CN107301730A - 一种智能货柜、自动售卖机及其理货方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能货柜、自动售卖机及其理货方法，涉及自动理货、售货装置技术领域；智能货柜包括柜体、货物推送机构以及理货机构；所述柜体内设置有货道；所述货物推送机构包括推板和驱动装置，推板可滑动地设置在所述货道上，理货机构包括旋转轮、控制单元以及角度传感器；旋转轮可转动设置柜体上，旋转轮与所述推板连接并随着推板的移动而转动；所述角度传感器与所述旋转轮连接，用于测量旋转轮的旋转角度。本发明结构简单，使用方便，通过角度传感器可感知推板所处的位置信息、以及推板的相对移动距离，结合预设货物的单位规格，控制单元可计算出当前货道内的存货量，以及售出的货物数量。

Description

一种智能货柜、自动售卖机及其理货方法

技术领域

本发明涉及自动理货、售货装置技术领域，尤其是涉及一种智能货柜、自动售卖机及其理货方法。

背景技术

自动售货机是商业自动化的常用设备，作为一种全新的商业零售形式，不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，又被称为24小时营业的微型超市。

自动售货机的也功能越来越强大，例如同时兼具制冷和制热功能，能够自动配制出热饮或者冷饮等饮料。

同时，自动售货机产业也越发信息化和互联网化。例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了货物的发送、补充以及货物选定的顺利进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能货柜、自动售卖机及其理货方法，与现有技术相比，本发明结构更加简单，使用方便，通过角度传感器可感知推板所处的位置信息、以及推板的相对移动距离，结合预设货物的单位规格，控制单元可计算出当前货道内的存货量，以及售出的货物数量。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种智能货柜，包括：

柜体、货物推送机构以及理货机构；

所述柜体内设置有用于依次码放货物的货道；所述货道的一端设置有取货口；

所述货物推送机构包括推板和驱动装置，推板可滑动地设置在所述货道上，用于推动货物沿所述货道向所述取货口一端移动；

所述理货机构包括旋转轮、控制单元以及角度传感器；

所述旋转轮可转动设置柜体上，所述旋转轮与所述推板连接并随着推板的移动而转动；

所述角度传感器与所述旋转轮连接，用于测量旋转轮的旋转角度；

所述控制单元与所述角度传感器连接，用于根据所述角度传感器测得的所述旋转轮的旋转角度而测定所述货道上货物的存量以及数量变化。

具体而言，所述旋转轮可转动地设置在货道上与取货口相对的一端。

所述控制单元通过无线或者有线通讯方式将货道上货物的存量以及数量变化信息远程传递给货物管理平台，即把所测得的数据上传。

进一步地，每个所述货道上均对应设置有一个处理器，所述角度传感器通过所述处理器与所述控制单元连接。

进一步地，所述驱动装置为发条弹簧，所述发条弹簧设置在所述推板与所述货道之间，趋向于推动所述推板向所述货道的取货口方向移动。

进一步地，所述发条弹簧包括相对设置的展开端和卷筒端；

所述发条弹簧的卷筒端可转动地设置在柜体上，所述发条弹簧的展开端与所述推板连接；

或者，所述卷筒端可转动地设置在所述推板上；所述发条弹簧的展开端与所述柜体连接。

当然，所述驱动装置还可以为其他方式，例如，其包括传送带和步进电机，传送带铺设在所述货道上，货物放置在传送带上，推板固定设置在传送带以及货物的后方；步进电机通过皮带轮带动传送带循环转动或者往复移动，从而实现货物的输送。

又如，驱动装置还可以是气缸、液压缸以及电动伸缩杆机构等等。

进一步地，所述旋转轮通过拉绳与所述推板连接，所述旋转轮为绞盘结构，所述拉绳一端缠绕在所述旋转轮上，另一端与推板连接。

进一步地，所述旋转轮通过减速齿轮组与所述角度传感器连接，减速齿轮组包括依次传动连接的第一齿轮、第二齿轮和大齿轮；第一齿轮与所述旋转轮同轴连接；所述角度传感器包括磁性单元和霍尔传感器；所述磁性单元设置在所述大齿轮的侧面上并随着大齿轮同步转动，霍尔传感器与所述磁性单元相对设置，霍尔传感器通过感知旋转过程中的磁性单元的磁场变化而计算大齿轮的转角变化。

当然，旋转轮还可以通过其他方式，例如链条链轮传动副连接；或者通过齿轮齿条传动副连接，推板带动齿条沿货道移动，齿条带动齿轮转动，齿轮再带动旋转轮转动，另外，旋转轮上也可以设置齿轮结构，直接与齿条连接。

其中，与所述推板的整个行程相对应，所述大齿轮转动角度不大于360°。即，推板从货道的一端移动到另一端的过程中，大齿轮转动角度不大于360°。

其中，磁性单元可以是多个沿大齿轮周向均匀间隔设置的多个磁性贴片，或者是与大齿轮同轴设置的圆片型的磁铁；或者其他可实现角度检测的磁片。

进一步地，所述理货机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述旋转轮与所述柜体之间，趋向于迫使旋转轮转动并绷紧所述拉绳。

进一步地，所述复位弹簧为卷弹簧。

进一步地，所述旋转轮和角度传感器设置在所述货道上所述取货口的相对一端。

进一步地，所述柜体沿货道设置有用于所述推板导向的导向结构。

所述导向结构可以为相互配合的滑轨和卡槽，或滑槽和滑块等等。

进一步地，所述柜体内自上而下间隔设置有若干个货道组，每个货道组包括若干个并排设置的所述货道。

进一步地，相邻两个所述货道之间设置有隔板，所述隔板可拆卸地设置在所述柜体内。

通过拆下一个或者若干个隔板，可以将两个或者多个货道合并为一个宽货道使用，从而适应超大或者超宽货物的使用。

本发明结构简单，使用方便，通过角度传感器可感知推板所处的位置信息、以及推板的相对移动距离，结合预设货物的单位规格，控制单元可计算出当前货道内的存货量，以及售出的货物数量。

进一步地，所述理货机构还包括设置在所述货道所述取货口一端的监控装置，所述监控装置面对所述货道上所述取货口一端的第一个货物设置，监控装置所述与所述控制单元连接，用于监控所述第一个货物是否被取走过。

所述监控装置为摄像头、FRID识别读取装置、红外传感器或者激光传感器等；

或者，所述监控装置为设置在所述货道取货口处的微动开关或者电子秤；微动开关或者电子秤对应设置在所述第一个货物的底部。

进一步地，所述货道在所述取货口一侧设置有挡板，挡板垂直货道且设置在货道上方，挡板上设置有通孔，货道在所述取货口一端伸出通孔，在挡板外仅露出一件货物。

所述监控装置可以随时监控显露在外的所述第一个货物，避免不诚信的人将第一个货物取走且消费后放回，或者被调包换掉，造成不必要的经济损失。

本发明还公开了一种带有上述智能货柜的自动售卖机，其还包括柜门，所述柜门枢接在所述柜体上。

进一步地，所述自动售卖机还包括结算模块，所述结算模块与所述控制单元连接，用于根据货物的数量变化计算应收账款。

进一步地，所述柜门与所述柜体之间配置有电子锁。

本发明还公开了一种用于上述智能货柜或者所述自动售卖机的理货方法，其包括如下步骤：

步骤一，将单个货物放置在所述货道上，所述推板将该货物顶靠在货道的取货口一端；

步骤二，所述角度传感器检测推板的位置信息，所述控制单元进而推算出该类货物的外形规格信息；

步骤三，所述控制单元存储所述外形规格信息，并根据该外形规格信息结合所述角度传感器检测的推板位置变化信息，计算货道内该类货物的存量以及数量变化。

进一步地，所述智能货柜或者所述自动售卖机上设置有货物规格设置键，货物规格设置键与所述控制单元连接，通过货物规格设置键可设置货物的外形规格信息。

进一步地，所述步骤二中，每个所述货道上均对应设置有一个处理器时，处理器检测所述推板的位置信息，处理器进而推算出该类货物的外形规格信息并传递给控制单元；控制单元将该类货物的外形规格信息上传到货物管理平台。

进一步地，所述理货方法还包括：

步骤四：消费者使用手机通过扫描柜体上的二维码进行身份注册，通过注册后的身份信息(扫码、刷卡、刷脸、指纹、掌静脉、视网膜等)输入并打开柜门上电子锁；

步骤五：消费者在货道拿取或放回的货物；

步骤六：所述处理器根据存储的货物外形规格信息，结合角度传感器所述检测的推板的位置变化信息，计算所述货道内货物的存量以及数量变化，并将该变化传递给控制单元；

步骤七，关闭柜门后，控制单元将所述货道内货物的存量以及数量变化信息上传到管理平台，管理平台根据货道内的货物价格和消费者拿取货物的数量完成扣款并将该信息发到消费者手机上。

柜门与柜体之间设置有微动开关，开关柜门时，微动开关闭合状态改变。

本发明提供的理货方法，操作方便，大大提高了理货效率，便于根据市场变化快速更换货物种类，以及快速更新或者预设货物信息，同时避免了人为输入所导致的错误。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的智能货柜的立体图；

图2为本发明实施例提供的智能货柜内货道组的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的智能货柜内货道第一视角结构示图；

图4为本发明实施例提供的智能货柜内货道第二视角结构示图；

图5为本发明实施例中理货机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中理货机构的侧视图。

附图标记：

10-柜体；11-货道；12-取货口；13-隔板；20-柜门；30-推板；31-发条弹簧；31a-展开端；31b-卷筒端；40-理货机构；41-第一齿轮；42-第二齿轮；43-大齿轮；44-旋转轮；45-角度传感器；45a-磁性单元；45b-霍尔传感器；46-拉绳；47-复位弹簧；48-壳体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

如图1-5所示，本实施例提供的一种智能货柜，包括：

柜体10、货物推送机构以及理货机构40；柜门20枢接在柜体10。

柜体10内设置有用于依次码放货物的货道11；货道11的一端设置有取货口12；

货物推送机构包括推板30和驱动装置，推板30可滑动地设置在货道11上，用于推动货物沿货道11向取货口12一端移动；

如图5和6所示，理货机构40包括旋转轮44、控制单元(未示出)以及角度传感器45；

旋转轮44可转动设置柜体10上，旋转轮44与推板30连接并随着推板30的移动而转动；

角度传感器45与旋转轮44连接，用于测量旋转轮44的旋转角度；

控制单元与角度传感器45连接，用于根据角度传感器45测得旋转轮44的旋转角度而测定货道11上货物的存量以及数量变化。

另外优选地，每个货道上均对应设置有一个处理器，角度传感器通过处理器与控制单元连接。处理器用于根据角度传感器检测的角度变化推算出推板的位置以及行程。

理货机构40还包括壳体48和复位弹簧47，复位弹簧47为卷弹簧，卷弹簧与旋转轮44同轴设置，两端分别与壳体48和旋转轮44连接，趋向于迫使旋转轮44转动并绷紧拉绳46。

旋转轮44通过拉绳46与推板30连接，旋转轮44为绞盘结构，拉绳46一端缠绕在旋转轮44上，另一端与推板30连接。

如图5所示，旋转轮44通过减速齿轮组与角度传感器45连接，减速齿轮组包括依次传动连接的第一齿轮41、第二齿轮42和大齿轮43；第一齿轮41与旋转轮44同轴连接。

角度传感器45包括磁性单元45a和霍尔传感器45b；磁性单元45a设置在大齿轮43的侧面上并随着大齿轮43同步转动，霍尔传感器45b与磁性单元45a相对设置，霍尔传感器45b通过感知旋转过程中的磁性单元45a的磁场变化而计算大齿轮43的转角变化。

其中，霍尔传感器45b和处理器设置在同一块电路板(未示出)上。电路板通过线路与控制单元连接。

当然，旋转轮44还可以通过其他方式，例如链条链轮传动副连接；或者通过齿轮齿条传动副连接，推板30带动齿条沿货道11移动，齿条带动齿轮转动，齿轮再带动旋转轮44转动，另外，旋转轮44上也可以设置齿轮结构，直接与齿条连接。

旋转轮44和角度传感器45设置在货道11上取货口12的相对一端。即理货机构40设置在货道11上取货口12的相对一端。

其中，驱动装置为发条弹簧31，发条弹簧31设置在推板30与货道11之间，趋向于推动推板30向货道11的取货口12方向移动。

发条弹簧31包括相对设置的展开端31a和卷筒端31b；

卷筒端31b可转动地设置在柜体10上；发条弹簧31的展开端31a与推板30连接；或者，卷筒端31b可转动地设置在推板30上；发条弹簧31的展开端31a与柜体10连接。

当然，驱动装置还可以为其他方式，例如，其包括传送带和步进电机，传送带铺设在货道11上，货物放置在传送带上，推板30固定设置在传送带以及货物的后方；步进电机通过皮带轮带动传送带循环转动或者往复移动，从而实现货物的输送。又如，驱动装置还可以是气缸、液压缸以及电动伸缩杆机构等等。

柜体10沿货道11设置有用于推板30导向的导向结构。导向结构可以为相互配合的滑轨和卡槽，或滑槽和滑块等等。

柜体10内自上而下间隔设置有若干个货道组，如图2所示，每个货道组包括若干个并排设置的货道11。

相邻两个货道11之间设置有隔板13，隔板13可拆卸地设置在柜体10内。

通过拆下一个或者若干个隔板13，可以将两个或者多个货道11合并为一个宽货道11使用，从而适应超大或者超宽货物的使用。

本发明结构简单，使用方便，通过角度传感器45可感知推板30所处的位置信息、以及推板30的相对移动距离，结合预设货物的单位规格，控制单元可计算出当前货道11内的存货量，以及售出的货物数量。

理货机构40还包括设置在货道11取货口12一端的监控装置(未示出)，监控装置面对货道11上取货口12一端的第一个货物设置，监控装置与控制单元连接，用于监控第一个货物是否被取走过。

监控装置为摄像头、FRID识别读取装置、红外传感器或者激光传感器等。

正常情况下，货道11在取货口12一侧设置有挡板，挡板垂直货道11且设置在货道11上方，挡板上设置有通孔，货道11在取货口12一端伸出通孔，在挡板外仅露出一件货物。

监控装置可以随时监控显露在外的第一个货物，避免不诚信的人将第一个货物取走且消费后放回，或者取走掉包。

最后需要声明的是，上述的智能货柜也可作为自动售卖机使用。其中，自动售卖机还可包括结算模块，结算模块与控制单元连接，用于根据货物的数量变化计算应收账款。

实施例2

本发明还公开了一种用于上述智能货柜或者自动售卖机的理货方法，重点参照图1、2和5所示，理货方法包括如下步骤：

步骤一，将单个货物放置在货道11上，推板30将该货物顶靠在货道11的取货口12一端；

步骤二，角度传感器45检测推板30的位置信息，控制单元进而推算出该类货物的外形规格信息；

步骤三，控制单元存储外形规格信息，并根据该外形规格信息结合角度传感器45检测推板30的位置变化信息，计算货道11内该类货物的存量以及数量变化。

智能货柜或者自动售卖机上设置有货物规格设置键，货物规格设置键与控制单元连接，通过货物规格设置键可设置货物的外形规格信息。

步骤二中，每个货道11上均对应设置有一个处理器时，处理器检测推板30的位置信息，处理器进而推算出该类货物的外形规格信息并传递给控制单元；控制单元将该类货物的外形规格信息上传到货物管理平台。

进一步地，理货方法还包括：

步骤四：消费者使用手机通过扫描柜体10上的二维码进行身份注册，通过注册后的身份信息(扫码、刷卡、刷脸、指纹、掌静脉、视网膜等)输入并打开电子锁；

步骤五：消费者在货道11拿取或放回的货物；

步骤六：处理器根据存储的货物外形规格信息，结合角度传感器45检测的推板30的位置变化信息，计算货道11内货物的存量以及数量变化，并将该变化传递给控制单元；

步骤七，关闭柜门20后，控制单元将货道11内货物的存量以及数量变化信息上传到管理平台，管理平台根据货道11内的货物价格和消费者拿取货物的数量完成扣款并将该信息发到消费者手机上。

柜门20与柜体10之间设置有微动开关，开关柜门20时，微动开关闭合状态改变。

本发明提供的理货方法，操作方便，大大提高了理货效率，便于根据市场变化快速更换货物种类，以及快速更新或者预设货物信息，同时避免了人为输入所导致的错误。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种智能货柜，其特征在于，包括：

柜体、货物推送机构以及理货机构；

所述柜体内设置有用于依次码放货物的货道；所述货道的一端设置有取货口；

所述货物推送机构包括推板和驱动装置，推板可滑动地设置在所述货道上，用于推动货物沿所述货道向所述取货口一端移动；

所述理货机构包括旋转轮、控制单元以及角度传感器；

所述旋转轮可转动设置柜体上，所述旋转轮与所述推板连接并随着推板的移动而转动；

所述角度传感器与所述旋转轮连接，用于测量旋转轮的旋转角度；

所述控制单元与所述角度传感器连接，用于根据所述角度传感器测得的所述旋转轮的旋转角度而测定所述货道上货物的存量以及数量变化。

2.根据权利要求1所述的智能货柜，其特征在于，每个所述货道上均对应设置有一个处理器，所述角度传感器通过所述处理器与所述控制单元连接。

3.根据权利要求1所述的智能货柜，其特征在于，所述驱动装置为发条弹簧，所述发条弹簧设置在所述推板与所述货道之间，趋向于推动所述推板向所述货道的取货口方向移动。

4.根据权利要求3所述的智能货柜，其特征在于，所述发条弹簧包括相对设置的展开端和卷筒端；

所述发条弹簧的卷筒端可转动地设置在柜体上，所述发条弹簧的展开端与所述推板连接；

或者，所述卷筒端可转动地设置在所述推板上；所述发条弹簧的展开端与所述柜体连接。

5.根据权利要求1所述的智能货柜，其特征在于，所述旋转轮通过拉绳与所述推板连接，所述旋转轮为绞盘结构，所述拉绳一端缠绕在所述旋转轮上，另一端与推板连接；

所述理货机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述旋转轮与所述柜体之间，趋向于迫使旋转轮转动并绷紧所述拉绳。

6.根据权利要求1所述的智能货柜，其特征在于，所述旋转轮通过减速齿轮组与所述角度传感器连接，减速齿轮组包括依次传动连接的第一齿轮、第二齿轮和大齿轮；第一齿轮与所述旋转轮同轴连接；所述角度传感器包括磁性单元和霍尔传感器；所述磁性单元设置在所述大齿轮的侧面上并随着大齿轮同步转动，霍尔传感器与所述磁性单元相对设置，霍尔传感器通过感知旋转过程中的磁性单元的磁场变化而计算大齿轮的转角变化。

7.根据权利要求6所述的智能货柜，其特征在于，与所述推板的整个行程相对应，所述大齿轮转动角度不大于360°，即，推板从货道的一端移动到另一端的过程中，大齿轮转动角度不大于360°。

8.根据权利要求1所述的智能货柜，其特征在于，所述柜体内自上而下间隔设置有若干个货道组，每个货道组包括若干个并排设置的所述货道；

相邻两个所述货道之间设置有隔板，所述隔板可拆卸地设置在所述柜体内。

9.根据权利要求1所述的智能货柜，其特征在于，所述理货机构还包括设置在所述货道所述取货口一端的监控装置，所述监控装置面对所述货道上所述取货口一端的第一个货物设置，监控装置所述与所述控制单元连接，用于监控所述第一个货物是否被取走过。

10.根据权利要求9所述的智能货柜，其特征在于，所述监控装置为摄像头、FRID识别读取装置、红外传感器或者激光传感器；

或者，所述监控装置为设置在所述货道取货口处的微动开关或者电子秤；微动开关或者电子秤对应设置在所述第一个货物的底部。

11.根据权利要求1所述的智能货柜，其特征在于，所述货道在所述取货口一侧设置有挡板，挡板垂直货道且设置在货道上方，挡板上设置有通孔，货道在所述取货口一端伸出通孔，在挡板外仅露出一件货物。

12.一种带有权利要求1-11任一项所述的智能货柜的自动售卖机，其特征在于，其还包括柜门，所述柜门枢接在所述柜体上；所述柜门与所述柜体之间配置有电子锁；所述自动售卖机还包括结算模块，所述结算模块与所述控制单元连接，用于根据货物的数量变化计算应收账款。

13.一种理货方法，用于权利要求1-11任一项所述的智能货柜或者权利要求12所述的自动售卖机，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤一，将单个货物放置在所述货道上，所述推板将该货物顶靠在货道的取货口一端；

步骤二，所述角度传感器检测推板的位置信息，所述控制单元进而推算出该类货物的外形规格信息；

步骤三，所述控制单元存储所述外形规格信息，并根据该外形规格信息结合所述角度传感器检测的推板位置变化信息，计算货道内该类货物的存量以及数量变化。

14.根据权利要求13所述的理货方法，其特征在于，所述智能货柜或者所述自动售卖机上设置有货物规格设置键，货物规格设置键与所述控制单元连接，通过货物规格设置键可设置货物的外形规格信息。

15.根据权利要求13所述的理货方法，其特征在于，所述步骤二中，每个所述货道上均对应设置有一个处理器时，处理器检测所述推板的位置信息，处理器进而推算出该类货物的外形规格信息并传递给控制单元；控制单元将该类货物的外形规格信息上传到货物管理平台。

16.根据权利要求15所述的理货方法，其特征在于，所述理货方法还包括：

步骤四：消费者使用手机通过扫描柜体上的二维码进行身份注册，通过注册后的身份信息输入并打开柜门上电子锁；

步骤五：消费者在货道拿取或放回的货物；

步骤六：所述处理器根据存储的货物外形规格信息，结合角度传感器所述检测的推板的位置变化信息，计算所述货道内货物的存量以及数量变化，并将该变化传递给控制单元；

步骤七，关闭柜门后，控制单元将所述货道内货物的存量以及数量变化信息上传到管理平台，管理平台根据货道内的货物价格和消费者拿取货物的数量完成扣款并将该信息发到消费者手机上。

17.根据权利要求16所述的理货方法，其特征在于，所述柜门与柜体之间设置有微动开关，开关柜门时，微动开关闭合状态改变。