МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТОВАРА В ТОРГОВОМ АВТОМАТЕ

Полезная модель относится к автоматическим устройствам для перемещения предметов, применяемых в машиностроении, строительстве, автоматических процессах, в частности в торговых автоматах.
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 и низкая эффективность при работе устройства за счет перекосов и не точного позиционирования предмета в устройстве.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение надежности и повышение эффективности за счет устранения перекосов и более точного позиционирования предмета в захвате.
Поставленная цель достигается за счет того, что в манипуляторе для перемещения товара в торговом автомате, содержащем основу, привод, нижнюю удерживающую часть, верхнюю удерживающую часть, основание в виде двух уголков, первый откос, второй откос, первую стенку, вторую стенку и толкатель, причем уголки установлены друг относительно друга через зазор так, что первые их полочки расположены горизонтально и в противоположные стороны друг от друга, а вторые их полочки ориентированы к низу устройства, к первым полочкам присоединены первый и второй откос соответственно, первый откос и второй откос наклонены в противоположные стороны друг от друга, с противоположных сторон от первых полочек к первому и второму откосу присоединены первая и вторая стенки соответственно, ориентированные по отношению к соответствующему откосу в противоположные стороны от вторых полочек с образованием между соответствующими откосами и соответствующими стенками проема, в котором размещена верхняя удерживающая часть, расположенная горизонтально, ниже верхней удерживающей части расположена нижняя удерживающая часть, установленная с возможностью ее перемещения между уголками к верхней удерживающей части и от нее, с одной из сторон от удерживающих частей в проекции между первой и второй стенками и/или первым и вторым откосами установлен толкатель с возможностью перемещения его и удерживающих частей по проему в направлении вдоль уголков.
По другому варианту исполнения, в манипуляторе для перемещения товара в торговом автомате, содержащем основу, привод, нижнюю удерживающую часть, верхнюю удерживающую часть, основание в виде двух уголков, первый откос, второй откос, первую стенку, вторую стенку и толкатель, причем уголки установлены друг относительно друга через зазор так, что первые их полочки расположены горизонтально и в противоположные стороны друг от друга, а вторые их полочки ориентированы к низу устройства, к первым полочкам присоединены первый и второй откос соответственно, первый откос и второй откос наклонены в противоположные стороны друг от друга, с противоположных сторон от первых полочек к первому и второму откосу присоединены первая и вторая стенки соответственно, ориентированные по отношению к соответствующему откосу в противоположные стороны от вторых полочек с образованием между соответствующими откосами и соответствующими стенками проема, в котором размещена верхняя удерживающая часть, расположенная горизонтально, ниже верхней удерживающей части расположена нижняя удерживающая часть, установленная с возможностью ее перемещения между уголками к верхней удерживающей части и от нее, с одной из сторон от удерживающих частей в проекции между первой и второй стенками и/или первым и вторым откосами установлен толкатель с возможностью перемещения его и удерживающих частей по проему в направлении вдоль уголков, причем первая и вторая стенки установлены параллельно друг другу, первый откос и второй откос установлены так, что линии пересечения их горизонтальной плоскостью параллельны.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами (фиг.1, 2), где изображен манипулятор и его отдельные элементы. Ни фиг.1 показана схема элемента манипулятора, на фиг.2 показан общий вид манипулятора.
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: первый откос 1, вторая стенка 2, толкатели 3, первая стенка 4, второй откос 5, первые полочки 6, уголки 7, стойка 8, верхняя удерживающая часть 9, нижняя удерживающая часть 10, проем 11, приводы 12, вторые полочки 13.
В состав манипулятора для перемещения товара входят приводы 12 (показаны на рисунке частично), стойка 8, лоток. В состав приводов 12 могут входить шаговые двигатели или электромоторы. Приводы 12 представляют собой устройства или механизмы, обеспечивающие перемещение манипулятора для перемещения товара в торговом автомате относительно стойки 8 в вертикальном направлении (вверх-вниз) вдоль стойки 8 и в горизонтальном направлении (вперед-назад). В состав приводов 12 входит стойка, которая закрепляется вертикально на основе. Основа представляет собой устройство, на котором размещаются элементы манипулятора для перемещения товара. Лоток закреплен на стойке 8, с возможностью перемещения манипулятора для перемещения товара относительно лотка в необходимом направлении.
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.
В состав манипулятора для перемещения товара входят верхняя удерживающая часть 9 и нижняя удерживающая часть 10. Верхняя 9 и нижняя 10 удерживающие части, в частном случае, представляют собой пластины прямоугольной формы. Верхняя 9 и нижняя 10 удерживающие части расположены горизонтально и параллельно друг другу. Нижняя удерживающая часть 10 расположена под верхней удерживающей частью 9. Нижняя 10 и верхняя 9 удерживающие части своими большими поверхностями обращены друг к другу. Верхняя 9 и нижняя 10 удерживающие части соединены между собой, с возможностью перемещения нижней удерживающей части 10 вниз-вверх относительно верхней удерживающей части 9.
Лоток состоит из основания, первого 1 и второго 5 откосов, первой 4 и второй 2 стенок. Основание лотка состоит из двух частей, выполненных в виде уголков 7. Каждый уголок 7 образован первыми полочками 6, которые соединенным под углом со вторыми полочками 13, и обращены меньшим углом в сторону друг от друга. В частном случае первые полочки 6 и вторые полочки 13 уголка 7 соединены под прямым углом. Линии соединения первых 6 и вторых 13 полочек уголков 7 расположены параллельно друг к другу и на расстоянии друг от друга. Уголки 7 основания расположены таким образом, что одна первая полочка 6 одного уголка 7 расположена в одной горизонтальной плоскости с первой полочкой 6 другого уголка 7, а две вторые полочки 13 расположены параллельно друг другу. К свободному краю одной первой полочки 6 одного уголка 7 присоединен первый откос 1, к свободному краю другой первой полочки 6 другого уголка 7 присоединен второй откос 5 соответственно. Первый 1 и второй 5 откосы расположены под углом к основанию и обращены в сторону друг от друга. К первому 1 и второму 5 откосам присоединены первая 4 и вторая стенки 2 соответственно. Первая 4 и вторая 2 стенки присоединены к первому 1 и второму 5 откосам длинными сторонами. Первая стенка 4 и вторая стенка 2 расположены вертикально и параллельно друг другу. Первая 4 и вторая 2 стенки обращены своими большими поверхностями друг к другу. Первая 4 и вторая 2 стенки и соответственно соединенные с ними первый 1 и второй 5 откосы образуют проем 11. В исходном положении верхняя удерживающая часть 9 размещена в проеме 11. Между уголками 7 расположена нижняя удерживающая часть 10 таким образом, чтобы нижняя удерживающая часть 10 могла перемещаться в вертикальном направлении и в направлении вдоль уголков 7, то есть в направлении длинных сторон уголков 7.
К манипулятору для перемещения товара присоединены толкатели 3. Размер, форма и расположение толкателей 3 выбираются с обеспечением проталкивания предмета вдоль лотка. Форма толкателей 3 выбирается таким образом, чтобы крайние точки толкателей 3 располагались на прямой, перпендикулярной линии движения манипулятора. Толкатели 3 могут быть выполнены в виде стержней, расположенных на одной линии, перпендикулярной линии движения манипулятора для перемещения товара. Толкатели 3 могут быть присоединены к верхней удерживающей части 9. Толкатели 3 присоединены к манипулятору для перемещения товара со стороны, ближайшей к стойке 8.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом. Начальное положение нижней удерживающей части 10 относительно верхней удерживающей части 9 может быть различным (устройство может быть открыто или закрыто, то есть верхняя 9 и нижняя 10 удерживающие части разведены или сведены соответственно). Рассмотрим положение, когда верхняя 9 и нижняя 10 удерживающие части разомкнуты (манипулятор для перемещения товара открыт). Верхняя удерживающая часть 9 находится на уровне первой 4 и второй 2 стенок, нижняя удерживающая часть 10 находится между уголками 7 и ниже линии соединения полочек 6 уголков 7.
Включаются приводы 12, которые приводят в поступательное движение манипулятор, с закрепленным на нем верхней 9 и нижней 10 удерживающими частями. Манипулятор движется в сторону от стойки 8. Движение продолжается до тех пор, пока верхняя 9 и нижняя 10 удерживающие части не окажутся полностью над и под предметом соответственно. После этого привод 12 останавливается.
Далее включается привод 12, приводящий в движение нижнюю удерживающую часть 10, которая поднимается вверх до соприкосновения с предметом. После того, как предмет будет зажат в манипуляторе для перемещения товара, между нижней 10 и верхней 9 удерживающими частями, приводы 12 останавливаются.
Далее включается привод 12, приводящий манипулятор для перемещения товара в поступательное движение. Манипулятор для перемещения товара движется в сторону стойки 8, совместно с зажатым в нем предметом. Движение продолжается до тех пор, пока предмет не окажется в лотке. Привод 12 останавливаются.
Снова включается привод 12, приводящий в движение нижнюю удерживающую часть 10. Нижняя удерживающая 10 часть движется вниз, предмет также опускается вниз. При движении вниз предмет располагается на нижней удерживающей части 10. При неправильном размещении предмета в манипуляторе для перемещения товара предмет своими углами попадает на первый 1 и второй 5 откосы. Предмет скользит по первому 1 и второму 5 откосам, опускаясь тем самым на основание лотка. Первый 1 и второй 5 откосы воздействуют на углы предмета, тем самым уменьшая угол отклонения предмета от оси манипулятора для перемещения товара. При опускании предмета по первому 1 и второму 5 откосам происходит выравнивание предмета в лотке. Нижняя удерживающая часть 10 движется вниз, предмет ложится на основание. Нижняя удерживающая часть 10 движется вниз до раскрытия манипулятора для перемещения товара на необходимую величину. После чего привод 12 останавливается.
Включаются приводы 12 манипулятора для перемещения товара. Манипулятор для перемещения товара перемещается вперед (в направлении от стойки 8) на небольшое расстояние. При движении манипулятора для перемещения товара от стойки 8, толкатели 3 проталкивают предмет (предмет в данном случае может быть выполнен в виде параллелепипеда) вдоль первого 1 и второго 5 откосов по поверхности полочек 6. При неровном положении предмета, в край предмета упирается только один толкатель 3. При движение манипулятора для перемещения товара с толкателями 3 крайние точки толкателей 3 упираются в край предмета, двигая его вдоль линии движения манипулятора для перемещения товара. Край предмета располагается на линии, ортогональной линии движения манипулятора для перемещения товара, тем самым происходит выравнивание предмета в лотке. Выравнивание заканчивается в момент касания обоих толкателей 3 в край предмета. При таком положении предмета достигается выравнивание предмета, при этом одни края предмета располагаются параллельно первой 4 и второй стенкам 2, а другие края- перпендикулярно линии движения манипулятора для перемещения товара. После чего привод 12 останавливается.
Снова включаются приводы 12, приводящие в движение нижнюю удерживающую часть 10. Нижняя удерживающая часть 10 движется вверх до момента зажатия предмета между верхней 9 и нижней 10 удерживающими частями. В момент зажатия приводы 12 останавливаются. Далее включаются приводы 12, перемещающие манипулятор для перемещения товара в сторону от стойки 8. Предмет перемещается совместно с манипулятором для перемещения товара. Перемещение продолжается до тех пор, пока манипулятор для перемещения товара с предметом полностью не пройдет через проем 11 лотка. После чего приводы 12 останавливаются. Включается привод 12, который продолжает работать до раскрытия манипулятора для перемещения товара на необходимую величину. Нижняя удерживающая часть 10 смещается вниз, освобождая предмет. Движение нижней удерживающей части 10 продолжается до тех пор, пока предмет не окажется в лотке выдачи. После чего приводы 12 останавливаются.
Таким образом, наличие в устройстве стойки 8, приводов 12, лотка обеспечивает надежную и эффективную работу данного устройства, за счет точного позиционирования предмета в манипуляторе для перемещения товара и устранения перекосов при захвате предмета.