一种自助冷链售货机的制作方法

本实用新型涉及一种自助冷链售货机。

背景技术：

在电子商务与互联网技术飞速发展的当下，一种新型的零售方式正逐渐普及流行—自助购买的智能零售。自助售货行业一直给人们的生活带来许多便利，随着互联网热潮的扩散，无人零售行业也成为了增长最快的行业之一。中小学对新鲜事物的好奇心大，也一并加入热潮中来。但目前市场上使用的自助购买的智能零售设备绝大部分是按成年人标准设计，对中小学来说存在操作方面的困难。

另外，传统的饮料机通过光电传感器检测商品出货情况，使用光电传感器有独特要求，需要避免阳光照射，对发射端及接受端的安装要求较高，比如需要严格校准，因此光电传感器的使用过程中会出现出货检测失灵或无法检测。小部分饮料机则未安装检测装置，则无法判断出货情况。

因此，有必要设计一种新的自助冷链售货机。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自助冷链售货机，该基于电容检测的接货盒结构简单，易于实施，安全性高。

实用新型的技术解决方案如下：

一种自助冷链售货机,包括机柜、制冷系统、货架和取货仓；

制冷系统、货架和取货仓均设置在机柜内；货架为多层货架；

取货仓(606)处设有带转轴的取货门，所述的转轴上设有旋转阻尼器(615)，用于取货门打开后缓慢关闭，避免夹手，安全性高；

所述的制冷系统为侧向出风式制冷系统。装配所述的制冷系统采用侧向出风方式装配。

货架上的托盘下方设有滑轨(优选抽屉式滑轨，即用于抽屉的滑轨)。

货架由隔板隔成多个平行的货道。隔板为可拆装的隔板，便于拆卸，以及后期更换弹簧等。

在机柜的副门上设有身份识别装置。

所述的身份识别装置为读卡器(611)、指纹识别装置(610)、虹膜识别装置 (608)、人脸识别装置(609)中的至少一种。

副门上设有多个选货按键(603)(共8个。呈2列布置)。按键采用大尺寸按键，具体直径为50到80mm，优选直径为63的凸型按键。

副门上的选货按键下方装有吸管盒(604)。

货架的托盘上设有摄像头。

制冷系统中的蒸发器安装于主柜一侧的出风板(618)内，且位于风机位于副柜后侧，向主柜内出风。

货架的每一层的托盘内设有与MCU相连的温度传感器，MCU基于温度传感器与风机控制货架内的温度恒定在预设范围内。

在机器副门下方装选货按键。取货仓加装阻尼，托盘采用抽屉滑轨，具有可调式托盘货道结构，货道可调节弹簧起始点，货道驱动采用光电隔离式电机，每个托盘安装有摄像头，自动识别商品的数量和库存。制冷采用侧出风方式，制冷均匀，保障食品安全。所述身份识别装置安装于副门面板，副门面板通过螺母固定于副门。

所述选货按键安装于副门面板下方。

所述在取货仓两侧旋转轴位置加装旋转阻尼器。

所述抽屉滑轨安装于托盘两侧，两侧滑轨安装于主柜侧壁。

所述托盘可拆装隔板，替换弹簧。

所述制冷蒸发器安装于主柜右侧出风板内，副柜后侧，风机安装于主柜右侧出风板内，向主柜内出风。

有益效果：

本实用新型的自助冷链售货机，设备安装身份识别装置(读卡器、指纹识别装置、虹膜识别装置、人脸识别装置等)，可实现身份识别付款购买。降低选货按键，更适合中小学生选货高度，并采用大按键，可直接、直观选货，优化传统选货步骤。取货仓加装阻尼，取货后门体缓慢关闭，有效防止夹手情况出现，机器并优化托盘货道，托盘采用抽屉滑轨，可调式托盘货道结构，适用各种商品。货道可调节弹簧起始点，货道驱动的光电隔离式电机，每个托盘安装有摄像头，自动识别商品的数量和库存。制冷采用侧出风方式，制冷均匀，保障食品安全。有效提高机器空间利用率，增加商品容量。

另外，接货盒底部安装有电容检测装置，商品传送至接货盒，触发检测装置，检测信号反馈机器终端。所述接货盒安装于副柜侧壁。电容检测接货盒底部开有缺口，接货盒底部装有PC板，覆盖底部缺口，PC板上装有金属感应片，通过法兰螺母与PC板连接，连接可靠，接货盒底部装有电容感应电路板，电路板导线与金属感应片连接，金属感应片上覆盖有缓冲硅胶垫，硅胶垫与接货盒底板、 PC板固定连接，电容检测接货盒，不受阳光影响，结构简单，实用可靠，接货盒安装于副柜侧壁，体积小，材料用量少。提高和改进传统饮料机技术性能。本实用新型提出一种用于售货机的智能制冷系统，该制冷系统侧面出风，且安装有多个风机，多个温度传感器，通过控制系统实时分配箱体内部的温度区域，以达到售货机箱体内部温度分区、快速均匀及节能作用。

其主要特征如下：

1、箱体侧面出风，且立板在不同区域处安装有多个风机，通过风机能将冷风道出来的冷风吹到箱体另一侧，使箱体内各处空气都能流动，并加速空气循环，使箱体内温度快速均匀，各个位置温差小。另外，通过控制系统及温度传感器实时监测的温度状况，可控制不同区域风机运转情况，实现箱体内部温度的区域分布，即不同区域(层高)温度不同，而同区域温差均匀，满足同一箱体内不同产品的温度特殊要求。

2、制冷模块中蒸发器、蒸发器风机、冷凝器、冷凝风机、压缩机、接水盘等整体装配在制冷模块底座上面，形成一个整体式的制冷模块，安装布置灵活性高，且方便检修维护。

3、通过制冷模块横向压紧座上螺钉顶推制冷模块横向压紧板使制冷模块与箱体压紧、密封。结构简单、便于操作。

冷凝器风扇正对压缩机吹风，便于压缩机降温，另外，接水盘放置在压缩机下方，节省空间，并可加速接水盘内水的蒸发。

另外，售货机采用智能接货机构，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。

本实用新型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，本实用新型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为自助冷链售货机总体结构示意图；

图2为包含人脸识别装置的副门面板部分结构示意图；

图3为自助冷链售货机内部结构示意图(侧视图)；

图4为自助冷链售货机内部结构示意图(打开主柜门时的状态图)；

图5为电容检测接货盒底部结构爆炸示意图；

图6为物品检测电路的原理图；

图7为售货机内接送饮料瓶的智能接货机构的立体图；

图8为售货机内接送饮料瓶的智能接货机构的侧视图；

图9为售货机内接送饮料瓶的智能接货机构底座的内部结构示意图；

图10为旋转出货示意图；

图11为智能接货机构在旋转出货时的状态图；

图12为保温出货口的结构示意图(第一视角立体图)；

图13为保温出货口的结构的结构示意图(第二视角立体图)；

图14为自动售货机箱体保温出货口出货原理示意图；

图15为自动售货机箱体保温出货口结构示意图(剖视图)；

图16为图15中A部分放大图。

图17为用于售货机的智能制冷系统冷风循环示意图(之一)；

图18为用于售货机的智能制冷系统冷风循环示意图(之二)；

图19为制冷模块结构示意图(含立板)；

图20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、9-接货盒；

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、32-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。

601—机器副门，602—副门面板，603—选货按键，604—吸管盒，605—机器主门，606—取货仓，607—液晶屏，608—虹膜识别装置，609—人脸识别装置， 610—指纹识别装置，611—读卡器，612—主柜内侧壁，613—托盘，614—抽屉滑轨，615—旋转阻尼，616—取货仓，617—制冷系统，618—右侧出风板，619 —机器主柜，620—机器电源控制盒。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：

如图1-4，一种自助冷链售货机,包括机柜、制冷系统、货架和取货仓；

制冷系统、货架和取货仓均设置在机柜内；货架为多层货架；

取货仓606处设有带转轴的取货门，所述的转轴上设有旋转阻尼器615，用于取货门打开后缓慢关闭，避免夹手，安全性高；

所述的制冷系统为侧向出风式制冷系统。装配所述的制冷系统采用侧向出风方式装配。

货架上的托盘下方设有滑轨(优选抽屉式滑轨，即用于抽屉的滑轨)。

货架由隔板隔成多个平行的货道。隔板为可拆装的隔板，便于拆卸，以及后期更换弹簧等。

在机柜的副门上设有身份识别装置。

所述的身份识别装置为读卡器611、指纹识别装置610、虹膜识别装置608、人脸识别装置609中的至少一种。

副门上设有多个选货按键603(共8个。呈2列布置)。

副门上的选货按键下方装有吸管盒604。

货架的托盘上设有摄像头。

制冷系统中的蒸发器安装于主柜一侧的出风板618内，且位于风机位于副柜后侧，向主柜内出风。

货架的每一层的托盘内设有与MCU相连的温度传感器，MCU基于温度传感器与风机控制货架内的温度恒定在预设范围内。

如图5-6所示，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。

接货盒采用开合式结构，接货盒由升降机构驱动，接货盒包括固定的底板和能活动的围板，围板的上端与底板边缘向上延伸的侧壁铰接，围板的上端还设有横向的边沿，自动售货机内还固定有与所述边沿适配的钩板。接货盒下降的过程中，钩板勾住围边的边沿，使得围板旋转，从而带动底板上的饮料瓶能脱离底板输出；围板为C形或O形。

自动售货机的机柜内还设有与所述接货盒向适配的保温门。

围板上设有插板，用于适配不同高度的饮料瓶。

自动售货机采用前述的基于电容检测的接货盒，利用饮料瓶是否存在引起底板中金属感应片的电容变化的原理，实现底板是否存在饮料瓶的检测；采用物品检测电路将电容的变化量转换成电平信号或脉冲信号并输出到MCU。

接货盒采用开合式结构，在升降驱动机构以及钩板的配合下，能实现接货盒的自动旋转以输出饮料瓶。

接货盒底部安装电容检测装置。商品传送至接货盒，触发检测装置，检测信号反馈机器终端。所述接货盒安装于副柜侧壁。电容检测接货盒底板28开有缺口，接货盒底部装有隔离板25，覆盖底部缺口，隔离板25上装有金属感应片29，通过法兰螺母与隔离板(PC板)连接，接货盒底板28装有电容感应电路板26，电容感应电路板26导线与金属感应片连接29，金属感应片29上覆盖有缓冲硅胶垫27，缓冲硅胶垫27与接货盒底板28、隔离板25固定连接。

如图17-20，一种用于售货机的智能制冷系统，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)。

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。

另外，这种售货机还设有智能接货机构以及出货机构，详细说明如下：

如图7-12，一种售货机内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32，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。

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10，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12-14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9碰到内框顶部凸台，接货盒9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9旋转到一定角度后，接货盒9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)。