专利名称：可选择包装组合的自动售货机及其使用方法
技术领域：
本发明涉及自动售货机和包装及销售方法，其中在自动售货机中多个物品可以组合成一个包装。
背景技术：
各种自动售货机已然公知。虽然一台自动售货机可销售不同类型的物品，但可把不同类型的物品组合成一个单个的包装的自动售货机却还没有公知。具体来说，目前还没有任何一个自动售货机可把消费者选择的不同类型的物品在自动售货机的内部组合成一个包装。这种包装便于消费者携带所选好的产品。
在饮料业，还没有任何自动售货机可把不同类型的饮料组合成一个单个的包装。这样一个包装可以包括6个一包的、12个一包的、或任何一个其它合适大小的分组的罐、瓶、或其它类型的饮料容器。
发明概述因此，本发明的一个主要目的是提供一种自动售货机和方法，它可存放多种不同类型的物品，并且可把所选的物品组合成一个包装，以便销售。
因为可从下面描述的本发明的自动售货机中省去硬币销售装置和/或纸币销售装置，所以应该注意的是，术语“自动售货机“的使用不意味着这个自动售货机必须是由硬币操作的。
本发明的另一个目的是允许消费者选择要在自动售货机内组合成一个包装的物品的类型。
本发明的下一个目的是使自动售货机和方法的操作简单并且可靠。
本发明的这些目的和其它目的将通过一个自动售货机来完成，该自动售货机包括
一个包装区，用于接纳多个物品；和一个包装器，用于在包装区把多个物品包装成一个单个的包装。
本发明的这些和其它目的还通过一种从自动售货机包装及销售多个物品的方法来完成，该方法包括如下步骤从一组物品中选择多个物品；在自动售货机内一个包装区把多个物品分成组；在包装区组合多个物品成为一个包装，这一组合发生在自动售货机内部。
况且，本发明的这些和其它目的还通过用于多个容器的一个托板来完成，该托板具有多个升高的壁，每个壁都在托板中围成并确定出一个开口，每个壁都是倾斜的并且在开口中可插入一个包装容器，壁的倾斜有助于开口和容器的对准。
从以下给出的详细描述，本发明的应用范围将变成显而易见。然而，应该理解，虽然说明中给出了本发明的详细描述和具体例子，而这些详细描述和具体例子只不过是作描述之用，从这些详细描述引出的各种变化和改进对于本领域的普通技术人员来说都是显而易见的。
附图简述从下面给出的详细描述和只用于说明给出的附图可以更加全面地理解本发明，这些详细描述和附图是对本发明的限制，其中
图1是本发明的自动售货机的第一实施例的前视透视图；图2是去掉显示板的本发明的自动售货机的第一实施例部分放大透视图；图3A是本发明的自动售货机的第一实施例在包装操作前门的内部视图；图3B是类似于图3A的视图，表示通过一个升降机构把一批物品供到包装区；图3C是类似于图3B的视图，但这批物品在升降机构上略有抬高；图3D是类似于图3C的视图，这批物品接近升降机构的顶部，并且刚好在包装机构启动之后；
图3E是类似于图3D的视图，表示这批物品从升降机构卸下并且表示包装机构的进一步移动；图3F是类似于图3E的视图，表示在包装区的3批物品，包装机构将要插入托板中；图3G是类似于图3F的视图，但表示包装机构把托板插在多个物品上以形成一个包装；图3H是类似于图3G的视图，但表示该包装正在排出；图4A是自动售货机的第一实施例的内部的第一例的前视图，表示存储区；图4B是自动售货机的第一实施例的内部的第二例的前视图，表示存储区；图5是沿图4A的线V-V取的部分侧视图，表示自动售货机的内部的第一例；图6是用在本发明中的一个托板的透视图；图7是图6的托板的顶视图；图8是沿图7的VIII-VIII线的托板的放大的部分剖视图；图9是本发明的自动售货机的第二实施例的侧视图。
优选实施例的详细描述在图1中，表示自动售货机10的第一实施例。这个自动售货机10包括一个可枢转的门12和一个自动售货机主体14。门12可按已知的方式在主体14上可枢转。显示板16在门12的表面。在这个显示板16上可以有任何适宜的图形。应该注意的是，仿形瓶和标记“Coke”是佐治亚州亚特兰大市的可口可乐公司的注册商标。
显示板16中设有多个窗口18。这些窗口18是仿形的可口可乐瓶的形状。通过这些窗口18可以看见门12的内部。虽然在图1中已经表示出某些形状的窗口，但也可以是其它任何合适的设计。例如可设置椭圆形、正方形、或任何其它形状的窗口或任何数目的窗口。事实上，整个显示板16或者这个板的大部分或这个板的其它部分都可以是透明的，以便可以观察到门12内的各个包装部分。当然，这个板16也可以没有窗口，使其内部隐藏看不见。这个板16可以是如图所示的平直的或是弯曲的，设有下凹的部分或具有任何适宜的形状。
在门12的前部的显示板16有一端口20。通过端口20可以检查在自动售货机10中形成的包装，下面对此还要作更加详细的说明。
在门12的前面还提供一个选择板22。示出在选择板22上一排选择按钮24。指示器26靠近每个选择按钮24。每个选择按钮24可以指示该自动售货机要销售的待选择类型的物品。这种类型的物品可以是一种品牌的饮料或是任何其它适宜的物品。可以预期，按照本发明可把多个物品组合成单个的包装。为了便于进行讨论，将描述形成6个一包的包装的本发明的自动售货机10。如针对自动售货机160的第二实施例所述的，自动售货机10的第一实施例可把物品组合成8个一包，按照本发明可把12个一包的物品或任何其它合适数目的物品组合成一个包装。事实上，如果期望，可以只组合2个物品。况且，如下面要说明的，自动售货机10可以销售多于一种规格的包装。
如以上所述，现在描述的本发明要在自动售货机10中形成6个一包的包装。这6个一包的包装可以从所有全相同的品牌的饮料产生，或者在单个的6个一包的包装中可有不同品牌的饮料。可以看出，自动售货机10将用于销售饮料，但当然还可用于销售任何其它产品。饮料可以在罐、瓶、或任何其它的容器中。虽然本发明是作为处理饮料容器并且具体来说是作为处理饮料罐来描述的，但应该理解，本发明不限于此。
当要从端口20销售一个6个一包的饮料容器时，消费者首先要触发选择板22。因此，为了使6个容器形成6个一包的包装，6次选择或触按是必要的。6次选择中的每一次选择可以是相同品牌的产品，或者可以是由自动售货机10保存的不同品牌的产品的任何一个组合。例如，为了销售6个一包的相同品牌的产品，消费者可以按压相同的按钮6次。另外，为了选择饮料的不同的组合，可以按压不同的选择按钮。因为正在形成的是6个一包的包装，所以在6个一包的包装中，最多只能提供6种不同的饮料。当然，可把饮料的任何期望的组合汇集成一个包装，下面对此还要作详细描述。
然而，还可能对自动售货机10进行设计，形成少于一个正常包装的包装。换句话说，如果一台自动售货机10要6个一包的包装，则可以设置一个超量开关，借此可以分配5个或更少的饮料以形成这种包装(如果期望的话)。换言之，如果把该自动售货机设计成一个6个一包的自动售货机的话，那么这个自动售货机就可以被安排成最多可以6件物品。况且，如下面要讨论的，可把一个自动售货机10设计成能分配不同规格大小的包装。例如，同一个自动售货机可以分配6个一包的和12个一包的两种包装。
当消费者触发选择板22中的最上边的按钮24时，靠近这个按钮的指示器26将指示数字“1”。如果再次触发这同一个按钮，则该指示器26将指示数字“2”。因此，消费者将会知道对于这个6个一包的包装已经选择了多少种特定品牌的饮料。
虽然在图1中已经表示出6次选择的按钮24和指示器26，但可以使用任何适宜数目的选择按钮24。如果不使用靠近各选择按钮的指示器26，还可以使用一个分开的显示器，用于通知消费者已经选择了多少种饮料和什么类型的饮料。
在这排选择按钮24的下边是信息板28和总选择显示器30。这个信息板28通知消费者应该选择的饮料的适当数目。在这个例子中，将通知消费者应该进行6次选择。每当触发一次选择按钮之一时，总选择显示器30将指示已选择的物品的数目。因此，提供一个运行清单，协助消费者对于6个一包的包装已经选择了适当数目饮料时做出决定。
在信息板28和总选择显示器30的下面是启动按钮32和复位按钮34。当已经选择了6个饮料并且消费者满意于他或她的选择时，可以按压启动按钮32以形成和销售6个一包的包装。另一方面，如果消费者偶然地选择了错误的饮料或错误的饮料数目，则可按压复位按钮34。在触发了这个复位按钮时，消费者可以通过选择按钮24重新输入他们的期望的选择。
本发明的选择板22是用于控制物品销售的控制器36的一部分。控制器36将确定已经选择了适当数目的物品的时间。如果消费者所选的物品太少并且试图按压启动按钮32，指示器26将闪亮，指示消费者需要更多的物品。另一方面，如果所选的物品多于6件，也要向消费者发出指示。控制器36在触发按钮32时将不允许这个循环启动，直到选择了适宜数目的物品为止。应该再次说明，虽然描述的是6个物品，但从本发明的自动售货机10可以销售任何适宜数目的物品。例如，如果期望，在一个指定的操作循环可以销售一件物品。在形成6个一包的包装的例子中，当已经触发选择按钮24共6次时，触发启动按钮32。这将开始本发明的一个工作循环。
现在从图1转到图4A，现在讨论自动售货机主体14的内部。开始应该说明的是，在这个自动售货机主体14的内部，没有示出常规的冷冻设备。这有助于减小自动售货机的成本，并且可在自动售货机10内提供额外的空间。还应该说明的是，在图1所示的自动售货机1的前部没有投币式销售装置和/或纸币销售装置。可以理解，本发明的自动售货机10例如可以放在食品杂货店或方便店中。消费者将使用自动售货机10汇集他们的6个一包的包装。他们可能把他们汇集的6个一包的包装拿到商店中的另一个位置付款。这样的6个一包的包装一般是不会立即消费的，因此没有必要饮料致冷。应该再次说明，因为自动售货机10可以省去投币式销售装置和/或纸币销售装置，所以使用术语“自动售货机“不意味着该自动售货机必须是投币操作的。
然而，在本发明的自动售货机10中也有可能包括常规的投币式销售装置和/或纸币销售装置。还有，在本发明的自动售货机中，还可包括常规致冷设备。因此，该自动售货机可放在任何期望的地方。例如，自动售货机可放在大街上、办公室里、或任何其它合适的地方。自动售货机10不一定只用在食品店或方便店里。
在图4A中，给出前边的7列38、40、42、44、46、48、50。这些列用于接收存放各单个罐。如图5可见，其中表示的是图4A的最左边的列。在这个前边的列38的后面的是第二列52。在每一列38、40、42、44、46、48、50的后边都还有一列。因此，在本发明中，提供总共14个存储列。这些存储列为蛇形，从而使本发明的存储空间最大，如图5所示。这些列的作用是形成多个保持区54。这些保持区54容纳要分配的饮料容器。如以前所述，从本发明的自动售货机10可以销售任何适当的物品。因此，也可能是其它合适的存储安排。
从每个单列向下边的斜面56分配物品。物品将按常规的方式从存储列跌落到斜面56上。应该注意的是，斜面56距每列的底部的距离通常是相等的。例如，当分配饮料罐时，饮料罐的位置应该是，饮料罐的带有开口的端部面对图4A的左边。因此，所选的罐将从前列38-50之一或从后列之一落到斜面56上。可以想象，罐或物品将跌落约1/8英寸。罐的开口将面对自动售货机主体14的左壁。
如图5所示，设有第一斜面部分58和第二斜面部分60。在图4A中第二斜面部分60隐藏在第一斜面部分58的后面。这两个斜面部分58、60都向第三斜面部分62供料。第三斜面部分62通常垂直于第一和第二斜面部分58、60。所有的斜面部分58、60、62从斜面56开始向下延伸，以便从这里开始按重力方式供给物品。
在图4A中，第三斜面部分62相对于水平平面的角度是α。这个角度使第三斜面部分62与第一和第二斜面部分58、60对齐。具体来说，如果第三斜面部分62是水平的，则罐或其它物品从第一和第二斜面部分58、60向第三斜面部分62跌落的距离较大。这种跌落趋向于扭动这些罐，使最上端不再如在图4A中可看见的面对自动售货机10的左壁。换句话说，这些罐试图按长度方向转动。这种扭动可能导致的结果是罐没有对齐。如果罐沿长度方向转动充分大，它们就不再在第三斜面部分62上向下滚动，由此堵塞了分配。由于第三斜面部分62的这个角度α，就可维持罐的准确对齐。如下面将要讨论的，这种对齐随后用在形成其中的罐或物品排列整齐的一个包装。
如以前所述，罐的开口端从存储列之一落向斜面部分58或60。然后，这些罐向下滑动到第三斜面部分62。然后，罐向下滚动。滚动的方向是从图4A中纸面向外。当罐按这种方式滚动时，罐将通过图1中可以看见的门12中的开口64分配出去。这个第三斜面部分62有一个止块66，止块66有邻近的凹窝或台阶，用于停止滚动的罐。然后从第三斜面部分62的这个区域拾起罐或其它销售的物品以便随后处理，对此下面再作描述。
在图4A中，应该注意的是，列38的高度略大于列50的高度。这是因为在图4A中从左到右的每个列的高度是连续减小的，以与下面的斜面部分58、60适应。当然，如果要通过非重力供料的装置从保持区54供给物品，也可以使所有的列尺寸相同。
在图4B中说明的是一个自动售货机的内部的第二例，表示的是存储区。在这个例中，提供传送带142和144以代替斜面部分58和60。还提供一个后传送带(但未示出)以替换第三斜面部分62。当然，除了传送带或传送链以外，还可以提供活动滚筒、遥控臂、或任何其它合适的安排从保持区54′向包装区移动物品。
在此第二例中，可以看出，所选的罐或其它的容器可从前边的列38′、40′、42′、44′、46′、48′、50′之一、或从后边的列之一跌落到前传送带142或后传送带。接收罐的传送带把罐移到传送带144，传送带144通过开口64排出罐。如果不使用传送带144，传送带142可以把物品供给到一个重力供料的斜面上，如斜面部分62。还有，如果传送带144或斜面部分62不在如图4B所示的传送带142的左端，传送带144或斜面部分62还可以在这个传送带142的右端。另外，还可以用中央传送带或斜面部分代替传送带144，在其每一侧的传送带向这个中央传送带或斜面部分供给罐。然而，除了可以使用一个前传送带142和一个后传送带外，还可以使用单个传送带。当然，如果有存储列多于前列38和后列(第二列)52，则可以使用附加传送带。
应该注意的是，列38′、40′、42′、44′、46′、48′、50′的底部是沿底部对齐的。因为在这个第二例中没有专门使用重力供料的倾斜的斜面部分58、60、62，所以不必像第一例那样减小各连续的列的高度。因此，可在列中提供更多的空间，并且可以利用保持区54′内部的更多的空间。
虽然在图4A、4B、和5中表示出7个前列和7个后列，但可提供任何合适数目的列。况且，虽然在图4A和5中最左边的列38使罐直接落向第三斜面部分62并且在图4B中使罐直接落向传送带144，但在第一例中可延伸第一和第二斜面部分58、60，或者在第二例中可延伸传送带142，以使罐落在这些斜面部分上或传送带上，而不落在第三斜面部分62或传送带142上。
还有，存储物品不使用如图5所示的蛇形安排，可以提供任何适宜的存储安排。例如，可以使用叠层式自动售货机。列的数目和列的行数当然也可以变化。
容纳饮料的各个列以及斜面56和传送带142、144全都设在存储区68内。许多罐70保持在存储区68的多个保持区54、54′内。每个不同的列可以有不同品牌的物品。对于比较频繁地销售的物品，如果需要，可以使用多于一个的列。虽然图中表示的是罐70，但要再次强调，本发明可用于销售饮料与其它容器(如瓶)包装物，或可用于销售其它产品。
现在回到图2，讨论本发明的包装机构72和排出机构74。这个包装机构72和排出机构74位于自动售货机10的门12中。可以想像，如果在自动售货机10上不使用可枢转门12，自动售货机10的前部事实上可以是一个单件式或整体式结构。换言之，门12可能不在自动售货机主体14的前部。例如，可以在自动售货机的顶部、侧部、或后部提供另一个可接近的开口。然而，由于习惯的作法，并且为了容易接近自动售货机的内部，可以想像，将要使用可枢转门12。
本发明的包装机构72将要把在包装区76的多个物品包装成单个的包装。如以前所述的，将要描述在本发明的自动售货机10中形成的6个一包的包装。把6个单个的罐移动到包装区76，因为托板78在这里。放一个托板在6个罐上，将形成单个包装或6个一包的包装。在供料支架80中有多个托板78，下面将对托板作更加详细的描述。臂82可枢转地安装在供料支架80的枢轴84上。这个臂82有右部和左部，在枢轴84的对面安装真空夹头86。设有夹头86用的枢轴88，以使夹头86可以相对于臂82移动。
空气管路90对夹头86提供抽吸作用。空气管路90的另一端可连接一个适宜的抽吸源。空气管路90例如是一个软管，因此可与夹头86一起移动。虽然已经描述了一个真空夹头，但应该说明的是，可以提供任何合适的夹紧装置来把托板从供料支架80移到包装区76。包装机构72除了要把托板78移动到包装区76外，还要把托板78放在包装区76中的物品上，以形成该包装。
设置电机92以使臂82绕枢轴84转动。连杆装置94在点96处以可枢转方式安装到门12上。联动装置94包括杆98，杆98可在夹持器100中滑动。这个杆98的相对端以可枢轴转动的方式固定到夹头86上。当臂82绕点84枢转时，杆98在夹持器100中滑动。臂82将如图3A-3H所示地枢转。臂82从一个外部位置移动到图3B中的一个位置，在图3B中的这个位置夹头86啮合供料支架80中的最下边的托板78。然后，臂82将移动到图3C、图3D、到图3E的位置。应该注意的是，夹头86在臂的在移动期间从大体上垂直的方位枢轴转动到大体上水平的方位。虽然夹头86例如在图3B的位置不是严格垂直的，并且在图3F的位置不是严格水平的，但这些位置被称之为垂直方位和水平方位，其原因就是夹头86一般来说或者是垂直的或者是水平的。
如图3A至图3D中所见，杆98在夹持器100中滑动。当从图3D的位置移动到图3E的位置时，夹持器100在96处枢转。这一枢转适应臂82的移动。当臂82继续从图3E枢转到图3F时，杆98在夹持器100中沿相反方向滑动。这一移动基本上使夹头86朝向包装区76中的物品下降。夹头86带一个托板78放在物品上，如图3G所示。夹头86夹持托板78，从供料支架80到包装区86成一弓形位置。当托板78啮合物品同时由夹头86夹持时，夹头86弯曲。其作用是使托板78平直。因为托板78一开始是弓形的，它的中心部分首先接触在包装区中的罐，下面将参照图6-8对此进行描述。
在图6中，托板78是由一种挠性的塑料材料制成的。但是，这种托板要有足够大的刚性，以便能以满意的方式夹持物品，例如罐。因为要形成6个一包的包装，所以在附图中表示的是具有6个开口102的一个托板78。当然，如果要得到另一种规格的包装，例如12个一包的包装，则可以使用具有不同数目开口的不同规格的托板。还有，如果不使用所述的托板78，可提供任何合适品牌的装置来组合包装区76中的物品成为一个包装。而且，把物品粘结在一起，或者把物品封闭在一个纸板箱内，都可形成一个包装。
托板78的开口102由升高的壁104确定。各开口102都由环形的壁104包围，以确定开口102。虽然所示的各壁都完全包围所形成的开口102，但这个壁也可以是不完整的，其条件是壁104的结构或材料要有足够大的刚性来保持插入的罐在位。
壁104是倾斜的，如图8所示。具体来说，第一表面103比第二表面105更接近开口102的中心107。因此，就罐插入的方向而论，壁104是向内倾斜的。这种倾斜有助于使罐和要插入罐的开口102对中。因此，壁104的作用是用于对准罐的凸轮面。应该注意的是，虽然在图8中所示的第二表面在第一表面的上方，但托板78当然还可能颠倒过来，或者放在任何其它的合适的方位。尽管如此，倾斜的壁104使开口102成漏斗形。
在托板78上还定位两个分离开的开口106。这两个开口位于中间，它们的尺寸可容纳消费者手指，手指伸入这些开口106中可按已知方式携带所形成的6个一包的包装。在图7中针对托板78表示出一个中心纵轴线108。夹头86开始时沿这个轴线弯曲托板。换言之，沿这个轴线的中心部分将从夹头86开始向外伸出。因此，开口102的朝向中心轴的内部110首先在包装区76中啮合于罐70的顶部。弯形的形状有助于把托板78放在罐上。
每个开口102的这个内部110将是托板78在包装区76中与之啮合时首先啮合罐70的壁区。在与托板初始啮合之后，夹头86继续向罐移动。这将迫使每个开口102的壁104的其余部分围绕与之对准的罐70。在这一操作期间，夹头86挠曲变形以移动托板78，并从弓形变为平直形状。以此方式，托板78可放在罐上，而以最小的压力形成一个6个一包的包装。倾斜的壁104的漏斗形状还有助于使罐70或其它物品与以上所述的开口102对正中心或对准。除了用这种所述的方式使托板78快速咬住罐，托板78还可以平直的方位，直接压向罐70。这样一种安排将要求例如150 Ibs的力。但在另一方面，就本发明的这种快速咬住安排而论，使用的力相当小。因此，简化了本发明的包装机构72。
在托板78放在罐70上形成一个包装即6个一包的包装后，夹头86从罐上移开，如图3H所示。在包装区76的下边是门112。用电机114把门112从图3G的闭合位置移到图3H的开放位置。直到托板78已经放在罐上形成一个包装并且夹头86已经移出路径时这个电机114才启动。当门112移到打开位置，罐将通过重力沿滑道116滑动到端口20附近的区域。消费者通过端口20能够得着，并且抽出所形成的6个一包的包装。应该注意的是，当门112在图3G所示的闭合位置时，要防止消费者通过端口20进入包装区76。还可加入另外的合适的门，以切实防止由端口20不当地接近包装区。
以前曾经讨论过，在自动售货机10中从存储区68通过从图1和3A中可见的开口64提供物品。在靠近止块66的这个区，第三斜面部分62有一个开口或多个开口118。这个开口要足够小，以防止停留在第三斜面部分62上的物品从这里掉下去。但是，升降机构122的架120可以穿过这个开口118。架120可以有如在图2中可以看见的安装在升降机构122上的多个叉。架120将穿过开口118移动，以便拾取停留在第三斜面部分62的端部的物品，如罐70。
如果由第二实施例的传送带144提供罐或其它物品，则在升降机构122上要提供一个机构，以使罐离开传送带144。按另一种方式，传送带144可以向靠近升降机构122的架或平台提供罐，架或平台可以有开口118，升降机构122的架120可通过这个开口118移动。
在6个一包的包装中，罐分为两排。因此，在本发明的操作中，两个罐70将从存储区移动到第三斜面部分62的端部，或传送带144的端部。在有或者没有平台或架的这个斜面部分端部或传送带端部，可以提供中凹的窝坑或台阶。
中凹的窝坑或台阶将接收罐或其它物品，并且阻止它们向上游方向向后反跳。当罐到达止块66时，这些罐有反弹的趋势，并且由此增加了循环时间，同时还要等待罐稳定下来。中凹的窝坑或台阶可以抓住罐以防止这种反弹，因此可使罐很快稳定下来。因此，升降机构122的操作不必有不必要的延迟以等待罐稳定下来。可以想象，如果先把两个罐加到升降机构而后再操纵这个升降机构，则中凹的窝坑或台阶的宽度可能略大于两个罐的直径。
在升降机构122前方的这两个罐随后由架120同时拾起并由升降机构122抬高。虽然在图3B中只可看见一个罐70，但应该注意的是，第二个罐位于所示的这个罐的后边。销售的产品可以是相同类型的，或者是不同类型的。例如，相同品牌的饮料或不同品牌的饮料都可以形成向升降机构供应的罐对。升降机构122包括至少一个循环部件124。当然，这个循环部件124可以是一对环形链或环形皮带，或可以使用任何其它合适数目的链或皮带。当然还可以使用其它类型的升降机构。
两个架120永久性地安装在循环部件124上。分别提供上和下滑轮126、128，环形链或皮带部件124在滑轮的周围转动。提供电机(未示出)驱动该升降机构122。当然，如果期望，还可以使用任何一个前述的电机92或114驱动升降机构。用于升降机构的这个电机只是常用的电机。
在图3A中，自动售货机10处于备用位置。当一个消费者触发选择板22选择适当数目的物品并且按压启动按钮32时，自动售货机10的一个操作循环将要开始。从存储区68依次释放第一罐和第二罐。这些罐将滚下斜面62或由传送带144传送或排出。然后将启动升降机构122以便抬高在架120上的这对罐。当升降机构122在上滑轮126周围移动时，罐将从架120排出到滑道116，并被引导到包装区76。
在图3B中，这个过程已经重复了两次，所示的两对罐70在包装区76(也见图2)中。在图3B中，第三对罐70正在由升降机构122抬起。在图3B中的这个升降机构122上安装有两个架120。当然，可以使用任何数目的架。应该注意的是，在图3A中的第二架藏在包装区76中的一个引导壁的后面。
在图3C中，第三对罐70继续由升降机构122升高。还有，夹头86现在开始从供料支架80离开。在图3D中，夹头86继续离开供料支架80，并且第三对罐70几乎在升降机构122的顶部。在图3E中，第三对罐70已经从升降机构122移向滑道116。在图3E和图2中已经示出一对引导部件130。这些引导部件130有助于在从升降机构122排出罐时抓住这些罐。引导部件130可防止罐70在移向滑道116时从升降机构上飞出或翻倒。当升降机构122到达上滑轮126时，升降机构122的速度减小，以防止罐70在移向滑道116时向前抛出。
如先前指出的，罐在供料时它们的带有开口的端部是面对图4A中的自动售货机主体14的左壁的。这些罐滚下第三斜面部分62，然后由升降机构拾起，以使它们的带有开口的端部总是朝上。因此，当托板78放在多个罐上时，所有的罐都处于正确的取向，它们所有的带开口的端部都朝上。在图4B的第二实施例中使用的传送带142、144，也可提供罐的这种相同的正确取向。
除了所有罐的顶部对齐向上外，还可以有其它的变化。夹头或其它的装置都可把罐插入6个一包的包装的底部。然后，可把罐存储在夹持区54、54′中，使带有开口的罐的端部都朝下。还可能有其它的一些结构。
虽然在图2中没有表示出来，但夹头86的前端有一个凸轮面132。这个凸轮表面132例如在图3D和3E中可以看见。凸轮表面132一般为V型或U型。凸轮表面132插入两个引导部件130之间的空间134中。例如在图2中可以看见这个空间134。当凸轮表面132插入这个空间134中，凸轮表面132啮合引导部件130，使两个引导部件130相互分开。引导部件绕它们的前端136枢轴转动，在这里引导部件是安装在供料支架80上的。如在图2中所示的，引导部件130一般是叠置在罐70的上部的。这种定位方式可防止在从升降机构122的架120上排放罐时罐翻倒。当将凸轮表面132插入空间134以使两个引导部件130相互分开时，夹头86可在两个引导部件130之间移动。这将提供无阻挡的通路，允许夹头86使托板78与包装区76中的这组罐啮合。
如图3F所示，凸轮表面132插在引导部件130之间。然后，在图3中，带有托板的夹头86可能与包装区76中的罐70啮合。然后，夹头86从罐70移开。虽然凸轮表面132仍旧与引导部件130啮合，但门112可能已打开。按另一种方式，还可能在凸轮表面132已与引导部件130脱开并且这两个引导部件130已经返回到它们的原来的位置后再打开门112。因为托板78已插在罐70的周围形成6个一包的包装或其它的包装，所以让引导部件130继续引导这些罐就不必要了。所形成的6个一包的包装将不会像单个罐那样容易翻倒。
升降机构122再加上斜面56或传送带144形成了本发明的分配机构138。分配机构138的工作可通过图1所示的显示板16观察到。还可以观察到包装机构72、和排放机构74的工作。这种展示易于引起消费者兴趣。
本发明的自动售货机10包括在自动售货机10中的存储区68。分配机构138包括斜面56或传送带144以及升降机构122。通过分配机构138把物品从存储区68移动到包装区76。在这个包装区76中，包装机构72可包装多个物品，使之成为单体的整个包装。然后，这个排放机构74将从包装区76排出这个完整的包装。排放机构74包括滑道116和活动门112。
本发明的自动售货机10还提供一种从一台机器包装和销售多个物品的方法。这种方法包括选择多个物品的步骤。这种选择可通过选择板22进行。控制器36将使在存储区68中的一组选定的物品排放到斜面56或传送带142、144上。这些物品随后沿斜面56或传送带移动到升降机构122，然后又到包装区76。所有这些动作都是在该自动售货机10中发生的。多个物品然后在包装区76中由包装机构72组合成一个包装。最后，由排放机构74排放所形成的包装。消费者可从端口20拿走这个包装。
虽然图中所示的端口20在包装区76的下游，但端口也可能设在包装区的附近。例如，可以形成一个在6个一包的包装的形成期间不能通到包装区的门。当6个一包的包装完成时，这个门可以打开，消费者可以直接拿到商品。
虽然所示的升降机构122用于提升物品到包装机构72，但这样升降机构也可以省去不用。例如可以提供一个自动操纵臂或其它的驱动传送带装置来提升物品到包装区76。因为包装区76在自动售货机10的中部，所以这将使端口20可处在方便用户抽出所形成包装的高度。
当然，端口20位置可朝向自动售货机的底部，这样就可以省去整个升降机构结构122。可以简单地把物品从斜面56或传送带144供到包装区76而不用提升。消费者然后可以从下端口20拿走物品。按另一种方式，所形成的包装可以在门12中的低处，然后再将其从包装区提升到一个较高的使用方便端口。对本发明的许多修改都是可能的。
现参照附图9，其中表示本发明的第二实施例。如以上所述，使用术语“自动售货机“并不意味着这个机器必须是硬币操作的。这个第二实施例有一个包装区162和一个包装机构164。这个包装机构164包括一个手柄166，手柄166可绕轴168枢转。手柄168可枢转地固定到基部170上。
在基部170中，包装区包括一个倾斜的支撑172，用于接收要包装的物品。这些物品可以是饮料罐或其它容器，如瓶类。事实上，本发明的原理可以应用到要进行包装和销售的大量的各种各样的产品。
把罐或其它物品放在支撑上。然后把托板78插入夹板174或其它设在自动售货机160上的夹具上。在一般情况下沿箭头176所示的方向插入托板78和罐70。然后按箭头178所示向下转动手柄166。这个动作将使托板和夹板174分开，并且将使托板放在罐或其它物品上。因此，消费者可以选择期望的物品并且把它们放在自动售货机160中，在此之后消费者可以包装多个物品，使之成为一个整体的包装。
如果不使用可枢转的手柄166，还可以使用一个可往复移动的手柄或其它适当的装置来捆绑或组合物品成为一个单体包装。在形成包装后，消费者可以用手动方法从自动售货机160取走包装。当然，还可提供某种自动排出装置。
在图9的例中，形成6个一包的包装。但应该认识到，按照本发明可以把8个一包的、12个一包的、或任何其它合适数目一包的包装组合成一个包装。事实上，如果期望，还可组合只有2个物品的包装。而且，一台自动售货机160可以销售不止一种大小的包装。
再次强调，虽然已经针对形成6个一包的包装讨论了本发明，但任何适当大小的包装都可形成。这包括8个一包的包装、12个一包的包装、24个一包的包装、或者甚致于只有包装在一起的两个物品。
虽然已经描述了一个特定的塑料托板78，但还可以使用能把选定的物品组合成一个包装的任何适当的装置。尽管如此，本发明允许消费者形成一个他们期望的包装。换句话说，消费者可以选择包括在包装中的适当类型的物品。然而，已经讨论的本发明可以依次形成不同的6个一包的包装，但本发明还可以形成不同大小的包装。例如，包装机构72可以设有不同大小的托板以便在同一个自动售货机10中形成6个一包的包装、8个一包的包装、12个一包的包装、等等。因此，本发明的自动售货机10允许销售不同的品种，并且允许在一个包装内销售不同数量的物品。
虽然已经描述了本发明，但本发明可按许多方式变化。这样一些变化不被认为是离开了本发明的构思和范围，并且对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的，而且所有的这样一些修改都被认为是包括在下面的权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种自动售货机，包括用于接收多个物品的包装区；用于包装在包装区中的多个物品使之成为单个包装的包装机构。
2.权利要求1的自动售货机，其特征在于进一步包括存储一组物品的存储区；分配机构，用于从存储区到包装区移动多个物品；排放机构，用于从自动售货机排出多个物品的单个包装。
3.如权利要求2的自动售货机，其特征在于进一步还包括具有可由消费者操纵的多个按钮的控制器，操作这些按钮以选择要由分配机构从存储区移动到包装机构的物品的类型。
4.如权利要求3的自动售货机，其特征在于对于控制器的每个操作循环，由分配机构从存储区向包装区移动选定数目的物品，并且由包装机构将这些物品包装成单个包装，包装内的物品是同一类型或是不同类型。
5.如权利要求4的自动售货机，其特征在于物品类型是不同品牌的饮料容器，包装机构包绕包装区中的多个物品放置一个托板以形成单个包装。
6.如权利要求2的自动售货机，其特征在于分配机构包括设在存储区附近的斜面和在斜面端部的升降机构，该物品在斜面上从存储区移动到升降机构，升降机构在斜面的下游端并且具有一个架，用于提升物品到包装区。
7.如权利要求6的自动售货机，其特征在于存储区有多个夹持区，斜面在各夹紧区下边延伸，物品从选定的夹持区落到斜面上，并借助于重力移动到靠近升降机构的一个位置。
8.如权利要求7的自动售货机，其特征在于斜面至少有3个部分，斜面的第一部分在一半夹持区的下边，斜面的第二部分在另一半夹持区的下边，斜面的第三部分相互连接第一和第二部分并且延伸到靠近升降机构的位置，斜面的第三部分垂直于第一和第二部分，并且所有的斜面部分都是向下延伸的。
9.如权利要求2的自动售货机，其特征在于分配机构包括设在存储区附近的至少一个传送带，该至少一个传送带向包装区移动多个物品。
10.如权利要求1或2的自动售货机，其特征在于包装机构包括用于多个托板的供料支架，和用于从供料支架向包装区的多个物品放置托板的活动臂。
11.如权利要求10的自动售货机，其特征在于活动臂可绕大体上水平的轴线枢转，并且包括一个真空夹头，真空夹头从供料支架拾起一个托板，活动臂可从靠近供料支架的一个位置枢转到靠近包装区的一个位置，夹头按可枢转的方式安装在活动臂上，以使夹头可相对于活动臂移动。
12.如权利要求11的自动售货机，其特征在于夹头从在活动臂靠近供料支架时的大体垂直方位枢转到在活动臂靠近包装区时的大体水平方位，并且该自动售货机还包括一对从供料支架延伸到包装区上方的一个位置的引导部件，该引导部件当活动臂移动到靠近包装区时通过夹头由凸轮带动相互分开。
13.如权利要求2或11的自动售货机，其特征在于进一步包括在自动售货机中的端口，用于从自动售货机抽出一个包装，排放机构有滑道和活动门，滑道靠近包装区，门可移动到一个开放位置，用于从包装区沿滑道向自动售货机中的一个端口以重力方式提供一个包装。
14.如权利要求2的自动售货机，其特征在于进一步还包括在自动售货机的前部的门，该门可在一个开放位置和一个关闭位置之间移动，当门在开放位置时可接近存储区；和显示板，它在自动售货机的门上，当门在关闭位置通过显示板至少可观察到分配机构、包装机构、和排放机构之一。
15.如权利要求1的自动售货机，其特征在于在自动售货机操作的至少一个循环在包装机构中包装多个物品，并且在自动售货机操作的至少一个循环在包装区中只接收一个物品，因此自动售货机既可分配一个物品又可分配多个物品。
16.一种包装和销售来自于自动售货机的多个物品的方法，包括如下步骤从一组物品中选择多个物品；分组多个物品到自动售货机内的一个包装区；组合在包装区中的多个物品成为一个包装，组合是在自动售货机的内部完成的。
17.如权利要求16的包装和销售方法，其特征在于进一步包括如下步骤在自动售货机内存储在选择步骤期间选择的多个物品；和从自动售货机排出带有多个物品的包装。
18.如权利要求17的包装和销售方法，其特征在于进一步包括如下步骤在自动售货机中存储多个不同类型的物品，不同类型物品属选出多个物品组，并且不同类型物品是在选择步骤期间选择出的，然后在移动和组合步骤期间把所选的物品移动到包装区，并且将其组合成单个包装。
19.如权利要求17的包装和销售方法，其特征在于移动步骤进一步包括从自动售货机中的物品组向该物品组下面的斜面跌落所选的物品；和以重力方式在斜面上提供所选的物品，使之离开在自动售货机中存储的物品组的下边的区域。
20.如权利要求19的包装和销售方法，其特征在于移动步骤进一步包括如下步骤升高这些物品，以重力方式供料到斜面的端部，该斜面通到包装区。
21.如权利要求17的包装和销售方法，其特征在于在自动售货机中的包装区枢转一个带有真空夹头的可转动的臂和用于多个托板的供料支架，其中的组合步骤进一步包括在供料支架和包装区之间枢转的臂；当臂在供料支架上时用真空夹头从供料支架夹持一个托板；在臂的枢转期间移动由真空夹头夹紧的托板到包装区；和把托板放在自动售货机中的包装区内的多个物品上，以形成包装。
22.如权利要求21的包装和销售方法，其特征在于一对引导部件从供料支架延伸到包装区上方的一个位置，并且该方法进一步包括如下步骤当臂移动到包装区时，通过夹头由凸轮带动引导部件使它们相互分开。
23.如权利要求17的包装和销售方法，其特征在于在自动售货机中提供一个端口、一个活动门、和一个滑道，滑道从包装区延伸到端口，排放步骤还包括如下步骤在组合步骤期间借助于门阻止物品从包装区排出；在组合步骤后打开门；在门打开后从包装区沿滑道移动一个包装到端口；在包装移到端口后提供通过端口到包装的通路。
24.如权利要求17的包装和销售方法，其特征在于进一步包括如下步骤通过在自动售货机前部的显示板至少显示移动步骤、组合步骤、和排放步骤之一。
25.如权利要求17的包装和销售方法，其特征在于进一步包括如下步骤在至少一个所选的操作循环期间从自动售货机分配单个物品。
26.一种用于多个容器的托板，该托板具有多个抬高的壁，每个壁在该托板中包围并确定出一个开口，各壁都是倾斜的，所说的容器之一可插入开口，壁的倾斜有助于对中。
27.如权利要求26的托板，其特征在于托板是柔性塑料部件。
28.如权利要求26的托板，其特征在于各壁大体上是圆形，并且每个壁都有第一表面和第二表面，每个壁的第一表面比它的第二表面更加靠近开口的中心。
全文摘要
提供一种用于包装多个物品使之成为一个单体包装的自动售货机。自动售货机包括包装区和包装机构。包装机构把一个托板固定到在包装区中的分立的物品上以形成包装。然后从自动售货机排出所形成的包装。本发明的自动售货机可在一台自动售货机中把多个物品形成一个包装。消费者可以选择组合成包装的物品,例如不同品牌的饮料容器,还可以选择包装的物品的数目。
文档编号B65B17/02GK1261971SQ98806801
公开日2000年8月2日 申请日期1998年6月18日 优先权日1997年6月30日
发明者小威廉·S·克雷德勒 申请人:可口可乐公司