CN107301731A - 自助售卖机开门联动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自助售卖机开门联动机构，包含有：储货仓、移动货屉、仓门、联动机构和正反转驱动装置；储货仓作为货物的储放空间，内部设有移动货屉；移动货屉可前后移动地设于储货仓底部，其内部可放置货物；仓门设于储货仓的仓口处，以打开和关闭仓口；联动机构连接正反转驱动装置、仓门和移动货屉，通过仓门的开合带动移动货屉的伸出和缩回；正反转驱动装置通过联动机构带动仓门的开合与移动货屉的伸缩。采用上述技术方案后，本发明能够使自助售卖机货物容纳量更多，使用更加方便，使用安全性更高，货物储存保险性更高，节能、环保、使用寿命更长，结构设计更加合理，制造、使用和维护成本更低，经济效益更好。

Description

自助售卖机开门联动机构

技术领域

本发明属于自动售货设备技术领域，具体来说是一种自助售卖机开门联动机构。

背景技术

自助售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。在发达国家，使用自助售货机已成为人们日常生活中不可缺少的一部分，相当大的一部分商品由自助售卖机售出，在售货机的显示屏幕上进行操作，输入商品号码和购买数量，并投入钱币或刷卡后，商品就会从取货口出来。在我国，饮料自助售货机虽已被大量使用，但人均占有量依旧不高，而固体食物类的自动售卖机更是缺少有待普及。因此我国的市场前景广阔，但现有的食品自动售货机自动售卖机或功能不全或无法满足市场多样性的需求。

为解决以上问题，我们设计出一种适合我国人民生活习惯满足市场需求的自动售卖快餐或类似食品的自动售卖机。该自动售卖机包括自动售卖机外柜、货物储存内柜、取货升降平台和过渡平台等，货物储存内柜、取货升降平台和过渡平台均置于自动售卖机外柜中，依靠货物储存内柜弹出其储存的货物，取货升降平台上升或下降接取货物并转移到过度平台上，依靠其控制系统控制以上各部件的功能动作并以自动售卖机外柜上的操作和控制面板进行选择购买，从而来完成资助购买快餐的功能。该设备投入市场后得到了较高的评价，获得了市场性的成功，为市民们的生活带来了很多便捷。经过相当一段时间的实际应用和客户反馈，也发现了一些问题：这种设计，同一台设备中所有仓储中的货物在售卖出货时都必须由取货升降平台转移至过渡平台，然后再从同一个取货口中取出货物，如此一来，结构设计较为复杂，生产成本高，设备内部动作复杂，取货等待时间较长，故障率较高，使用维护成本增加。

为此，我们对设备进行了升级改进，改进后的设备取消了原来取货升降平台和过渡平台的设计，由各储货仓直接取货，以期解决以上问题。具体如图1所示，在储货仓的仓口处设置弧形仓门，仓门可沿弧形轨道移动从而打开或关闭仓口，弧形仓门的边缘设置弧形齿条和齿轮机构，动力装置通过齿轮和齿条机构带动弧形仓门的打开和关闭。这种设计相对于原来自助售卖机结构方面简化了很多，但通过模型试验和论证，发现它会带来以下问题：1、该自助售卖机一般用来售卖快餐，使用的是方形餐盒，弧形伸缩仓门的设计，在关闭时其前方空间为不规则弧形，无法得到有效利用；在打开时，弧形仓门收缩至储货仓内顶部，占据了储货仓内上部一定的空间，因而，餐盒的体积在长度和高度上都受到了一定的限制；2、齿条齿轮的传动方式，摩擦及噪音较大，维护成本较高，使用寿命短，故障率高，稳定性差；3、弧形仓门与储货仓之间的密封性难以保证，储货仓内部的热气容易溢出，导致对食物的保温性能下降，能耗增加；4、保险性低，尖锐的器械容易从弧形仓门与储货仓之间的缝隙中插入并撬开仓门，进而导致货物失窃；5、由于食物保温的需要，在设备内部设有加热装置，储货仓内部金属部件(如：内部侧壁、顶壁和底壁)温度都较高；仓门打开后，取货物时，须人手伸进储货仓内拿取餐盒，人手碰触到内部金属部件时容易烫伤；6、这种设计，要求储货仓的位置高度不能太高，最多与人的视线平齐，再高的话，人仰视储货仓内部货物的时候视线被储货仓的底壁挡住，无法看到其内部货物，无法顺利取出货物，这样一来，储货仓的层数(数量)受到限制。为了解决这些技术问题，有必要进行创造性思维做进一步的创新设计。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种自助售卖机开门联动机构。

本发明的上述目的是通过下列技术方案来实现的：

自助售卖机开门联动机构，包含有：储货仓、移动货屉、仓门、联动机构和正反转驱动装置；

储货仓作为货物的储放空间，内部设有移动货屉；

移动货屉可前后移动地设于储货仓底部，其内部可放置货物；

仓门设于储货仓的仓口处，以打开和关闭仓口；

联动机构连接正反转驱动装置、仓门和移动货屉，通过仓门的开合带动移动货屉的伸出和缩回；

正反转驱动装置通过联动机构带动仓门的开合与移动货屉的伸缩。

设置移动货屉和联动机构，使得移动货屉随仓门的打开而伸出，随着仓门的关闭而自动缩回，取货时无须人手伸入储货仓内，避免手臂被烫伤；移动货屉能够将货物向储货仓的仓口外移出一定距离，易于观察和拿取，不再受限于人的水平视线高度，从而自助售卖机可设计的更高些，储货仓的层数(数量)更多，货物容纳量更多。

进一步的，所述联动机构包含有：

仓门驱动臂，其一端铰接在仓门内壁上，另一端(固定)连接正反转驱动装置的动力输出轴；

牵引弯臂，其一端铰接在仓门内壁上，另一端铰接在储货仓内部侧壁上；

牵引杆，其一端铰接在牵引弯臂上，另一端铰接在移动货屉上。

进一步的，所述仓门驱动臂呈″L″形，″L″形仓门驱动臂的一端铰接在仓门内壁上，另一端固定连接在正反转驱动装置的动力输出轴上；

所述牵引弯臂呈″＜″形，″＜″形牵引弯臂的一端铰接在仓门内壁上，且铰接点位于″L″形仓门驱动臂与仓门内壁的铰接点下方；其另一端铰接在储货仓内部侧壁上；

所述牵引杆，其一端铰接在″＜″形牵引弯臂的中间拐点处，另一端铰接在移动货屉的一侧。

进一步的，所述″L″形仓门驱动臂和″＜″形牵引弯臂的各段长度及铰接点所在位置能够满足在仓门关闭和打开的状态下，仓门均为与仓口相平行(平面平行)的竖直状态。

通过以上设计，仓门关闭状态下，仓门平压在仓口上，密封和保温性好，减少保温能耗，不易被撬开，保险性能好；仓门打开状态下，仓门平贴在仓口上方设备的表面，美观且节约空间，能有效避免被打开的仓门碰伤面部或手部，使用安全性更高。

平直仓门的设计，能有效避免占用储货仓内部空间，解决了弧形仓门的设计限制餐盒长度和高度的问题，使得储货仓内部空间得到充分利用。

联动机构的设计，不仅能够在仓门打开时带动移动货屉的伸出，其相对于弧形齿条齿轮的传动方式，摩擦及噪音大大降低，维护成本降低，使用寿命长，稳定性高。

进一步的，所述正反转驱动装置包含有：

动力输出轴，横置于储货仓的两侧壁之间，通过其两端可转动地设于储货仓的两侧壁上；

变速装置，固定于储货仓的侧壁外，与动力输出轴传动连接；

驱动电机，固定于变速装置上，与变速装置传动连接。

进一步的，所述联动机构在储货仓内的左右两侧分别设置一套，两套联动机构的仓门驱动臂的一端分别固定连接在动力输出轴靠近左右两端处，另一端(分别)铰接在仓门内壁上；两套联动机构的牵引弯臂的一端分别铰接在储货仓的内部左右两侧壁上，另一端(分别)铰接在仓门内壁上；两套联动机构的牵引杆的一端分别铰接在移动货屉的左右两侧，另一端分别铰接在对应侧的牵引弯臂上。从而，使仓门、移动货屉等各动作部件的(左右)受力更为平衡，强度和可靠性更高，延长其使用寿命。

进一步的，所述移动货屉呈前面和上面为开放状态的撮斗状，从而减少其自重，便于观察和拿取货物。

进一步的，所述移动货屉的底板前端开设便于人手拿取货物的缺口。底板前端缺口的设计，不仅便于人手拿取货物，当移动货屉高于人的水平视线时，仰视伸出的移动货屉，从缺口处可以很容易看到装有货物(餐饮)的箱体。

另外，透过移动货屉的底板和侧板上开设的减重孔也可以起到辅助观察货物的作用。

进一步的，所述移动货屉的底部设有便于其在储货仓内前后移动的滚轮，从而减小货屉的移动摩擦力，节约能耗，延长使用寿命。

综合以上，本发明的优点是：

1、货物容纳量更多——平直仓门的设计，能有效避免占用储货仓内部空间，解决了弧形仓门的设计限制餐盒长度和高度的问题，使得储货仓内部空间得到充分利用，单个储货仓内有效容纳货物的空间体积提升；移动货屉能够将货物向储货仓的仓口外移出一定距离，易于观察和拿取，不再受限于人的水平视线高度，从而自助售卖机可设计的更高些，储货仓的层数(数量)更多，能够放置更多种类和更多量的货物；

2、使用更加方便——移动货屉能够将货物向储货仓的仓口外移出一定距离，移动货屉的撮斗状设计，易于货物观察和拿取；移动货屉底板前端缺口的设计，当移动货屉高于人的水平视线时，仰视伸出的移动货屉，从缺口处可以很容易看到装有货物(餐饮)的箱体并将其取下；

3、使用安全性更高——设置移动货屉和联动机构，使得移动货屉随仓门的打开而伸出，取货时无须人手伸入储货仓内，避免手臂被烫伤；仓门打开状态下，仓门平贴在仓口上方设备的表面，美观且节约空间，能有效避免被打开的仓门碰伤面部或手部；

4、使用保险性更高——相对于弧形仓门的设计，平直仓门的设计在仓门关闭状态下，仓门平压在仓口上，密封和保温性好，不易被撬开，内部货物不易失窃，保险性能好；

6、节能、环保、使用寿命更长——平直仓门的设计，在仓门关闭状态下，仓门平压在仓口上，密封和保温性好，减少食物保温所需要的加热能耗；联动机构的设计相对于弧形齿条齿轮的传动方式，摩擦及噪音大大降低；移动货屉的底部滚轮的设计也起到一定的降低噪音、节约能耗、延长使用寿命的功能；

7、结构设计更加合理，制造、使用和维护成本更低——综合以上优点，其结构设计更加合理；结构简单，其制造成本更低；故障率低，其使用和维护成本低。

附图说明

图1是储货仓的弧形仓门设计内部结构原理图；

图2是本发明在隐藏储货仓顶板且仓门半开启状态内部结构图；

图3是本发明在隐藏储货仓顶板、侧板和后板且仓门完全开启状态内部结构图；

图4是仓门关闭时储货仓内部结构状态侧视图；

图5是仓门半开启时储货仓内部结构状态侧视图；

图6是仓门完全开启时储货仓内部结构状态侧视图；

图7是本发明在仓门开启移动货屉伸出状态方位一立体视图；

图8是本发明在仓门开启移动货屉伸出状态方位二立体视图；

图9是自助售卖机的单组多层储物柜(仓门半开启)外部结构图；

图10是应用本发明的自助售卖机外观立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例：自助售卖机开门联动机构，如图2所示，其包含有：储货仓1、移动货屉2、仓门3、联动机构4和正反转驱动装置5。

储货仓1作为货物的储放空间，内部设有移动货屉2。移动货屉2可前后移动地设于储货仓1底部，其内部可放置货物。如图3所示，仓门3为平直仓门，其设于储货仓1的仓口11处，以打开和关闭仓口11。在仓门3内壁设有凸出的支撑配合部件31，支撑配合部件31的外轮廓与仓口11内轮廓相适配，关闭时支撑配合部件31插入仓口11中，从而使仓门3与仓口11的配合更加紧密，进一步提高了仓门与仓口的密封性能。联动机构4连接正反转驱动装置5、仓门3和移动货屉2，通过仓门3的开合带动移动货屉2的伸出和缩回。正反转驱动装置5通过联动机构4带动仓门3的开合与移动货屉2的伸缩。设置移动货屉2和联动机构4，使得移动货屉2随仓门3的打开而伸出，随着仓门3的关闭而自动缩回，取货时无须人手伸入储货仓1内，避免手臂被烫伤。移动货屉2能够将货物向储货仓1的仓口11外移出一定距离，易于观察和拿取，不再受限于人的水平视线高度，从而自助售卖机可设计的更高些，储货仓的层数(数量)更多，容纳货物的种类及量更多。

如图3～6所示，联动机构4包含有：仓门驱动臂41、牵引弯臂42和牵引杆43。仓门驱动臂41的一端铰接在仓门3内壁上，另一端(固定)连接正反转驱动装置5的动力输出轴。牵引弯臂42的一端铰接在仓门3内壁上，另一端铰接在储货仓1内部侧壁上。牵引杆43一端铰接在牵引弯臂42上，另一端铰接在移动货屉2上。

其中，仓门驱动臂41呈″L″形，″L″形仓门驱动臂的一端铰接在仓门3内壁上，另一端固定连接在正反转驱动装置5的动力输出轴上。牵引弯臂42呈″＜″形，″＜″形牵引弯臂的一端铰接在仓门3内壁上，且铰接点位于″L″形仓门驱动臂41与仓门3内壁的铰接点下方；其另一端铰接在储货仓1内部侧壁上。牵引杆43的一端铰接在″＜″形牵引弯臂42的中间拐点处，另一端铰接在移动货屉2的一侧。″L″形仓门驱动臂41和″＜″形牵引弯臂42的各段长度及铰接点所在位置能够满足在仓门3关闭和打开的状态下，仓门3均为与仓口11相平行(平面平行)的竖直状态。其中要说明的是，这种通过机构杆长的设计来实现目标质点特定的运动轨迹，运用专业知识通过计算是可以实现的；″L″形仓门驱动臂的设计并不是限制仓门驱动臂41为绝对的″L″形，其设计可以在合理的范围内做适应性变形，例如，图2所示，在″L″形仓门驱动臂41的短边仍旧可以再设计向上弯折的小短边，并通过小短边的末端与动力输出轴51固定连接，从而使机构在动作的过程中避免产生干涉或者达到更为美观等其他目的。

通过以上设计，仓门3在关闭状态下，仓门3平压在仓口11上，密封和保温性好，减少保温能耗，不易被撬开，保险性能好。仓门3在打开状态下，仓门3平贴在仓口11上方设备的表面，如图6～8所示，美观且节约空间，能有效避免被打开的仓门3碰伤人的面部或手部，使用安全性更高。平直仓门的设计，能有效避免占用储货仓1内部空间，解决了弧形仓门的设计限制餐盒长度和高度的问题，使得储货仓1内部空间得到充分利用。联动机构4的设计，不仅能够在仓门3打开时带动移动货屉2的伸出，其相对于弧形齿条齿轮的传动方式，摩擦及噪音大大降低，维护成本降低，使用寿命长，稳定性高。

正反转驱动装置5包含有：动力输出轴51、变速装置52和驱动电机53，如图3所示。动力输出轴51横置于储货仓1的两侧壁之间，通过其两端可转动地设于储货仓1的两侧壁上。变速装置52固定于储货仓1的侧壁外，与动力输出轴51传动连接。驱动电机53固定于变速装置52上，与变速装置52传动连接。联动机构4在储货仓1内的左右两侧分别设置一套，两套联动机构的仓门驱动臂41的一端分别固定连接在动力输出轴51靠近左右两端处，另一端(分别)铰接在仓门内壁上；两套联动机构的牵引弯臂42的一端分别铰接在储货仓1的内部左右两侧壁上，另一端(分别)铰接在仓门内壁上；两套联动机构的牵引杆43的一端分别铰接在移动货屉2的左右两侧，另一端分别铰接在对应侧的牵引弯臂上。从而，使仓门3、移动货屉2等各动作部件的(左右)受力更为平衡，强度和可靠性更高，延长其使用寿命。

移动货屉2呈前面和上面为开放状态的撮斗状，从而减少其自重，便于观察和拿取货物，如图3所示。移动货屉2的底板前端开设便于人手拿取货物的缺口21，如图7所示。底板前端缺口21的设计，不仅便于人手拿取货物，当移动货屉2高于人的水平视线时，仰视伸出的移动货屉，从缺口21处可以很容易看到装有货物(餐饮)的箱体。透过移动货屉2的底板和侧板上开设的减重孔也可以起到辅助观察货物的作用。移动货屉2的底部设有便于其在储货仓内前后移动的滚轮22，从而减小货屉2的移动摩擦力，节约能耗，延长使用寿命。

具体工作过程：打开仓门时，自助售卖机的控制及电力系统控制驱动电机53正转，驱动电机53通过变速装置52带动动力输出轴51逆时针旋转，动力输出轴51逆时针旋转带动仓门驱动臂41向上翻转，仓门驱动臂41通过其与仓门3的铰接点带动仓门3向前推出并向上移动打开仓口11，仓门3的运动带动牵引弯臂42绕牵引弯臂42与储货仓1内部侧壁铰接点旋转，牵引弯臂42的旋转通过与其铰接的牵引杆43拉动移动货屉2向前移动，图4～6示出了本发明在仓门关闭、半开启和完全开启三种情况下的内部结构状态。如图8所示，仓口11被完全打开时，仓门3贴靠在仓口11上方设备表面，移动货屉2伸出仓口11一定的距离，人手从缺口21处可以很方便地拿出货物餐盒。取货完成后，通过自助售卖机的自动感应或人为操作向控制系统发出指令，控制系统控制驱动电机53反转，与打开过程相反，各动作机构反向复位。至此，完成仓门打开和关闭的整个工作过程。

以上所记载，仅用以说明本发明的技术方案，但是本发明并不限于此实施方式，在所属技术领域的技术人员所具备的的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以做出各种变化。所属技术领域的技术人员从上述的构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.自助售卖机开门联动机构，其特征在于包含有：

储货仓，作为货物的储放空间，内部设有移动货屉；

移动货屉，可前后移动地设于储货仓底部，其内部可放置货物；

仓门，设于储货仓的仓口处，以打开和关闭仓口；

联动机构，连接正反转驱动装置、仓门和移动货屉，通过仓门的开合带动移动货屉的伸出和缩回；

正反转驱动装置，通过联动机构带动仓门的开合与移动货屉的伸缩。

2.根据权利要求1所述的自助售卖机开门联动机构，其特征在于，所述联动机构包含有：

仓门驱动臂，其一端铰接在仓门内壁上，另一端连接正反转驱动装置的动力输出轴；

牵引弯臂，其一端铰接在仓门内壁上，另一端铰接在储货仓内部侧壁上；

牵引杆，其一端铰接在牵引弯臂上，另一端铰接在移动货屉上。

3.根据权利要求2所述的自助售卖机开门联动机构，其特征在于：

所述仓门驱动臂呈″L″形，″L″形仓门驱动臂的一端铰接在仓门内壁上，另一端固定连接在正反转驱动装置的动力输出轴上；

所述牵引弯臂呈″＜″形，″＜″形牵引弯臂的一端铰接在仓门内壁上，且铰接点位于″L″形仓门驱动臂与仓门内壁的铰接点下方；其另一端铰接在储货仓内部侧壁上；

所述牵引杆，其一端铰接在″＜″形牵引弯臂的中间拐点处，另一端铰接在移动货屉的一侧。

4.根据权利要求3所述的自助售卖机开门联动机构，其特征在于：

所述″L″形仓门驱动臂和″＜″形牵引弯臂的各段长度及铰接点所在位置能够满足在仓门关闭和打开的状态下，仓门均为与仓口相平行的竖直状态。

5.根据权利要求1～4任一项所述的自助售卖机开门联动机构，其特征在于，所述正反转驱动装置包含有：

动力输出轴，横置于储货仓的两侧壁之间，通过其两端可转动地设于储货仓的两侧壁上；

变速装置，固定于储货仓的侧壁外，与动力输出轴传动连接；

驱动电机，固定于变速装置上，与变速装置传动连接。

6.根据权利要求5所述的自助售卖机开门联动机构，其特征在于：

所述联动机构在储货仓内的左右两侧分别设置一套，两套联动机构的仓门驱动臂的一端分别固定连接在动力输出轴靠近左右两端处，两套联动机构的牵引弯臂的一端分别铰接在储货仓的内部左右两侧壁上，两套联动机构的牵引杆的一端分别铰接在移动货屉的左右两侧。

7.根据权利要求1所述的自助售卖机开门联动机构，其特征在于：所述移动货屉呈前面和上面为开放状态的撮斗状。

8.根据权利要求1所述的自助售卖机开门联动机构，其特征在于：所述移动货屉的底板前端开设便于人手拿取货物的缺口。

9.根据权利要求1所述的自助售卖机开门联动机构，其特征在于：所述移动货屉的底部设有便于其在储货仓内前后移动的滚轮。