一种售货机、接送饮料瓶的智能接货机构及方法与流程

本发明涉及一种售货机、接送饮料瓶的智能接货机构及方法。

背景技术：

在自动售货机领域，目前比较常见的接货机构是升降云台。由于云台一般只竖直方向做单方向的升降运动，且云台接各个货道的商品，云台均较宽，云台前方也是空的，商品从货道出来进入云台后经常倾倒，还经常撞到前方主门。现有技术方案，只能将商品上下运送，不能将商品横向运送，只能在小型自动售货机上使用，不适用柜体横向距离大的大型自动售货机；现有技术方案，接货装置简单，出货方式可扩展性差，因此，需要设计一种新的接货机构及方法。

另外，市场上的自动售货机数量巨大，常见的出货口多位于主门下方，为便于取货，通常将出货口做的较宽较大，且取货仓与出货口未做密封，自动售货机箱体内能与外界自由交换热量，自动售货机箱体内温度受到外界气温影响大。针对这一问题，需要设计一种新的保温门结构。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种售货机、接送饮料瓶的智能接货机构及方法，智能接货机构结构简单，易于实施，控制简易。

本发明的技术解决方案如下：

一种接送饮料瓶的智能接货机构,其特征在于，包括升降机构和与升降机构连接的接货盒(21)，在接货盒的内壁设有插板(33)；接货盒的底部设有用于检测物品的传感器(35)，传感器优选采用金属感应片。插板用于防止较高的饮料瓶脱离接货盒。

接货盒采用组合式结构，接货盒包括底座(31)和围板(37)；底座固定在升降机构上，底座上或升降机构上设有一块立板(311)，围板的上端与立板的上端铰接；插板设置在围板上；

有横向的凸沿(39)，售货机内固定有与所述凸沿适配的阻挡部件(38)；

当升降机构带动接货盒下降的过程中，阻挡部件勾住所述凸沿，使得围板向外侧旋转，且围板的下端与底座分离，在围板内的饮料瓶脱离底板且在重力的作用下脱离接货盒，实现饮料瓶的出货。围板的四周为封闭式，或开口式，实例中为开口式，开口式的好处在于节省材料。

阻挡部件为(1)钩体或(2)横向或斜向上突出的板状部件。

所述的传感器为光电传感器、压力传感器或电容式传感器。

插板为插入式板状部件。不必要使用时，可以抽出。需要使用时，插入插板。

围板处设有用于调节插板横向位置的横向调节机构。用于驱动插板朝内或朝外平移，朝外平移时，使得接货盒内的有效空间减小，这样适合容纳较小直径的饮料瓶，使得饮料瓶不容易在接货盒内横向移动，保持其姿态稳定。反之，若插板朝内平移，则有效空间更大，适合容纳较大直径的饮料瓶。

插板处还设有插板升降机构，高度较大的饮料瓶时，插板伸长，否则插板缩短。

围板与立板通过销轴(34)相连。升降机构受控于mcu。

饮料瓶的出口处设有自复位保温门。

一种售货机内接送饮料瓶的方法，其特征在于，采用升降机构驱动接货盒升降运动；在接货盒下降的过程中，使用自动出货机构实现接货盒的自动出货；

采用前述的智能接货机构实现饮料瓶的接送。

升降机构受控于mcu。

原理描述：柜体两侧布置有轨道、齿轮、同步带，电机与同步轴相连，同步轴与左右两侧齿轮相连，升降云台两侧与同步带相连。电机正反运行，带动同步轴、齿轮旋转，进而带动同步带运动，升降云台实现上下运行，实现升降云台上下接货出货功能。升降机构为现有成熟技术。

一种保温出货口结构，包括框体和盖板，盖板的上端与框体的上端铰接；

盖板的下端设有第一磁吸部件，框体的下端设有第二磁吸部件；

第一磁吸部件与第二磁吸部件组成能相互吸合的磁吸对。

所述的磁吸对为磁铁-磁铁对，或者，所述的磁吸对为磁铁-铁片对。

所述的磁吸对可为1-4对，可根据需要选择对数。

框体通过卡扣安装在箱体上，框体包括内框和外框；内框通过卡扣与外框连接。

所述框体的内侧设有垫圈。

所述盖板下端的两角为圆角。

盖板通过轴-轴承机构与框体铰接。

工作原理：商品出货时，接货小车靠近出货口位置时作向下竖直运动时，接货盒碰到内框顶部凸台，接货盒旋转将盖板撞开，使商品出货进入取货仓。当接货小车继续向下运动，接货盒旋转到一定角度后，接货盒脱离内框凸台复位至初始位置。盖板在自身重力和磁吸力作用下，使盖板迅速闭合，第一磁吸部件与第二磁吸部件紧密相吸，配合密封垫圈形成紧密密封，从而实现自动售货机箱体密封保温。

优选地，所述框体、盖板均采用abs材质或其它隔热保温性能好的有机高分子材料，箱体保温性能佳。

优选地，磁吸对可换用弹簧装置，弹簧装置两头分别连接盖板与框体，或分别连接盖板与取货仓。

优选地，内框与外框可以通过嵌套、铰接等方式连接，

优选地，盖板还可通过轴孔、螺栓等方式与框体铰接。

优选地，针对不同消费群体，所述出货口结构可置于自动售货机箱体顶或中部等最符合人体工学点位。

一种售货机，包括所述的接送饮料瓶的智能接货机构。

有益效果：

本发明具有以下特点：

本发明提出一种接送饮料瓶的智能接货机构，并且商品在接货盒内随升降机构将货物运输通过柜体侧壁出货口，进入副柜处取货口。具有以下优点：

1、接货盒底座上安装有传感器和电路板，通过该装置可检测商品是否进入接货盒，判定商品出货状态。

2、接货盒前方安装合适尺寸的插板，可满足不同高度瓶子的出货，使高瓶、矮瓶、粗瓶、细瓶等都可顺利从货道进入接货盒。而且插板可以向上伸缩，还可以前后移动，能适配不同形状和尺寸的饮料瓶。

3、接货盒底座与接货盒通过销轴铰链连接，接货盒可围绕销轴转动，而且，接货盒借用升降机构的驱动力，在箱体出货口处向下运动时，使接货盒旋转从而推动商品右移，在重力作用下向右下方出货，接货盒不需要单独驱动力。

4、接货盒机构可将商品从出货口推出至取货口；实现副门出货取货，取货口与商品货道隔离，不容易导致夹手事故发生，更安全。

5、商品随接货盒可以由升降机构驱动左右上下运动至框架内任一位置。可实现大柜体出货需求。

接货盒机构及配套升降机构可使取货口放置高度根据需求设计确定，与传统的取货口放置在下方弯腰取货相比，更人性化。

因为，本发明的保温门具有以下特点：

(1)采用磁铁吸合，能加强密封性能。

在框体与盖板上设有一个或多个磁吸对，在盖板自身重力与磁吸力作用下，盖板迅速关闭密封，

(2)框体的内侧设有垫圈，在盖板关闭时能够起到缓冲作用，同时采用密封垫圈，具有密封作用。

(3)利用重力自动复位，盖板可自行复位，不需额外机构。

(4)盖板下端两角采用圆角，减少盖板密封阻力，增强盖板与框体密封强度。

(5)内框与外框通过卡扣连接形成组合式框体，框体通过卡扣与箱体连接，便于模块化生产制作及后续安装维护。

总而言之，本发明的智能接货机构结构简单而巧妙，可靠性高，易于实施，而且保温门密封性强，保温效果好。

附图说明

图1为接送饮料瓶的智能接货机构的立体图；

图2为接送饮料瓶的智能接货机构的侧视图；

图3为接送饮料瓶的智能接货机构底座的内部结构示意图；

图4为旋转出货示意图；

图5为智能接货机构在旋转出货时的状态图；

图6为保温出货口的结构示意图(第一视角立体图)；

图7为保温出货口的结构的结构示意图(第二视角立体图)；

图8为自动售货机箱体保温出货口出货原理示意图；

图9为自动售货机箱体保温出货口结构示意图(剖视图)；

图10为图9中a部分放大图。

图11为电容检测接货盒底部结构爆炸示意图；

图12为物品检测电路的原理图；

图13为用于售货机的智能制冷系统冷风循环示意图(之一)；

图14为用于售货机的智能制冷系统冷风循环示意图(之二)；

图15为制冷模块结构示意图(含立板)；

图16为制冷模块结构示意图(不含立板)。

标号说明：1-内框、2-外框、3-盖板、4-第一磁铁、5-第二磁铁、6-第三磁铁、7-第四磁铁、8-商品；

25-隔离板，26-电容感应电路板，27-缓冲硅胶垫，28-底板，29-金属感应片。

201-卡扣，202-导向板，203-转轴，204-卡槽，205-挡板，206-弯折板。

31-底座、21-接货盒、33-插板、34-销轴、35-传感器、36-控制电路板。

37-围板，38-阻挡部件，39-凸沿，311-立板，301-箱体，302-饮料瓶。

401-冷风道箱体，402-蒸发器，403-蒸发器风机，404-接水盘，405-压缩机，406-冷凝器风机；407-制冷系统横向压紧座，408-制冷系统横向压紧板，409-冷凝器风机罩，410-冷凝器，411-立板，412-送风机，413-制冷系统底座，414-冷风道，415-制冷模块盖板。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：

如图1-5，一种接送饮料瓶的智能接货机构,其特征在于，包括升降机构和与升降机构连接的接货盒21，在接货盒的内壁设有插板33；接货盒的底部设有用于检测物品的传感器35。插板用于防止较高的饮料瓶脱离接货盒。

接货盒采用组合式结构，接货盒包括底座31和围板37；底座固定在升降机构上，底座上或升降机构上设有一块立板311，围板的上端与立板的上端铰接；插板设置在围板上；

有横向的凸沿39，售货机内固定有与所述凸沿适配的阻挡部件38；

当升降机构带动接货盒下降的过程中，阻挡部件勾住所述凸沿，使得围板向外侧旋转，且围板的下端与底座分离，在围板内的饮料瓶脱离底板且在重力的作用下脱离接货盒，实现饮料瓶的出货。围板的四周为封闭式，或开口式，实例中为开口式，开口式的好处在于节省材料。

阻挡部件为(1)钩体或(2)横向或斜向上突出的板状部件(可称为钩板)。

所述的传感器为光电传感器、压力传感器或电容式传感器。

插板为插入式板状部件。不必要使用时，可以抽出。需要使用时，插入插板。

围板处设有用于调节插板横向位置的横向调节机构。用于驱动插板朝内或朝外平移，朝外平移时，使得接货盒内的有效空间减小，这样适合容纳较小直径的饮料瓶，使得饮料瓶不容易在接货盒内横向移动，保持其姿态稳定。反之，若插板朝内平移，则有效空间更大，适合容纳较大直径的饮料瓶。

插板处还设有插板升降机构，高度较大的饮料瓶时，插板伸长，否则插板缩短。

围板与立板通过销轴34相连。升降机构受控于mcu。

饮料瓶的出口处设有自复位保温门。

一种售货机内接送饮料瓶的方法，其特征在于，采用升降机构驱动接货盒升降运动；在接货盒下降的过程中，使用自动出货机构实现接货盒的自动出货；

采用前述的智能接货机构实现饮料瓶的接送。

升降机构受控于mcu。

底座上方的立板通过销轴与围板的上端相连接，围板可以围绕销轴旋转；当客户选择商品并付款后，通过升降机构运动使接货盒机构运动至对应货道的出口处；托盘货道执行出货命令打开出货，商品从滑落进入接货盒内。

参见图4，接货盒商品出货原理说明：当装有商品的接货盒小车机构通过升降机构运行至出货口时；接货盒小车机构向下运行，接货盒左侧与箱体出货口左框凸台(即阻挡部件，或称为钩板)相碰撞(勾连)，使接货盒受到向上的阻挡力，进而推动接货盒沿着右上方的销轴旋转。当旋转到一定角度，接货盒侧壁将商品向左推出从出货口进入取货口，此时接货盒左侧旋转到一定角度后脱离箱体出货口左框凸台复位至初始位置。此时商品已进入取货口，客户可从取货口取出购买的商品。在升降机构的带动下，接货盒向上运动，则接货盒复位。

如图6-8所示的保温出货口的结构，该保温出货口的结构包括框体和盖板3，盖板3的上端与框体的上端铰接；

盖板的下端设有第一磁吸部件，框体的下端设有第二磁吸部件；

第一磁吸部件与第二磁吸部件组成能相互吸合的磁吸对；

所述的磁吸对为磁铁-磁铁对，或者，所述的磁吸对为磁铁-铁片对；

所述的磁吸对可为1-4对，可根据需要选择对数；

实施例中的磁吸对为2对，包括第一磁铁4、第二磁铁5、第三磁铁6和第四磁铁7；

所述第一磁铁4和第二磁铁5镶嵌在框体底部的两角处，组成第二磁吸部件；

所述第三磁铁6和第四磁铁7镶嵌在盖板内侧的底部两角处，组成第一磁吸部件；

所述第一磁铁4与第三磁铁6组成第一对磁吸对，所述第二磁铁5与第四磁铁7组成第二磁吸对；

框体通过卡扣安装在箱体上，框体包括内框1和外框2；内框2通过卡扣与外框3连接；

所述框体的内侧设有垫圈；

所述盖板3下端的两角为圆角；

所述盖板3通过轴-轴承机构与框体铰接。

工作原理如图8所示，商品8出货时，接货小车靠近右侧出货位置向下竖直运动时，接货盒21碰到内框顶部凸台，接货盒21旋转并将盖板撞开，使商品8出货。当接货小车继续向下运动，接货盒21旋转到一定角度后，接货盒21脱离内框凸台复位至初始位置。盖板3在自身重力和磁铁吸引下，使盖板3迅速关闭密封，使箱体密封保温。

关于盖板与框体的铰接，详细说明如下：

如图9-10，内框1与外框2通过卡扣201连接；卡扣为4个，左右两侧各2个；

内框的顶部内侧具有一块横向向外的弯折板206，弯折板与内框顶部的内壁形成一条卡槽，卡槽用于容纳盖板上端的转轴203，相应的，外框的顶部设有一个向下的挡板，卡扣扣合后，挡板恰好封住所述的凹槽的开口，形成一个槽孔，防止转轴从凹槽滑出。

采用这种结构，内框与外框卡接，易于实施，且连接紧密，而且卡接同时，通过弯折板与挡板的配合形成一个用于容纳转轴的空间(即卡槽)。卡扣连接机构与槽孔-转轴机构合理配合，结构巧妙。

另外，外框和内端的下端设有斜向的导向板202，用于引导饮料瓶向框体的外侧运动。

外框的顶部的后侧设有钩板(即阻挡部件)。

一种售货机，包括所述的接送饮料瓶的智能接货机构。

如图11-12，一种基于电容检测的接货盒，包括物品检测电路以及设置于接货盒底部的金属感应片29(又称钣金片)；金属感应片作为物品检测电路的电容传感器，物品检测电路输出的电平信号用于表征接货盒中是否存在物品。

所述的物品检测电路采用用于信号处理的芯片u1，芯片u1的型号为at42qt1011；

芯片u1的3脚通过电阻r3接所述的金属感应片；芯片u1的3脚与4脚之间跨接有电容c3；

芯片u1的5脚和2脚分别接直流电压端vcc和地；芯片u1的1脚通过上拉电阻r1接直流电压端vcc，芯片u1的1脚为芯片的信号输出端。

物品检测电路还包括npn型的三极管q1；

三极管q1的b极通过电阻r2接芯片u1的1脚；三极管q1的e极接地，三极管q1的c极通过电感l2接mcu的信号输入端口，mcu的信号输入端口还通过上拉电阻接直流电压端vcc(图中未示出)。

物品检测电路用于输出脉冲信号或电平信号到mcu。

各元件参数：l2＝10uh，r1＝10kohm，r2＝10kohm，r3＝10kohm，c1＝100uf，为钽电容，c2＝100nf，c3＝6.8nf。

金属感应片上覆盖有缓冲硅胶垫。

接货盒底部设有隔离板(25)，金属传感器固定在所述的隔离板上，物品检测电路设置在电容感应电路板(26)(即pcb板)上，金属传感器与电容感应电路板相连。隔离板采用pc材质，具有隔离的作用，即将金属传感器与金属的机柜以及pcb板隔离，隔离板的另一个作用是固定金属传感器。

所述的基于电容检测的接货盒，金属传感器通过螺钉或通过法兰螺母-螺栓机构固定在所述的隔离板上。

如图13-16，售货机内的智能制冷系统，包括mcu、温度传感器、制冷模块和送风机412；温度传感器与mcu相连；送风机均受控于mcu；

售货机中设有多层货架；温度传感器为多个；每一层货架(本实例中为3层)上均设有至少一个所述的温度传感器，用于检测每层货架的实时温度；风机为多个；每一层货架的侧部均设有至少一个所述的风机；

售货机内设有竖向的冷风道，冷风道连接制冷模块的出风口；所述的送风机将冷风道内的冷量送入每层货架中。

回风利用售货机机柜内现有的空间实现必要时，售后机内还设有回风道；回风道用于将每层货架的出风回收进入制冷模块的回风口。

必要时，各层货架隔离和密封。

制冷模块受控于mcu，mcu用于控制制冷模块的冷量输出量和输出强度。

mcu能控制每一个送风机的开启和关闭，以及控制风机的转速。

售后机的机柜内设有一块立板411，立板与机柜的侧板之间形成所述的冷风道；多个送风机均安装在立板上；立板的下方具有用于连通冷风道与制冷模块出风口的开口，或者立板的下方不通过窗口而直接与制冷模块出风口对接。

制冷模块采用整体式制冷模块。

整体式制冷模块包括冷风道箱体401、制冷模块底座413、蒸发器403、蒸发风机403、冷凝器410、冷凝器风机406、压缩机405和接水盘404。

蒸发器和蒸发器风机固定在冷风道箱体内的制冷模块底座上；接水盘、压缩机、冷凝器风机、冷凝风机罩和冷凝器均固定在制冷模块底座上；接水盘放置在压缩机下方，冷凝器风机放置在压缩机正前方。

制冷模块横向压紧座(7)固定在箱体底座上；制冷模块横向压紧板408卡在件制冷模块横向压紧座和箱体底座之间的卡槽里；制冷模块横向压紧座上设有用于顶推制冷模块横向压紧板的螺钉(用于使得制冷模块与箱体压紧、密封)。

一种用于售货机的智能制冷方法，采用前述的用于售货机的智能制冷系统；

mcu能基于设置在货架各层的温度传感器分别控制货架每一层的温度；

即mcu通过对送风机的控制实现每一层货架的温度控制。

即控制在温度稳定在预设范围，更进一步，控制所有层的温度稳定在预设范围内。

售货机与远程监控中心通信连接，能通过远程监控中心实现对售货机机柜内温度的远程控制。