部另一侧位置。结合所述机械臂壳1立体图与横截面图结构来看，下转弯导向部件8的另一端延伸至位于左侧位置的伸缩软管滑仓101的下端。所述上180度弯折滑管9的一端与位于左侧位置的伸缩软管滑仓101的上端相连通，该上180度弯折滑管9的另一端延伸至伸缩软管冗余仓102的上端右侧位置。

所述下弹性软管6的一端通过下转弯导向部件8的导向从所述下伸缩孔伸出并连接有所述下吸附装置4，该下弹性软管6的另一端伸入位于右侧位置的伸缩软管滑仓101，并经上180度弯折滑管9收纳在机械臂壳1在伸缩软管冗余仓102的上部位置。

所述驱动装置2设置在机械臂壳1上，并能驱动所述上弹性软管5和下弹性软管6同时作伸出或缩回的动作。具体的，所述驱动装置2包括驱动电机21、主动轮22、从动轮23和同步带24，所述主动轮22和从动轮23设置在机械臂壳1内的两端位置，且通过所述同步带24相连接，所述驱动电机21的驱动轴与所述主动轮22为键槽式连接，所述驱动电机21的驱动轴在转动时，能驱动所述主动轮22转动。

所述上电磁离合器11的驱动部分位于同步带24的直行部位的上部位置，该上电磁离合器11的起动部分对应驱动部分的位置设置在下弹性软管6上。工作时，通过驱动部分与起动部分进行电磁吸附，实现吸合带动的目的。

所述下电磁离合器12的驱动部分位于同步带24的另一直行部位的下部位置，该下电磁离合器12的起动部分对应驱动部分的位置设置在上弹性软管5上。工作时，通过驱动部分与起动部分进行电磁吸附，实现吸合带动的目的。

所述下吸附装置4与上吸附装置3的结构相一致。所述上吸附装置3包括电磁阀31设置在该电磁阀31上的吸盘32。在所述电磁阀31的底面设有滑轮33，并在滑轮33的下方位置设有滑台13，滑台13可以用来存放吸附物品，再送至售货窗口。另外，在上、下弹性软管伸出至货架时，可以通过滑台13对滑轮33进行承托，供滑轮33滑动，使得上吸附装置和下吸附装置至货架的往复运动更为灵活和顺畅。较佳的，所述滑轮33通过高度调节装置设置在电磁阀的底面，使得滑轮33与电磁阀31之间的高度可调，实现调节吸盘32的高度位置，以满足不同的使用需求。具体的，高度调节装置可由微型电动推杆构成、推杆伸出或缩回改变滑轮33与电磁阀31之间的距离。如果吸附装置使用在高度固定场合，滑轮与电磁阀的高度也可以采用固定方式，结构更简单。其它实施例中，该高度调节装置也可以采用其它结构能实现调整滑轮33与电磁阀31之间高度的装置。

在吸盘32上设有接触传感器，当吸盘32与所需吸附的物品相接触时，接触传感器感应反馈信号至控制器，控制器控制电磁阀31接通吸盘32与负压气源之间的回路，实现吸附的目的。接触传感器和电磁阀的连接电线设置在电磁阀的气管之内，优选上弹性软管5或下弹性软管6兼做负压气源的气管。

工作时，本发明蛙舌式机械臂有以下工作状态：

一、需要单独控制上吸附装置3吸附物品时：

1、驱动电机21带动主动轮22转动相应带动同步带24运动；与此同时，所述下电磁离合器12作吸合运动；

2、同步带24带动所述下电磁离合器12作上行运动；上弹性软管5在所述下电磁离合器12的上行带动下于伸缩软管滑仓101内向上滑动并作出伸出动作，实现推动上吸附装置3向所需吸附的物品移动；

上吸附装置3移动多少距离，伸缩软管冗余仓102内的上弹性软管5就通过下180度弯折滑管10和上转弯导向部件7向右侧位置的伸缩软管滑仓101补充多少，相反，上弹性软管5退回多少，伸缩软管冗余仓102就收纳多少；

3、在上吸附装置3与所需吸附的物品相接触时，吸盘32上的接触传感器感应反馈信号至控制器，控制器停止驱动电机21的转动以及控制电磁阀31接通所述吸盘32与负压气源之间的回路，实现吸附物品的目的；

4、在吸盘32吸附物品后，控制器控制驱动电机21反转，实现上吸附装置3的反向运动将物品拉至滑台之上再送至预定位置，如售货窗口。实现快速吸附带动物品移动至所需位置的目的，工作效率高，伸缩距离长，工作稳定性高。

二、需要单独控制下吸附装置4吸附物品时：

1、驱动电机21带动主动轮22转动相应带动同步带24运动；与此同时，所述上电磁离合器11作吸合运动；

2、同步带24带动所述上电磁离合器11作下行运动；下弹性软管6在所述上电磁离合器11的下行带动下于伸缩软管滑仓101内向下滑动并作出伸出动作，实现推动下吸附装置4向所需吸附的物品移动；下吸附装置4移动多少距离，伸缩软管冗余仓102内的下弹性软管6就通过上180度弯折滑管9和下转弯导向部件8向左侧位置的伸缩软管滑仓101补充多少，相反，下弹性软管6退回多少，伸缩软管冗余仓102就收纳多少；

3、在下吸附装置4与所需吸附的物品相接触时，吸盘32上的接触传感器感应反馈信号至控制器，控制器停止驱动电机21的转动以及控制电磁阀31接通所述吸盘32与负压气源之间的回路，实现吸附物品的目的；

4、在吸盘32吸附物品后，控制器控制驱动电机21反转，实现下吸附装置4的反向运动将物品拉至滑台之上再送至预定位置，如售货窗口。实现快速吸附带动物品移动至所需位置的目的，工作效率高，伸缩距离长，工作稳定性高。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其它机械臂，均在本发明保护范围内。

Claims (2)

1.一种蛙舌式机械臂，其包括机械臂壳，其特征在于，其还包括驱动装置、上吸附装置、下吸附装置、上弹性软管、下弹性软管、上转弯导向部件和下转弯导向部件，所述机械臂壳的上端和下端位置上相应设有上伸缩孔和下伸缩孔，所述上转弯导向部件、下转弯导向部件分别对应上伸缩孔、下伸缩孔的位置设置在机械壁壳内，所述上弹性软管的一端通过上转弯导向部件的导向从所述上伸缩孔伸出并连接有所述上吸附装置，该上弹性软管的另一端收纳在机械臂壳内；所述下弹性软管的一端通过下转弯导向部件的导向从所述下伸缩孔伸出并连接有所述下吸附装置，该下弹性软管的另一端收纳在机械臂壳内；所述驱动装置设置在机械臂壳上，并能分别驱动所述上弹性软管或下弹性软管作伸出或缩回的动作；所述上转弯导向部件和下转弯导向部件均为90度弯折滑管；所述机械臂壳的横截面结构的上部两侧分别设有伸缩软管滑仓，下部设有伸缩软管冗余仓，所述90度弯折滑管的一端与其相对应的上伸缩孔或下伸缩孔相对接，另一端延伸至所述伸缩软管滑仓；所述机械臂壳内设有使所述伸缩软管滑仓和伸缩软管冗余仓相连通的上180度弯折滑管和下180度弯折滑管；所述机械臂壳的横截面结构上还设有走线仓和气源缓存仓；所述驱动装置包括驱动电机、主动轮、从动轮和同步带，所述主动轮和从动轮设置在机械臂壳内的两端位置，且通过所述同步带相连接，所述驱动电机的驱动轴驱动所述主动轮转动；所述同步带通过电磁离合器带动所述上弹性软管和下弹性软管作伸出或缩回的动作；所述上吸附装置包括电磁阀和设置在该电磁阀上的吸盘；所述电磁阀的底面设有滑轮，并在滑轮的下方位置设有滑台；所述滑轮通过高度调节装置设置在电磁阀的底面；所述下180度弯折滑管的一端与位于右侧位置的伸缩软管滑仓的下端相连通，该下180度弯折滑管的另一端延伸至伸缩软管冗余仓的下端左侧位置；该上弹性软管的另一端伸入位于右侧位置的伸缩软管滑仓，并经下180度弯折滑管收纳在伸缩软管冗余仓的下部位置；所述上180度弯折滑管的一端与位于左侧位置的伸缩软管滑仓的上端相连通，该上180度弯折滑管的另一端延伸至伸缩软管冗余仓的上端右侧位置；该下弹性软管的另一端伸入位于右侧位置的伸缩软管滑仓，并经上180度弯折滑管收纳在机械臂壳在伸缩软管冗余仓的上部位置。

2.根据权利要求1所述的蛙舌式机械臂，其特征在于：所述吸盘上设有接触传感器。

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