CN101055655A - 自动售卖装置及含有该装置的售卖输出及存储待取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动售卖装置及含有该装置的售卖输出及存储待取装置。该自动售卖装置包括机柜和机柜门，机柜门上设有操作面板和取物口，机柜门内有存储货架，其中存储货架为倾斜设置的托板，托板下部设有防止货物滑落的活动挡板及活动挡板的释放机构。该存储待取装置包括有存储待取单元，存储待取单元包括若干个存储待取格，每个存储待取格格口上装有电子锁。本发明送物时不受扁平物品厚薄及形状限制、能准确出物，在送物过程中不会碰损物品，且能对所储存的货物种类数目进行灵活配置的，并可同时满足网络购物的需要。

Description

自动售卖装置及含有该装置的售卖输出及存储待取装置

技术领域

本发明涉及一种自动售卖装置，特别涉及一种用于如期刊、报纸、杂志图书等扁平件的自动售卖装置及含有该装置的售卖输出及存储待取装置。

背景技术

自动售货机作为一种方便购物的销售方式已为越来越多的人所接受。目前常见的自动售货机有冷饮机、小食品机、安全套机、纸巾机、小商品售卖机、非处方药售卖机、报纸出售机、热饮自动售卖机等，但对于期刊杂志和图书这类物品，由于其外形大小、厚薄、重量、封面材质、包装各不相同，并且它并非完全呈刚性，常见的自动售货机的存储与输出机构很难适用于这类物品的使用，因此用于销售图书、期刊杂志类的自动售卖机到目前为止依然鲜见。

目前市面上出现过的自动售报刊机主要有两种，一种是采用三维机械臂作为自动出物机构的售货机，一种为纵向螺旋推进出物机构的售货机。

采用三维机械臂的自动售报刊机是将报纸杂志按同一种类作纵深方向排列摆放，不同种类按行列方式上下左右平面并列排放，通过直角坐标三维机械臂定位、并通过真空吸盘吸取目标物。而期刊杂志、图书及扁平件因其表面材料的材质、包装形式和粗糙程度各异、且重量不等，采用吸盘吸物不能保证对各种物件每次都成功。同时，该自动售卖机的货架上所放报刊品种数目是固定的，不能多于售货机的设定值，例如设定值为九种，则其所放置的物件品种不能大于九种。而且采用三维机械臂及真空吸盘的方式使得它的制造及维护成本增加。

纵向螺旋推进出物式售报刊机采用现有自动售货机的结构，将报刊杂志按同一种类竖直纵向摆放，不同种类按行列方式上下左右平面并列排放，每一种类则通过螺旋推进器逐本推出并跌落到出物口，采用此种方式送出的杂志因其下落轨迹不稳定，经常在送物通道发生卡住现象，因此这种下落出物方式会使图书、杂志容易碰损，并且货架要经常依据物品的大小而变化结构，此外商品上架摆放时操作不方便。

由上可知，现有的自动售货机不适应于期刊、报纸、杂志、图书等扁平件物品的出售，主要是这些自动售货机的存储及输出装置不能适应这类物品特有的性能要求。

此外，在当今网络时代，网络购物是一种新兴的无店铺零售业，是一种已经为广大客户所接受的购物方式，由于目前网络购物采用的是“面对面”的交付方式，使得网络商店运营成本增高。而现有的自动售货机不能适用于网络订购商品的存储待取的需求以及对于如期刊杂志、图书、扁平包装件的种类数目灵活配置的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种送物不受报刊杂志以及扁平件的厚薄及形状限制、能准确出物、且在出物过程中不会碰损物件、能对所储存的货物种类数目进行灵活配置的自动售卖装置以及可同时满足网络购物需要的售卖输出及存储待取装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该自动售卖装置包括机柜和机柜门，机柜门上设有操作面板和取物口，机柜门内有可放置货物的存储货架，其中，存储货架倾斜放置，其下部设有防止货物滑落的活动挡板及活动挡板的释放机构。

所述活动挡板可包括装于转轴上可转动的挡板和挡板的锁定机构。

所述挡板的锁定机构有多种形式，以下为其中的两种形式：

一种锁定机构包括与挡板连接的旋动板以及与旋动板连接的弹性元件。弹性元件可采用弹簧，弹簧可为拉力弹簧或张力弹簧。

另一种锁定机构包括装于转轴上的弹性元件以及可锁定弹性元件的锁紧杆。弹性元件可采用弹簧，弹簧可为扭力弹簧。在这种结构的锁定机构中，挡板可采用单块或对称的两块。

所述释放机构为带有伸缩铁心的电磁铁，铁心伸出时可与挡板的锁定机构接触；或者，所述释放机构为由驱动机构(如直流减速电机或气缸)带动的拨杆，所述拨杆可与挡板的锁定机构接触。释放机构的结构也采用其他具有相同或相似功能的多种形式。

优选的是，机柜门内还有设置在取物口附近用于传送货物的送物机构。

当存储货架为并行设置的两组或多组时，所述送物机构可包括与存储货架对应的升降接物斗及升降接物斗的直线驱动机构。此时升降接物斗置于取物口与存储货架之间。

当机柜内设置有多个升降接物斗时，每个升降接物斗对应沿竖直方向排列的一组存储货架，即升降接物斗仅做一维定位，此时升降接物斗的直线驱动机构仅沿竖直方向设置即可；当机柜内只设置一个升降接物斗时，该升降接物斗要能与并列的多组存储货架对应，即需要能做垂直方向和水平方向的二维定位，此时升降接物斗的直线驱动机构包括沿竖直方向及水平方向的两组直线驱动机构。

当存储货架为相对设置的两组或多组时，所述送物机构可包括与存储货架对应的升降接物斗及升降接物斗的直线驱动机构，升降接物斗前侧通过支架与直线驱动机构可转动连接，即该支架的一端与直线驱动机构相连，另一端通过转轴与升降接物斗的前侧相连，升降接物斗后侧下方对应有顶杆(顶杆可以固定在机柜底座上)，顶杆的顶端高于直线驱动机构运动轨道的末端。此时升降接物斗置于相对的两组存储货架之间。

直线驱动机构可采用由电机驱动的同步带、丝杆结构的直线执行器或液压、气动直线执行器或直线电机。

更优选的是，为了使顾客进一步对本发明装置所存储的期刊、杂志的内容，机柜门上可有用于显示文字和图片的LED显示屏和/或电子纸显示屏。

进一步优选的是，机柜门顶部有用于发送/接收管理中心信息的天线，有移动通信单元与天线相连。这样，货物可选的付款方式就更为灵活，顾客除了可以通过现金支付，还可选择手机、信用卡等多种支付方式。

一种含有上述自动售卖装置的售卖输出及存储待取装置，其中，机柜还包括有存储待取单元，存储待取单元包括若干个存储待取格，每个存储待取格的格口上装有电子锁。

所述存储待取单元也可以与其他任意结构的自动售卖装置结合起来使用，其结构并不限于本发明中所公开的自动售卖装置，比如，也可以将存储待取单元与申请号为200510114417.1及申请号为200520127307.4的专利申请中的自动售卖装置结合在一起使用组合成本发明的售卖输出及存储待取装置。

本发明的自动售卖装置由多层相互平行的倾斜托板构成存储货架，存储货架端部设有活动挡板，以保证常态时货架上的物品仍稳固地放置。当挡板被翻转或向左、右两边弹开时，货架上的物品在重力作用下，滑落到升降接物斗内，再由升降接物斗将物品送至取物口。

本发明自动售卖装置中的托板可采用沿竖直方向的多层结构模式，这种多层平行托板结构方式所采用的送出方式是一维结构模式，每层托板上物品送出是由直线运动机构通过售卖机内的微控制器的操控下定位记忆的，因此商品种类数可以任意组合，例如：售卖机内设有70层托板，则最大品种分类为70种，如要改变成2本为一类，则可以放置70本，35类的图书。

本发明自动售卖装置在出物过程中，所存放的期刊杂志、图书及扁平件下落过程为滑落过程，不会碰损物品，并且在物品输出过程中不用考虑物品表面材质的差异，货架上存放的物品可为柔性物品。

本发明主要利用物品自身重力进行出物，其结构简单，维护方便，降低了制作及维护成本。

本发明装置为顾客提供了现金、信用卡、手机小额支付等多种付款模式，极大地满足了顾客的不同需求。

附图说明

图1为本发明售卖输出及存储待取装置的外形图

图2为图1中自动售卖装置的局部放大视图

图3为图1中存储待取格的局部放大视图

图4为本发明实施例1机柜内部的结构示意图

图5为本发明实施例2机柜内部的结构示意图

图6为本发明存储货架相对设置时送物机构的结构示意图

图7为本发明存储货架相对设置时机柜内部结构图

图8为本发明存储货架并行设置时送物机构的一种结构示意图

图9为本发明存储货架并行设置时机柜内部结构图

图10为本发明存储货架并行设置时送物机构的另一种结构示意图

图中：1-立柱  2-托板  3-挡板  4-转轴  5-拉力(张力)弹簧  6-升降接物斗  7-垂直方向直线执行器  8-滑块  9-马达10-直线导轨  11-电磁铁  12-铁心  13-旋动板  14-顶杆15-支架  16-(升降接物斗)转轴  17-机柜底座  18-机柜机架  20-机柜  21-机柜门  22-取物口  23-操作面板  24-电子纸显示屏  25-LED显示屏  26-天线  27-存储待取单元  28-存储待取格  29-锁舌  30-电子锁  31-挡板  32-锁紧杆  33-扭力弹簧  34-(锁紧杆)转轴  35-(挡板)转轴  36-语音播出器  37-纸币机  38-键盘  39-射频卡识读器  40-硬币机41-水平方向直线执行器

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本发明作进一步详细叙述。

下面的实施例为本发明的非限定性实施例。

实施例1：

如图1所示，本发明售卖输出及存储待取装置包括机柜20、机柜20上的机柜门21、机柜20两侧的存储待取单元27。

机柜门21下部设有取物口22，机柜门21上适于人手操作的位置处设有操作面板23，在机柜门21上部有电子纸显示屏24和LED显示屏25。机柜门21顶部还设有用于发送/接收运营管理中心信息的天线26。

所述天线26与移动通信单元相连，移动通信单元通过RS-232串行接口与本装置的智能中心单元——自动控制电路单元(下文中将进行详述)相连。通过发射天线26以及与之连接的移动通信单元，可以使本发明装置与运营管理中心进行信息交流(信息的收发或传送)，由运营管理中心并对本发明装置的工作状态和运营状况进行实时动态管理和操控。同时通过移动通信单元，顾客可以利用手机支付功能进行购物，如通过中国移动、手机小额支付服务商和售卖机运营管理中心就可以实现手机小额支付功能，这种三方之间的服务协议对顾客来说是透明的，本实施例中移动通信单元采用西门子TC-35型通讯模块。

如图2所示，操作面板23上有键盘38，顾客可以通过键盘38以及LED显示屏25与本发明装置进行对话，通过对话可以对本发明装置内的物品名(或价格)进行查询及交易。交易时，键盘38的下方有用于识别纸币的纸币机37及用于找零的硬币机40，这些设备可以为顾客提供现金购买的支付方式，顾客只需要将纸币放到纸币机37内，在键盘38上进行操作，选择所需要的杂志类型，该装置内的智能中心单元即可根据顾客所选商品的价格通过硬币机40自动进行找零来完成交易。本实施例中，纸币机37采用天津戈德公司BAV03型纸币机，硬币机40采用CF550型硬币机。

操作面板23上还设有射频卡识读器39，顾客可以使用本地的通用信用卡进行支付和交易，本发明装置可采用北京地区的“一卡通”射频识别器，顾客支付的款项由“一卡通”运营服务商和售卖机运营管理中心进行结算，他们之间的运营合作关系对顾客来说是透明的，不对顾客产生影响。

此外，操作面板23上还设有用于对顾客查看和交易时进行语音提示的语音播出器36，本实施例中语音播出器36采用北京中青世纪科技公司生产的PM50型语音板。

机柜门21上的LED显示屏25及电子纸显示屏24(一种超薄、超轻的显示屏，表面看起来与普通纸张十分相似，可以像报纸一样被折叠卷起，其上涂有一种由无数微小的透明颗粒组成的电子墨水，颗粒直径只有人的头发丝的一半大小。这种微小颗粒内包含着黑色的染料和一些更为微小的白色粒子，染料使包裹着它的透明颗粒呈黑色，那些更为微小的白色粒子能够感应电荷而朝不同的方向运动，当它们集中向某一个方向运动时，就能使原本看起来呈黑色的颗粒的某一面变成白色。因此当这种电子墨水被涂到纸、布或其它平面物体上后，人们只要适当地对它予以电击，就能使数以亿计的颗粒变幻颜色，从而根据人们的设定不断地改变所显现的图案和文字。电子墨水的颜色并不局限于黑白两色，只要调整颗粒内的染料和微型粒子的颜色，便能够使电子墨水展现出五彩缤纷的色彩和图案。)，LED显示屏25可以对存储货架中存储的期刊杂志类物品的类型进行文字介绍，电子纸显示屏24中更能显示杂志中的部分内容，并可以通过机柜20内的自动控制电路单元随时更新画面内容，以吸引顾客购买。本实施例中，LED显示屏25采用LED点阵条形显示屏，也可以采用液晶显示屏。

在柜门21上还可以放置或粘贴某些杂志封面的招贴画。

图3为存储待取单元27的放大视图。图中，存储待取单元27包括若干个体积不等的存储待取格28，存储待取格28为柜形，内部可放置不便于放在机柜内部的存储货架(下文中将进行叙述)上的非扁平物或多个商品的混合包装或体积较大的物件或顾客从网络上购买的商品。每个存储待取格28上都装有电子锁30，通过其格门口上的锁舌29与电子锁配合，可将存储待取格28锁死。

如图4所示，机柜门21内有可放置货物的存储货架，存储货架为倾斜设置的多个托板2，托板2沿竖直方向平行设置，每个托板2下端部设有防止货物滑落的活动挡板及活动挡板的释放机构。

托板2上可放置各种期刊杂志或其他扁平物体，其形状采用便于搁置物品的各种结构，本实施例中，托板2采用四边形结构。

活动挡板包括装于转轴4上可转动的挡板3和挡板3的锁定机构。锁定机构包括与挡板3端头连接的旋动板13以及与旋动板13张紧连接的拉力弹簧5。

释放机构为带有伸缩铁心12的电磁铁11，铁心12伸出时可与旋动板13接触。

机柜门21内取物口22与存储货架之间还设置有用于传送杂志的送物机构。

当存储货架为相对设置的两组(或多组)时，如图6、7所示，送物机构包括与托板2对应的升降接物斗6及升降接物斗6的直线驱动机构，有支架15一端与直线驱动机构相连，另一端通过转轴16与升降接物斗6的前侧相连，升降接物斗6后侧下方对应有顶杆14，顶杆14底端固定在机柜底座17上，顶杆14的顶端高于直线驱动机构运动轨道的下端。

本实施例中，直线驱动机构采用垂直方向直线执行器7，垂直方向直线执行器7包括直线导轨10、直线导轨10上可上下滑动的滑块8以及马达9。直线执行器采用天津维杰-泰克自动化公司生产的WLA060S型直线执行器。

支架15固定在滑块8上随滑块8上下滑动，当滑块8下滑到升降接物斗6的后侧与顶杆14接触时，升降接物斗6后侧停止向下运动，由于转轴16的作用，其前侧在滑块8的带动下继续下行，直到到达直线导轨10的末端即取物口22附近时，升降接物斗6处于向前倾斜的状态，杂志类物品在自身重力作用下滑向取物口22。

当存储货架为并行设置的两组(或多组)时，如图8、9所示，送物机构包括与托板2对应的升降接物斗6及升降接物斗6的直线驱动机构。直线驱动机构采用垂直方向直线执行器7。升降接物斗6可采用多个(如两个)，其两侧分别固定在相应直线导轨10的滑块8上，中部垂直方向直线执行器7上的滑块8为驱动滑块，起动力作用，两侧的滑块为从动滑块，它仅起滑动并支撑升降接物斗的作用。升降接物斗6也可以仅一侧固定在驱动滑块8上，另一侧悬空，这样可以节约成本，但是升降接物斗6的承载能力将受到限制，不能运送过重的物品。

直线驱动机构也可同时采用垂直方向直线执行器7和水平方向直线执行器41。如图10所示，水平方向直线执行器41的一端固定在垂直方向直线执行器7的滑块8上，另一端固定在直线导轨10的滑块上，升降接物斗6固定在水平方向直线执行器41的滑块上，这样，升降接物斗6既可做竖直运动又可做水平运动，只需要采用一个升降接物斗就可以实现送物机构的二维定位。

本实施例中，机柜20内还包括有一个对整个售卖过程进行控制的自动控制电路单元，该自动控制电路单元同时还操控、管理纸币机37、硬币机40、射频卡识别器39、移动通信单元、键盘38和LED显示屏25、电子纸显示屏24、及网络购物存储待取格28格口的电子锁30，它是本发明装置的智能控制单元。该自动控制电路单元与纸币机37、硬币机40、射频卡识别器39、移动通信单元、键盘38和LED显示屏25、电子纸显示屏24、及网络购物存储待取格28的电子锁30之间，按各功能模块自身所设有的接口进行连接，如可采用RS-232、USB及MDB标准接口进行连接。自动控制电路单元可采用通用单片机为处理器的控制电路单元，如使用ATMEL公司生产的以AT80C5x为处理器的主控制单元，或者采用通用PLC工业控制器作为控制单元，如西门子S-200系列，也可以采用ATMEL公司生产的以AVR 8-Bit RISC为处理器的控制单元，或者是工业控制PC及PC-104系列。

本实施例工作过程如下：

取物时，垂直方向直线执行器7带动升降接物斗6到目标托板前方挡板3的旋动板13上方停止，电磁铁11动作，铁心12伸出与旋动板13接触，垂直方向直线执行器7向下位移，铁心12拨动旋动板13，同时旋动板13也在拉力弹簧5的作用下旋转90度，挡板由垂直位置变为水平位置，直到与托板2平行，托板2上的扁平物由自身重力从托板2下滑到升降接物斗6中，然后电磁铁11动作缩回铁心12，而升降接物斗6继续向下运动直到到达取物口22。

顾客的操作使用过程如下：

(1)顾客使用现金支付

1、将纸币平整放入纸币机37入口，按LED显示屏25和语音播出器36的提示进行操作，输入足额钱币；

2、余额由硬币机40自动找出。例如杂志定价为8元，顾客输入纸币10元，则硬币机40自动找出2枚一元硬币；

3、售卖机按上面所述售卖机的工作过程将顾客所需物品送出并落入升降接物斗6内，然后升降接物斗6将物品送至取物口22，等待顾客将物品取走，一次交易过程结束。

(2)顾客使用“一卡通”支付

1、按LED显示屏25和语音播出器36的提示进行操作，将“一卡通”放在射频卡识读器39上方，由自动售卖机读入确认，并提示顾客可以拿开一卡通；

2、售卖机按上面所述售卖机的工作过程将顾客所需物品送出并落入升降接物斗6内，然后升降接物斗6将物品送至取物口22，等待顾客将物品取走；

3、售卖机中的自动控制电路单元通过移动通信模块将交易信息发送到管理中心并确认数据无误；

4、管理中心将该交易信息发送到本地“一卡通”服务商完成结算，并扣除顾客手中“一卡通”相应的款项，则一次交易过程结束。

(3)顾客使用手机小额支付

1、顾客通过售卖机键盘38和LED显示屏25选择输入自己所需物品；

2、顾客通过售卖机键盘38输入自己的手机号码；

3、售卖机将顾客手机号码和购买信息发送到管理中心；

4、管理中心处理后将生成的顾客购买密码和信息发回该售卖机；

5、同时管理中心也将购买密码以短消息方式发送到该顾客的手机上；

6、顾客通过该售卖机的键盘38输入购买密码；

7、这时售卖机按上面所述售卖机的工作过程将顾客所需物品送出并落入升降接物斗6内，然后升降接物斗6将物品送至取物口22，等待顾客将物品取走；

8、售卖机将完成交易信息发送到管理中心；

9、中国移动、手机小额支付服务商和运营管理中心完成支付交割；

10、中国移动公司将从顾客手机费中扣除商品费用，一次交易过程结束。

对于非扁平商品或体积较大的物件，存储货架不能存储的物品，以及网上所购的多个商品的混合包装物，顾客可以从存储待取单元27的存储待取格28中获得。

首先，顾客根据管理中心的指示通过网络、电话或短信息所给的密码在指定的售卖机上通过操作面板23的键盘38输入，并按LED显示器25中的提示逐一操作，由自动控制电路单元操控移动通信模块与管理中心进行信息交换、实时核对、确认，当密码等数据确认无误，自动控制电路单元操控存储待取格28中的电子锁30打开，格口的锁舌29弹开，顾客将格内商品取走；

顾客关上存储待取格柜门；

取物过程完成。

实施例2：

本实施例中除了活动挡板中的锁定机构与实施例1不相同以外，其他的结构和工作过程都与实施例1相同。

如图5所示，存储货架为倾斜设置的多个托板2。托板的下端部设有活动挡板，活动挡板包括其端部装于转轴35上可转动的挡板31和挡板31的锁定机构。锁定机构包括装于转轴35上的扭力弹簧33(也可使用拉力、张力弹簧)以及可锁定扭力弹簧33的锁紧杆32，锁紧杆32可绕锁紧杆转轴34转动。本实施例中，挡板31为对称设置的两块，分设于托板2的底端两侧，锁定机构和释放机构也分别采用两组，分设于托板2的两侧，这样同一层托板2上就可放置两本同类型的杂志。

取物时，垂直方向直线执行器7带动升降接物斗6到目标托板前方、挡板31的锁紧杆32上方停止，托板2左右两侧中任一侧的电磁铁11动作，铁心12伸出与锁紧杆32接触，垂直方向直线执行器7向下位移，锁紧杆32旋转90度由水平位置变为垂直位置，挡板31在扭力弹簧33的作用下向外旋转，直到与托板2侧面平行，托板2上的扁平物由自身重力从托板2下滑到升降接物斗6中，然后电磁铁11动作缩回铁心12，而升降接物斗6继续向下运动直到到达取物口22。

Claims (10)

1.一种自动售卖装置，包括机柜和机柜门，机柜门上设有操作面板和取物口，机柜门内有可放置货物的存储货架，其特征在于存储货架为倾斜设置的托板，托板下部设有防止货物滑落的活动挡板及活动挡板的释放机构。

2.根据权利要求1所述的自动售卖装置，其特征在于所述活动挡板包括装于转轴上可转动的挡板和挡板的锁定机构。

3.根据权利要求2所述的自动售卖装置，其特征在于所述锁定机构包括与挡板连接的旋动板以及与旋动板连接的弹性元件；或者包括装于转轴上的弹性元件以及可锁定弹性元件的锁紧杆。

4.根据权利要求2所述的自动售卖装置，其特征在于所述释放机构为带有伸缩铁心的电磁铁，铁心伸出时可与挡板的锁定机构接触。

5、根据权利要求2所述的自动售卖装置，其特征在于所述释放机构为由驱动机构带动的拨杆，所述拨杆可与挡板的锁定机构接触。

6.根据权利要求1所述的自动售卖装置，其特征在于机柜门内还有设置在取物口附近用于传送货物的送物机构。

7.根据权利要求6所述的自动售卖装置，其特征在于当存储货架为并行设置的两组或多组时，所述送物机构包括与托板对应的升降接物斗及升降接物斗的直线驱动机构；当存储货架为相对设置的两组或多组时，所述送物机构包括与托板对应的升降接物斗及升降接物斗的直线驱动机构，升降接物斗前侧通过支架与直线驱动机构可转动连接，即该支架一端与直线驱动机构相连，另一端通过转轴与升降接物斗的前侧相连，升降接物斗后侧下方对应有顶杆，顶杆的顶端高于直线驱动机构运动轨道的末端。

8.根据权利要求1-7所述的自动售卖装置，其特征在于机柜门上有LED显示屏和/或电子纸显示屏。

9.根据权利要求1-7所述的自动售卖装置，其特征在于机柜门顶部有用于发送/接收管理中心信息的天线，有移动通信单元与天线相连。

10.一种包含有权利要求1-9所述自动售卖装置的售卖输出及存储待取装置，其特征在于机柜还包括有存储待取单元，存储待取单元包括若干个存储待取格，每个存储待取格的格口上装有电子锁。

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