本发明涉及服务型、售货型及服务型机器人技术领域，特别涉及一种多品种瓶装饮料提取供送系统及方法。
背景技术：
在现代生活中，饮料在餐饮服务中不可或缺，其品种繁多，量大面广，是一个非常庞大的市场，各品牌各商家都在激烈竞争。饮料销售无处不在，包括商场、餐厅、娱乐场所及其他各类公共场所等。
传统的饮料销售模式以人工或自助为主，随着自动化技术的发展，销售及供应方式也在不断的变化，已出现了无人售货机等形式。随着机器人技术的普及应用，在餐饮行业中一些商家引入机器人服务作为营销手段，如餐厅中采用机器人送餐饮到台等。另外，还有厂家专门针对奶茶饮料开发无人值守销售设备，采用工业机器人，进行现场调配售卖。
然而，目前在餐饮销售行业中应用的机器人还有比较大的局限性，如上述的两类机器人。其中的一类，送餐饮机器人，实质上只相当于一种人型的agv小车，只能实现按轨道导航送货，功能单一，难以长久吸引消费者。而另一类，无人值守奶茶销售设备，其实质是把一台工业用的机械臂集成到系统中形成自动化设备，在工作时，机械臂手持钢杯，装入奶茶配料，摇匀后倾倒入台面上的塑料杯中，该套设备配料工位多，占地面积大，而且还不属于专用的饮料机器人，因此在市场上的应用并不多，难以得到大范围推广。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多品种瓶装饮料提取供送系统，将该系统应用于瓶装饮料服务机器人中，可实现多品种瓶装饮料的自动供应，自动化程度高，使用方便。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述系统实现的多品种瓶装饮料提取供送方法。
本发明的技术方案为：一种多品种瓶装饮料提取供送系统，包括瓶仓、接瓶滑台、下推瓶滑台、升瓶滑台和上推瓶滑台；多个瓶仓并排设置，接瓶滑台沿水平方向设于各瓶仓下方，下推瓶滑台与接瓶滑台呈十字型布置，升瓶滑台沿竖直方向设于瓶仓外侧；在同一竖直面内，上推瓶滑台和下推瓶滑台平行设置，且上推瓶滑台和下推瓶滑台分别垂直布置于升瓶滑台的上部和下部；瓶仓包括仓体和限位组件，仓体为底部开放的矩形管状匣子，限位组件设于仓体底部。其中，各瓶仓用于放置和储存瓶装饮料，根据瓶装饮料服务机器人使用场合的实际需求，不同的瓶仓中可储存不同品种的瓶装饮料，也可储存相同品种的瓶装饮料。接瓶滑台在各瓶仓下方进行水平移动，根据需要接取存放于相应瓶仓中的瓶体；升瓶滑台用于提升瓶体至指定的送出高度；下推瓶滑台及上推瓶滑台主要用于推动瓶体移动，使其进入升瓶滑台或送出升瓶滑台。瓶仓中，采用矩形管状的仓体，各瓶装饮料的瓶体可在仓体内由下至上逐个叠放，提取时则从仓体底部逐个取出。
所述限位组件包括推拉式电磁铁、摇杆、支轴、支座和卡板；推拉式电磁铁包括基体和芯轴，芯轴贯穿于基体中部，且芯轴外周设有弹簧，基体安装于仓体侧壁上，卡板中部设有支轴，支轴两端分别通过支座安装于仓体侧壁上，支轴的一端通过摇杆与推拉式电磁铁的芯轴连接。
所述卡板为上下两侧分别带有钩状结构的弯板，仓体侧壁上设有通孔；
当瓶仓处于未取瓶状态时，位于下侧的钩状结构伸入仓体底部后承托位于最下方的瓶体；
当瓶仓处于取瓶状态时，位于上侧的钩状结构穿过仓体侧壁的通孔后承托位于最下方瓶体上方的瓶体。
限位组件使用时，其原理为：当限位组件处于初始状态时，推拉式电磁铁不通电，卡板下侧的钩状结构与位于仓体内最下方的瓶体接触，卡紧瓶体，保证仓体内的瓶体不会滑落；当需要取出瓶体时，推拉式电磁铁通电，电磁铁的吸合使其芯轴下行，推动摇杆使支轴转动，从而驱动卡板产生摆动，其下侧的钩状结构脱离位于仓体内最下方的瓶体，同时上侧的钩状结构钩状该瓶体上方的瓶体，在最下方的瓶体从仓体中滑落释放出来后，推拉式电磁铁断电，芯轴带动弹簧复位，使卡板、支轴和摇杆也复位，仓体内的瓶体下滑一个瓶体的位置。
所述摇杆、支轴、支座和卡板组成卡板组件，卡板组件为一组或两组；当卡板组件为一组时，卡板组件设于仓体的一侧；当卡板组件为两组时，两组卡板组件对称设于仓体的两侧，且分别与推拉式电磁铁连接。卡板组件的数量可根据机器人的实际需要进行选择，当每个仓体的两侧对称设置两组卡板组件时，对仓体内的瓶体可实现更加稳定的限位效果。
所述接瓶滑台包括第一丝杆式驱动组件、第一滑块和第一托瓶槽，第一托瓶槽固定安装于第一滑块上，第一滑块在第一丝杆式驱动组件的驱动下平移于瓶仓下方。
所述下推瓶滑台包括第二丝杆式驱动组件、第二滑块和第一推板，第一推板固定安装于第二滑块上，第二滑块在第二丝杆式驱动组件的驱动下进行平移动作。
所述升瓶滑台包括第三丝杆式驱动组件、第三滑块和第二托瓶槽，第二托瓶槽固定安装于第三滑块上，第三滑块在第三丝杆式驱动组件的驱动下进行升降运动。
所述上推瓶滑台包括第四丝杆式驱动组件、第四滑块和第二推板，第二推板固定安装于第四滑块上，第四滑块在第四丝杆式驱动组件的驱动下进行平移动作。
上述各滑台结构中，第一托瓶槽和第二托瓶槽结构相同，均可采用长度为1/3～2/3瓶体长度的u型槽，可有效保障瓶体输送的稳定性；第一推板和第二推板结构相同，均包括相连接的安装部和竖直板，竖直板通过安装部固定安装于第二滑块或第四滑块上，竖直板的竖直侧面与瓶体端部相平行。
作为一种优选方案，所述瓶仓有四个，各瓶仓竖直设置，且沿接瓶滑台的中心呈左右各两个对称设置。在使用过程中，每个瓶仓可放置不同品种的瓶装饮料以供选择，也可放置相同品种的瓶装饮料以供备用。
本发明通过上述系统实现一种多品种瓶装饮料提取供送方法，具体为：当需要提取瓶装饮料时，包括以下步骤：
(1)先由接瓶滑台动作移动至对应的瓶仓下方；瓶仓上的限位组件动作，位于仓体最下方的瓶体落入接瓶滑台上，限位组件复位；
(2)接瓶滑台带动瓶体移动至下推瓶滑台与升瓶滑台的相接处，由下推瓶滑台将瓶体推入升瓶滑台中；
(3)升瓶滑台带动瓶体上升至上推瓶滑台与升瓶滑台的相接处，由上推瓶滑台将瓶体推出升瓶滑台，此时完成瓶装饮料的提取供送。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本多品种瓶装饮料提取供送系统及方法是针对瓶装饮料服务机器人而提出的，该系统作为瓶装饮料服务机器人的核心结构，可实现多品种瓶装饮料的自动供应，自动化程度高，使用方便，可有效提高瓶装饮料服务机器人使用的便捷性和趣味性，有利于扩大瓶装饮料服务机器人的应用范围。
本多品种瓶装饮料提取供送系统中，通过在仓体底部设置限位组件，使仓体中瓶装饮料的储存稳定，有效防止瓶体滑落，同时，各瓶仓结构相同，每个瓶仓形成一个独立的存储单元，便于不同品种瓶装饮料的集中存放，还可根据机器人应用场合的实际需求选择瓶仓的数量进行安装，便于控制机器人的制作成本。
本多品种瓶装饮料提取供送系统中，通过接瓶滑台、下推瓶滑台、升瓶滑台和上推瓶滑台的连续动作，实现瓶体的承接、提升和送出，其动作连贯流畅，可快速实现瓶装饮料的供应。
附图说明
图1为本多品种瓶装饮料提取供送系统的结构示意图。
图2为图1的a向视图。
图3为单个瓶仓的立体结构示意图。
图4(a)为瓶仓处于原始状态时的原理示意图。
图4(b)为瓶仓处于取瓶状态时的原理示意图。
图5为接瓶滑台从瓶仓下方提取瓶体过程的原理示意图。
图6为瓶体被提升并送出过程的原理示意图。
上述各图中，各附图标记所示部件如下：1为瓶仓，1-1为仓体，1-2为推拉式电磁铁，1-3为摇杆，1-4为支轴，1-5为支座，1-6为卡板，2为接瓶滑台，2-1为第一丝杆式驱动组件，2-2为第一滑块，2-3为第一托瓶槽，3为下推瓶滑台，3-1为第二丝杆式驱动组件，3-2为第二滑块，3-3为第一推板，4为升瓶滑台，4-1为第三丝杆驱动组件，4-2为第三滑块，4-3为第二托瓶槽，5为上推瓶滑台，5-1为第四丝杆驱动组件，5-2为第四滑块，5-3为第二推板，6为机器人身体，7为出瓶孔，8为瓶盖仓，9为瓶体。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例一种多品种瓶装饮料提取供送系统，包括瓶仓1、接瓶滑台2、下推瓶滑台3、升瓶滑台4和上推瓶滑台5；多个瓶仓并排设置，接瓶滑台沿水平方向设于各瓶仓下方，下推瓶滑台与接瓶滑台呈十字型布置，升瓶滑台沿竖直方向设于瓶仓外侧；在同一竖直面内，上推瓶滑台和下推瓶滑台平行设置，且上推瓶滑台和下推瓶滑台分别垂直布置于升瓶滑台的上部和下部；瓶仓包括仓体和限位组件，仓体为底部开放的矩形管状匣子，限位组件设于仓体底部。
该系统各组成部分的具体结构如图1～6所示，为了更加清晰的展示系统中关键装置的整体结构，各图中略去所有安装支架，具体如下：
本实施例的系统中配置有四套瓶仓1，各瓶仓垂直并排安装，且左右各两套，沿接瓶滑台2的中心处对称布置。
接瓶滑台安装在瓶仓下方，沿各瓶仓的排列方向水平布置。接瓶滑台包括第一丝杆式驱动组件2-1、第一滑块2-2和第一托瓶槽2-3，第一托瓶槽固定安装于第一滑块上，第一滑块在第一丝杆式驱动组件的驱动下平移于瓶仓下方。
下推瓶滑台3安装在四套瓶仓的中间位置，并处于接瓶滑台的下方，两者十字交错布置。下推瓶滑台包括第二丝杆式驱动组件3-1、第二滑块3-2和第一推板3-3，第一推板固定安装于第二滑块上，第二滑块在第二丝杆式驱动组件的驱动下进行平移动作。
上推瓶滑台5安装在四套瓶仓的上方，与下推瓶滑台平行并处于一个垂直面内。上推瓶滑台包括第四丝杆式驱动组件5-1、第四滑块5-2和第二推板5-3，第二推板固定安装于第四滑块上，第四滑块在第四丝杆式驱动组件的驱动下进行平移动作。
升瓶滑台4垂直安装，处于上推瓶滑台和下推瓶滑台的一端，且位于瓶仓的一侧(如图2所示)。升瓶滑台包括第三丝杆式驱动组件4-1、第三滑块4-2和第二托瓶槽4-3，第二托瓶槽固定安装于第三滑块上，第三滑块在第三丝杆式驱动组件的驱动下进行升降运动。
接瓶滑台、上推瓶滑台、下推瓶滑台和升瓶滑台都属于直线导轨形式，都是由相应的伺服电机驱动的丝杆滑块装置。
瓶仓的具体结构如图3所示，瓶仓主要由仓体1-1、推拉式电磁铁1-2、摇杆1-3、支轴1-4、支座1-5和卡板1-6组成，其中，摇杆、支轴、支座和卡板组成卡板组件，卡板组件和推拉式电磁铁组成限位组件。
仓体是采用薄钢板折合加工成的矩形管状匣子，瓶装饮料叠放其中，瓶体9嵌入匣内，瓶颈伸出，自下而上整齐排列。仓体下部安装有推拉式电磁铁限位组件。卡板是一块弯板，其上下两侧均呈钩状，其中部固定装配支轴，通过两侧支座安装在仓体下部。由图3可见，卡板可绕支轴中心摆动。推拉式电磁铁的基体固定安装在仓体下部的一侧，其芯轴下端部与摇杆通过铰支联接，摇杆的另一端与支轴固定联接。
本实施例通过上述系统可实现一种多品种瓶装饮料提取供送方法，具体为：当需要提取瓶装饮料时，先由接瓶滑台动作移动至对应的瓶仓下方；瓶仓上的限位组件动作，位于仓体最下方的瓶体落入接瓶滑台上，限位组件复位；接瓶滑台带动瓶体移动至下推瓶滑台与升瓶滑台的相接处，由下推瓶滑台将瓶体推入升瓶滑台中；升瓶滑台带动瓶体上升至上推瓶滑台与升瓶滑台的相接处，由上推瓶滑台将瓶体推出升瓶滑台，此时完成瓶装饮料的提取供送。
上述多品种瓶装饮料提取供送系统及方法使用时，其原理包括：
(1)瓶仓工作原理：如图4(a)和图4(b)所示，其中，图4(a)是初始状态，此时推拉式电磁铁不通电，卡板的下钩与处于仓底下的瓶体接触，卡紧瓶子，仓内瓶子不会滑落。图4(b)是推拉式电磁铁通电状态，推拉式电磁铁吸合导致其芯轴下行，推动摇杆使支轴旋转，驱动卡板顺时针摆动一个角度，下钩脱离瓶体，上钩卡紧上方瓶体，致使下方的瓶体滑落，只释出一瓶饮料，而上方的瓶体不动。推拉式电磁铁失电后，在其弹簧力的作用下使芯轴上行复位，拉动摇杆使卡板逆时针摆动回复原位，即恢复图4(a)所示的状态，上方瓶体滑落至与卡板下钩接触位置。
(2)瓶装饮料提取供送原理：
瓶装饮料提取时如图5所示，本实施例中四套瓶仓可储藏四个品种的瓶装饮料，瓶仓底部安装接瓶滑台，接瓶滑台的第一滑块上装配一个u形结构的第一托瓶槽，第一丝杆驱动组件可驱动第一滑块带动第一托瓶槽进行水平方向的直线运动。当系统处于初始状态时，第一托瓶槽处于第一丝杆式驱动组件的丝杆中部位置；当机器人接到指令需要提供某一品种的瓶装饮料(假设为第二套瓶仓中所储藏的瓶装饮料)时，接瓶滑台的第一丝杆式驱动组件动作，通过第一滑块带动第一托瓶槽移动至该瓶仓下方；随后，该瓶仓的推拉式电磁铁通电，释出一瓶饮料，落入第一托瓶槽中；然后在第一丝杆式驱动组件的驱动下，第一托瓶槽带着瓶装饮料回复至原始位置。
瓶装饮料供送时如图6所示，第一托瓶槽从瓶仓承接到一瓶饮料并回复至原始的中间位置后，此时，升降滑台上的第二托瓶槽处于最低位置，与第一托瓶槽同轴线，下推瓶滑台的第一推板处于其左端部位置，正对瓶体，与瓶盖相隔一段距离；然后下推瓶滑台动作，其第二丝杆式驱动组件中的伺服电机通过丝杆滑块驱动第一推板向右运行，推动瓶体由第一托瓶槽进入第二托瓶槽，完成后第一推板左移复位；接着升瓶滑台动作，其第三丝杆式驱动组件中的伺服电机通过丝杆滑块驱动第二托瓶槽向上运行，把瓶装饮料升至最高位置，刚好处于上推瓶滑台中第二推板的中线位置；上推瓶滑台动作，其第四丝杆式驱动组件中的伺服电机通过丝杆滑块驱动第二推板向右运行，推动瓶体由第二托瓶槽穿过机器人身体6的出瓶孔7，在瓶盖仓8的上方表面滑行；至此，一瓶饮料从机器人体内送出体外；其后，第二推板左移复位，第二托瓶槽下降复位，等待下一个工作指令。
实施例2
本实施例一种多品种瓶装饮料提取供送系统，与实施例1相比较，其不同之处在于，瓶仓中，仓体的两侧对称设有两组卡板组件，两组卡板组件分别与推拉式电磁铁连接；各卡板组件分别包括摇杆、支轴、支座和卡板组成卡板组件，推拉式电磁铁包括基体和芯轴，芯轴贯穿于基体中部，且芯轴外周设有弹簧，基体安装于仓体侧壁上，各卡板中部设有支轴，各支轴两端分别通过支座安装于仓体侧壁上，各支轴的一端通过摇杆与推拉式电磁铁的芯轴连接。当推拉式电磁铁通电或断电时，两组卡板组件同时动作。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
1.一种多品种瓶装饮料提取供送系统，其特征在于，包括瓶仓、接瓶滑台、下推瓶滑台、升瓶滑台和上推瓶滑台；多个瓶仓并排设置，接瓶滑台沿水平方向设于各瓶仓下方，下推瓶滑台与接瓶滑台呈十字型布置，升瓶滑台沿竖直方向设于瓶仓外侧；在同一竖直面内，上推瓶滑台和下推瓶滑台平行设置，且上推瓶滑台和下推瓶滑台分别垂直布置于升瓶滑台的上部和下部；瓶仓包括仓体和限位组件，仓体为底部开放的矩形管状匣子，限位组件设于仓体底部。
2.根据权利要求1所述的多品种瓶装饮料提取供送系统，其特征在于，所述限位组件包括推拉式电磁铁、摇杆、支轴、支座和卡板；推拉式电磁铁包括基体和芯轴，芯轴贯穿于基体中部，且芯轴外周设有弹簧，基体安装于仓体侧壁上，卡板中部设有支轴，支轴两端分别通过支座安装于仓体侧壁上，支轴的一端通过摇杆与推拉式电磁铁的芯轴连接。
3.根据权利要求2所述的多品种瓶装饮料提取供送系统，其特征在于，所述卡板为上下两侧分别带有钩状结构的弯板，仓体侧壁上设有通孔；
当瓶仓处于未取瓶状态时，位于下侧的钩状结构伸入仓体底部后承托位于最下方的瓶体；
当瓶仓处于取瓶状态时，位于上侧的钩状结构穿过仓体侧壁的通孔后承托位于最下方瓶体上方的瓶体。
4.根据权利要求3所述的多品种瓶装饮料提取供送系统，其特征在于，所述摇杆、支轴、支座和卡板组成卡板组件，卡板组件为一组或两组；当卡板组件为一组时，卡板组件设于仓体的一侧；当卡板组件为两组时，两组卡板组件对称设于仓体的两侧，且分别与推拉式电磁铁连接。
5.根据权利要求1所述的多品种瓶装饮料提取供送系统，其特征在于，所述接瓶滑台包括第一丝杆式驱动组件、第一滑块和第一托瓶槽，第一托瓶槽固定安装于第一滑块上，第一滑块在第一丝杆式驱动组件的驱动下平移于瓶仓下方。
6.根据权利要求1所述的多品种瓶装饮料提取供送系统，其特征在于，所述下推瓶滑台包括第二丝杆式驱动组件、第二滑块和第一推板，第一推板固定安装于第二滑块上，第二滑块在第二丝杆式驱动组件的驱动下进行平移动作。
7.根据权利要求1所述的多品种瓶装饮料提取供送系统，其特征在于，所述升瓶滑台包括第三丝杆式驱动组件、第三滑块和第二托瓶槽，第二托瓶槽固定安装于第三滑块上，第三滑块在第三丝杆式驱动组件的驱动下进行升降运动。
8.根据权利要求1所述的多品种瓶装饮料提取供送系统，其特征在于，所述上推瓶滑台包括第四丝杆式驱动组件、第四滑块和第二推板，第二推板固定安装于第四滑块上，第四滑块在第四丝杆式驱动组件的驱动下进行平移动作。
9.根据权利要求1所述的多品种瓶装饮料提取供送系统，其特征在于，所述瓶仓有四个，各瓶仓竖直设置，且沿接瓶滑台的中心呈左右各两个对称设置。
10.根据权利要求1～9任一项所述系统实现一种多品种瓶装饮料提取供送方法，其特征在于，当需要提取瓶装饮料时，包括以下步骤：
(1)先由接瓶滑台动作移动至对应的瓶仓下方；瓶仓上的限位组件动作，位于仓体最下方的瓶体落入接瓶滑台上，限位组件复位；
(2)接瓶滑台带动瓶体移动至下推瓶滑台与升瓶滑台的相接处，由下推瓶滑台将瓶体推入升瓶滑台中；
(3)升瓶滑台带动瓶体上升至上推瓶滑台与升瓶滑台的相接处，由上推瓶滑台将瓶体推出升瓶滑台，此时完成瓶装饮料的提取供送。
技术总结