CN105109877A - 一种垂直掉落货物的出货机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种垂直掉落货物的出货机构，包括机架，所述机架内部为用于垂直叠放货物的储货区,所述储货区的下方设置有经电动机构驱动的可相对机架进行纵向往复滑移运动的水平滑移机构，所述储货区的纵向端侧竖直设置有由水平滑移机构驱动的可进行竖向往复滑移运动的垂直滑移机构，所述储货区内设置有由垂直滑移机构驱动的用于支撑底层货物的支撑板与用于夹紧倒数第二层货物的夹紧板。该机构经驱动槽带动垂直滑移机构，再经垂直滑移机构的夹紧板驱动腔、支撑板驱动腔带动夹紧板与支撑板同步平稳运行，使出货平稳可靠；出货前，滚轮Ａ位于水平段B上，使机构承载能力大，储物量多，并且可靠和安全；减少了机构受层叠货物下落冲击损坏的影响。

Description

一种垂直掉落货物的出货机构及其使用方法

技术领域

本发明提供一种垂直掉落货物的出货机构及其使用方法，属于自动售货机技术领域。

背景技术

传统自动售货机的出货机构，其一出货方式为非垂直掉落货物，无法满足一些不能倾倒的特殊货物的出货要求；其二由于出货方式的局限性导致储货效率低；其三机构的驱动难以实现一体化，需借助多种动力源，出货时间长，效率低下；其四结构复杂，运行不稳定，不安全。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种垂直掉落货物的出货机构及其使用方法。

本发明解决技术问题所采用的方案是一种垂直掉落货物的出货机构，包括机架，所述机架内部为用于垂直叠放货物的储货区,所述储货区的下方设置有经电动机构驱动的可相对机架进行纵向往复滑移运动的水平滑移机构，所述储货区的纵向端侧竖直设置有由水平滑移机构驱动的可进行竖向往复滑移运动的垂直滑移机构，所述储货区内设置有由垂直滑移机构驱动的用于支撑底层货物的支撑板与用于夹紧倒数第二层货物的夹紧板。

进一步的，所述电动机构包括电机，所述电机的输出端竖直朝下并连接有一根曲柄，所述曲柄在远离电机输出端的一端部上竖直连接有一根杆件，所述水平滑移机构包括矩形的底座，所述底座在纵向两侧对称设置有水平面滚动的滚轮，所述底座在四个对角的位置上还分别设置有用于驱动垂直滑移机构的弯折状驱动槽，所述底座在横向一侧开设有横向延伸的用于杆件插入从而带动底座进行纵向往复滑移运动的槽条。

进一步的，所述驱动槽的形状为Z字形，所述驱动槽由水平段A、倾斜段、水平段B组成，所述水平段A位于底座上，所述水平段B高于并滞后于水平段A，所述倾斜段位于水平段A与水平段B之间，所述滚轮与机架的衔接端开设有纵向延伸的用于滚轮滚动的U型轨道。

进一步的，所述垂直滑移机构包括前侧垂直滑移机构与后侧垂直滑移机构，所述前侧垂直滑移机构包括前侧垂直板件，所述前侧垂直板件的竖向两侧部对称设置有竖向平面滚动的滚轮，所述前侧垂直板件的下侧对称设置有用于嵌入驱动槽并在驱动槽内滚动的滚轮Ａ，所述后侧垂直滑移机构包括后侧垂直板件，所述后侧垂直板件的竖向两侧部对称设置有竖向平面滚动的滚轮，所述后侧垂直板件的下侧对称设置有用于嵌入驱动槽并在驱动槽内滚动的滚轮Ａ，所述前侧垂直板件与后侧垂直板件的滚轮与机架的衔接端均开设有竖向延伸的用于滚轮滚动的U型轨道。

进一步的，所述前侧垂直板件与后侧垂直板件上均开设有用于驱动支撑板的支撑板驱动腔、用于驱动夹紧板的夹紧板驱动腔，所述支撑板包括位于最底层货物下方的用于旋转托举并支撑货物的左支撑板、右支撑板，所述夹紧板包括位于倒数第二层货物两旁侧的用于旋转夹紧货物边缘的左夹紧板、右夹紧板。

进一步的，所述左支撑板与右支撑板在远离货物中心的端部上均设置有导杆A、导杆B，所述导杆A位于导杆B与货物中心之间，所述导杆A的水平位置在支撑板处于初始水平状态时高于导杆B，所述左支撑板与右支撑板均经导杆B与机架进行铰接，所述导杆A的两端部插入支撑板驱动腔后与支撑板驱动腔的下边水平面保持接触，所述左支撑板与右支撑板以货物中心对称设置在货物的底部左右两侧。

进一步的，所述左夹紧板与右夹紧板的形状均为L形，所述左夹紧板与右夹紧板的上端均设置有导杆C、导杆D，所述导杆D位于导杆C与货物中心之间，所述导杆C的水平位置高于导杆D，所述左夹紧板与右夹紧板均经导杆D与机架进行铰接，所述导杆C的两端部插入夹紧板驱动腔，所述左夹紧板与右夹紧板以货物中心对称设置在倒数第二层货物的两旁侧边缘，所述左夹紧板与右夹紧板的下端均经弹簧与机架进行弹性连接。

进一步的，所述支撑板驱动腔包括对称开设于前侧垂直板件与后侧垂直板件上的矩形槽口，所述夹紧板驱动腔包括竖直对称开设于前侧垂直板件与后侧垂直板件上的L形槽口，其中L形槽口的水平段均朝向货物的中心，所述导杆C的两端部插入夹紧板驱动腔后与L形槽口的水平段、竖直段保持接触，所述L形槽口的水平段在与导杆C接触的上表面与水平面的夹角为5°。

进一步的，所述电机的输出端的杆件末端设置有检测电机到位的传感器，所述支撑板与夹紧板之间设置有用于检测储货区内是否有货物的检测机构，所述储货区内在机架的侧壁上设置有物品仓壁板，所述机架由与前侧垂直板件滑移配合的前支架、与后侧垂直板件滑移配合的后支架、与弹簧一端连接的左支架、与弹簧一端连接的右支架螺接组成，所述左支架与右支架在与弹簧的衔接端均设置有L形的弹簧连接座，所述弹簧连接座上开设有若干弹簧连接孔。

一种垂直掉落货物的出货机构的使用方法，包括以下步骤：

（1）出货前，底层货物下方的左支撑板与右支撑板支撑货物，倒数第二层货物的左夹紧板与右夹紧板处于释放状态，滚轮Ａ位于水平段B上；

（2）出货时，检测机构检测储货区内是否有货物，检测有货时，电机推动水平滑移机构向后纵向滑行，位于水平滑移机构上的四个驱动槽内的滚轮A沿着倾斜段同时向下滑行；

（3）前侧垂直板件与后侧垂直板件也同时垂直向下滑行，前侧垂直板件与后侧垂直板件的L形槽口的水平段上表面斜边则推动导杆C移动，夹紧板则绕导杆D旋转，夹紧倒数第二层货物的边缘，与此同时，支撑板驱动腔的下移驱动导杆A下移，支撑板绕导杆B转离货物，底层货物开始往下掉落；

（4）夹紧板完全夹紧，底层货物则随着支撑板的继续转离而继续向下掉落，此时及以后一段行程中，导杆C位于L形槽口的竖直段，不与L形槽口的水平段上表面斜边接触，夹紧板始终处于夹紧状态；

（5）当电机运转前半周结束时，支撑板完全打开，底层货物掉落成功，倒数第二层货物被持续夹紧，接着电机开始下半周的运行，在下半周的运行过程中，水平滑移机构向前纵向滑行，前侧垂直板件与后侧垂直板件也同时垂直向上滑行，夹紧板仍处于夹紧状态，支撑板则反方向转回；

（6）当支撑板接近水平位置时，夹紧板在弹簧的拉紧作用下向物品仓壁板内侧缩进，松开夹紧的物品，倒数第二层货物掉落到支撑板上，成为新的底层货物。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该垂直掉落货物的出货机构经驱动槽带动垂直滑移机构，再经垂直滑移机构的夹紧板驱动腔、支撑板驱动腔带动夹紧板与支撑板同步平稳运行，使出货平稳可靠；出货前，滚轮Ａ位于水平段B上，使机构承载能力大，储物量多，并且可靠和安全；本机构的L形槽口能保证出货初始阶段就迅速夹紧需要保持不能移动的货物，只让底层货物掉落，在电机运行周期的末期才释放开被夹住的物品，极大地减少了机构受层叠货物下落冲击而损坏的影响，增强机构成功出货的可靠性和机构的安全；储货效率高，并且垂直往下掉落货物不会翻转，能满足一些不能倾倒的特殊货物的出货要求；电机旋转一周（<0.5秒）出货就完成，效率高。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为该发明的结构示意图一；

图2为该发明的结构示意图二；

图3为该发明的结构示意图三；

图4为水平滑移机构的结构示意图；

图5为前侧垂直滑移机构的结构示意图；

图6为后侧垂直滑移机构的结构示意图；

图7为夹紧板的结构示意图；

图8为支撑板的结构示意图；

图9为电动机构的结构示意图；

图10为该发明去除机架的结构示意图一；

图11为该发明去除机架的结构示意图二；

图12为该发明机架的结构示意图；

图13为前侧垂直滑移机构与支撑板、夹紧板的连接示意图；

图14为图13的A局部放大视图；

图15为该发明的工作状态示意图一；

图16为该发明的工作状态示意图二；

图17为该发明的工作状态示意图三；

图18为该发明的工作状态示意图四；

图19为该发明的工作状态示意图五；

图中：

1-机架；2-电动机构；3-水平滑移机构；4-垂直滑移机构；5-支撑板；6-夹紧板；7-电机；8-曲柄；9-杆件；10-底座；11-滚轮；12-驱动槽；13-槽条；14-水平段A；15-倾斜段；16-水平段B；17-U型轨道；18-前侧垂直滑移机构；19-后侧垂直滑移机构；20-前侧垂直板件；21-滚轮Ａ；22-后侧垂直板件；23-支撑板驱动腔；24-夹紧板驱动腔；25-左支撑板；26-右支撑板；27-左夹紧板；28-右夹紧板；29-导杆A；30-导杆B；31-导杆C；32-导杆D；33-弹簧；34-水平段；35-传感器；36-检测机构；37-物品仓壁板；38-前支架；39-后支架；40-左支架；41-右支架；42-弹簧连接座；43-弹簧连接孔；44-底层货物；45-倒数第二层货物；46-竖直段。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1～19所示，一种垂直掉落货物的出货机构，包括机架1，所述机架内部为用于垂直叠放货物的储货区,所述储货区的下方设置有经电动机构2驱动的可相对机架进行纵向往复滑移运动的水平滑移机构3，所述储货区的纵向端侧竖直设置有由水平滑移机构驱动的可进行竖向往复滑移运动的垂直滑移机构4，所述储货区内设置有由垂直滑移机构驱动的用于支撑底层货物的支撑板5与用于夹紧倒数第二层货物的夹紧板6。

在本实施例中，所述电动机构包括电机7，所述电机的输出端竖直朝下并连接有一根曲柄8，所述曲柄在远离电机输出端的一端部上竖直连接有一根杆件9，所述水平滑移机构包括矩形的底座10，所述底座在纵向两侧对称设置有水平面滚动的滚轮11，所述底座在四个对角的位置上还分别设置有用于驱动垂直滑移机构的弯折状驱动槽12，所述底座在横向一侧开设有横向延伸的用于杆件插入从而带动底座进行纵向往复滑移运动的槽条13。

在本实施例中，所述驱动槽的形状为Z字形，所述驱动槽由水平段A14、倾斜段15、水平段B16组成，所述水平段A位于底座上，所述水平段B高于并滞后于水平段A，所述倾斜段位于水平段A与水平段B之间，所述滚轮与机架的衔接端开设有纵向延伸的用于滚轮滚动的U型轨道17。

在本实施例中，所述垂直滑移机构包括前侧垂直滑移机构18与后侧垂直滑移机构19，所述前侧垂直滑移机构包括前侧垂直板件20，所述前侧垂直板件的竖向两侧部对称设置有竖向平面滚动的滚轮，所述前侧垂直板件的下侧对称设置有用于嵌入驱动槽并在驱动槽内滚动的滚轮Ａ21，所述后侧垂直滑移机构包括后侧垂直板件22，所述后侧垂直板件的竖向两侧部对称设置有竖向平面滚动的滚轮，所述后侧垂直板件的下侧对称设置有用于嵌入驱动槽并在驱动槽内滚动的滚轮Ａ，所述前侧垂直板件与后侧垂直板件的滚轮与机架的衔接端均开设有竖向延伸的用于滚轮滚动的U型轨道。

在本实施例中，所述前侧垂直板件与后侧垂直板件上均开设有用于驱动支撑板的支撑板驱动腔23、用于驱动夹紧板的夹紧板驱动腔24，所述支撑板包括位于最底层货物下方的用于旋转托举并支撑货物的左支撑板25、右支撑板26，所述夹紧板包括位于倒数第二层货物两旁侧的用于旋转夹紧货物边缘的左夹紧板27、右夹紧板28。

在本实施例中，所述左支撑板与右支撑板在远离货物中心的端部上均设置有导杆A29、导杆B30，所述导杆A位于导杆B与货物中心之间，所述导杆A的水平位置在支撑板处于初始水平状态时高于导杆B，所述左支撑板与右支撑板均经导杆B与机架进行铰接，所述导杆A的两端部插入支撑板驱动腔后与支撑板驱动腔的下边水平面保持接触，所述左支撑板与右支撑板以货物中心对称设置在货物的底部左右两侧。

在本实施例中，所述左夹紧板与右夹紧板的形状均为L形，所述左夹紧板与右夹紧板的上端均设置有导杆C31、导杆D32，所述导杆D位于导杆C与货物中心之间，所述导杆C的水平位置高于导杆D，所述左夹紧板与右夹紧板均经导杆D与机架进行铰接，所述导杆C的两端部插入夹紧板驱动腔，所述左夹紧板与右夹紧板以货物中心对称设置在倒数第二层货物的两旁侧边缘，所述左夹紧板与右夹紧板的下端均经弹簧33与机架进行弹性连接。

在本实施例中，所述支撑板驱动腔包括对称开设于前侧垂直板件与后侧垂直板件上的矩形槽口，所述夹紧板驱动腔包括竖直对称开设于前侧垂直板件与后侧垂直板件上的L形槽口，其中L形槽口的水平段均朝向货物的中心，所述导杆C的两端部插入夹紧板驱动腔后与L形槽口的水平段34、竖直段46保持接触，所述L形槽口的水平段在与导杆C接触的上表面与水平面的夹角为5°。

在本实施例中，所述电机的输出端的杆件末端设置有检测电机到位的传感器35，所述支撑板与夹紧板之间设置有用于检测储货区内是否有货物的检测机构36，所述储货区内在机架的侧壁上设置有物品仓壁板37，所述机架由与前侧垂直板件滑移配合的前支架38、与后侧垂直板件滑移配合的后支架39、与弹簧一端连接的左支架40、与弹簧一端连接的右支架41螺接组成，所述左支架与右支架在与弹簧的衔接端均设置有L形的弹簧连接座42，所述弹簧连接座上开设有若干弹簧连接孔43。

一种垂直掉落货物的出货机构的使用方法，包括以下步骤：

（1）出货前，底层货物44下方的左支撑板与右支撑板支撑货物，倒数第二层货物45的左夹紧板与右夹紧板处于释放状态，滚轮Ａ位于水平段B上；

（2）出货时，检测机构检测储货区内是否有货物，检测有货时，电机推动水平滑移机构向后纵向滑行，位于水平滑移机构上的四个驱动槽内的滚轮A沿着倾斜段同时向下滑行；

（3）前侧垂直板件与后侧垂直板件也同时垂直向下滑行，前侧垂直板件与后侧垂直板件的L形槽口的水平段上表面斜边则推动导杆C移动，夹紧板则绕导杆D旋转，夹紧倒数第二层货物的边缘，与此同时，支撑板驱动腔的下移驱动导杆A下移，支撑板绕导杆B转离货物，底层货物开始往下掉落；

（4）夹紧板完全夹紧，底层货物则随着支撑板的继续转离而继续向下掉落，此时及以后一段行程中，导杆C位于L形槽口的竖直段46，不与L形槽口的水平段上表面斜边接触，夹紧板始终处于夹紧状态；

（5）当电机运转前半周结束时，支撑板完全打开，底层货物掉落成功，倒数第二层货物被持续夹紧，接着电机开始下半周的运行，在下半周的运行过程中，水平滑移机构向前纵向滑行，前侧垂直板件与后侧垂直板件也同时垂直向上滑行，夹紧板仍处于夹紧状态，支撑板则反方向转回；

（6）当支撑板接近水平位置时，夹紧板在弹簧的拉紧作用下向物品仓壁板内侧缩进，松开夹紧的物品，倒数第二层货物掉落到支撑板上，成为新的底层货物。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种垂直掉落货物的出货机构，其特征在于：包括机架，所述机架内部为用于垂直叠放货物的储货区,所述储货区的下方设置有经电动机构驱动的可相对机架进行纵向往复滑移运动的水平滑移机构，所述储货区的纵向端侧竖直设置有由水平滑移机构驱动的可进行竖向往复滑移运动的垂直滑移机构，所述储货区内设置有由垂直滑移机构驱动的用于支撑底层货物的支撑板与用于夹紧倒数第二层货物的夹紧板。

2.根据权利要求1所述的垂直掉落货物的出货机构，其特征在于：所述电动机构包括电机，所述电机的输出端竖直朝下并连接有一根曲柄，所述曲柄在远离电机输出端的一端部上竖直连接有一根杆件，所述水平滑移机构包括矩形的底座，所述底座在纵向两侧对称设置有水平面滚动的滚轮，所述底座在四个对角的位置上还分别设置有用于驱动垂直滑移机构的弯折状驱动槽，所述底座在横向一侧开设有横向延伸的用于杆件插入从而带动底座进行纵向往复滑移运动的槽条。

3.根据权利要求2所述的垂直掉落货物的出货机构，其特征在于：所述驱动槽的形状为Z字形，所述驱动槽由水平段A、倾斜段、水平段B组成，所述水平段A位于底座上，所述水平段B高于并滞后于水平段A，所述倾斜段位于水平段A与水平段B之间，所述滚轮与机架的衔接端开设有纵向延伸的用于滚轮滚动的U型轨道。

4.根据权利要求3所述的垂直掉落货物的出货机构，其特征在于：所述垂直滑移机构包括前侧垂直滑移机构与后侧垂直滑移机构，所述前侧垂直滑移机构包括前侧垂直板件，所述前侧垂直板件的竖向两侧部对称设置有竖向平面滚动的滚轮，所述前侧垂直板件的下侧对称设置有用于嵌入驱动槽并在驱动槽内滚动的滚轮Ａ，所述后侧垂直滑移机构包括后侧垂直板件，所述后侧垂直板件的竖向两侧部对称设置有竖向平面滚动的滚轮，所述后侧垂直板件的下侧对称设置有用于嵌入驱动槽并在驱动槽内滚动的滚轮Ａ，所述前侧垂直板件与后侧垂直板件的滚轮与机架的衔接端均开设有竖向延伸的用于滚轮滚动的U型轨道。

5.根据权利要求4所述的垂直掉落货物的出货机构，其特征在于：所述前侧垂直板件与后侧垂直板件上均开设有用于驱动支撑板的支撑板驱动腔、用于驱动夹紧板的夹紧板驱动腔，所述支撑板包括位于最底层货物下方的用于旋转托举并支撑货物的左支撑板、右支撑板，所述夹紧板包括位于倒数第二层货物两旁侧的用于旋转夹紧货物边缘的左夹紧板、右夹紧板。

6.根据权利要求5所述的垂直掉落货物的出货机构，其特征在于：所述左支撑板与右支撑板在远离货物中心的端部上均设置有导杆A、导杆B，所述导杆A位于导杆B与货物中心之间，所述导杆A的水平位置在支撑板处于初始水平状态时高于导杆B，所述左支撑板与右支撑板均经导杆B与机架进行铰接，所述导杆A的两端部插入支撑板驱动腔后与支撑板驱动腔的下边水平面保持接触，所述左支撑板与右支撑板以货物中心对称设置在货物的底部左右两侧。

7.根据权利要求6所述的垂直掉落货物的出货机构，其特征在于：所述左夹紧板与右夹紧板的形状均为L形，所述左夹紧板与右夹紧板的上端均设置有导杆C、导杆D，所述导杆D位于导杆C与货物中心之间，所述导杆C的水平位置高于导杆D，所述左夹紧板与右夹紧板均经导杆D与机架进行铰接，所述导杆C的两端部插入夹紧板驱动腔，所述左夹紧板与右夹紧板以货物中心对称设置在倒数第二层货物的两旁侧边缘，所述左夹紧板与右夹紧板的下端均经弹簧与机架进行弹性连接。

8.根据权利要求7所述的垂直掉落货物的出货机构，其特征在于：所述支撑板驱动腔包括对称开设于前侧垂直板件与后侧垂直板件上的矩形槽口，所述夹紧板驱动腔包括竖直对称开设于前侧垂直板件与后侧垂直板件上的L形槽口，其中L形槽口的水平段均朝向货物的中心，所述导杆C的两端部插入夹紧板驱动腔后与L形槽口的水平段、竖直段保持接触，所述L形槽口的水平段在与导杆C接触的上表面与水平面的夹角为5°。

9.根据权利要求8所述的垂直掉落货物的出货机构，其特征在于：所述电机的输出端的杆件末端设置有检测电机到位的传感器，所述支撑板与夹紧板之间设置有用于检测储货区内是否有货物的检测机构，所述储货区内在机架的侧壁上设置有物品仓壁板，所述机架由与前侧垂直板件滑移配合的前支架、与后侧垂直板件滑移配合的后支架、与弹簧一端连接的左支架、与弹簧一端连接的右支架螺接组成，所述左支架与右支架在与弹簧的衔接端均设置有L形的弹簧连接座，所述弹簧连接座上开设有若干弹簧连接孔。

10.一种垂直掉落货物的出货机构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）出货前，底层货物下方的左支撑板与右支撑板支撑货物，倒数第二层货物的左夹紧板与右夹紧板处于释放状态，滚轮Ａ位于水平段B上；

（2）出货时，检测机构检测储货区内是否有货物，检测有货时，电机推动水平滑移机构向后纵向滑行，位于水平滑移机构上的四个驱动槽内的滚轮A沿着倾斜段同时向下滑行；

（3）前侧垂直板件与后侧垂直板件也同时垂直向下滑行，前侧垂直板件与后侧垂直板件的L形槽口的水平段上表面斜边则推动导杆C移动，夹紧板则绕导杆D旋转，夹紧倒数第二层货物的边缘，与此同时，支撑板驱动腔的下移驱动导杆A下移，支撑板绕导杆B转离货物，底层货物开始往下掉落；

（4）夹紧板完全夹紧，底层货物则随着支撑板的继续转离而继续向下掉落，此时及以后一段行程中，导杆C位于L形槽口的竖直段，不与L形槽口的水平段上表面斜边接触，夹紧板始终处于夹紧状态；

（5）当电机运转前半周结束时，支撑板完全打开，底层货物掉落成功，倒数第二层货物被持续夹紧，接着电机开始下半周的运行，在下半周的运行过程中，水平滑移机构向前纵向滑行，前侧垂直板件与后侧垂直板件也同时垂直向上滑行，夹紧板仍处于夹紧状态，支撑板则反方向转回；

（6）当支撑板接近水平位置时，夹紧板在弹簧的拉紧作用下向物品仓壁板内侧缩进，松开夹紧的物品，倒数第二层货物掉落到支撑板上，成为新的底层货物。