CN104816912B - 超市辅助连续扫码平台 - Google Patents

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Abstract

一种超市辅助连续扫码平台，包括机架、货物托盘、下方扫码机构、上方扫码机构、侧面扫码机构和智能推板机构，下方扫码机构位于货物托盘的下方，上方扫码机构位于货物托盘的下方，侧面扫码机构位于货物托盘的侧边；智能推板机构的置物工位位于货物托盘上；货物托盘包括托盘支架和托盘，托盘支架上开有供托盘放置并转动的圆形轴承，托盘与用于带动托盘转动的旋转驱动装置连接；下方扫码机构包括下支架和下方扫码器；上方扫码机构包括上支架和上方扫码器；侧面扫码机构包括侧面支架和侧面扫码器，智能推板机构包括推板支架、四根转轴、两根皮带和至少三块推板。本发明提供一种机械化操作、高效和快速扫码的超市辅助连续扫码平台。

Description

超市辅助连续扫码平台
技术领域
本发明涉及超市收银设备，尤其是一种超市辅助连续扫码平台。
背景技术
在机械化自动化、信息化发展越来越迅速的今天，机器能够代替人类做更多、更精细的机械式工作，且效率更高，更加智能化。现在的扫码装置大多为固定化扫码，不能调节扫码器与条形码的间距，导致扫码成功率低下。超市都是使用人工进行扫码，重复工作多，扫码不连续，效率不高。在开发新型扫码装置过程中，不可避免的考虑到扫码器扫码范围和运动轨迹的问题。在此情况下，这种通过机械结构而不改变扫码器本身的侧面平移扫码机构是很有必要的。
超市扫码作为一种常见的现象，人们更关注的是超市扫码的体验和效率，而超市扫码装置扫描范围较小，扫描成功率不高，经常需要重复扫码。
发明内容
为了克服已有超市收银方式人工扫码、工作效率较低的不足，本发明提供一种机械化操作、高效和快速扫码的超市辅助连续扫码平台。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种超市辅助连续扫码平台，包括机架、货物托盘、下方扫码机构、上方扫码机构、侧面扫码机构和智能推板机构，所述下方扫码机构位于所述货物托盘的下方，所述上方扫码机构位于所述货物托盘的下方，所述侧面扫码机构位于所述货物托盘的侧边；所述智能推板机构的置物工位位于货物托盘上；
所述货物托盘包括托盘支架和托盘，所述托盘支架上开有供所述托盘放置并转动的圆形轴承，所述托盘与用于带动托盘转动的旋转驱动装置连接；
所述下方扫码机构包括下支架和下方扫码器，所述下方扫码器安装在下滑块上，所述下滑块可滑动的套装在下滑轨上，所述下滑轨固定在下连杆上，所述下连杆固定在所述下支架上，所述下滑块与带动所述下滑块移动的下驱动装置连接；
所述上方扫码机构包括上支架和上方扫码器，所述上方扫码器安装在上滑块上，所述上滑块可滑动的套装在上滑轨上，所述上滑轨固定在上连杆上，所述上连杆固定在所述上支架上，所述上滑块与带动所述上滑块移动的上驱动装置连接；
所述侧面扫码机构包括侧面支架和侧面扫码器，所述侧面扫码器与侧面滑块连接，所述侧面滑块可上下滑动地套装在立柱上，所述立柱固定在移动支架上，所述侧面滑块与用于带动所述滑块上下运动的升降驱动装置连接，所述移动支架与用于带动移动支架前后平移的平移驱动装置连接，所述平移驱动装置固定在所述侧面支架上；
所述智能推板机构包括机架、四根转轴、两根皮带和至少三块推板，所述机架的前后分别布置两根转轴，两根转轴呈上下布置，所述转轴的两端安装皮带轮，位于四根转轴的同一端的皮带轮上套装一根皮带，所述两根皮带之间安装所述推板，相邻推板之间距离与所述超市辅助连续扫码平台的置物工位匹配，且所述推板的下端高于所述超市辅助连续扫码平台，其中一根转轴与用以带动转轴转动的推板驱动装置连接，所述机架上安装用以检测种超市辅助连续扫码平台是否有商品的光幕传感器。
所述侧面滑块包括上侧滑块和下侧滑块，所述侧面扫码器安装在连杆的一端，所述连杆的另一端安装在所述上侧滑块，所述上侧滑块固定在所述下侧滑块上，所述下侧滑块可上下滑动地套装在立柱上。
所述升降驱动装置包括驱动电机和曲柄连杆机构，所述驱动电机的输出轴安装在曲柄连杆机构的曲柄上，所述曲柄连杆机构的连杆端部与所述侧面滑块连接。
所述平移驱动装置包括步进电机，所述步进电机的输出轴与螺纹导杆连接，所述步进电机和螺纹导杆均安装在侧面支架上，所述螺纹导杆上套装螺母座，所述螺母座与所述移动支架固定连接。
所述旋转驱动装置包括旋转电机，所述旋转电机的输出轴上安装主动齿轮，所述主动齿轮与被动齿轮啮合，所述被动齿轮安装在所述托盘的中心轴上。
所述下驱动装置包括下驱动电机和曲柄连杆机构，所述下驱动电机的输出轴安装在所述曲柄连杆机构的曲柄上，所述曲柄连杆机构的连杆的端部与所述下滑块连接。
所述上驱动装置包括上驱动电机和曲柄连杆机构，所述上驱动电机的输出轴安装在所述曲柄连杆机构的曲柄上，所述曲柄连杆机构的连杆的端部与所述上滑块连接。
所述上滑块包括主滑块和副滑块，所述主滑块与所述上方扫码器连接，所述主滑块可滑动的套装在导向杆上，所述副滑块与所述主滑块固定连接，所述副滑块套装在上滑轨上，所述导向杆与所述上滑轨平行，所述导向杆的两端通过连接座安装在上支架上。
所述推板驱动装置包括驱动电机、小齿轮和大齿轮，所述驱动电机的输出轴上安装小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述大齿轮安装在其中一个转轴的外伸段上。
所述扫码平台还包括分离机构，所述分离机构包括分离支架、分离滑块、螺纹杆、分离电机和分离板，所述分离电机的输出轴与所述螺纹杆连接，所述螺纹杆上安装所述分离滑块，所述螺纹杆通过轴承安装在所述分离支架上，所述分离滑块上安装所述分离板。
本发明的技术构思为：本发明应用了工业工程的相关知识，将超市收银员和顾客的动作分块分析。收银员的动作大致分为找码、对码、输码、收银、装袋，五段时间对一个顾客而言是较长的时间，导致后方顾客排队的时间需要很久，并提着重重的购物篮。顾客的动作则是一两件一两件的把商品从篮子里放置在平台上，根据这一习惯，顾客完全可以把这一动作的间隔时间用于平台的扫码，保证了连续性。
本发明的有益效果主要表现在：通过机械结构实现了单个扫码器扫描大片区域，组合扫码扫描全部方位的功能，减少了排队等待过程和提取商品、转移商品过程的时间，有效地提高了扫码的流畅性和提升了顾客的体验，同时提高了效率，对超市扫码方式转型和用户体验创新有重要作用。
附图说明
图1是超市辅助连续扫码平台的结构示意图。
图2是下方扫码机构的示意图。
图3是上方扫码机构的示意图。
图4是侧面平移扫码机构的俯视图。
图5是货物托盘的局部示意图。
图6是智能推板机构的示意图。
图7是分离机构的示意图。
图8是分离已扫和未扫商品装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图8，一种超市辅助连续扫码平台，包括机架、货物托盘、下方扫码机构、上方扫码机构、侧面扫码机构和智能推板机构，所述下方扫码机构位于所述货物托盘的下方，所述上方扫码机构位于所述货物托盘的下方，所述侧面扫码机构位于所述货物托盘的侧边；所述智能推板机构的置物工位位于货物托盘上；
所述货物托盘包括托盘支架301和托盘，所述托盘支架301上开有供所述托盘放置并转动的圆形轴承302，所述托盘与用于带动托盘转动的旋转驱动装置连接；
所述下方扫码机构包括下支架104和下方扫码器105，所述下方扫码器10安装在下滑块107上，所述下滑块107可滑动的套装在下滑轨108上，所述下滑轨108固定在下连杆109上，所述下连杆109固定在所述下支架104上，所述下滑块107与带动所述下滑块移动的下驱动装置连接；
所述上方扫码机构包括上支架201和上方扫码器204，所述上方扫码器204安装在上滑块205上，所述上滑块205可滑动的套装在上滑轨207上，所述上滑轨207固定在上连杆202上，所述上连202杆固定在所述上支架201上，所述上滑块205与带动所述上滑块移动的上驱动装置连接；
所述侧面扫码机构包括侧面支架406和侧面扫码器412，所述侧面扫码器412与滑块连接，所述滑块可上下滑动地套装在立柱403上，所述立柱403固定在移动支架401上，所述滑块与用于带动所述滑块上下运动的升降驱动装置连接，所述移动支架401与用于带动移动支架前后平移的平移驱动装置连接，所述平移驱动装置固定在所述侧面支架406上；
所述智能推板机构包括推板支架、四根转轴、两根皮带506和至少三块推板508，所述推板支架的前后分别布置两根转轴，两根转轴呈上下布置，所述转轴的两端安装皮带轮503，位于四根转轴的同一端的皮带轮503上套装一根皮带506，所述两根皮带506之间安装所述推板508，相邻推板之间距离与所述超市辅助连续扫码平台的置物工位匹配，且所述推板的下端高于所述超市辅助连续扫码平台，其中一根转轴与用以带动转轴转动的驱动装置连接，，所述机架上安装用以检测种超市辅助连续扫码平台是否有商品的光幕传感器507。
进一步，所述侧面滑块包括上侧滑块405和下侧滑块404，所述侧面扫码器412安装在连杆的一端，所述连杆的另一端安装在所述上侧滑块405，所述上侧滑块405固定在所述下侧滑块406上，所述下侧滑块406可上下滑动地套装在立柱403上。
再进一步，所述升降驱动装置包括驱动电机415和曲柄连杆机构，所述驱动电机415的输出轴安装在曲柄连杆机构的曲柄414上，所述曲柄连杆机构的连杆413端部与所述侧面滑块连接。当然，也可以采用其他升降机构。
更进一步，所述平移驱动装置包括步进电机407，所述步进电机407的输出轴与螺纹导杆410连接，所述步进电机和螺纹导杆均安装在侧面支架406上，所述螺纹导杆410上套装螺母座408，所述螺母座408与所述移动支架401固定连接。当然，也可以采用其他平移机构。
所述立柱403通过连接座402固定在移动支架401上。
所述旋转驱动装置包括旋转电机，所述旋转电机的输出轴上安装主动齿轮，所述主动齿轮与被动齿轮啮合，所述被动齿轮安装在所述托盘的中心轴上。
所述下驱动装置包括下驱动电机103和曲柄连杆机构，所述下驱动电机103的输出轴安装在所述曲柄连杆机构的曲柄102上，所述曲柄连杆机构的连杆101的端部与所述下滑块107连接。所述下方扫码器105通过连接片106与下滑块107连接。
所述上驱动装置包括上驱动电机208和曲柄连杆机构206，所述上驱动电机的输出轴安装在所述曲柄连杆机构的曲柄上，所述曲柄连杆机构的连杆的端部与所述上滑块205连接。
所述上滑块205包括主滑块和副滑块，所述主滑块与所述上方扫码器204连接，所述主滑块可滑动的套装在导向杆上，所述副滑块与所述主滑块固定连接，所述副滑块套装在上滑轨207上，所述导向杆与所述上滑轨207平行，所述导向杆的两端通过连接座203安装在上支架上。
所述皮带轮503的侧边安装大小圆盘挡板504。所述推板508安装在推板底座509上，所述推板底座509通过推板底座三角铰件510与皮带506连接。所述机架上安装轴承座503，所述转轴的两端可转动地套装在所述轴承座503内。
所述驱动装置包括驱动电机501、小齿轮和大齿轮502，所述驱动电机的输出轴上安装小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述大齿轮安装在其中一个转轴的外伸段上。
所述扫码平台还包括分离机构，所述分离机构包括分离支架604、分离滑块603、螺纹602杆、分离电机601和分离板，所述分离电机601的输出轴与所述螺纹杆602连接，所述螺纹杆602上安装所述分离滑块603，所述螺纹杆602通过轴承605安装在所述分离支架604上，所述分离滑块603上安装所述分离板。
本实施例中，上方扫码器204固定于上滑块205上；下方扫码器105位于下滑块106上，扫码器平面最高处略低于货物托盘；侧面扫码器412位于与侧面滑块405相连接的连接片上。
所述上方扫码装置中：上滑块205通过铝片和上滑轨202连接，而直线导轨固定在上支架201上，上滑轨上的上滑块又与曲柄连杆机构206连接，并连向上驱动电机208。通过上驱动电机208带动，曲柄连杆206的平面运动，与上滑块205形成曲柄滑块机构，上滑块205在上滑轨202上做滑动，可以实现上方扫码器204在上平面的往复水平运动。
下方扫码装置中：下方扫码器105安装在下滑块107上，滑块107和连接片106相连，共同连到下滑轨108上，最后与连杆101和曲柄102相连接，由下驱动电机103驱动曲柄摇杆机构做平面运动，实现下滑块107在下平面的往复滑动。
侧面扫码装置中：侧面扫码器412通过铝片与滑块404和405连接，之后滑块连接到曲柄连杆机构(曲柄414和连杆413)，升降驱动电机415带动整个机构上下往复滑动，实现侧面扫码。步进电机407连接到螺纹导杆410，螺纹导杆带动滑块408沿着螺纹导杆做水平螺旋运动。随着滑块水平滑动，带动下方铝片连接的侧面扫码器412向前推出，停顿一秒之后，步进电机407反转，过程类似，最终扫码器回到原来位置。
货物托盘中：旋转驱动电机303与主动齿轮304相连接，做匀速转动，主动齿轮304与被动齿轮306啮合，传动到被动齿轮306上，被动齿轮带动法兰305匀速转动，法兰305与托盘(图中未显示)相连接。当旋转驱动电机303启动时托盘会在圆形轴承302上匀速转动。
由侧面、上方、下方三个方位的扫码和货物托盘的转动实现了一件货物全方位的扫码。当需要扫描商品时，顾客先将商品一件件放在平台上，货物托盘开始圆周运动，同时三个扫码器在电机带动下开始运动。由预先设定的扫码器运动轨迹可以让扫码器扫描到货物平台上的物品的条形码。扫码完成之后会由推板机构带动物品推离货物平台。货物扫码成功与否会由扫码器发送信号给计算机，计算机通过反馈信号判断扫码是否成功。
当需要扫描商品时，顾客先将商品一件件放在平台上，货物托盘开始匀速圆周运动，需要扫描侧面的条形码时，步进电机先启动，并且正转一秒，带动着螺纹导轨匀速转动，滑块带动扫码器向前运动预设距离，步进电机停止一秒，扫码器进行扫码；一秒之后扫码结束，步进电机又反转一秒，使得滑块带动扫码器反向滑动，收回到起始位置。完成这些动作之后，交流电机开始转动，使得扫码器做上下往复滑动。这样的侧面平移扫码机构就可以做四个方向的运动，扫描到绝大多数侧面的条形码。
智能推板机构由推板驱动电机501，大小齿轮502，轴承座503，皮带轮504，大小圆盘挡边505，皮带506，光幕传感器507，推板508，推板底座509，推板底座三角铰件510等组成。所述推板508位于中两个皮带506上，四块推板508之间平行连接，略高于平台。所述皮带传动组合主要由皮带轮503、大小圆盘挡板504、皮带505、推板底座509、推板底座三角铰件510组成。大圆盘挡板和小圆盘挡板504与皮带轮503通过螺钉螺帽连接，保证皮带505无法划出皮带轮504。皮带轮504经过大小齿轮502的传动后，通过光轴的转动，带动皮带轮504的转动，与皮带轮啮合的皮带503传动推板底座508和推板507的循环运动。大小齿轮502啮合与推板驱动电机501串联，推板驱动电机的是否通电由光幕传感器507和时间继电器的组合控制，时间继电器的常闭触点连接电机的火线，电机的火线连接电机调速器上。光幕传感器的信号线连接时间继电器的输入端，输出端连接在开关电源零线接口，保证了信号线中信号脉冲，使时间继电器常闭触点在延时几秒后弹至常开触点，电机由接通状态变为断开状态，让推板机构在推动商品出去后停住若皮带506偏出皮带轮504，大小圆盘挡边505可矫正皮带506的位置，大小圆盘挡边505之间留出一定空隙，让皮带506上固定的推板底座509能平滑通过皮带轮转动部位。。
当需要推动商品时，第一块推板位置确定就绪后，顾客先将商品一件件放在平台上，顾客的手和商品挡住光幕传感器507，产生信号脉冲，给时间继电器一个信号，计时开始，时间结束后，电机501开始转动带动推板507推动商品变为停转，结束第一块推板507的运动，此时商品推出平台。同时，第二块推板位置就绪，顾客将第二件商品放在平台上，开始第二个循环。一共有四块推板，间隔0.8m，可进行循环推动商品移出扫码区域的运动。
所述分离机构由分离滑块603、螺纹杆602、分离电机601、轴承605、分离板604、储物篮组合等组成。信号脉冲传入分离电机601(采用步进电机)，转换为判断螺纹杆602的转向的信号，分离滑块603在螺纹杆602上并与分离板604连接，随着螺纹杆602向左转，分离板604将扫出的商品左推入储物篮；螺纹杆602向右转，分离板604将未扫出的商品右推入储物平台，交由扫码员补扫。

Claims (10)

1.一种超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述超市辅助连续扫码平台包括机架、货物托盘、下方扫码机构、上方扫码机构、侧面扫码机构和智能推板机构，所述下方扫码机构位于所述货物托盘的下方，所述上方扫码机构位于所述货物托盘的下方，所述侧面扫码机构位于所述货物托盘的侧边；所述智能推板机构的置物工位位于货物托盘上；
所述货物托盘包括托盘支架和托盘，所述托盘支架上开有供所述托盘放置并转动的圆形轴承，所述托盘与用于带动托盘转动的旋转驱动装置连接；
所述下方扫码机构包括下支架和下方扫码器，所述下方扫码器安装在下滑块上，所述下滑块可滑动的套装在下滑轨上，所述下滑轨固定在下连杆上，所述下连杆固定在所述下支架上，所述下滑块与带动所述下滑块移动的下驱动装置连接；
所述上方扫码机构包括上支架和上方扫码器，所述上方扫码器安装在上滑块上，所述上滑块可滑动的套装在上滑轨上，所述上滑轨固定在上连杆上，所述上连杆固定在所述上支架上，所述上滑块与带动所述上滑块移动的上驱动装置连接；
所述侧面扫码机构包括侧面支架和侧面扫码器，所述侧面扫码器与侧面滑块连接，所述侧面滑块可上下滑动地套装在立柱上，所述立柱固定在移动支架上，所述侧面滑块与用于带动侧面滑块上下运动的升降驱动装置连接，所述移动支架与用于带动移动支架前后平移的平移驱动装置连接，所述平移驱动装置固定在所述侧面支架上；
所述智能推板机构包括推板支架、四根转轴、两根皮带和至少三块推板，所述推板支架的前后分别布置两根转轴，两根转轴呈上下布置，所述转轴的两端安装皮带轮，位于四根转轴的同一端的皮带轮上套装一根皮带，所述两根皮带之间安装所述推板，相邻推板之间距离与所述超市辅助连续扫码平台的置物工位匹配，且所述推板的下端高于所述超市辅助连续扫码平台，其中一根转轴与用以带动转轴转动的推板驱动装置连接，所述机架上安装用以检测超市辅助连续扫码平台是否有商品的光幕传感器。
2.如权利要求1所述的超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述侧面滑块包括上侧滑块和下侧滑块，所述侧面扫码器安装在连杆的一端，所述连杆的另一端安装在所述上侧滑块，所述上侧滑块固定在所述下侧滑块上，所述下侧滑块可上下滑动地套装在立柱上。
3.如权利要求1或2所述的超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述升降驱动装置包括升降驱动电机和曲柄连杆机构，所述升降驱动电机的输出轴安装在曲柄连杆机构的曲柄上，所述曲柄连杆机构的连杆端部与所述侧面滑块连接。
4.如权利要求1或2所述的超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述平移驱动装置包括步进电机，所述步进电机的输出轴与螺纹导杆连接，所述步进电机和螺纹导杆均安装在侧面支架上，所述螺纹导杆上套装螺母座，所述螺母座与所述移动支架固定连接。
5.如权利要求1或2所述的超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述旋转驱动装置包括旋转电机，所述旋转电机的输出轴上安装主动齿轮，所述主动齿轮与被动齿轮啮合，所述被动齿轮安装在所述托盘的中心轴上。
6.如权利要求1或2所述的超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述下驱动装置包括下驱动电机和曲柄连杆机构，所述下驱动电机的输出轴安装在所述曲柄连杆机构的曲柄上，所述曲柄连杆机构的连杆的端部与所述下滑块连接。
7.如权利要求1或2所述的超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述上驱动装置包括上驱动电机和曲柄连杆机构，所述上驱动电机的输出轴安装在所述曲柄连杆机构的曲柄上，所述曲柄连杆机构的连杆的端部与所述上滑块连接。
8.如权利要求1或2所述的超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述上滑块包括主滑块和副滑块，所述主滑块与所述上方扫码器连接，所述主滑块可滑动的套装在导向杆上，所述副滑块与所述主滑块固定连接，所述副滑块套装在上滑轨上，所述导向杆与所述上滑轨平行，所述导向杆的两端通过连接座安装在上支架上。
9.如权利要求1或2所述的超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述推板驱动装置包括推板驱动电机、小齿轮和大齿轮，所述推板驱动电机的输出轴上安装小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述大齿轮安装在其中一个转轴的外伸段上。
10.如权利要求1或2所述的超市辅助连续扫码平台，其特征在于：所述扫码平台还包括分离机构，所述分离机构包括分离支架、分离滑块、螺纹杆、分离电机和分离板，所述分离电机的输出轴与所述螺纹杆连接，所述螺纹杆上安装所述分离滑块，所述螺纹杆通过轴承安装在所述分离支架上，所述分离滑块上安装所述分离板。
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