本实用新型涉及物料搬运技术领域，特别是涉及一种搬运机构和自动售卖设备。
背景技术：
在自动化餐饮行业，搬运机构被广泛应用于自动售卖设备中。对于一些自动售卖设备，通常只需要搬运机构进行短距离物料的输送，并且此类设备能够提供搬运机构进行安装的空间有限。而传统的搬运机构大多是通过多轴机械臂来实现旋转及升降动作，进而可将物料转移至预设位置，此种搬运机构结构复杂，成本较高，并且整体体积较大，占用空间大，无法很好地适用于安装空间有限，且需要对物料进行短距离运输的场合。
技术实现要素：
基于此，有必要针对上述问题，提供一种搬运机构和自动售卖设备，该搬运机构能够实现旋转及升降动作，且整体结构简单，占用空间较小，可很好地适用于安装空间有限，且需要对物料进行短距离运输的场合。
一种搬运机构，其特征在于，包括：
安装座；
拾取组件，所述拾取组件包括立柱、支架和拾取部件，所述立柱与所述安装座可转动连接，所述支架与所述立柱连接固定，所述拾取部件与所述支架连接；
旋转驱动组件，设置于所述安装座并能随所述安装座运动，所述旋转驱动组件用于驱动所述立柱相对所述安装座旋转；以及
升降驱动组件，所述升降驱动组件与所述安装座连接，所述升降驱动组件用于驱动所述安装座沿竖向升降。
上述搬运机构在工作时，通过旋转驱动组件驱动立柱旋转，立柱带动支架及拾取部件旋转，直至拾取部件位于待拾取物料的正上方；然后，升降驱动组件驱动安装座下降，安装座可带动拾取组件一并下降，直至拾取部件与物料相接触，拾取部件能够拾取物料；然后，升降驱动组件驱动安装座向上运动，安装座带动拾取组件一并向上运动，拾取部件可将物料提起；接着，旋转驱动组件驱动立柱相对安装座绕竖向枢轴转动一定角度，直至拾取部件所拾取的物料位于待放置工位的正上方，然后升降驱动组件驱动安装座下降，安装座带动拾取组件一并下降，直至拾取部件所拾取的物料与待放置工位相接触，拾取部件可将物料释放至待放置工位，然后整个机构复位，完成一次搬运作业。升降驱动组件带动安装座升降的过程中，旋转驱动组件能够随着安装座一起升降，升降驱动组件与旋转驱动组件彼此独立，互不干涉，能够实现升降运动与旋转运动同步进行。相较于传统的搬运机构采用多轴机械臂来实现旋转和升降动作，本方案的搬运机构通过升降驱动组件和旋转驱动组件的配合即可实现旋转和升降动作，整体结构更为简单，成本更低，占用空间更小，尤其能够很好地适用于安装空间有限，且需要进行物料短距离运输的场合。
在其中一个实施例中，所述拾取部件包括真空吸盘和与所述真空吸盘连接的真空发生器。
在其中一个实施例中，所述真空吸盘设置有至少两个，各所述真空吸盘间隔布置于所述支架的底部。
在其中一个实施例中，所述支架设有物料检测传感器，所述拾取部件的拾取区域处于所述物料检测传感器的检测范围。
在其中一个实施例中，所述立柱呈中空设置，所述立柱的内部形成布线通道。
在其中一个实施例中，所述安装座固定有轴承，所述立柱与所述轴承传递轴向力。
在其中一个实施例中，所述搬运机构还包括固定座及与所述固定座连接的衬套，所述衬套套设于所述立柱的外围，所述立柱可相对所述衬套滑动和旋转。
在其中一个实施例中，所述旋转驱动组件包括旋转驱动件、主动轮、从动轮，以及绕设于所述主动轮和所述从动轮上的传动带，所述旋转驱动件与所述主动轮连接，所述从动轮与所述立柱连接。
在其中一个实施例中，所述升降驱动组件包括固定基座及与所述固定基座连接的升降驱动件，所述升降驱动件具有可竖向伸缩的驱动杆，所述驱动杆与所述安装座连接。
本申请还提出一种自动售卖设备，包括如上所述的搬运机构。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一实施例的搬运机构的结构示意图；
图2为图1中的搬运机构的主视图；
图3为图2中的搬运机构沿a-a线的剖面示意图；
图4为图3中b处的局部放大示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
请参阅图1及图2，分别示出了本实用新型一实施例中的搬运机构的立体结构示意图和主视图，本实用新型一实施例提供的搬运机构包括安装座10、拾取组件、旋转驱动组件30和升降驱动组件40。拾取组件包括立柱21、支架22和拾取部件，立柱21与安装座10可转动连接，支架22与立柱21连接固定，拾取部件与支架22连接，拾取部件用于拾取或释放物料90；旋转驱动组件30设置于安装座10并能随安装座10运动，旋转驱动组件30用于驱动立柱21相对安装座10旋转；升降驱动组件40与安装座10连接，升降驱动组件40用于驱动安装座10沿竖向升降。
具体地，如图1所示，在本实施例中，立柱21沿竖向延伸，立柱21的底端与安装座10可转动连接，支架22固定连接于立柱21的顶端，支架22相对于立柱21朝一侧延伸而形成悬臂梁结构，拾取部件设于支架22的底部。拾取部件用于物料90的拾取或释放，此处的物料90种类不限，只要具有固定的形状能够被拾取部件拾取即可。例如，上述搬运机构可适用于餐饮自动售卖设备中的餐具的搬运，餐具包括但不限于碗、碟、杯、盘等。其中，拾取组件包括但不限于采用真空吸附、磁吸吸附或者机械夹爪等形式来拾取物料90。
上述搬运机构在工作时，通过旋转驱动组件30驱动立柱21旋转，立柱21带动支架22及拾取部件旋转，直至拾取部件位于待拾取物料90的正上方；然后，升降驱动组件40驱动安装座10下降，安装座10可带动拾取组件一并下降，直至拾取部件与物料90相接触，拾取部件能够拾取物料90；然后，升降驱动组件40驱动安装座10向上运动，安装座10带动拾取组件一并向上运动，拾取部件可将物料90提起；接着，旋转驱动组件30驱动立柱21相对安装座10绕竖向枢轴转动一定角度，直至拾取部件所拾取的物料90位于待放置工位的正上方，然后升降驱动组件40驱动安装座10下降，安装座10带动拾取组件一并下降，直至拾取部件所拾取的物料90与待放置工位相接触，拾取部件可将物料90释放至待放置工位，然后整个机构复位，完成一次搬运作业。升降驱动组件40带动安装座10升降的过程中，旋转驱动组件30能够随着安装座10一起升降，升降驱动组件40与旋转驱动组件30彼此独立，互不干涉，能够实现立升降运动与旋转运动同步进行。相较于传统的搬运机构采用多轴机械臂来实现旋转和升降动作，本方案的搬运机构通过升降驱动组件40和旋转驱动组件30的配合即可实现拾取组件及物料90的旋转和升降动作，整体结构更为简单，成本更低，占用空间更小，尤其能够很好地适用于安装空间有限，且需要进行物料90短距离运输的场合。
进一步地，在本实施例中，拾取部件包括真空吸盘23和与真空吸盘23连接的真空发生器24。在进行物料90拾取时，当真空吸盘23接触到物料90后，真空发生器24工作，使真空吸盘23与物料90之间形成负压，从而能够牢固地吸附物料90。并且在物料90转移运输过程中，真空发生器24一直处于工作状态，以确保物料90不会发生掉落。当物料90接触到待放置工位时，真空发生器24停止工作，真空吸盘23与物料90之间的负压消失，真空吸盘23解除对物料90的吸附作用，从而能够使物料90放置于待放置工位。通过真空发生器24与真空吸盘23配合来实现物料90的拾取和释放，相较于机械夹爪而言，结构更为简单，占用空间更小，同时还能够保证拾取转移过程的可靠性。此外，真空吸盘23和真空发生器24同时安装在支架22上，结构更为紧凑，同时也便于清洁和维护。
进一步地，在本实施例中，真空吸盘23设置有至少两个，各真空吸盘23间隔布置于支架22的底部。通过至少两个真空吸盘23同时吸附物料90，可进一步确保物料90拾取及转移的稳定性。可选地，真空吸盘23设置有多个，多个真空吸盘23沿弧形轨迹间隔且均匀布置于支架22的底部，使得物料90的受力更为均匀，移动过程中更为平稳。其中，真空吸盘23的数量可根据实际需要设置为三个、四个或者更多。例如，在本实施例中，真空吸盘23设置有四个。
具体地，在本实施例中，以物料90为隔热碗为例进行说明，隔热碗的碗口外缘设有翻边，多个隔热碗可沿竖向层叠堆摞放置。支架22包括连接臂及弧形臂，连接臂的一端与立柱21的顶部连接固定，另一端沿水平方向延伸并与弧形臂的中部连接，弧形臂的开口位于远离连接臂的一侧，多个真空吸盘23间隔且均匀地布置于弧形臂的底部。其中，连接臂与弧形臂可为一体成型，或者也可采用紧固件连接固定。在本实施例中，连接臂与弧形臂优选为一体成型，可保证结构强度。在进行物料90(如隔热碗)的拾取时，多个真空吸盘23能够同时吸附隔热碗的翻边部位，然后隔热碗在真空吸盘23的带动下向上提升。通过多个真空吸盘23将隔热碗的翻边均匀吸附，能够保证隔热碗在转移过程中保持水平。
进一步地，在本实施例中，支架22设有物料检测传感器50，拾取部件的拾取区域处于物料检测传感器50的检测范围。通过物料检测传感器50可检测拾取部件是否有拾取物料90。具体地，可将物料检测传感器50设置于支架22的底部，当真空吸盘23吸附到物料90后，物料检测传感器50能够检测到物料90的存在，进而物料检测传感器50可发送信息至搬运机构的控制器，控制器可控制进行下一步操作。其中，物料检测传感器50包括但不限于采用光电传感器、红外传感器等。
进一步地，在本实施例中，立柱21呈中空设置，立柱21的内部形成布线通道。具体地，立柱21可采用塑胶管或者不锈钢管制成的空心轴，立柱21内部的腔体形成布线通道，能够便于气管和电缆走线，以避免线路外露，使得整个搬运机构的布线更为整洁，同时也可对线路起到一定的防护作用。
为了对立柱21起到可靠的支撑作用，进一步地，请参照图3及图4，在本实施例中，安装座10固定有轴承25，立柱21与轴承25传递轴向力。具体地，轴承25可采用深沟球轴承，可对立柱21起到旋转支撑作用，并且还能够承受一定的轴向力，以支撑起整个拾取组件。为了进一步提升支撑可靠性，轴承25设置有至少两组。例如，在本实施例中，安装座10内沿竖向设置有两组深沟球轴承，立柱21的底端穿过位于下侧的轴承25，立柱21的底端还设有隔套26和螺母27，以对轴承25进行限位。
进一步地，请结合图1及图3，在本实施例中，搬运机构还包括固定座70及与固定座70连接的衬套80，衬套80套设于立柱21的外围，立柱21可相对衬套80滑动和旋转。具体地，衬套80可采用无油衬套，衬套80通过固定座70固定在指定位置，而可保持静止，立柱21可相对衬套80沿轴向滑动或者绕轴线旋转。通过衬套80可对立柱21沿轴向滑动及圆周运动起到导向、支撑作用，从而保证立柱21的运动平稳性，进而可确保物料90拾取及转移过程的平稳性。可选地，衬套80可采用高力黄铜，具有较好的耐磨性能。
进一步地，请参照图1，在上述实施例的基础上，旋转驱动组件30包括旋转驱动件31、主动轮32、从动轮33，以及绕设于主动轮32和从动轮33上的传动带34，旋转驱动件31与主动轮32连接，从动轮33与立柱21连接。具体地，旋转驱动件31可通过安装板固定于安装座10上，主动轮32与旋转驱动件31的旋转输出轴连接，从动轮33套设于立柱21的外围并与立柱21连接，传动带34绕设于主动轮32和从动轮33的外围。通过旋转驱动件31带动主动轮32转动，进而带动传动带34及从动轮33转动，从动轮33可带动立柱21旋转，进而可实现支架22及拾取部件的旋转。为了避免传动带34发生打滑现象，可选地，主动轮32及从动轮33的外周面沿周向设有防滑齿。例如，在本实施例中，主动轮32可采用小直径的同步轮，从动轮33可采用大直径的同步轮，传动带34为同步带。当然，在其他实施例中，主动轮32和从动轮33可为带有齿牙结构的链轮，传动带34为链条。可以理解的是，在其他实施例中，旋转驱动组件30还可通过凸轮机构、齿轮机构或者连杆机构等驱动立柱21旋转。旋转驱动件31包括但不限于采用电机、旋转气缸等。可选地，在本实施例中，旋转驱动件31采用步进电机，步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，通过步进电机能够实现立柱21转动角度的精确控制，从而能够很好地保证将物料90旋转至预设位置。
立柱21插置于从动轮33的内腔中，从动轮33与立柱21之间的连接方式有多种，例如，从动轮33与立柱21之间可通过卡接、焊接、粘接、键连接等方式进行连接，只要能够保证从动轮33与立柱21之间不会发生相对转动即可。
此外，为了保证在完成搬运工作后，拾取组件能够准确地旋转复位至初始原点位置。进一步地，安装座10上还设有原点检测传感器60，立柱21设有与原点检测传感器60配合的感应片。感应片能够随着立柱21一起旋转，当立柱21转动至初始原点位置时，感应片刚好能够触发原点检测传感器60，进而原点检测传感器60将信号反馈至搬运机构的控制器，控制器可控制旋转驱动件31停止驱动，避免立柱21沿当前旋转方向继续转动。其中，原点检测传感器60包括但不限于采用光电传感器、红外传感或者触碰传感器等。
进一步地，在上述实施例的基础上，升降驱动组件40包括固定基座41及与固定基座41连接的升降驱动件42，升降驱动件42具有可竖向伸缩的驱动杆421，驱动杆421与安装座10连接。具体地，升降驱动件42可通过固定基座41安装于指定位置，通过升降驱动件42的驱动杆421沿竖向升降，从而可带动安装座10、旋转驱动组件30及拾取组件一并进行升降，结构简单，便于装配和维护。其中，升降驱动件42包括但不限于直线气缸、直线油缸或者电动推杆等实现升降驱动。例如，在本实施例中，升降驱动件42为气缸，结构简单，成本较低，且气缸的驱动杆421的行程容易控制。当然，在其他实施例中，升降驱动件42还可采用同步带机构、齿轮齿条机构、凸轮机构或者连杆机构等实现升降驱动。
本实用新型还提出一种自动售卖设备，该自动售卖设备包括搬运机构，该搬运机构的具体结构参照上述实施例，由于本自动售卖设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
1.一种搬运机构，其特征在于，包括：
安装座；
拾取组件，所述拾取组件包括立柱、支架和拾取部件，所述立柱与所述安装座可转动连接，所述支架与所述立柱连接固定，所述拾取部件与所述支架连接；
旋转驱动组件，设置于所述安装座并能随所述安装座运动，所述旋转驱动组件用于驱动所述立柱相对所述安装座旋转；以及
升降驱动组件，所述升降驱动组件与所述安装座连接，所述升降驱动组件用于驱动所述安装座沿竖向升降。
2.根据权利要求1所述的搬运机构，其特征在于，所述拾取部件包括真空吸盘和与所述真空吸盘连接的真空发生器。
3.根据权利要求2所述的搬运机构，其特征在于，所述真空吸盘设置有至少两个，各所述真空吸盘间隔布置于所述支架的底部。
4.根据权利要求1所述的搬运机构，其特征在于，所述支架设有物料检测传感器，所述拾取部件的拾取区域处于所述物料检测传感器的检测范围。
5.根据权利要求1所述的搬运机构，其特征在于，所述立柱呈中空设置，所述立柱的内部形成布线通道。
6.根据权利要求1所述的搬运机构，其特征在于，所述安装座固定有轴承，所述立柱与所述轴承传递轴向力。
7.根据权利要求1所述的搬运机构，其特征在于，所述搬运机构还包括固定座及与所述固定座连接的衬套，所述衬套套设于所述立柱的外围，所述立柱可相对所述衬套滑动和旋转。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的搬运机构，其特征在于，所述旋转驱动组件包括旋转驱动件、主动轮、从动轮，以及绕设于所述主动轮和所述从动轮上的传动带，所述旋转驱动件与所述主动轮连接，所述从动轮与所述立柱连接。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的搬运机构，其特征在于，所述升降驱动组件包括固定基座及与所述固定基座连接的升降驱动件，所述升降驱动件具有可竖向伸缩的驱动杆，所述驱动杆与所述安装座连接。
10.一种自动售卖设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的搬运机构。
技术总结