[0068]图2是低温室区域划分俯视图
[0069]图3是低温室前视透视截面示意图
[0070]图4是空气循环系统俯视示意图[0071 ] 图5是顾客取物口俯视示意图
[0072]图6是食物加工设备俯视示意图
[0073]图7a和图7b是冷室的结构示意图
[0074]图8是热蒸发除霜系统示意图
[0075]图9是食物容器的放置方式示意图
[0076]图10是移物系统结构示意图
[0077]图11是凹槽板俯视示意图
[0078]图12是机械手夹钳前视示意图
[0079]图13是红外传感器不对称的正侧向布置方式俯视示意图
[0080]图14是红外传感器的左右对称的斜向设置方式俯视示意图
[0081]图15是前扣式机械手侧视示意图
[0082]图16是推勾手结构俯视示意图
[0083]图17a和图17b是有间隔条纹的货架层板俯视图
[0084]图18是抽屉式储运容器示意图
[0085]图19是钩叉手示意图
[0086]图20是拾取器示意图
[0087]图21是液体注射食物加工设备侧视示意图
[0088]图22是煎炸烤炉食物加工设备侧视示意图
[0089]图23是热空气注入蓄热式电烤箱食物加工设备示意图
[0090]图24是适用于热空气注入加工的食物容器上视图
[0091]图25是插管式粉末输送系统正面视图
[0092]图26是混合浆料注射食物加工设备正面视图
[0093]图27是饮品花色绘图食物加工设备正面视图
【具体实施方式】
[0094]下面具体描述本实用新型中一个实施例的结构功能，工作方式及对食物的加工流程。
[0095]本实用新型中该实施例包括:常温室(箱体)、常温室设备、低温室、低温室设备、移物系统、制冷除霜系统、货架和食物容器。
[0096]低温室设备主要包括，顾客取物口和各种食物加工设备。低温室设备可以根据需要同时配备同样或不同的多套。移物系统，包括光学装置、取物装置、移动装置。制冷除霜系统包括空气循环系统、热蒸发除霜系统、制冷系统。
[0097]常温室设备中，必要部件如电控系统(电源系统、电脑及数控系统)、交互系统(触屏系统、按键面板)、货币交易系统、制冷系统、餐具派送设备，以及根据需要而设置于常温室内的热水系统、蓄水系统、负压系统等。这些设备与现行通用的装置类似，说明书中不作详细描述。
[0098]整体结构上，为降低生产成本，箱体采用内置式设计，如图1所示(俯视截面示意图，图中1.低温室，2.货架，3.食物容器，4.食物加工设备，5.电动窗门，6.顾客取物口，
7.移物系统，8.光学系统，9.另一种食物加工设备10.导轨和移动装置，11.风管/水管/电线管12.常温室设备，触摸屏/操作面板/钱币器/读卡器/喇叭13.常温室设备，电脑/冷风机/热水器/蓄水桶，14.常温室等)，系统通常为有两个室/箱体，一个是低温室，一个是常温室。两个箱体可以设置为分体式，也可设置为相靠固定的并体式。可上下，也可左右分布。箱体之间有气/液管道和电线相连。
[0099].常温室(14)用于安装各种在常温下工作的部件。电源系统、电脑、触屏系统、按键面板、货币交易系统、制冷系统、蓄水系统等常温室设备(12) (13)都安置于常温室。
[0100].低温室(I)温度维持于冰点以下，可以长期保存食物。低温室采用嵌入式结构，货架(2)、食物容器(3)、移物系统(7)、各种食物加工设备(4) (9)、顾客取物口(6)等，置于低温室内或与低温室箱体联接。移物系统(7)可包含光学系统(8)，导轨和移动装置(10)。该结构设计能大幅减少各种箱体和电动窗门(5)的数量、面积和造价。
[0101].低温室和常温室采用一体化设计，其壳体与整机壳体整合，即低温室和常温室之壳体就是整机外壳。低温室部分可以不设活动门，仅通过顾客取物口(6)和移物系统(7)与外界交换食物容器(需要维护维修时，后背螺丝固定的隔板可以打开)。而常温室则可以根据需要设置一活动门(例如，需要提取交易货币，更换蓄水桶等)。
[0102].空气循环系统及其部件，气阀、风机和管道等(11)，则分布于两个温室当中。下面会具体描述该系统。
[0103]低温室内部区域
[0104].由上至下看，如俯视图2所示分为3个区域:1.非运动区2.运动区3.非运动区4.低温室设备5.移物系统)分为运动区和非运动区。其中运动区一个，非运动区可以有一个或两个，分布于运动区的单侧或两侧。假若移物系统(5)所使用的机械手不可以转向，只能面对一个方向，那么非运动区只能有一个。两个非运动区体积可以采用对称或不对称设计，具体的尺寸根据售卖机外空间，可用面积体积而定。食物容器和货架，低温室设备
(4)，固定电气线槽，气液管道分布于非运动区(I) (3)。移物系统，包括其各种部件(如导轨、传动件、电机、开关、传感器、轴承、金属件、活动线槽/相关电线、配重助力件及光学传感器等)位于运动区(2)。
[0105].由前向后看，如前视透视示意图3所示:1.前侧非运动区2.运动区3.后侧非运动区4.货架托板5.食物容器6.顾客取物口 7.食物加工设备8.移物系统。顾客取物口(6)位于前侧非运动区方便人体取物的高度，其有一电动门与低温室外壳相连，也有一电动门与外界相通。食品加工设备(7)则置于低温室内部某一位置，通过货架或低温室外壳固定，置于低温室保温层内部。而移物系统(8)则处于运动区，能观察/移动/探入前后两个非运动区(I) (3)，能探入货架托板(4)中取放食物容器(5)。
[0106]显而易见，把诸多热源装置放置入低温室内是不可行的。即使低温室内所有的热源设备都有良好的保温外壳，即使忽略设备所散发的热量造成的电能损失，也会如【背景技术】二所述，把能产生湿热空气的设备放入低温室中，冷热空气交换必然会导致冰霜凝结，影响设备工作，尤其影响自动售卖机内高速机械系统的工作，特别是因为这些机械系统通常都会因成本而使用步进电机，而普通步进电机高速状态下很容易失步，一旦失步，后续操作则完全是错误的。解决这个问题的是制冷除霜系统(空气循环系统和热蒸发除霜系统、制冷系统)，这一系列系统协同工作使低温室内的机械设备完全如同工作在常温环境下。
[0107]空气循环系统，包含空气管道、电动气阀/风阀、气扇/风机、温度湿度传感器、冷室等，连通低温室、制冷系统、低温室设备和外界空气。其各项部件皆设有保温层。空气循环系统有调节温度、除湿除霜、隔离湿热空气的功能。
[0108]如图4所示，空气循环系统包括1.内循环进气口 2.内循环进气风阀3.内循环进气管道4.冷风出风口被动风阀5.风机6.外部空气进气口 7.外部空气进气风阀
8.冷室(冷室可位于低温室或常温室中)9.冷室热交换器和电热除霜器10.冷室除霜排水管11.热传播介质/致冷剂/管道12.制冷系统13.常温室14.外部空气排气口和被动式风阀15.冷风出风口 16.排气管道17.低温室设备电动门18.低温室设备19.低温室20.保温层21.空气管道
[0109]所有的低温室设备都有保温外壳，所有的空气管道(21)都有保温层(20)。以下描述空气循环系统的功能、结构和工作方式:
[0110].隔离湿热空气:因为机械系统在低温室中，长时间工作在冰点以下，若湿热空气突然大量进入，则会在导轨凝霜，影响机械系统的正常工作和寿命，所以低温室设备(18)工作和开闭产生的湿热空气需要隔离。其工作方式为，风机(5)增加低温室(19)内空气压力或另有风机降低外部空气排气口(14)空气压力，使其形成压力差，这时低温室内空气的流动方向为由内而外，低温室设备(18)工作过程所产生或进入的湿热空气，会经由排气管道(16)和外部空气排气口(14)排出。上述方法特别是运用于低温室设备电动门(17)开启的时候。在向外界排出湿热空气的同时，外界湿热空气仅能由预设路径，从外部空气进气口(6)通过冷室(8)降温和除湿后，再经由冷风出风口(15)进入低温室，从而实现湿热空气与低温室内干燥冷空气隔离的功能。简单来说，就是空气交换过程中，进入和排除的空气有各自固定的路径，进入的空气必需要先行冷却。
[0111].调节温度和除湿除霜这两个功能的工作原理，如同空调机的调温抽湿功能一样，是公知的:
[0112]1.除湿除霜时，制冷系统(12)通过空气循环系统的冷室(8)对循环空气进行干燥，然后冷空气重新进入低温室，并被低温室散发的热量加热，冰晶在干燥空气中的挥发，逐渐除去低温室设备中凝结的冰霜。而低温室空气中的湿气则会凝结于冷室当中。冷室，内含热交换器和电热除霜器(9)及排水管道(10)。电脑控制定时启动电热除霜器，同时关闭制冷系统和循环系统的风机和风阀，使冰霜融化，并通过冷室排水管道排出。
[0113]2.调节温度时，阀门(2) (4)和风机(5)开启，连通制冷系统(12)和低温室(19)，把冷空气从内循环进气口(I)及管道(3)进入冷室(8)，然后返回低温室，对食物进行冷冻降温。冷室有致冷介质管道(11)与制冷系统(12)相连。电脑通过温湿度传感器，获取低温室内温度，当温度低于某一阀值时，电脑控制关闭制冷系统和空气循环系统，温度高于某一个阀值时，电脑控制制冷系统和空气循环系统工作。
[0114].风机和风阀分布:风机可以仅设置一强力主风机(5)，也可以在各出风口和进风口(或相应管道)分别设置多个风机。而风阀分为两种，一种是被动风阀(4)，设置于出风口，受空气压力即有气压差即打开，不受压力即无压力差时则关闭；另一种是主动风阀(2)
(7)，设置于入风口，由电脑控制，通过电机或电磁铁推动进行开闭。根据上述，电动风阀和风机有3种工作状态，
[0115]1.制冷内循环状态，这时食物加工设备和移物设备处于关闭和休眠状态，外部空气进气风阀(7)关闭，内循环进气风阀(2)打开，风机(5)和制冷系统(12)工作。
[0116]2.不制冷不循环状态，这时低温室已达所需温度，低温室设备(18)也处于关闭和休眠状态，所以空气循环系统不工作，风机风阀关闭。
[0117]3.外循环(或内外混合循环)状态，这时低温室设备(18)工作，外部空气进气风阀(7)打开或半开，内循环进气风阀(2)关闭或半闭，风机(5)工作。主动风阀这一类风阀具体的打开或关闭程度，由电脑通过电机或电磁铁控制。
[0118].外界空气的出入口分布:常温室采用半开放式设计，壳体有槽孔及风扇，内部空气可与外界空气交流，外界空气的出入口可以以管道形式分布于机壳外部，也可以分布于常温室内部开放空间。
[0119]如上所述，低温室设备有排气管道和电动门方面的要求。下面描述与这些要求相配合的顾客取物口和食物加工设备的结构。
[0120]顾客取物口，为连通低温宰与外界的通道,顾客由此取得所售食物。取物口结构如图5所示，1.取物口 2.食物容器3.电动后门4.红外传感器5.电动前门6.排气口。取物口(I)为一个带有前后两个电动门的保温箱体，箱体内置多个红外传感器。电动门由电脑控制开闭。电动后门(3)打开时移物系统放入所售食物，然后移物系统缩出，电动后门(3)关闭，电动前门(5)打开，由顾客取出食物。电脑通过与阀值对比红外传感器(4)通过的电流，从而获知食物容器被取出，食物容器被取出后，则电脑控制电动前门(5)关闭。而排气口则是连通空气循环系统，低温室内空气从打开的电动前门(5)进入，因为电动前门(5)打开时，电动后门(3)是关闭的，所以湿热空气会停留在顾客取物口腔体之内。当电动前门
(5)关闭之后，当电动后门(3)打开时，顾客取物口内部两个电动门之间的湿热空气会从排气口(6)排出。在顾客取出食物容器电动前门(5)关闭之后，可以略微打开电动前门(3)，空气循环系统继续工作，待顾客取物口内腔湿热空气排出后，再完全关闭顾客取物口，以防水气凝结于光学设备透镜，影响光学设备工作。底板还可以用玻璃制作，这样可以把红外传感器安装在玻璃底板的下部，透过玻璃感测食物容器。还可以在玻璃下使用二维码扫描器或摄像头二维码扫描器，对玻璃底板上的食物容器底部的二维码信息进行扫描录入。还可以设置金属探测器以了解放入的食物容器的材质。
[0121]食物加工设备，即是可以对食物进行热加工(微波炉、电热炉等)，或是能改变容器内食物成分(热水注射器等)，或是对食物容器进行操作(开启、关合、刺穿等操作)的装置。食物加工设备内所包含的的装置与通常的相应装置主要功能一样，但均实现电气自动化/电动化，例如采用电动门、电动水栗、电动风阀等，通过电脑控制其打开关闭。如图6所示，1.为排气管道与空气循环系统相连。2.为电线管道。3.保温壳体。4.相应内部设备。5.电动门。6.电器发热部件冷却管道。具体工作方式是，移物系统放入和取出食物容器时，电动门(5)打开；工作时或闲置时，电动门(5)关闭；电脑通过电流的通断进行控制各种电气部件电路的开闭，内有控制电线通过管道(2)。结构上，均采用保温外壳(3)，并通过排气管道(I)与空气循环系统等连接。相应的内部设备(4)(以微波加热装置为例，含有微波发射、电路、加热腔、转盘、风扇)等发热部件的散热和冷却通过独立的保温管道(6)与外界空气交换而进行。食物加工装置(如微波炉内部腔体)内部加热腔内热空气是通过排气管道排出。
[0122]制冷系统，如下述。采用了上述空气循环系统，外界湿热空气就会主要从冷室进入，那么冰霜就会大量在冷室凝结，时间一长有可能堵塞冷室通道，这样就需要在冷室定时加热除霜。但是，自动售卖机的销售可能发生在任何时候，假若销售发生时冷室进行加热除霜的时候，冷室就会一时间无法配合自动售卖机的销售和食物加工等操作，所以冷室需要随时可用。这样制冷系统可以并行使用两套一样的系统交替工作来解决这个问题。另外，自动售卖机销售发生时和没有销售发生时，其所需要的制冷功率是不同的，而且变化很大。所以制冷功率需要蓄存起来。如图7a和图7b所示，两个与冷室(I)相同的冷