一种自动售货机及其取货方法与流程

本发明涉及售货设备技术领域，具体涉及一种自动售货机及其取货方法。

背景技术：

自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器，通常包括机壳、货架、支付区和取货口，货架固定连接在机壳内部，支付区和取货口分别设置在机壳的正面，支付区位于机壳上部，取货口位于机壳的下部，支付区用于投币或扫码支付交易，支付完成后，货架上对应的商品掉落至取货口内，用户需要弯腰从取货口内拾取商品，取货比较费力，且商品掉落过程中容易发生碰撞损伤。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种自动售货机及其取货方法，其优点在于，使取货过程更轻松，可降低商品在取货过程中发生的碰撞损伤。

为实现上述目的，本发明实施例的技术方案为：

一种自动售货机，包括机壳和固定连接在机壳内部的货架，货架用于存放商品，机壳上开设有取货口，还包括运输托盘、竖直直线模组和水平直线模组，货架上的商品可掉落至运输托盘上；竖直直线模组的竖直导轨与机壳内壁相竖直固定连接，水平直线模组的水平导轨与竖直直线模组的竖直滑块相水平固定连接，运输托盘与水平直线模组的水平滑块相固定连接，竖直直线模组与水平直线模组可驱动运输托盘运动至与取货口对齐。

本发明实施例进一步设置为：所述竖直直线模组和/或水平直线模组为滚珠丝杠式直线模组和/或同步带式直线模组。

一种自动售货机的取货方法，包括如下步骤：

s1：配置，自动售货机内设有plc控制器和校正位点，竖直直线模组的步进电机和水平直线模组的步进电机均有plc控制器控制运行，将步进电机输出轴的转动圈数与运输托盘运动距离对应预设好，预设好取货口、滑槽和校正位点的坐标点；

s2：初始化，

a：转角初始化，运输托盘由当前位置运动至校正位点对步进电机输出轴旋转角度初始化，

b：圈数初始化，运输托盘由校正位点运动至取货口对步进电机旋转圈数初始化；

s3：取货，

c：定位，竖直直线模组和水平直线模组同时运动带动运输托盘从取货口对应的坐标点运动至指定的滑槽对应的坐标点；

d：拨取，气缸伸长推动拨条插入拨口内侧，然后，运输托盘向上运动一段距离，拨条顶起拨口上方的商品，使商品下表面越过挡块上表面滑落至运输托盘上；

e：复位，气缸收缩带动拨条复位，竖直直线模组和水平直线模组同时运动带动运输托盘运动至取货口对应的坐标点完成取货工作。

本发明实施例进一步设置为：所述s3完成后进行步骤s4：判断取货是否异常，若取货异常则进行所述s2中的初始化操作，然后重新取货。

本发明实施例进一步设置为：在所述a中，竖直直线模组和水平直线模组先后分别运行。

本发明实施例进一步设置为：在所述b中，竖直直线模组和水平直线模组先后分别运行。

本发明实施例进一步设置为：在所述c中，竖直直线模组和水平直线模组同时运行。

本发明实施例进一步设置为：在所述e中，竖直直线模组和水平直线模组同时运行。

本发明实施例具有如下优点：

1、取货口设置在机壳的中上部，用户取货过程中不需要弯腰拾取商品，取货过程更轻松便捷；

2、水平直线模组可带动运输托盘运动至对应的滑槽端口处承接商品，将商品运送至取货口处，减小商品直接掉落至取货口造成的碰撞损伤。

附图说明

图1是本发明实施例中体现机壳和取货口结构的示意图；

图2是实施例1中体运输托盘和竖直直线模组以及水平直线模组连接结构的示意图；

图3是实施例1中体现滑槽结构的示意图；

图4是实施例1中体现拨条和气缸结构的示意图；

图5是实施例1中体现气缸伸长后的状态示意图；

图6是实施例2中体现自动售货机取货方法的流程示意图；

图7是实施例2中体现校正位点相对于取货口的位置关系示意图。

其中，

1、机壳；11、取货口；

2、货架；21、滑槽；22、挡块；23、拨口；

3、运输托盘；31、气缸；32、拨条；

4、竖直直线模组；41、竖直导轨；42、竖直滑块；

5、水平直线模组；51、水平导轨；52、水平滑块；

6、校正位点。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

一种自动售货机，综合图1和图2，包括机壳1和固定连接在机壳1内部的货架2，货架2用于存放商品，机壳1上开设有取货口11，取货口11位于机壳1的中上部，用户从取货口11取货过程中不需要弯下腰拾取商品，取货过程中更轻松便捷。

如图2所示，自动售货机还包括运输托盘3、竖直直线模组4和水平直线模组5，货架2上的商品可掉落至运输托盘3上，水平直线模组5与竖直直线模组4用于带动托盘运动至货架2的不同位置处承接商品，并将驱动运输托盘3运动至与取货口11对齐，便于用户从取货口11拾取商品，运输托盘3可防止商品直接从货架2上掉落至取货口11，减小商品掉落过程中受到的碰撞损伤。

竖直直线模组4的竖直导轨41与机壳1内壁相竖直固定连接，水平直线模组5的水平导轨51与竖直直线模组4的竖直滑块42相水平固定连接，运输托盘3与水平直线模组5的水平滑块52相固定连接。水平滑块52沿水平导轨51滑动过程中带动运输托盘3水平运动，竖直滑块42沿竖直导轨41滑动过程中带动水平直线模组5竖直运动，从而带动运输托盘3竖直运动，竖直直线模组4和水平直线模组5可分别驱动运输托盘3竖直运动和水平运动，使运输托盘3在竖直平面上运动至指定的货架2位置承接商品。

结合图3，货架2上设有滑槽21，滑槽21在机壳1内部矩形阵列排布，阵列排布所在平面与竖直直线模组4以及水平直线模组5所在平面相平行，滑槽21靠近运输托盘3的一端低于另一端，滑槽21靠近运输托盘3的一端内侧边缘固定连接有挡块22，商品放置在滑槽21内，商品在自身重力作用下沿滑槽21向下滑动至与挡块22相抵接，挡块22可防止商品滑出滑槽21。

结合图4，图4中p所指的矩形为产品，滑槽21靠运输托盘3的一端底面开设有拨口23，运输托盘3上设有伸缩装置，伸缩装置为气缸31，缸体与运输托盘3相固定连接，活塞杆远离缸体的一端固定连接有拨条32。拨条32的上表面位于运输托盘3内侧底面的上方，气缸31伸长时带动拨条32朝远离运输托盘3端面且靠近滑槽21的方向运动，拨条32可沿竖直方向从拨口23内侧穿过。

结合图5，工作时，运输托盘3运动至拨条32与拨口23相对齐，气缸31伸长带动拨条32运动至拨口23内侧且位于拨口23的下方，运输托盘3向上运动，拨条32从拨口23内侧向上穿过并与拨口23上方的商品底面相抵接，拨条32顶起商品，当商品下表面被拨起至高于挡块22上表面时，商品滑出滑槽21掉落至运输托盘3内。气缸31收缩带动拨条32复位，运输托盘3将商品运输至取货口11，完成运输工作。

本实施例中的竖直直线模组4和水平直线模组5采用滚珠丝杠式直线模组，机壳1内壁上固定连接有步进电机(图中未画出)，步进电机的输出轴与滚珠丝杠式直线模组的丝杠传动连接，滚珠丝杠式直线模组的螺母对应为竖直滑块42和水平滑块52，丝杠旋转时带动螺母直线运动。

竖直直线模组4和水平直线模组5不局限于采用滚珠丝杠式直线模组，也可以采用同步带式直线模组(直线模组的传动方式由皮带完成，皮带与步进电机的输出轴传动连接)，能够实现直线传动带动运输托盘3分别竖直运动和水平运动的装置均可。

实施例2

一种自动售货机的取货方法，如图6所示，包括以下步骤：

s1：配置，结合图7，自动售货机内设有plc控制器(附图中未画出)，竖直直线模组4的步进电机和水平直线模组5的步进电机均有plc控制器控制运行，将步进电机输出轴的转动圈数与运输托盘3运动距离对应预设好，预设好取货口11和滑槽21的坐标点，

具体预设方法为，竖直向下的方向定义为y轴所指的方向，水平向左(图7中视图方向)的方向定义为x轴所指的方向，每个滑槽21端口预设好坐标为(xi，yi)，i代表滑槽21的编号，运输托盘3当前坐标为(xt，yt)，取货口11对应的坐标为(x0，y0)，运输托盘3运动至指定的滑槽21承接商品时，竖直直线模组4和水平直线模组5同时运动，竖直直线模组4和水平直线模组5分别带动运输托盘3运动的距离分别为xi-xt和yi-yt，商品滑落至运输托盘3上之后，运输托盘3按原路返回，竖直直线模组4的步进电机和水平直线模组5的步进电机输出轴旋转一圈对应的运输托盘3运动的距离分别为h和l，xi-xt＝n1*l，yi-yt＝n1*h，n代表步进电机输出轴旋转的圈数，与取货口11对应的左下(图7中视图方向)方设有校正位点6，校正位点6的坐标为(xe，ye)，xe-xt＝n2*l，ye-yt＝n2*h；

s2：初始化，

a：转角初始化，步进电机输出轴旋转角度初始化，运输托盘3由当前位置运动至校正位点6，先由坐标点(xt，yt)运动至坐标点(xt，ye-yt)，再由坐标点(xt，ye)运动至坐标点(xe，ye)，运输托盘3运动至校正位点6后，分别对竖直直线模组4的步进电机以及水平直线模组5的步进电机输出轴旋转角度进行初始化，

b：圈数初始化，步进电机旋转圈数初始化，运输托盘3由校正位点6运动至取货口11，先由坐标点(xe，ye)运动至坐标点(x0，ye)，再由坐标点(x0，ye)运动至坐标点(x0，y0)，对应的步进电机转动的圈数n分别为(xe-x0)/l和(ye-y0)/h，对步进电机输出轴转动圈数和驱动运输果盘运动的距离进行修正，减小因长时间运行产生的累积误差；

s3：取货，

c：定位，竖直直线模组4和水平直线模组5同时运动带动运输托盘3从取货口11对应的坐标点(x0，y0)运动至指定的滑槽21对应的坐标点(xi，yi)；

d：拨取，气缸31伸长推动拨条32插入拨口23内侧，然后，运输托盘3向上运动一段距离δh，此时运输托盘3的坐标为(xi，yi+δh)，拨条32顶起拨口23上方的商品，使商品下表面越过挡块22上表面滑落至运输托盘3上；

e：复位，气缸31收缩带动拨条32复位，竖直直线模组4和水平直线模组5同时运动带动运输托盘3从坐标点(xi，yi+δh)运动至取货口11对应的坐标点(x0，y0)，完成取货工作；

s4：判断取货是否异常(取货异常的情况包括取货商品不对、取货不成功、运输托盘3未运动至与取货口11对齐)，若取货不正常则进行s2中的初始化操作，然后重新取货。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。