CN106463022B - 用于自动贩卖机的低成本递送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动售货机、具有低成本和良好性能的递送系统。更具体地，所述递送系统允许显著减少自动售货机中通常为递送物品而提供的机械和电子部件的数量，因此实现所述系统制造的经济节约、以及所述售货机的品质和功能的改进。

Description

用于自动贩卖机的低成本递送系统

技术领域

本发明涉及一种用于自动贩卖机的弹出系统。众所周知，用于递送饮料或食品物品的售货系统(如自动售货机)鉴于其实用以及多功能和快捷服务而在公共场所较普遍。的确，在白天和夜晚任何时间购买这些商品、甚至药物的可能性、因而符合能够通过这些系统提供产品的交易商的要求、以及可能在任何时间使用这种服务的顾客和最终用户的需要引起对这些服务稳定增长的需求，这应以最适当的方式满足市场要求和制造商的需要并且随着技术发展进行更新。

背景技术

显而易见，所述自动售货机应首先方便用户使用，鉴于每天进行大量操作性循环，这些自动贩卖机或自动售货机应可靠、耐磨、不容易卡住、容易安装和致动、并且制造和维护便宜，所有这些因素针对机器制造商和商品交易商优化所述机器实现的成本/利润平衡、并且尽可能给予可靠、经济且有效的服务以便满足交易商和用户的要求。

因此，越来越频繁地，在自动售货机或自动贩卖机领域，要求机器部件经济节约，以便优化生产、维护和销售成本，然而不放弃部件的品质，甚至着眼于稳定的技术改进和自动售货机的性能。这类自动售货机通常包括通常以典型的构型彼此叠置的多个抽屉(标准售货机具有八个抽屉)，每个抽屉具有多个螺簧(例如，8-10个)，每个螺簧与机器中的一个在售产品相对应，螺簧能够旋转并将产品递送给最终用户。

在最常见的现有技术自动售货机中，每个螺簧通常设置有齿轮箱，进而通过电子控制单元(ECU)致动。每个齿轮箱通过多条导线(通常为两条)与一个ECU连接。

根据最终用户选择的产品，所述ECU一次致动一个齿轮箱，并且齿轮箱进而致动相关螺簧旋转。

为了检查何时实际递送物品，所述齿轮箱的传动轴机械连接至开关。每次螺簧完成一格完整的回转时，开关使馈给齿轮箱的电流中断大约10毫秒。ECU将这种电流中断读取为已正确递送物品的信号，从而使齿轮箱停止。因此，每个递送螺簧设置有一个齿轮箱，齿轮箱的确是相当便宜的部件；然而，由于存在与螺簧一样多的齿轮箱，所以成本相应地成倍增加。因此，参照标准售货机，具有8个抽屉(每个抽屉包括10个螺簧)的机器需要在机器内安装80个齿轮箱。

而且，在自动售货机的所有部件当中，齿轮箱是更容易出故障的部件。的确，已知的是，在本领域中通常使用的电机致动微型开关容易频繁发生故障并且因此造成相关齿轮箱失效，因而相应的物品递送失败，并且不仅没有收到想要的物品、而且还常常甚至损失所插入用于购买物品的货币的顾客明显不满意。这些事件明显引起对自动售货机不信任，并且损失顾客和因此损失利润。

而且，当所述齿轮箱之一引起失效时，鉴于通过ECU相互连接的不同部件的相互作用，这通常对售货机的一般故障有反应。因此，针对齿轮箱的任何故障，一般有必要请求专业技术人员的帮助，花费相关维护成本。

进一步清楚的是，如果破坏或撤销售货机，必须更换和处置这些部件，因为已知的是，像齿轮箱这样的部件需要巨大的处置工序和成本。

例如，文件US 2001/000610A1公开了一种自动投放系统或自动贩卖机，包括使用沿轴线X和Y移动、由至少两个外部电机驱动的一个或多个齿轮箱，所述齿轮箱进而包括用于递送物品的致动器。本领域的技术人员意识到，在用于递送系统和运动系统的机器的实施方式中，这种系统明显具有复杂的结构。引起所述系统复杂且昂贵的一些要素是例如螺纹传动杆以及所述电机(必须具有实现所述移动的性能)具有比普通齿轮箱的成本高得多的成本。此外，这些杆通过轴承在机器框架上枢转，这些轴承和相关齿轮箱一样非常昂贵。最后，用于每个齿轮箱的正确操作的这种系统包括沿轴线H和Y的传动电机、仅在故障情况下操作的备用电机和用于递送物品的致动器。立刻清楚的是，这使所述齿轮箱昂贵并且非常复杂。而且，在仅有一个齿轮箱的实施例中，所述系统缺乏可靠性，因为如果失效，则容易堵住系统。

此外，US 2003/006241A1公开了一种用于自动售货机的、与上述类似的递送系统，因此具有相同的缺点，并且包括用于竖直移动的滑轮和用于水平运动的齿条，从而使系统仍然更复杂并且难以维护等等。

最后，US 4560088A公开了一种类似于以上讨论的递送系统，所述递送系统包括用于齿轮箱沿轴线X和Y的运动的电机、以及用于驱动递送螺簧的致动器。因此，本系统具有上述相同的缺点并且还具有用于操作物品递送的离合器，已知的是离合器是复杂且昂贵的元件。

发明内容

本发明的一个目的是降低自动递送系统的制造、销售和维护成本。

本发明的另一个目的是降低所述自动递送系统的一些重要部件的处置成本。

本发明的另外一个目的是减少由于所述售货机的处置引起的环境和污染影响。

本发明的另一个目的是改进自动售货机的可靠性，并且根据本发明的以下说明，结果优势将明显。

本发明实现了这些和其他目的，公开了一种用于自动售货机的递送系统，所述递送系统包括用于递送物品、安装在售货机的抽屉中的多个螺簧、和至少一个齿轮箱。根据有待递送的物品的类型，这个齿轮箱被适配为在沿着每个抽屉布置的一个或多个导轨(例如，齿条)上滑动，所述导轨允许所述齿轮箱沿一个抽屉移动，从一个递送螺簧移动到另一个递送螺簧。

因此，以特别有利的方式，在包括例如八个抽屉(每个抽屉设置有十个递送螺簧)的自动售后机中使用的根据本发明的递送系统优选地包括八个齿轮箱(一个齿轮箱用于每个抽屉)，这些齿轮箱可以在所述齿条上平移或滑动移动。齿条布置在抽屉内侧，与传统递送系统位置相对应，并且在纵向方向上在抽屉上从第一螺簧延伸至其最后一个螺簧，从而允许所述齿轮箱从一个螺簧移动到另一个螺簧，将根据所选择的物品选择和致动(或在此情况下旋转)螺簧。

因此，明显地，以非常有利的方式，所述递送系统与旧时系统相比较减少了齿轮箱的数量，也就是说一个齿轮箱用于每个抽屉或递送层(抽屉是指包括用于存放物品的几个托盘的一个层，每个托盘设置有多个递送螺簧)。

进一步明显的是，以非常有利的方式，所述递送系统允许如上所述节约所述自动售货机的制造成本，因为这种递送系统需要仅八个齿轮箱。

非常明显，齿轮箱成本节约是重要且基本的因素。

而且，以另外有利的方式，像下文所述的齿轮箱的使用允许采用相对于传统齿轮箱具有更好性能的齿轮箱模型，仍然保持显著的经济优势(下文中将在其优选实施例中进行说明，如霍尔效应传感器、红外传感器等)，赋予自动售货机更大的可靠性，因为所述类型的创新齿轮箱不容易发生故障并且具有更好的性能。的确，甚至使用红外齿轮箱，或者在最优选的实施例中，霍尔效应齿轮箱，两者比传统齿轮箱更昂贵，经济优势仍然显著，因为所需的齿轮箱数量大大减少，使得尽管每个单独的齿轮箱(例如，霍尔效应类)的额外成本，但总体节约在任何情况下都是显著的。此外，还重要的是，就节约方面考虑另外的经济优势，因为霍尔效应齿轮箱更耐用并且失效发生率较小。红外齿轮箱同样如所述，仅出于经济原因，迄今，本领域未使用红外齿轮箱。

而且，参照上文所述的现有技术，本发明公开的齿轮箱仅沿X轴移动，使得其移动所需的电机的数量减少到仅一个，从而简化了部件的数量并降低了制造成本。如本发明另外描述的，所述齿轮箱内部包括一个用于所述齿轮箱移动的电机和充当致动器的另一个电机，并且这允许简化系统并且使其更可靠，如在附图中所示。

而且，将变得明显的是，使用简单、便宜且性能良好的元件实施了运动和递送系统。

此外，通过每个抽屉仅具有一个成本得到减小的齿轮箱，提高了系统的可靠性。

最后，以下描述的滑动导轨也是简单且经济、操作可靠的部件。

可替代地，通过为配备有本发明中所描述的递送系统的所述售货机保持传统齿轮箱、然而提高自动售货机的制造通常使用的结构和/或机械部件的品质可以提高可靠性，为了保持低生产成本，经常采用品质不太理想的部件，因此经常容易磨损并且可能促成相当频繁的故障，但不管怎样用于降低成本并保持有竞争力的市场价格。例如，使用更好的材料(如用于壳体的PPS、或用于如齿轮等移动零件的POM、POM C或POM H)减少了摩擦并且延长了产品的有效使用寿命。

另一个替代方案是将通过本发明的系统所描述的优势(采用例如霍尔效应齿轮箱)与部件品质改进组合。

附图说明

下文将参照附图中的图描述本发明的递送系统实现的这些和其他优势，在附图中：

图1示出了设置有本发明的递送系统的单个抽屉；

图2是本发明的齿轮箱的视图；并且

图3是本发明的齿轮箱的另一个侧视图。

具体实施方式

现在参照附图，图1示出了设置有本发明的递送系统的抽屉x。如已经提到的，所述系统包括与具有一个或多个导轨2-3的滑动与定位系统连接的齿轮箱1，使得在一个优选实施例中，通过两个导轨2-3将所述齿轮箱1约束至所述抽屉x，其中，至少一个导轨优选地是有齿的或者是齿条2。所述导轨2、3允许所述齿轮箱1沿这些导轨的延伸方向滑动移动。

应指出，所述导轨2、3之一、或至少一个导轨2，优选地实施为齿条，但在另一替代性实施例中，其还可以是具有光滑边缘或其他类型的导轨，或所述一个或两个导轨还可以是齿条。

所述导轨2、3在这个优选实施例中与抽屉成为一体，但它们还可以例如通过如螺钉等紧固件、焊接等等束缚到其上。

齿轮箱1通过齿轮箱1的成形支撑件10、10’与导轨2、3之间的相互连接来附接至所述导轨2、3，并且这种连接至少允许所述齿轮箱1在所述导轨2、3上滑动移动。

如在图1中可以看到的，齿条2在抽屉x的后侧延伸。自润滑塑性材料优选用于构造齿条2和通常也用于构造导轨2、3。

齿轮箱1局部束缚在所述齿条2上并且在本实施例中仅自由滑动。然后所述齿轮箱1可以在整个抽屉x上滑动，选择任何期望的螺簧4(例如，在抽屉x中安装了八个螺簧)，根据用户选择的物品选择螺簧。所述齿轮箱1接收致动连接至所述齿条2上的小齿轮11或其他合适的装置旋转的信号，以沿着所述齿条2移动所述齿轮箱，直至所述齿轮箱到达所选择的螺簧4的位置。

必须注意，在本发明的一个优选实施例中，不像仅具有一个电机的传统齿轮箱，所述齿轮箱1包括两个电机5、6。在本发明的齿轮箱1中，第一电机5允许沿着齿条2平移/运动，并且第二电机6使所选择的螺簧致动以便递送所选择的物品。平移电机5因此添加至作为实例引用的那些当中的任何现有技术齿轮箱，以便允许所述齿轮箱1在所述组导轨2、3上平移，其中，在一个优选实施例中，至少一个导轨是作为上导轨的齿条2，如图1中所示，并且当被致动时，带凹口的、有待与所述齿条2接合的小齿轮11在所述齿条2上移动所述齿轮箱1。

应注意，成形支撑件11与所述导轨之间的相互连接的、与所示实施例不同的不同替代方案是可以的，例如，带有包括在系统中的滑轮、用于移动齿轮箱1的滑动导轨2、3。

当最终用户选择要递送的物品时，齿轮箱1定位在相关螺簧4上，接收例如来自安装在所述齿条2上但也可以安装在其他地方的传感器7的位置信号，所述传感器可以是磁传感器、红外传感器、簧片传感器、电容或感应传感器。因此，对于每个递送螺簧具有一个传感器7，如图1所示。然而，所述传感器7还可以放置在抽屉x的靠近递送螺簧4的任何部分上，例如，在下导轨3上。

还参照图2，当ECU致动的齿轮箱1到达请求的位置时，齿轮箱1的小齿轮8定位在所选择的螺簧4的枢轴4A处，所述枢轴4A具有被适配为接合所述小齿轮8的形状，如下文将描述的。此时，第二电机6可以通过所述小齿轮8致动接合枢轴4A的螺簧4，所述小齿轮使所述枢轴4A旋转并且因此使螺簧4旋转，从而递送物品。下文将给出更详细的说明。

然后，电机6通过其相关联的电子卡向ECU发送反馈信号，并且ECU接收递送完成信号，从而将停止信号返回到齿轮箱1并且因此返回至小齿轮8。

如上所述，应注意，以特别有利的方式，对于本创新递送系统，可以使用带有微型开关的齿轮箱或带有霍尔效应磁传感器的齿轮箱(像本申请人在意大利实用新型申请MI2013U000286中公开的)，或者设置有其他等效系统的齿轮箱执行相容的功能。这些类型的齿轮箱中的任何齿轮箱可以与沿着导轨2、3滑动的所述电机5一起使用。

在任何情况下，齿轮箱1用于递送物品的功能没有变化，但本发明的齿轮箱1完全被重新设计为适应于与所述齿条2和/或导轨2、3连接并且设置有用于上述目的的两个电机。

在图2中，示出了根据本发明的设置有两个电机5、6的齿轮箱1的一个优选实施例，其中，可以清楚看到齿轮箱1的连接至齿条2的那侧，例如通过从齿轮箱1伸出的合适的成形支撑件10、10’互锁。

在面向抽屉x的内侧，所述齿轮箱设置有上述被成形为接合所选择的螺簧4的小齿轮8，所述小齿轮8例如设置有用于接合螺簧4的枢轴4A的凹口，用于致动相应物品的递送，并且设置有另一个小齿轮11，例如，具有用于与齿条2接合的预期轮廓以使齿轮箱1沿着所述齿条2移动，如之前所描述的。

所述连接系统显得特别高效、性能良好、并且容易实施，如在本发明的目前所示的优选实施例看到的。

现在参照图2和图3，其中，可以看到所述齿轮箱1连接至所述齿条2和小齿轮8和11的侧视图，现在将详细描述本系统的操作。

鉴于齿条2和小齿轮11的组合，齿轮箱1的确可以始终在不同螺簧4之间移动，其中，通过将例如预期小齿轮8与所示齿条2接合来移动齿轮箱的电机5引起齿轮箱向上移动到期望的位置。而且，鉴于成形的小齿轮8和螺簧4的枢轴4A的形式，沿着导轨2、3的移动也可以发生。的确，处于相应螺簧不致动的位置上的小齿轮8和枢轴4A具有相互对准的小齿轮8的凹口以及枢轴4A的凸起，使得所述枢轴4A可以在所述小齿轮8中制成的凹口内滑动而不与其接合。小齿轮8与枢轴4A之间的接合系统限定本发明的优选实施例的直立连接系统。应注意，还可以使用具有相同用途和功能的不同连接系统。在本情况下，所述小齿轮8的特别有利的形状，在不致动所指示的螺簧4时，引起小齿轮8在从一个螺簧移动到另一个螺簧过程中始终平行于所述齿轮箱1的滑动轴线定位，从而引起所述枢轴4A通过小齿轮8的凹口8A而不与其接合来滑动。

应注意，螺簧的枢轴4A通过所述成形小齿轮8旋转接合，并且旋转运动180度或360度，获得所述螺簧4的相等旋转，所述旋转对应于单次递送。在递送阶段结束时，涉及到所述旋转，小齿轮8和枢轴4A在此完全定位在起始位置处。换言之，所述纵向凹口8A平行于所述齿轮箱1在所示齿条2上的滑动方向定位，并且所述枢轴4A可以在所述凹口内滑动而没有被小齿轮8触发任何旋转。

当齿轮箱1进一步移动时，所述之前致动的螺簧4例如通过像弹簧一样的弹性装置移回锁定位置。在此情况下，在静止位置上，枢轴4A阻止螺簧4旋转，并且进而通过弹簧保持在静止位置上。在齿轮箱1穿过时，通过具有回位功能的所述弹簧致动枢轴4A，从而释放相应螺簧4。(没有示出本系统，因为与本发明的目的不相关)。

为了允许物品装载在自动售货机中并且正常维护机器，通过所述锁定系统，螺簧4和相关小齿轮8保持在静止位置，不与齿轮箱1连接时，不允许旋转，使得可以在短时间内重新设置售货机，而不需要再次定位所有元件。

如前所述，通过使用这种齿轮箱，在制造时，存在显著节省；的确，可以通过在此描述的这类单个齿轮箱操作包括例如十个齿轮箱的传统抽屉。这种齿轮箱可能具有传统齿轮箱的成本大致两倍，但在任何情况下，对于构成三个引用的对比文件中公开的设备的部件的品质和复杂度，其比已知现有技术系统之一的成本肯定低得多。由于系统的创新设计、组装和操作，鉴于与最流行的自动售货机相比更低的齿轮箱数量、更低部件数量实现的经济节约和更大的可靠性、所需更少的原材料和提高的可靠性，当考虑总生产成本(其将大幅减少)时，根据本发明的、设置有仅两个电机5、6(甚至给予粗略计算)的齿轮箱肯定更经济。

此外，相对于本领域中使用的传统系统，更加创新的技术的使用(如霍尔效应齿轮箱和红外齿轮箱)允许优化生产成本/性能比改进，体现出低成本系统的目的。

另一个不可忽略的优势可以将环保节约考虑在内。的确，齿轮箱还包括应在特殊设施处置的电子板。因此，关于部件和构件方面，用于每个售货机的齿轮箱的数量大大减少、结合系统的简化(例如，消除了轴承、离合器等等)可以显著减少在使用寿命末期有待处置的材料和设备的数量，并且减少相应成本并且对环境大大有益，因此符合环保日益严格的要求。

而且，甚至大大节约了物流成本，因为鉴于部件数量更少，自动售货机的总重量也减小。

在任何情况下，在本申请中未示出的另外一个实施例中，为了加速递送时间，可以为每个抽屉提供像第一齿轮箱一样在齿条上滑动的第二齿轮箱，因此减少递送时间而不失去创造性售货机的优势。

这个第二齿轮箱可以安装在抽屉的相反侧，并且两个齿轮箱可以向内滑动，或两个齿轮箱可以安装在抽屉中心，并且每个齿轮箱移动至相应的服务侧。在任何情况下，这个实施例保持上述优势。

这些仅是本发明的递送系统的优选和可能实施例中的一些实施例，但其中系统的元件可以以不同的方式组合(如零件的位置、其接合或连接、或小齿轮或其他元件的替代性形状，然而仍然适合于本发明的目的)也应被认为是上述优选实施例的替代实施例，其中，可以进行与例如移动和固定零件的几何结构、每个元件采用的材料相关的修改和变化，然而没有脱离所附权利要求书限定的本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种用于自动贩卖机的递送系统，包括至少一个齿轮箱(1)、用于弹出有待投放的产品的、放置在该自动贩卖机的适合于容纳所述产品的抽屉(x)上的多个螺簧(4)，每个抽屉(x)设置有一个或多个投放螺簧(4)，其特征在于，每个抽屉(x)设有齿轮箱(1)，所述齿轮箱(1)包括第一和第二电机(5,6)，其中，所述第一和第二电机(5,6)分别是：仅位于至少一个导轨(2,3)上的、用于所述齿轮箱(1)的滑动运动的第一电机(5)，所述导轨沿所述抽屉(x)展开，和用于致动所述产品的递送的第二电机(6)，所述齿轮箱设置在面向抽屉(x)的内侧，所述齿轮箱(1)具有成形为用于接合被选择的螺簧(4)的小齿轮(8)，所述小齿轮(8)具有用于接合所述螺簧(4)的枢轴(4A)的凹口，以致动相关产品的递送，以优化所述系统的性能和减少部件及成本。

2.根据权利要求1所述的递送系统，其中，所述螺簧(4)的所述枢轴(4A)通过所述小齿轮(8)旋转接合，并且旋转运动180度或360度，获得所述螺簧(4)的相等旋转，所述旋转对应于单次递送。

3.根据权利要求1所述的递送系统，其中，在所述至少一个导轨(2，3)上移动的所述齿轮箱(1)与所选择的螺簧(4)相对应定位，从而接合所述螺簧(4)的销(4a)，以便投放所选择的产品。

4.根据权利要求1所述的递送系统，其中，所述齿轮箱(1)能够在两个导轨(2，3)上滑动，其中至少一个导轨是齿条(2)，一个导轨布置在所示齿轮箱上方而另一个导轨在所述齿轮箱下面以便所述齿轮箱滑动运动。

5.根据权利要求3所述的递送系统，其中，所述齿轮箱(1)装备有小齿轮(11)以便在所述导轨(2，3)上移动。

6.根据权利要求1所述的递送系统，其中，为每个抽屉(x)提供了第二齿轮箱(1)以减少递送时间。

7.根据以上权利要求所述的递送系统，其中，使用霍耳效应或红外线或簧片操作所述齿轮箱(1)。