智能太阳能无人售货站

1.本发明涉及无人太阳能售货技术领域，具体涉及一种智能太阳能无人售货站。


背景技术：

[0002][0003]
目前市场上较为流行的无人售货产品主要以销售饮料、食品为主，现有无人售货机存在以下缺陷：1)物资补货不便，需要人工定时投放销售物资，人工成本较大；2)场地受限，无人售货机在投放时受到供电的限制，需要一定的场地条件作为支撑，或者需要额外的发电设备为其供电。


技术实现要素：

[0004]
为解决上述问题，本发明提出了一种智能太阳能无人售货站及充电宝自动归还补给方法，可实现充电宝的补给和归还；且采用太阳能供电，使得其能摆脱受场地受电限制的窘境。
[0005]
一种智能太阳能无人售货站，包括：
[0006]
售货箱，所述售货箱的同一侧面上同时开设安装充电宝租借箱的下窗口、安装一对弹匣送料装置的上窗口；一对弹匣送料装置呈上下方向对称设置，下层弹匣送料装置用于承接上层弹匣送料装置中电量达标的充电宝；
[0007]
所述弹匣送料装置位于所述售货箱内，包括左右设置第一推板和第二推板；
[0008]
所述第一推板的右侧面上固定一沿水平方向延伸的弹匣；所述弹匣可移动的设置于售货箱内；所述弹匣上开设多个用于容纳充电宝的格栅；所述格栅内设置充电槽；
[0009]
下层弹匣送料装置的每个所述格栅的底面、上层弹匣送料装置中左侧第一格栅的底面上均开设一送料口，所述送料口位于对应的充电槽的内侧；所述送料口上设置一用于承接充电宝的送料拨片，所述送料拨片位于弹匣的内部且固定于一送料油缸的输出端，所述送料油缸固定于弹匣的内部；下层弹匣送料装置中，格栅的顶面敞开以承接上层弹匣送料装置的格栅中落下的充电宝；下层弹匣送料装置的送料口连通充电宝租借箱；
[0010]
所述第一推板的左侧面上通过弹簧与第一固定件连接，所述第一固定件固定于售货箱的内壁，所述第一固定件上设置齿轮传动组件，所述齿轮传动组件的输出端连接一传动杆，所述传动杆朝弹匣方向延伸，所述传动杆上套设一用于限位格栅的限位卡扣；
[0011]
所述第二推板，用于推动弹匣朝左侧移动，所述第二推板与一液压油缸的输出端连接，所述液压油缸固定于第二固定件上；所述第二固定件固定于所述售货箱内壁上；
[0012]
所述充电宝租借箱包括多个租借槽；
[0013]
太阳能供电装置，用于供电至所述弹匣送料装置的齿轮传动组件，所述太阳能供电装置设置于所述售货箱。
[0014]
优选地，所述太阳能供电装置包括：伞形太阳能板机构和自动升降机构；
[0015]
所述伞形太阳能板机构包括伞把手，所述伞把手上套设伞支撑轴套，上端连接一
伞顶；所述伞顶上铰接多个沿圆周分布的伞面连轴杆，所述伞面连轴杆与伞支撑轴套之间铰接一伞面支撑杆件；所述伞面连轴杆上固定一对对称分布的太阳能板，每个伞面连轴杆上的太阳能板均通过一伞面连接轴，与相邻伞面连轴杆上的太阳能板铰接；
[0016]
所述自动升降机构用于驱动伞形太阳能板机构打开和关闭，所述自动升降机构的输出端固定于所述伞支撑轴套上。
[0017]
优选地，所述自动升降机构为一螺旋升降机构，包括：
[0018]
步进电机；
[0019]
螺旋升降底盘，固定于所述步进电机的外壳上，所述螺旋升降底盘上设置一中间安装筒，上设置一中间安装筒上转动套设一主动齿轮，主动齿轮外与从动齿轮外啮合；所述伞把手卡设于螺旋升降底盘的中间安装筒上；
[0020]
所述主动齿轮套设于所述伞把手且位于所述螺旋升降底盘上，所述主动齿轮与步进电机的输出端连接；
[0021]
所述从动齿轮套设于螺旋升降螺杆上；所述螺旋升降螺杆的上端固定于一螺旋升降上端盘，下端穿过所述螺旋升降底盘并穿过底盘轴套以进行限位，底盘轴套固定于螺旋升降底盘的下端面，所述售货箱上开设供螺旋升降螺杆穿过的通孔；所述螺旋升降上端盘与伞支撑轴套固结；所述螺旋升降上端盘上开设供伞把手穿过的通孔。
[0022]
优选地，多个租借槽组成所述充电宝租借箱的箱本体，所述租借槽内设置压力传感器，所述箱本体上转动连接一上盖；当所有压力传感器无信号输出时，所述上盖闭合。
[0023]
优选地，所述售货箱包括多个售货柜。
[0024]
优选地，每个所述送料口均连通一传送漏斗，所述传送漏斗固定于弹匣的下端面。
[0025]
优选地，上层弹匣送料装置的充电槽内设置电量识别模块。
[0026]
一种充电宝自动归还补给方法，基于所述的智能太阳能无人售货站，包括：
[0027]
(1)当归还的充电宝电量不符合下次使用要时，上层弹匣送料装置的液压油缸推动；
[0028]
当第二推板接触到弹匣时，液压油缸停止运动，齿轮传动组件带动传动杆，致使限位卡扣打开；
[0029]
上层弹匣送料装置的液压油缸再次推动，带动弹匣沿着限位槽板朝左侧移动，移动至下一个格栅后，限位卡扣关闭，液压油缸缩回，此时上层弹匣送料装置中空的格栅对准借还口，自此完成一次归还；
[0030]
(2)第一层补给模式：
[0031]
当归还的充电宝电量符合下次使用时，上层弹匣送料装置的送料油缸驱动送料拨片移动，使归还入上层弹匣送料装置的充电宝顺着送料口，滑入至下层弹匣送料装置的栅格；
[0032]
之后下层弹匣送料装置的液压油缸推动，当第二推板接触到弹匣时，液压油缸停止运动，齿轮传动组件带动传动杆，致使限位卡扣打开；
[0033]
最后液压油缸再次推动，带动弹匣沿着限位槽板移动，移动至下一个栅格后，限位卡扣关闭，液压油缸缩回，完成一次补给。
[0034]
优选地，还包括第二层补给模式：
[0035]
当下层弹匣送料装置中的充电宝满时或者充电宝租借箱急需充电宝补给时，电机
带动充电宝租借箱的传动轴使上盖打开，下层弹匣送料装置中的送料拨片移动，充电宝顺着送料口下滑至充电宝租借箱的租借槽，上盖关闭，完成第二层补给。
[0036]
与现有技术相比，本发明的优点为：
[0037]
(1)自动实现充电宝的补给和归还。
[0038]
(2)采用太阳能供电，使得其能摆脱受场地受电限制的窘境。
[0039]
(3)伞形太阳能板机构通过螺旋升降结构实现开合，所述伞面呈完全打开状态时，受光照面积最大，发电量最高，同时伞面形成的阴影部分可以为游客遮阳；伞面呈闭合状态时，方便伞形太阳能板机构的拆装维修和太阳能板的表面清洁。
附图说明
[0040]
图1为智能太阳能无人售货站的剖视图；
[0041]
图2为本发明太阳能供电装置的结构示意图；
[0042]
图3为螺旋升降机构示意图；
[0043]
图4为售货箱结构示意图；
[0044]
图5为弹匣送料装置；
[0045]
图6为充电宝租借箱、上层弹匣送料装置及下层弹匣送料装置的位置关系图；
[0046]
图7为太阳能供电装置的闭合过程的状态图；
[0047]
图8为弹匣送料装置的剖视图；
[0048]
图9为图8的局部示意图；
[0049]
图10为下层弹匣送料装置的第二层补给模式状态图；
[0050]
图11为减震弹簧的位置图；
[0051]
图12为弹匣送料装置在售货箱内的位置示意图；
[0052]
图13为归还口和租借槽的位置示意图；
[0053]
图14为充电宝自动归还补给方法的流程图。
[0054]
其中，1-伞形太阳能板机构，2-自动升降机构，3售货箱，4-弹匣送料装置单元，1-1伞顶；1-2伞连接销钉；1-3太阳能板；1-4伞面连轴杆；1-5伞面连接轴；1-6伞面支撑杆件；1-7伞支撑轴套；1-8伞把手；2-1螺旋升降上端盘；2-2上端盘轴套；2-3螺旋升降螺杆；2-4从动齿轮；2-5主动齿轮；2-6螺旋升降底盘；2-7底盘轴套；2-8步进电机；3-1人机交互屏幕；3-2无人售货柜；3-3人脸识别支付系统，3-4弹匣送料装置位置；3-5限位槽板；3-6充电宝归还口；3-7租借槽，4-1齿轮传动组件；4-2第一固定件；4-3传动杆；4-4弹簧；4-5第一推板；4-6限位卡扣；4-7传送漏斗；4-8电量识别装置；4-9弹匣；4-10第二推板；4-11液压伸缩杆；4-12垫片；4-13液压油缸；4-14第二固定件；4-15充电槽；4-16送料拨片；4-17限位卡槽；5-1上层弹匣送料装置；5-2下层弹匣送料装置；5-3上盖；5-4传动轴；5-5箱本体，5-6减震弹簧。
具体实施方式
[0055]
下面将结合示意图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
[0056]
如图1～14，一种智能太阳能无人售货站，包括：售货箱3、一对弹匣送料装置、充电宝租借箱及太阳能供电装置；太阳能供电装置包括伞形太阳能板机构1和自动升降机构2，如图1所示。
[0057]
售货箱3包括多个售货柜。如图4所示，售货箱3上设置人机交互屏幕3-1、无人售货柜单元3-2、人脸识别支付系统3-3。无人售货柜单元3-2集成多种售货柜，如包括饮料售货柜、早餐售货柜等。人机交互屏幕3-1通过电脑自动识别充电宝租借箱的补给状态，配合其完成补给和归还工作。
[0058]
售货箱3的同一侧面上同时开设安装充电宝租借箱的下窗口、安装一对弹匣送料装置的上窗口，如图13所示，上窗口上安装一装饰板，装饰板上开设充电宝归还口3-6；一对弹匣送料装置结构相同且呈上下方向对称设置，如图10、图6和图12所示；下层弹匣送料装置用于承接上层弹匣送料装置中电量达标的充电宝。弹匣送料装置位置3-4如图12所示。
[0059]
具体的，弹匣送料装置单元4包括上层弹匣送料装置和下层弹匣送料装置。
[0060]
弹匣送料装置位于售货箱3内，如图5所示，包括左右设置第一推板4-5和第二推板4-10、弹匣4-9、齿轮传动组件4-1、传动杆4-3、限位卡扣4-6、第一固定件4-2、第二固定件4-14、液压油缸4-13。
[0061]
其中，第一推板4-5的右侧面上固定一沿水平方向延伸的弹匣4-9；弹匣4-9可移动的设置于售货箱3内；弹匣4-9上开设多个用于容纳充电宝的格栅；格栅内设置充电槽4-15，如图9所示。具体的，如图12所示，售货箱3内设置一限位槽板3-5，限位槽板3-5位于弹匣送料装置的后侧，装饰板位于弹匣送料装置的前侧；限位槽板3-5上设置卡槽，弹匣4-9的背面与卡槽配合，因此，液压油缸4-13动作时，弹匣4-9可沿卡槽移动。
[0062]
下层弹匣送料装置的每个格栅的底面、上层弹匣送料装置中左侧第一格栅的底面上均开设一送料口，送料口位于对应的充电槽4-15的内侧。如图6、图10所示。其中，充电槽4-15为现有技术。
[0063]
送料口上设置一用于承接充电宝的送料拨片4-16，送料拨片4-16位于弹匣4-9的内部且固定于一送料油缸(图中未示出)的输出端，送料油缸固定于弹匣4-9的内部。具体的，送料拨片4-16位于弹匣4-9内部的限位卡槽4-17。每个送料口均连通一传送漏斗4-7，传送漏斗固定于弹匣4-9的下端面。如图8～9所示。
[0064]
下层弹匣送料装置中，格栅的顶面敞开以承接上层弹匣送料装置的格栅中落下的充电宝；下层弹匣送料装置的送料口连通充电宝租借箱。
[0065]
第一推板4-5的左侧面上通过弹簧4-4与第一固定件4-2连接，第一固定件4-2固定于售货箱3的内壁，第一固定件4-2上设置齿轮传动组件4-1，齿轮传动组件4-1的输出端连接一传动杆4-3，传动杆4-3朝弹匣4-9方向延伸，传动杆4-3上套设一用于限位格栅的限位卡扣4-6，具体的，限位卡扣4-6抵触弹匣(格栅)内壁时以实现扣合。由现有技术可知：齿轮传动组件包括一对相互啮合的齿轮，一对齿轮均转动安装于第一固定件4-2上，其中一齿轮由电机驱动，另一齿轮形成传动组件4-1的输出端并连接传动杆4-3。
[0066]
第二推板4-10用于推动弹匣4-9朝左侧移动，与液压油缸4-13的输出端连接，液压油缸4-13固定于第二固定件4-14上；第二固定件4-14固定于售货箱3内壁上。液压油缸4-13为现有技术，包括液压伸缩杆4-11和垫片4-12。
[0067]
上层弹匣送料装置的充电槽4-15内设置电量识别模块。电量识别装置，为感光元
件(现有技术)，具体工作方式：充电宝上安装3种不同塑料材质的发光二极管作为指示灯，以显示不同电量区间时的状态，包括红，橙，绿。1.电量≤20％只亮红色，2.电量在20～60％只亮橙色，3.当电量大于等于60％时只亮绿色。其中，根据光色波长范围的不同，红色与橙色波长大于590nm，而绿色小于590nm，则以590nm作为分界线进行识别。所述电量识别装置根据反射在电量识别装置上的波长大小反馈工作状态。
[0068]
由现有技术知：充电宝指示灯基本发光原理如下：在电路中，电源连接电池，之间有个阻值很小的电阻，在充电的时候，就会有电流经过这个电阻，从而电阻的两端就会有电压差。指示灯的电路通过检测这个电压差来驱动指示灯发光。本产品设计的充电宝中，指示灯使用发光二极管(led)，其本质上是一种特殊类型的二极管，因为发光二极管具有与pn结二极管非常相似的电气特性。当电流流过发光二极管时，发其允许电流正向流动，并且阻止电流反向流动。发光二极管由非常薄的一层但相当重掺杂的半导体材料制成。根据所使用的半导体1材料和掺杂量，当正向偏置时，发光二极管(led)将发出特定光谱波长的彩色光。如下图所示，发光二极管(led)用透明罩封装，以可以发出光来。
[0069]
发光二极管由特殊半导体化合物制成，不同的led化合物在可见光谱的特定区域发光，因此产生不同的强度水平。所用半导体材料的准确选择将决定光子发射的总波长，从而决定发射光的颜色。发光二极管的实际颜色取决于所发射光的波长，而该波长又取决于制造过程中用于形成pn结的实际半导体化合物。因此，led发出的光的颜色不是由led塑料体的颜色决定的，尽管这些塑料体略微着色以增强光输出并在其未被电源照亮时指示其颜色。为了产生可以看见的光，必须优化pn结并且必须选择正确的材料。常用的半导体材料包括硅和锗，都是一些简单的元素，但这些材料制成的pn结不会发光。相反，包括砷化镓、磷化镓和磷化铟在内的化合物半导体是化合物半导体，由这些材料制成的结确实会发光。纯砷化镓在光谱的红外部分释放能量，为了将光发射带入光谱的可见红色端，将铝添加到半导体中以产生砷化铝镓(algaas)，也可以添加磷以发出红光。对于其他颜色，则使用其他材料。例如，磷化镓发出绿光，而铝铟镓磷化物则用于发出黄光和橙光，大多数发光二极管基于镓半导体。
[0070]
其中，不同发光二极管的材料：砷化镓(gaas)
–
红外线；砷化镓磷化物(gaasp)
–
红色至红外线，橙色；砷化铝镓磷化物(algaasp)
–
高亮度红色、橙红色、橙色和黄色；磷化镓(gap)
–
红色、黄色和绿色；磷化铝镓(algap)
–
绿色；氮化镓(gan)
–
绿色、翠绿色；氮化镓铟(gainn)
–
近紫外线、蓝绿色和蓝色；碳化硅(sic)
–
蓝色作为基材；硒化锌(znse)
–
蓝色；氮化铝镓(algan)
–
紫外线。
[0071]
[0072][0073]
目前有不同类型的发光二极管可供选择，并且拥有不同的led特性，包括颜色光或波长辐射、光强度。
[0074]
本充电宝将安装3盏led指示灯，使用不同塑料体材料来发射出不同颜色的灯光，由此进行对应电量的状态切换。
[0075]
太阳能供电装置，用于供电至弹匣送料装置的齿轮传动组件4-1中的电机，太阳能供电装置设置于售货箱3的外部。
[0076]
太阳能供电装置包括：伞形太阳能板机构1和自动升降机构2。
[0077]
其中，伞形太阳能板机构1发电连接逆变器，电量转存进入蓄电池，蓄电池通过电路分别为人机交互装置、无人售货柜单元3-2、自动升降机构2、弹匣送料装置供电。
[0078]
伞形太阳能板机构1，如图2、图7所示，包括伞把手1-8，伞把手1-8上套设伞支撑轴套1-7，上端连接伞顶1-1；伞顶1-1通过伞连接销钉1-2铰接多个沿圆周分布的伞面连轴杆1-4，伞面连轴杆1-4与伞支撑轴套1-7之间铰接一伞面支撑杆件1-6；伞面连轴杆1-4上固定一对对称分布的太阳能板1-3，每个伞面连轴杆1-4上的太阳能板1-3均通过一伞面连接轴1-5，与相邻伞面连轴杆1-4上的太阳能板1-3铰接。其中，伞形太阳能板机构1通过螺旋升降结构实现开合，所述伞面呈完全打开状态时，受光照面积最大，发电量最高，同时伞面形成的阴影部分可以为游客遮阳；伞面呈闭合状态时，方便伞形太阳能板机构1的拆装维修和太阳能板的表面清洁。
[0079]
自动升降机构2用于驱动伞形太阳能板机构1打开和关闭，自动升降机构2的输出端固定于伞支撑轴套1-7上。
[0080]
具体的，如图3所示自动升降机构2为一螺旋升降机构，包括：步进电机2-8、螺旋升降底盘2-6、主动齿轮2-5、从动齿轮2-4、螺旋升降螺杆2-3及螺旋升降上端盘2-1。
[0081]
步进电机2-8，作为动力源固定于售货箱3上。
[0082]
螺旋升降底盘2-6，固定于步进电机2-8的外壳上，螺旋升降底盘2-6上设置一中间安装筒，螺旋升降底盘2-6通过中间安装筒转动设置主动齿轮2-5，主动齿轮2-5与从动齿轮2-4外啮合；从动齿轮2-4套设于伞把手卡设于螺旋升降底盘2-6的上。
[0083]
中间安装筒套设于伞把手1-8，主动齿轮2-5与步进电机2-8的输出端连接。
[0084]
从动齿轮2-4套设于螺旋升降螺杆2-3上；螺旋升降螺杆2-3的上端穿过上端盘轴套2-2并固定于一螺旋升降上端盘2-1，下端穿过螺旋升降底盘2-6并穿过底盘轴套2-7以进行限位，底盘轴套2-7固定于螺旋升降底盘2-6的下端面；售货箱3上开设供螺旋升降螺杆2-3穿过的通孔，如图4所示；螺旋升降上端盘2-1与伞支撑轴套1-7固结；螺旋升降上端盘2-1上开设供伞把手1-8穿过的通孔。
[0085]
充电宝租借箱，如图6所示，包括多个租借槽3-7。多个租借槽3-7组成充电宝租借箱的箱本体5-5，租借槽3-7内设置压力传感器，箱本体5-5上转动连接一上盖5-3；当所有压力传感器无信号输出时，上盖5-3闭合。，租借槽3-7的底面上设置减震弹簧5-6。
[0086]
人机交互装置通过电脑自动识别充电宝租借箱的补给状态，配合其完成补给和归还工作。
[0087]
充电宝自动归还补给方法：
[0088]
(1)当归还的充电宝电量不符合下次使用要求时(电量识别装置4-8识别)，上层弹匣送料装置5-1的液压油缸4-13向左推动第二推板4-10。
[0089]
其中，根据发光二极管换色显示原理，设定本产品对应电量区间的颜色指示灯如下：如图14所示。
[0090]
1.电量≤20％显示红色，用来提示用户充电宝电量即将不足。
[0091]
2.电量在20～60％显示橙色。
[0092]
由上述表格可得，设施内部读取光色波长时，只需波长在大于等于590(查表可得)，即橙色或红色，使充电宝位于第一层非候补状态进行充电。
[0093]
3.当电量大于等于60％时，显示第三盏灯，绿色，即波长小于590，此时弹夹送料启动，将充电宝置于下一层。
[0094]
当第二推板4-10接触到弹匣4-9时，液压油缸4-13停止运动，齿轮传动组件4-1带动传动杆4-3转动，致使限位卡扣4-6打开。
[0095]
上层弹匣送料装置5-1的液压油缸4-13再次推动，带动弹匣4-9沿着限位槽板3-5朝左移动，限位卡扣4-6移动至下一个格栅后，限位卡扣4-6关闭，液压油缸4-13缩回，致使充上层弹匣送料装置5-1中的孔的格栅对准充电宝归还口3-6，自此完成一次归还。
[0096]
(2)上层弹匣送料装置5-1补给至下层弹匣送料装置5-2所形成的第一层补给模式。
[0097]
当上层弹匣送料装置5-1中归还的充电宝电量(由电量识别模块获取)符合下次使用时，上层弹匣送料装置5-1的送料油缸驱动送料拨片4-16移动，送料拨片4-16移动以将送料口打开，使归还入上层弹匣送料装置5-1的充电宝顺着送料口，滑入至下层弹匣送料装置5-2的栅格。
[0098]
之后下层弹匣送料装置5-2向左进给，以将下一个空的格栅进给至上层弹匣送料装置5-1中左侧第一格栅的正下方。具体的：下层弹匣送料装置5-2的液压油缸4-13推动第二推板4-10向左移动，当第二推板4-10接触到弹匣4-9时，液压油缸4-13停止运动，齿轮传动组件4-1带动传动杆4-3，致使限位卡扣4-6打开。
[0099]
最后液压油缸4-13再次推动，带动弹匣4-9沿着限位槽板3-5移动，移动至下一个栅格后，限位卡扣4-6关闭，液压油缸4-13缩回，完成一次补给。
[0100]
此外，上层弹匣送料装置5-1内充电宝通过充电槽充电，待电量符合下次使用时，同样也会滑入下层弹匣送料装置5-2。下层弹匣送料装置5-2相当于补给仓。
[0101]
(3)下层弹匣送料装置5-2补给至充电宝租借箱所形成的第二层补给模式：
[0102]
当下层弹匣送料装置5-2中的充电宝满时或者充电宝租借箱急需充电宝补给时，电机带动充电宝租借箱的传动轴5-4使上盖5-3打开，下层弹匣送料装置5-2中的送料拨片4-16移动，充电宝顺着送料口下滑至充电宝租借箱的租借槽3-7，上盖5-3关闭，完成第二层补给。
[0103]
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。