НАКОПИТЕЛЬ ТОРГОВОГО АВТОМАТА С ОСЕВЫМ МАНИПУЛЯТОРОМ

Область техники
Полезная модель относится к автоматическим устройствам для розничной торговли, в частности, к торговым автоматам.
Уровень техники
Известен торговый автомат (патент РФ №67305). Торговый автомат состоит из магазина, манипулятора, блока управления, источника электроэнергии, устройства приема/выдачи денег, заключенных в корпус. Манипулятор расположен внутри корпуса. Манипулятор установлен с возможностью перемещения товара из магазина в нишу. В данном случае манипулятор установлен третьим основанием на платформе в форме диска, имеющей возможность вращаться вместе с манипулятором относительно своей оси. Платформа расположена горизонтально. Платформа соединена с дополнительным приводом. Манипулятор состоит из захвата и трех механизмов (первого, второго и третьего), обеспечивающих перемещение захвата по трем координатам. Захват состоит из верхней и нижней удерживающих частей. Первый механизм, обеспечивающий перемещение нижней удерживающей части захвата в вертикальном направлении вверх-вниз. Второй механизм, обеспечивающий перемещение захвата в горизонтальном направлении вперед-назад. Третий механизм, обеспечивающий перемещение захвата вверх-вниз в вертикальном направлении. Дополнительно манипулятор может быть снабжен датчиками контроля наличия/отсутствия предмета в захвате, контроля положения захвата по трем координатам. В захвате верхней удерживающей часть и нижняя удерживающая часть, установлены с возможностью зажатия между ними предмета. Горизонтальные поверхности верхней и нижней удерживающих частей, обращенные друг к другу, снабжены слоем, выполненным из материала с высоким коэффициентом трения.
Недостатками известного технического решения является невысокая надежность за счет перекосов и биений во время работы, что обеспечивает не точное перемещение товара манипулятором из ячеек хранения в нишу выдачи товара.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение надежности за счет уменьшения перекосов и биений во время работы, что обеспечивает более точное перемещение товара манипулятором из ячеек хранения в нишу выдачи товара.
Поставленная цель достигается за счет того, что в накопителе торгового автомата с осевым манипулятором, содержащем корпус с первым основанием, закрепленной на нем первой стенкой и закрепленной на первой стенке первой крышкой, причем первое основание, первая стенка и первая крышка образуют замкнутый объем, размещенный в указанном замкнутом объеме барабан, содержащий второе основание, вторую крышку, вторую стенку и ось, закрепленную своими концами в опорах, причем вторая стенка закреплена между вторым основанием и второй крышкой по их периметру, барабан закреплен в корпусе на опорах, установленных на первом основании и на первой крышке соответственно, по периметру второго основания установлены по крайней мере два вертикальных регулятора, обеспечивающие возможность регулировки зазора между второй стенкой и вторым основанием, и по крайней мере два горизонтальных регулятора, обеспечивающие возможность регулировки расположения второй стенки относительно второго основания, крепление второго основания относительно соответствующей опоры выполнено посредством первого узла крепления, выполненного с обеспечением возможности регулировки наклона второго основания к оси, по периметру второй крышки установлены по крайней мере два горизонтальных регулятора, обеспечивающие возможность регулировки расположения второй крышки относительно второй стенки, при этом ось выполнена с возможностью закрепления на ней осевого манипулятора, вторая стенка выполнена с возможностью размещения на ней ячеек хранения предметов с обеспечением доступности их для осевого манипулятора.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами (фиг.1-6), где изображен накопитель торгового автомата и его отдельные узлы. На фиг.1 показан общий вид накопителя торгового автомата, на фиг.2 показана принципиальная схема размещения элементов накопителя торгового автомата, на фиг.3 показан установочный узел, на фиг.4 показан первый регулировочный узел, на фиг.5 показан второй регулировочный узел, на фиг.6 показан вид сверху первого и второго регулировочных узлов.
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: манипулятор 1, первая стенка 2, стеллаж 3, ячейки хранения 4, ниша выдачи товара 5, первое основание 6, вторая крышка 7, первая крышка 8, второй регулировочный узел 9, первый регулировочный узел 10, первый узел крепления 11, второе основание 12, корпус 13, вторая стенка 14, второй узел крепления 15, соединительное кольцо 16, торцевые стороны 17, второй выступ 18, второе фиксирующее кольцо 19, ось 20, первый подшипник 21, первое углубление 22, вторая пластина 23, второй подшипник 24, третья пластина 25, первое фиксирующее кольцо 26, опора 27, первая пластина 28, первое уширение 29, первый выступ 30, горизонтальный регулятор 31, шестые отверстия 32, выемка 33, проем 34, первое кольцо 35, упорная пластина 36, вторая пластина 37, втулка 38, третья гайка 39, третья пластина 40, вертикальный регулятор 41, третье отверстие 42, вторая гайка 43, вторые отверстия 44, первая гайка 45, первые отверстия 46, второе кольцо 47, ребра жесткости 48, второе уширение 49, луч 50,
Основными элементами устройства являются ось 20, манипулятор 1, первый 11 и второй 15 узлы крепления, барабан, первый 10 и второй 9 регулировочные узлы, корпус 13.
Здесь и далее под вертикальным понимается направление, параллельное вектору силы тяжести, под горизонтальным понимается направление, перпендикулярное вектору силы тяжести. Далее в описании расположение элементов как вертикальное/горизонтальное указано соответственно этим направлениям. Направление «сверху вниз» принимается совпадающим с направлением вектора силы тяжести. Взаимное расположение элементов выше/ниже друг друга указано относительно вертикали.
Ось 20 представляет собой стержень, расположенный вертикально. Ось 20, в частном случае, выполнена в виде металлического стержня, сужающегося к концам. Концы оси 20, в частном случае, выполнены по форме полусферы.
На оси 20 расположен манипулятор 1. Манипулятор является осевым, то есть перемещается параллельно оси 20, имеет возможность вращаться вокруг оси 20 и в направлении от оси 20. Манипулятор 1 расположен с возможностью перемещения товара из стеллажа 3 в нишу выдачи товара 5. Ниша выдачи товара 5 расположена на уровне, обеспечивающем удобное получение из нее товара покупателем.
Ось 20, второе основание 12 и вторая крышка 7 закреплены в устройстве посредством первого 11 и второго 15 узлов крепления. Причем второе основание 12 расположено вблизи одного конца оси 20, вторая крышка 7 расположены вблизи другого конца оси 20. Второе основание 12 закреплено посредством первого узла крепления 11, вторая крышка 7 посредством второго узла крепления 15. Второе основание 12 и вторая крышка 7 в исходном положении расположены параллельно и симметрично друг другу таким образом, что ось вращения оси 20 совпадает с осью вращения второго основания 12 и осью второй крышки 8.
Первый узел крепления 11 и второй узел крепления 15 представляют собой устройства для регулировки положения барабана относительно оси 20, то есть расположения второго основания 12 и второй крышки 7 перпендикулярно оси 20. Первый узел крепления 11 и второй узел крепления 15 выполнены подобно и размещены симметрично относительно друг друга на противоположных концах оси 20. Первый узел крепления 11 и второй узел крепления 15 состоят из опоры, первого 21 и второго 24 подшипников. Опора 27 представляет собой тело сложной формы, состоящее из цилиндра с присоединенной к нему первой пластиной 28. Первая пластина 28 присоединена к цилиндру с одного его торца. В месте соединения цилиндра с первой пластиной 28 имеется первое уширение 29. В цилиндре выполнено первое углубление 22. Первое углубление 22 выполнено с противоположного торца от первой пластины 28. Первое углубление 22 выполнено цилиндрической формы.
В первом углублении 22 размещен первый подшипник 21, причем диаметр внешнего кольца первого подшипника 21 равен диаметру первого углубления 22. Первый подшипник 21 может быть установлен в первом углублении 22 посредством запрессовки или термопосадки. В первом подшипнике 21 одним своим концом закреплена ось 20. Диаметр внутреннего кольца первого подшипника 21 равен диаметру установленной в нем оси 20. Первый подшипник 21 может быть как упорным шариковым, так и сферическим роликовым. Также первый подшипник 21 может быть самоустанавливающимся. Первый подшипник 21 зафиксирован в первом углублении 22 при помощи второго фиксирующего кольца 19. Второе фиксирующее кольцо 19 размещено в кольцевой канавке в цилиндрической части опоры 27. Вблизи места первого уширения 29 выполнен первый выступ 30. Первый выступ 30 выполнен по форме кольца.
На опору 27 надет второй подшипник 24. Второй подшипник 24 является самоустанавливающимся, также второй подшипник 24 может быть упорным шариковым, или сферическим роликовым. Второй подшипник 24 опирается на первый выступ 30 своим внутренним кольцом. Диаметр внутреннего кольца второго подшипника 24 равен диаметру цилиндрической части опоры 27. Второй подшипник 24 может быть посажен на опору 27 посредством запрессовки или при помощи термопосадки.
На второй подшипник 24 надето соединительное кольцо 16. На внутренней поверхности соединительного кольца 16 имеется второй выступ 18, выполненный кольцевой формы. Второй выступ 18 опирается на внешнее кольцо второго подшипника 24. Второй подшипник 24 дополнительно может быть зафиксирован в соединительном кольце 16 первым фиксирующим кольцом 26, либо посажен в кольцо посредством запрессовки или термопосадки.
Барабан состоит из второй стенки 14, второго основания 12, второй крышки 7. Вторая стенка 14 расположена вертикально, между вторым основанием 12 и второй крышкой 7. Вторая стенка 14 может быть составной, также может быть монолитной, выполненной из листового материала. Вторая стенка 14 может быть выполнена по форме полового цилиндра или по форме правильной призмы с основаниями в виде шестиугольника. Вторая стенка 14 соединена с первым кольцом 35 и вторым кольцом 47 по их периметру. В первом 35 и втором 47 кольцах выполнены двенадцать шестых отверстий 32. Шестые отверстия 32 расположены попарно, пары расположены на равном угловом расстоянии друг от друга. Во второй стенке 14 имеются проемы 34 (на чертежах показаны частично). Проемы 34 расположены напротив шестых отверстий 32. Первое 35 и второе 47 кольца выполнены подобно и расположены симметрично относительно друг друга. Вдоль второй стенки 14 расположен стеллаж 3. Стеллаж 3 расположен со стороны манипулятора 1. Стеллаж 3 расположен с возможностью доставки товара манипулятором 1 к нише выдачи товара 5. Стеллаж 3 расположен вертикально вдоль второй стенки 14 барабана. В данном случае стеллаж 3 представляет собой установленные группами друг над другом ячейки хранения 4.
Второе основание 12 и вторая крышка 7 представляют собой лучевые конструкции. Второе основание 12 и вторая крышка 7 выполнены подобно и расположены симметрично относительно друг друга. Лучевая конструкция состоит из шести лучей 50, выполненных подобно. Лучи 50 расположены на равном угловом расстоянии друг относительно друга. Каждый луч 50 представляет собой горизонтально расположенные вторую 37 и третью 40 пластины. Каждый луч 50 одним своим концом соединен с соединительным кольцом 16, причем соединение осуществлено таким образом, что вторая пластина 37 присоединена к одной торцевой стороне соединительного кольца 16, третья пластина 40 присоединена к другой торцевой стороне соединительного кольца 16. Соединение может быть осуществлено с помощью болтов или других крепежных элементов. Вторая пластина 37 расположена параллельно третьей пластине 40. Вторая пластина 37 расположена над третьей пластиной 40. Третья пластина 40 может быть выполнена прямоугольной формы. Вторая пластина 37 выполнена прямоугольной формы. Вторая пластина 37 имеет второе уширение 49, по форме овала, с противоположной стороны от места соединения луча 50 с соединительным кольцом 16. Во втором уширении 49 второй пластины 37 выполнены два вторых отверстия 44 и одно третье отверстие 42, причем диаметры вторых отверстий 44 равны между собой, а диаметр третьего отверстия 42 больше диаметра вторых отверстий 44. Третье отверстие 42 расположено симметрично относительно оси второй пластины 37. Вторые отверстия 44 расположены симметрично относительно оси второй пластины 37 и на равном расстоянии от третьего отверстия 42. Вторые отверстия 44 и третье отверстие 42 расположены на одной линии, перпендикулярной оси второй пластины 37. Вторая 37 и третья 40 пластины соединены между собой ребрами жесткости 48. Ребра жесткости 48, в частном случае, представляют собой две пластины прямоугольной формы. Ребра жесткости 48 расположены параллельно друг другу. Соединение ребер жесткости 48 со второй 37 и третьей 40 пластинами осуществлено по длинным сторонам ребер жесткости 48. Третьи отверстия 42 во второй пластине 37 второй крышки 7 могут не выполняться.
Лучи 50 второго основания 12 соединены со второй стенкой 14 посредством первых регулировочных узлов 10. Лучи 50 второй крышки 7 соединены со второй стенкой 14 посредством вторых регулировочных узлов 9.
Первый регулировочный узел 10 состоит из вертикального регулятора 41 и горизонтального регулятора 31. Первый регулировочный 10 и второй регулировочный 9 узлы расположены симметрично относительно оси вращения оси 20. Вертикальный регулятор 41 представляет собой винт с заостренным концом в виде конуса и накрученной на него третьей гайкой 39. Винт расположен вертикально таким образом, что его головка находится между второй пластиной 37 и третьей пластиной 40. Третья гайка 39 накручена на винт со стороны третьей пластины 40. Винт ввинчен во втулку 38, закрепленную в третьем отверстии 42 второй пластины 37. Положение винта во второй пластине 37 фиксируется третьей гайкой 39. Заостренный конец винта упирается в упорную пластину 36. На упорную пластину 36 опирается первое кольцо 35, с присоединенной к нему второй стенкой 14. Упорная пластина 36 выполнена по форме овала. В центральной части упорной пластины 36 имеется выемка 33, выполненная по форме заостренной части винта. Заостренная часть винта располагается в выемке 33 второй пластины 37. На равном расстоянии от выемки 33 в упорной пластине 36 выполнены два первых отверстия 46, равных по диаметру. Оси первых отверстий 46, в частном случае, совпадают с осями шестых отверстий 32, выполненных в первом кольце 35 барабана и с осями вторых отверстий 44, выполненных во второй пластине 37. Также оси первых отверстий 46 могут быть расположены параллельно осями шестых отверстий 32, выполненных в первом кольце 35 барабана и осям вторых отверстий 44, выполненных во второй пластине 37 с возможностью пропускания через них винтов. Ось выемки 33 совпадает с осью третьего отверстия 42. Диаметры первых отверстий 46, в частном случае, равны диаметрам вторых отверстий 44.
Горизонтальный регулятор 31 представляет собой два винта, пропущенных через шестые отверстия 32, первые отверстия 46 и вторые отверстия 44. Винты пропущены через шестые 32, первые 46 и вторые 44 отверстия таким образом, что головки винтов расположены в проемах 34 во второй стенке 14. Диаметры винтов, в частном случае, равны диаметрам шестых отверстий 32 и меньше диаметров первых 46 и вторых 44 отверстий. Винты расположены на равном расстоянии от вертикального регулятора 41. Положение винтов фиксируют первые гайки 45 и вторые гайки 43. Первая гайка 45 накручена на винт и находится между упорной пластиной 36 и второй пластиной 37. Первая гайка 45 прижимает упорную пластину 36 к дну барабана. Вторая гайка 43 накручена на винт и расположена со стороны ребер жесткости 48.
Лучи 50 второй крышки 7 соединены со второй стенкой 14 посредством вторых регулировочных узлов 9. Вторые регулировочные узлы 9 могут быть выполнены подобно первым регулировочным узлам 10. Вторые регулировочные узлы 9, в частном случае, выполнены без вертикального регулятора 41. Вторые регулировочные узлы 9, в частном случае, состоят из двух винтов. Горизонтальный регулятор 31 первого регулировочного узла 10 подобен горизонтальному регулятору 31 второго регулировочного узла 9.
Ось 20, с размещенным на ней манипулятором 1, второе основание 12 и вторая крышка 7, соединенная со вторым основанием 12 и второй крышкой 7 вторая стенка 14, установлены внутри корпуса 13. Корпус 13 состоит из первого основания 6, первой крышки 8 и первой стенки 2. Первая стенка 2 расположена вертикально, между первым основанием 6 и первой крышкой 8. Первая стенка 2 соединена с первым основанием 6 и первой крышкой 8 по их периметру. К первой крышке 8 корпуса 13 присоединена опора 27 второго узла крепления 15, к первому основанию 6 корпуса 13 присоединена опора 27 первого узла крепления 11. Корпус 13 может быть выполнен различной формы, например, цилиндрической формы или по форме параллелепипеда.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом. Устройство размещается в нужном пользователю месте. Устройство располагается вертикально таким образом, чтобы первое основание 6 располагалось на поверхности, на которую устанавливается устройство. Рассмотрим случай, когда устройство расположено на неровной поверхности.
При неровном положении устройства манипулятор 1 неточно позиционирован относительно стеллажа 3, вторая стенка 14 не равноудалена от оси 20, вторая стенка 14 расположена не параллельно оси 20. Для более точного позиционирования второй стенки 14 относительно оси 20 необходимо произвести регулировку положения устройства. Для этого пользователь регулирует положение второго основания 12, второй крышки 7 и второй стенки 14 относительно оси. Регулировка осуществляется посредством первого 10, второго 9 регулировочных узлов и первого 11, второго 15 узлов крепления.
При установке устройства в необходимом пользователю месте, барабан может быть неточно позиционирован относительно оси 20. Манипулятор 1 при этом не может достаточно точно взять товар из ячеек хранения 4 и переместить его в нишу выдачи товара 5. Рассмотрим случай установки устройства, при котором второе основание 12 максимально сведено с первым кольцом 35, соединенным со второй стенкой 14, вторая крышка 7 максимально сведена со вторым кольцом 47, соединенным со второй стенкой 14. Второе основание 6 расположено параллельно второй крышке 7. Оси шестых отверстий 32, первых отверстий 46 и вторых отверстий 44 совпадают. При этом головка вертикального регулятора 41 упирается в третью гайку 39 одной своей торцевой стороной. Регулирование положения второй стенки 14 относительно оси 20 производится следующим образом, Пользователь устанавливает положение второй стенки 14 относительно оси 20 при помощи вертикального регулятора 41. Установка заключается том, чтобы вторую стенку 14 установить параллельно оси 20. Для этого пользователь откручивает третью гайку 39 и вкручивает вертикальный регулятор 41 во втулку 38 на необходимую величину. При этом первая гайка 45 и вторая гайка 43 освобождены, то есть положение винтов горизонтальных регуляторов 31 не зафиксировано первыми 45 и вторыми 43 гайками. При вкручивании вертикального регулятора 41 во втулку 38 происходит изменение зазора между упорной пластиной 36 и второй пластиной 37. Изменение зазора происходит за счет того, что вертикальный регулятор 41, вкручиваясь во втулку 38, отодвигает упорную пластину 36 от второй пластины 37. Таким образом, происходит регулировка по вертикали.
При изменении этого зазора происходит уменьшения угла отклонения второй стенки 14 от оси 20. В этот момент происходит перекос оси 20 относительно барабана. При перекосе оси 20 относительно барабана во время работы устройства происходят биения, в результате чего происходит быстрый износ деталей первого 11 и второго 15 узлов крепления. Установленные в первом 11 и втором 15 узлах крепления вторые подшипники 24, являющиеся самоустанавливающимися, они нечувствительны к перекосам и изгибам оси 20, следовательно, уменьшают биения во время работы устройства. Вкручивание винтов горизонтального регулятора 41 продолжается до тех пор, пока вторая стенка 14 не установится параллельно оси 20. При установке второй стенки 14 параллельно оси 20 положение вертикального регулятора 41 фиксируется третьей гайкой 39, при этом третья гайка 39 закручивается. Такие действия проводятся со всеми вертикальными регуляторами 41.
При устранении угла отклонения второй стенки 14 от оси 20, пользователь производит позиционирование второй стенки 14 относительно оси 20. Позиционирование заключается в установке второй стенки 14 на равном расстоянии от оси 20, то есть установки оси 20 барабана соосно оси вращения оси 20. Для этого пользователь передвигает в горизонтальном направлении вторую стенку 14 с присоединенными к ней первым 35 и вторым 47 кольцами относительно второго основания 12 и второй крышки 7. При перемещении второй стенки 14 относительно второго основания 12, упорная пластина 36 остается неподвижной за счет того, что зафиксированный винт третьей гайкой 39 вертикального регулятора 41 упирается в выемку 33 упорной пластины 36. Перемещение второй стенки 14 в горизонтальном направлении производится на небольшое расстояние, определяемое возможностью винтов горизонтального регулятора 31 перемещаться в пределах первых 46 и вторых 44 отверстий. При таком регулировании ось винтов горизонтального регулятора 41 становится параллельной оси первых 46 и вторых 44 отверстий. При установке в нужном положении второй стенки 14 относительно второго основания 12, затягиваются первые 45 и вторые 43 гайки на винтах горизонтального регулятора 31. Сначала пользователь закручивает первые гайки 45, после чего закручивает вторые гайки 43.
При позиционировании второй стенки 14 относительно второй крышки 7, пользователь перемещает вторую стенку 14 в горизонтальном направлении. При этом вторая стенка 14 перемещается относительно второй крышки 7 на расстояние, определяемое возможностью винтов горизонтального регулятора 31 перемещаться в пределах первых 46 и вторых 44 отверстий. При таком регулировании ось винтов горизонтального регулятора 31 становится параллельной оси первых 46 и вторых 44 отверстий. При установке в нужном положении второй стенки 14 относительно второй крышки 7, затягиваются первые 45 и вторые 43 гайки на винтах горизонтального регулятора 31. Сначала пользователь закручивает первые гайки 45, после чего закручивает вторые гайки 43 горизонтального регулятора 31.
Таким образом, выполнение полезной модели накопителя торгового автомата со всей совокупностью указанных признаков обеспечивает повышение надежности работы устройства за счет уменьшения перекосов и биений во время работы, что обеспечивает более точное перемещение товара манипулятором 1 из ячеек хранения 4 в нишу выдачи товара 5.