一种自动售货机的制作方法

本发明涉及自动化设备技术领域，具体来说，涉及一种自动售货机。

背景技术

自动售货机的工作原理是消费者根据人机交互界面（自动售货机触控显示屏或手机应用）完成下单及支付后，自动售货机控制单元发出指令，对应商品的货道将商品推出至取货口，消费者取走商品完成业务流程。

自动售货机主要由以下部件组成：1、机体外壳：构成自动售货机结构主体的金属外壳，带有商品展示窗和取货口。取货口基本是手动。2、支付系统：自动售货机支付有多种方式，如现金支付、扫码支付、银行卡支付、银联云闪付。3、商品货道：主要负责商品的存放和出货，货道有不同的形式，有最常见的弹簧式货道、履带式货道，也有相对复杂的s形堆积货道，还有集群的格子柜。4、制冷系统：根据商品贮存条件或口感需求进行储存柜的温度制冷或恒温的系统，不是必须部分，且无法做到制冷与常温分区。5、主控系统：主控系统主要负责控制本地支付系统，收到支付成功的信息后控制货道电机进行出货，完成整个业务逻辑。

目前的自动售货机存在如下缺陷：1、售卖货品比较单一，只能根据货道形式售卖特定的商品，如饮料售卖机、食品售卖机等。2、售卖商品种类少，一般只有几十种。3、不能实现制冷和常温分区；4、取货口不封闭，存在安全隐患。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种自动售货机，可售卖多品种货品，安全性好。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种自动售货机，包括箱体，所述箱体上设置有展示窗、电动取货门、触控显示屏和补货门，所述电动取货门和所述触控显示屏均连接主控系统，所述箱体内设置有制冷区和常温区，所述制冷区和所述常温区之间设置有保温隔板，所述保温隔板上开设有与贯通所述制冷区和所述常温区的补货通道相对应的补货口，所述补货口与所述补货门相对应，所述补货口处设置有挡风帘，所述制冷区内设置制冷机的冷风出口和吸风口，所述制冷机的冷风出口与所述挡风帘相对应，所述保温隔板上还开设有与贯通所述制冷区和所述常温区的取货通道相对应的移货口，所述移货口靠近所述挡风帘的一侧设置有第一风幕机，所述移货口的另一侧设置有第二风幕机，所述第一风幕机的吸风口与所述挡风帘相对应，所述第一风幕机的出风口与所述第二风幕机的吸风口相对应，所述第二风幕机的出风口与所述制冷机的吸风口相对应，所述制冷区内和所述常温区内均设置有可调式货架，所述取货通道处设置有能将货品从所述可调式货架移至所述电动取货门的可移动式取货机构，所述可调式货架与所述可移动式取货机构均连接所述主控系统。

进一步地，所述挡风帘采用柔性材料制作而成，所述挡风帘的顶部与所述补货口固定连接。

进一步地，所述制冷机包括内机和外机，所述内机上设置冷风出口和吸风口，所述内机设置在所述制冷区内，所述外机设置在所述制冷区外。

进一步地，所述可调式货架包括框架，所述框架上固定连接有竖直设置的导轨安装支架，所述导轨安装支架上开设有上下均布的若干安装孔，所述导轨安装支架通过任一所述安装孔可拆卸地连接有导轨，所述导轨在前后方向上滑动连接有托盘，所述托盘在左右方向上均布有若干能使货品沿前后方向移动的货道。

进一步地，所述货道为弹簧式货道或履带式货道。

进一步地，相邻两所述货道之间设置有可拆卸地隔板。

进一步地，所述可移动式取货机构包括能左右滑动的机构框架，所述机构框架在上下方向上滑动连接有接货托盘，所述接货托盘上设置有能使货品沿前后方向移动的履带机构，所述接货托盘的前侧设置有能上下翻转的挡板，所述机构框架的底部固定连接在平移滑块上，所述平移滑块与水平导轨滑动连接，所述水平导轨沿左右方向延伸，所述平移滑块通过传动机构连接有平移电机，所述机构框架上固定连接有竖直导轨，所述竖直导轨沿上下方向延伸，所述竖直导轨滑动连接有升降滑块，所述升降滑块固定连接所述接货托盘，所述滑块通过传动机构连接有升降电机，所述挡板连接有挡板电机。

进一步地，所述接货托盘在所述履带机构的左右两侧各设置有围板，所述围板沿前后方向延伸，所述围板的后侧设置有货品检测传感器，所述货品检测传感器为光电传感器，所述接货托盘上设置有与所述挡板相对应的挡板限位开关。

进一步地，所述主控系统包括单片机和计数器。

进一步地，所述主控系统还连接有后台服务器和防夹手传感器，所述防夹手传感器与所述电动取货门相对应，所述防夹手传感器为红外对射式传感器。

本发明的有益效果：可实现自动售货机内常温与制冷的分区，从而满足商品不同的保存需求，可调式货架可根据货品尺寸进行调节，进而可存放各种尺寸的货品，从而保证了自动售货机能售卖更多品种的货品，采用电动取货门封闭取货口，安全性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的自动售货机的结构示意图；

图2是根据本发明实施例所述的自动售货机的俯视图；

图3是根据本发明实施例所述的自动售货机的原理框图；

图4是根据本发明实施例所述的温度分区系统的示意图；

图5是根据本发明实施例所述的可调式货架的正视图；

图6是根据本发明实施例所述的可调式货架的侧视图；

图7是根据本发明实施例所述的可调式货架的俯视图；

图8是根据本发明实施例所述的可移动式取货机构的正视图；

图9是根据本发明实施例所述的可移动式取货机构的侧视图；

图10是根据本发明实施例所述的可移动式取货机构的俯视图。

图中：

10、制冷区；11、常温区；12、保温隔板；13、挡风帘；14、第一风幕机；15、第二风幕机；16、内机；17、外机；20、框架；21、导轨安装支架；22、安装孔；23、导轨；24、托盘；25、滚轮；26、货道；27、隔板；28、挡板；30、机构框架；31、接货托盘；32、履带机构；33、挡板；34、水平导轨；35、平移电机；36、竖直导轨；37、升降电机；38、同步带；39、围板；40、挡板限位开关；100、箱体；101、展示窗；102、电动取货门；103、触控显示屏；104、补货门；105、可调式货架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-10所示，根据本发明实施例所述的一种自动售货机，包括箱体100，所述箱体100上设置有展示窗101、电动取货门102、触控显示屏103和补货门104，所述电动取货门102和所述触控显示屏103均连接主控系统，所述箱体100内设置有制冷区10和常温区11，所述制冷区10和所述常温区11之间设置有保温隔板12，所述保温隔板12上开设有与贯通所述制冷区10和所述常温区11的补货通道相对应的补货口，所述补货口与所述补货门104相对应，所述补货口处设置有挡风帘13，所述制冷区10内设置制冷机的冷风出口和吸风口，所述制冷机的冷风出口与所述挡风帘13相对应，所述保温隔板12上还开设有与贯通所述制冷区10和所述常温区11的取货通道相对应的移货口，所述移货口靠近所述挡风帘13的一侧设置有第一风幕机14，所述移货口的另一侧设置有第二风幕机15，所述第一风幕机14的吸风口与所述挡风帘13相对应，所述第一风幕机14的出风口与所述第二风幕机15的吸风口相对应，所述第二风幕机15的出风口与所述制冷机的吸风口相对应，所述制冷区10内和所述常温区11内均设置有可调式货架105，所述取货通道处设置有能将货品从所述可调式货架105移至所述电动取货门102的可移动式取货机构，所述可调式货架105与所述可移动式取货机构均连接所述主控系统。

在本发明的一个具体实施例中，所述挡风帘13采用柔性材料制作而成，所述挡风帘13的顶部与所述补货口固定连接。

在本发明的一个具体实施例中，所述制冷机包括内机16和外机17，所述内机16上设置冷风出口和吸风口，所述内机16设置在所述制冷区10内，所述外机17设置在所述制冷区10外。

在本发明的一个具体实施例中，所述可调式货架105包括框架20，所述框架20上固定连接有竖直设置的导轨安装支架21，所述导轨安装支架21上开设有上下均布的若干安装孔22，所述导轨安装支架21通过任一所述安装孔22可拆卸地连接有导轨23，所述导轨23在前后方向上滑动连接有托盘24，所述托盘24在左右方向上均布有若干能使货品沿前后方向移动的货道26。

在本发明的一个具体实施例中，所述货道26为弹簧式货道或履带式货道。

在本发明的一个具体实施例中，相邻两所述货道26之间设置有可拆卸地隔板27。

在本发明的一个具体实施例中，所述可移动式取货机构包括能左右滑动的机构框架30，所述机构框架30在上下方向上滑动连接有接货托盘31，所述接货托盘31上设置有能使货品沿前后方向移动的履带机构32，所述接货托盘31的前侧设置有能上下翻转的挡板33，所述机构框架30的底部固定连接在平移滑块上，所述平移滑块与水平导轨34滑动连接，所述水平导轨34沿左右方向延伸，所述平移滑块通过传动机构连接有平移电机35，所述机构框架30上固定连接有竖直导轨36，所述竖直导轨36沿上下方向延伸，所述竖直导轨36滑动连接有升降滑块，所述升降滑块固定连接所述接货托盘31，所述滑块通过传动机构连接有升降电机37，所述挡板33连接有挡板电机。

在本发明的一个具体实施例中，所述接货托盘31在所述履带机构32的左右两侧各设置有围板39，所述围板39沿前后方向延伸，所述围板39的后侧设置有货品检测传感器，所述货品检测传感器为光电传感器，所述接货托盘31上设置有与所述挡板33相对应的挡板限位开关40。

在本发明的一个具体实施例中，所述主控系统包括单片机和计数器。

在本发明的一个具体实施例中，所述主控系统还连接有后台服务器和防夹手传感器，所述防夹手传感器与所述电动取货门102相对应，所述防夹手传感器为红外对射式传感器。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

本发明所述的固定连接方式可采用螺栓连接、卡接等常规技术手段；可拆卸连接方式可采用螺栓连接、卡接等常规技术手段，滑动连接方式可采用滚轮、滑槽、直线轴承等常规技术手段。

本发明所述的自动售货机包括箱体100，箱体100上有展示窗101、可防夹手的电动取货门102、触控显示屏103、补货门104；箱体100内设置温度分区系统、可调式货架105和可移动式取货机构，可调式货架105用于放置货品，其可根据货品尺寸进行调整，可售货品种类达三百种以上，并且补货操作简单便捷；箱体100内的温度分区系统可实现制冷与常温分区；可移动式取货机构用于完成商品取货；主控系统包括基于嵌入式的单片机，并配有相应的通讯设备和监控设备。通讯设备用于实现主控系统与后台服务器之间的通信，监控设备包括防夹手传感器、货品检测传感器等，防夹手传感器用于检测取货口处是否有物体（包括手和货品）。本发明满足了多品类多件数的购物需求，顾客等待时间短，购物体验感强。本发明的主控系统基于嵌入式系统，接口丰富可扩展性强，便于搭载运营商各类应用app。

展示窗101用于自动售货机的商品展示和箱体100内部采光；温度分区系统通过制冷机、第一风幕机14、第二风幕机15等实现箱体100内部制冷和常温分区；可调式货架105用于自动售货机货品的存放和出货；触控显示屏103用于自动售货机在货品售卖时的人机交互，并可显示收款码，本发明采用扫码支付，但也可以通过增配相应的硬件实现其他的支付方式，主控系统用于自动售货机的控制；电动取货门102设置于取货口处，用于封闭取货口，取货口用于顾客取货；可移动式取货机构用于将货品从可调式货架105处移至电动取货门102处。补货门104用于运营商补充货品。

自动售货机的工作原理：顾客在触控显示屏103上选择商品（即货品）并完成支付，主控系统发指令给可移动式取货机构，可移动式取货机构接收指令到时指定的可调式货架105处取货并计数，可移动式取货机构按指令到指定的取货口放货，电动取货门102接受主控系统指令开启，顾客从取货口处取走货品，主控系统检测取货口无物体后发指令关闭电动取货门102。

自动售货机售货步骤：顾客在触控显示屏103选择商品种类及数量，订单发送至后台服务器，后台服务器计算金额并通过触控显示屏103提示支付，顾客支付完成，主控系统根据商品种类确定相应的货道26的位置坐标，主控系统发指令给可移动式取货机构，可移动式取货机构移动至商品所在的货道26处，货道26动作将商品向前推到可移动式取货机构的接货托盘31上，可移动式取货机构通过货品检测传感器计数，达到所需数量后停止货道26，可移动式取货机构将商品送至取货口，主控系统指令电动取货门102打开，顾客取走商品，防夹手传感器检测取货口内无物体后电动取货门102关闭，主控系统将交易完成信号发送至后台服务器。

本发明所述的温度分区系统由制冷机（包括外机17和内机16）、冷风循环单元、保温隔板12和挡风帘13组成。制冷机安装在制冷区10的侧壁上，内机16固定在制冷区10的内壁上方，冷风出口朝向挡风帘13方向，挡风帘13安装在补货口处，补货口供补货通道穿过，补货通道与补货门104相对应，用于为制冷区10内和常温区11内的可调式货架105补充货品，挡风帘13的顶部与补货口的顶部相固定，挡风帘13为双层帘；保温隔板12固定在制冷区10和常温区11之间，从顶到底布置，起到隔热保温作用；冷风循环单元为两台风幕机（第一风幕机14和第二风幕机15），两台风幕机均垂直放置在移货口两侧，移货口供取货通道穿过，取货通道处放置有可移动式取货机构，用于将制冷区10内和常温区11内的可调式货架105上的货品取走，第一风幕机14的出风口方向朝向第二风幕机15的吸风口，第一风幕机14的吸风口与挡风帘13相对应；第二风幕机15的出风口与制冷机的吸风口相对应。

温度分区系统在具体使用时：制冷机工作时，冷风由内机16的冷风出口吹出，被挡风帘13阻挡后风向发生变化，进入第一风幕机14的吸风口，由第一风幕机14的出风口吹出后进入第二风幕机15的吸风口，由第二风幕机15的出风口吹出后，由内机16的吸风口吸入，进入制冷机后完成制冷。可通过在上述冷风的流动路线上设置多个障碍物（如隔板或壁面），来使流动路线变得曲折，从而提高制冷效果，挡风帘13、保温隔板12和冷风循环单元阻断了常温区11和制冷区10之间的冷暖空气的交换通道，并由制冷机和冷风循环单元完成制冷区10的冷风对流循环和冷热风换热。

常温区11和制冷区10内均可设置多个沿左右方向排布的可调式货架105，可调式货架105的框架20由若干方管构成。导轨23通过螺栓与安装孔22可拆卸连接。导轨23的横截面形状为l形。托盘24通过其上设置的滚轮25与导轨23滑动连接。托盘24的后侧设置有挡板28，挡板28与隔板27插接连接。导轨23的前后两端均设置有限位凸起。限位凸起用于限制托盘24的可移动距离，防止其移动过位。挡板28一方面起到连接隔板27的作用，另一方面起到阻挡货品的作用，防止货品从托盘24的后侧掉出，用户可根据实际情况在挡板28或托盘24上设置把手，以方便手动推拉托盘24。托盘24的左右两侧可设置沿前后方向延伸的导向板，通过导向板和隔板27可防止货品在货道26上左右移动。

可调式货架105的框架20呈立方体形状并由方管制做而成，框架20的左右两侧面各安装有两个带安装孔22的导轨安装支架21，导轨23固定在导轨安装支架21上，多个货道26安装在托盘24上，相邻两个货道26之间用隔板27隔开。托盘24的左右两侧均带有滚轮25，滚轮25可在导轨23上滚动。框架20上沿上下方向布置多个托盘24。

相邻两个托盘24之间距离的可根据售卖货品的高度调节，通过货品的高度确定好用于安装导轨23的安装孔22的位置后，用螺栓将导轨23固定在安装孔22上，然后将托盘24安装在导轨上即可。导轨23的横截面为l型，导轨23的一面作为安装固定用，用于与安装孔22连接，另一面用做滑道，用于支撑托盘24。左右两条导轨23相对设置并安装在同一高度，托盘24由滚轮25带动在导轨23上移动，可拉出或推回，当需要对可调式货架105补货时，可将托盘24从框架20的后侧拉出，进而方便工作人员补货，补货完毕后，工作人员将托盘24推回原位即可。当托盘24需要调节高度时，只需重新按高度将导轨23固定在相应的安装孔22上即可实现。托盘24上安装有弹簧式货道或履带式货道，工作人员可根据售卖货品的宽度选择使用单货道或多货道，货道26卡装在托盘24上，隔板27插接安装在相邻的两个货道26之间。当售卖货品的宽度增大时，只需将隔板27拆除，把单货道更换为多货道即可将该货品存放。可调式货架105实现了根据所售货品尺寸灵活便捷的进行调节的功能，进而可存放各种尺寸的货品。

可调式货架105在具体使用时，根据货品尺寸，将导轨23、托盘24、隔板27等安装好，在补货时，工作人员将托盘24从框架20的后侧拉出进行补货，补货完毕后，将托盘24推回原位，在取货时，货道26内的电机动作，货道26带动货品向前移动，以使货品从框架20的前侧移出，实现取货。

本发明所述的可移动式取货机构，有别于一般自动售货机的重力下滑取货方式。单片机连接计数器、履带电机、平移电机35、升降电机37、挡板电机、挡板限位开关40和货品检测传感器，从而实现全自动化，可移动取货机构根据主控系统的指令将接货托盘31移动到自动售货机内相应的货道26处进行取货并计数统计，取货完成后将接货托盘31移动到自动售货机的取货口并将接货托盘31上的货品输送至取货口，

机构框架30的形状为立方体，由型材及支撑件连接成，机构框架30的底部固定在平移滑块上，平移滑块可在水平导轨34上滑动。平移滑块通过传动机构连接平移电机35，水平导轨34、平移电机35、传动机构、平移滑块共同构成水平移动机构，机构框架30的侧面设置上下升降机构，上下升降机构由升降电机37、传动机构、竖直导轨36和升降滑块组成。传动机构可以采用带传动或链传动等，平移电机35和升降电机37可采用精度较高的伺服电机，接货托盘31固定连接在上下升降机构的升降滑块上。接货托盘31上设置履带机构32、围板39、挡板33、货品检测传感器、挡板限位开关40等。围板39设置在履带机构32的左右两侧，用于防止货品左右移动和溢出，围板39的后端装有货品检测传感器，用于检测是否有货品进入接货托盘31。接货托盘31的前端装挡板33。挡板33可上下翻转，上翻转后可用于阻挡货品从接货托盘31的前端掉落，下翻转后，挡板33与接货托盘31之间具有钝角夹角，挡板33可作为供货品下滑的滑道使用。履带机构32包括履带、履带轮和履带电机，履带机构32也可用传送带代替，设置履带机构32的目的是为了在多件货品落至接货托盘31的后侧时防止货品在接货托盘31的后侧堆积，从而保证下一件货品能顺利滑落到接货托盘31后侧。

可移动式取货机构在具体使用时：当有取货操作时，主控系统按货品所在滑道26的地址发出指令给平移电机35和升降电机37，平移电机35和升降电机37按指令要求动作，指令包括接货托盘31移动的速度和距离。当接货托盘31移动到位后，可调式货架105通过货道26将货品从框架20的前侧移出，并落在接货托盘31的后侧，货品检测传感器检测到该货品时将信号传给主控系统，并由主控系统中的计数器计数，同时接货托盘31上的履带机构32动作，将货品向前推送直至被挡板33阻挡。当主控系统计数达到本次取货数量后，发出指令，货道26停止出货，履带电机停转，履带机构32停止动作。同时，主控系统发指令给平移电机35和升降电机37，使接货托盘31移动至电动取货门102处。当接货托盘31移动到位后，主控系统发出指令，挡板电机动作带动挡板33向下翻转，挡板33碰到挡板限位开关后，挡板电机停止动作，此时挡板33下沿与电动取货门102下沿平齐。主控系统指令履带机构32动作，将货品继续向前推出，货品会以挡板33为滑道，下滑至电动取货门102的下沿处。履带机构32动作一段时间后停止，同时挡板33返回原位，至此可移动式取货机构完成取货任务，电动取货门102打开后，用户即可从取货口处取出购买的货品。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可实现自动售货机内常温与制冷的分区，从而满足商品不同的保存需求，可调式货架可根据货品尺寸进行调节，进而可存放各种尺寸的货品，从而保证了自动售货机能售卖更多品种的货品，采用电动取货门封闭取货口，安全性更高。

以上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。