CN107767559A - 一种自动落货的组合储物仓及包含储物仓的无人售货机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动落货的组合储物仓及包含储物仓的仓无人售货机，包括中空结构的柜体，柜体一侧设有开口A并在开口A上设有具有锁定功能的柜门；柜体内设有至少一个储物仓，所述储物仓包括中空结构的仓体，所述仓体底部设有供单个货物落出的开口C，在货物落出时通过设置在仓体内底部设有的计数器进行计数；柜体内设有总控电路板用来接受所有计数器的检测信号，并通过设有的无线通信模块与远端的服务器连接进行反馈；柜体上设有让移动终端设备与远端服务器连接的数字识别码，移动终端设备扫描数字识别码后开启柜门到柜门关闭完成计数并通过远端服务器扣费结算。本发明结构简单占地面积较小，简化结构，提高空间利用率，降低制造成本。

Description

一种自动落货的组合储物仓及包含储物仓的无人售货机

技术领域

本发明涉及自动贩售设备领域，具体是指一种自动落货的组合储物仓及包含储物仓的无人售货机。

背景技术

现有技术条件下，除销售单一商品的投币机和使用射频电子标签技术的格子机外，制造量最大和使用最为广泛的自动售货机，均由货币处理单元，电子控制单元，驱动推出单元三个核心组件和功能性辅助部件构成，如电源和照明、制冷制热、储仓和机柜。货币处理单元由纸币/硬币的识别装置、收付找补和储存、银行卡识别扣费等装置构成，并基于欧美MDB，日韩VCCS，国内PULES等通信协议之一种实现支付。货币处理单元作为自动售货机核心技术组件的同时，给售货机的自动运行附带了一套复杂的机光电硬件组合和通信模式。在互联网科技高度发展和移动支付终端使用在我国零售业中占比日益升高的趋势下，自动售货机货币处理单元的工作性质已很大弱化，从整体装置的性价比和商业化体验角度考虑，货币处理单元可用不使用现金和银行卡的技术方式进行优化、取代。电子控制单元，除关联于货币单元的信号处理外，还涉及商品选择按键，商品识别逻辑电路，驱动指令发出等功能，其工作由单片机如摩托罗拉（MC08HC908GP32CP），飞利浦（P87CS2EFAA）或厂家专门开发的PLC执行。依托以上电子技术实现的控制方式，除关联部件复杂以外，在使用移动终端支付的过程中，只能按单次购买单一商品与单次支付对应的方式付款，技术上尚没有实现对单次购买二个及二个以上商品进行累计识别和一次性支付。驱动推送单元能够根据电子控制单元给出的指令信号，以机械和电动结合的方式从储仓经货道推送商品到取物口供顾客取用。典型的驱动推送系统有日本富士的蛇形货道，日本三电的机械抓臂，日本POKKA的直列式货道，国内雷云峰的履带式输送；国内中吉公司的升降机出货等。这类代表性的驱动推出装置都存在结构和关联机构复杂，故障概率相对较高，并使机身体积和自重增大，工作产生能耗等特征。

发明内容

针对上述现有技术中驱动机构结构复杂切不能够多次取用货物并一次型结算的问题，本发明提供一种通过竖向放置货物并利用货物自身重力来进行推动送货过程实现多次拿取一次结算的一种自动落货的组合储物仓及包含储物仓的无人售货机。

本发明通过下述技术方案实现：一种自动落货的组合储物仓，包括中空结构的仓体，所述仓体内竖向堆叠有货物并在仓体底部设有供单个货物落出的开口C，在货物落出时通过设置在仓体内底部设有的计数器进行计数。

进一步地，所述计数器包括设置在仓体底部的光电传感器和具有弹性回复力的压板，压板在竖直方向上往复运动并使得设置在压板底部的凸起部往复插入光电传感器的凹槽内阻挡光路实现计数。

进一步地，所述压板一侧边与仓体内壁铰接使得压板可绕其铰接侧边转动，并在铰接部设有扭簧提供弹性回复力；在压板所述凸起部为垂直于压板的阻挡条。

进一步地，所述计数器为微动开关。

一种自动落货的多储物仓无人售货机，包括中空结构的柜体，柜体一侧设有开口A并在开口A上设有具有锁定功能的柜门；柜体内设有至少一个储物仓；所述储物仓包括中空结构的仓体，所述仓体内竖向堆叠有货物并在仓体底部设有供单个货物落出的开口C，在货物落出时通过设置在仓体内底部设有的计数器进行计数。柜体内设有总控电路板用来接受所有计数器的检测信号，并通过设有的无线通信模块与远端的服务器连接进行反馈；柜体上设有让移动终端设备与远端服务器连接的数字识别码，移动终端设备扫描数字识别码后开启柜门到柜门关闭完成计数并通过远端服务器扣费结算。

进一步地，所述柜体内设有至少两个放置有仓体的仓室，仓室底部设有滑轨，所述仓体与滑轨配合在仓室内滑动并通过底部设有的锁扣结构进行限位。

进一步地，所述柜体在开口A相对一侧面上设有检修口并在检修口上面同样设有带锁检修门；柜体内靠近检修口一侧设有用来放置总控电路板的空腔，通过检修口可进行对总控电路板的检修和对锁扣结构的操作。

进一步地，所述锁扣结构为仓体电磁锁。

进一步地，所述仓室顶部设有用来照明的光感照明灯。

进一步地，所述远端服务器内采用矩阵识别技术将每个柜体传多个仓体内的计数器进行编号，通过接受每个仓体的计数信息并进行货品、取货数量等信息的记录。

进一步地，所述柜门包括与柜体铰接的框架和设置在框架内的亚克力板。

本发明的原理：首先本发明为一个储物仓和带有多个该储物仓的无人售货机，因为现有的无人售货机是横向放置货物并通过复杂的驱动机构将货物推出，不仅机构复杂造成整个设备体积较大，内部空间利用率较低，而且推动过程缓慢效率较低，当使用者投币付费之后，物品出来速度较慢，需要等待时间较长。为了克服上述问题，本装置利用货物自身重力来提供推动力，因为无人售货机内售卖的货物均具有一定的抗压能力，且一般质量较轻，故可以竖向堆放。特别是用来堆放内部填充有保护气体的货物，例如膨化食品或者瓶装水。而在仓体底部设有的计数器是一种电子设备，能够根据实际的接触或者阻挡光路的方式来判定取走的货物数量。因为仓体底部一侧面上设有开口C，而且仓体内的货物都是竖向堆叠放置，底部开口C处正好大于放入该仓体内的货物大小，使用者可直接将最底部的货物从开口C中取出。因为货物保持在底部位置时，会阻挡或者接触计数器，此时计数器处于待命状态；当从侧面取出底部的货物时，计数器会随着货物的落出而失去阻挡或者接触，此时从待命状态变为激发状态，此时进行一次计数。而当底层货物取出之后，上部的货物会向下运动从而再次将计数器转变为待命状态，如果再去一个货物便会进行第二次计数。这种方式不仅能够快速取走货物，而且不用使用者进行点选物品选取等复杂操作，也不用在柜体上设置按钮或者交互界面，使用者直接根据需求自主选取需要的货物。其中，所述的光电传感器是一种通过发射光形成开放式的光路并通过传感器接受光信号，而当凸出部往复阻挡其光路从而检测到光信号的变化，从而达到计数的效果。因为抽取货物到下层货物掉落只会使光电传感器的信号转变一次，从而复合计数要求，误差较低。所述的微动开关是靠接触实现计数，但其实质原理与光电传感器一致，故其只是一种等同替代方案。

而所述的柜体结构内设有多个仓室，从而能够容纳多个不同尺寸结构的储物仓。所述的仓体是一种长方体结构，而仓室形状与仓体一致但内部体积稍大于仓体，便于仓体在仓室内滑动。而所述的锁扣结构可以采用电磁锁结构，也可以采用机械结构的锁扣，但其设置位置需要设置在靠近每个仓室与后面空腔的连接处，且能够从空腔内操作其开闭。只有工作人员能够同时打开柜门和带锁检修门，并且通过从检修口进入将每个仓体对应的仓体电磁锁打开使得工作人员能够拉出对应的仓体补货或者检修。

使用步骤：首先使用者打开移动终端设备，扫描数字标识码，一般即为二维码，然后使用专门定制的app或者直接用微信公众号与远端服务器连接进行操作；使用者都会注册一个账户，或者通过支付软件授权登录，并签署支付协议，从而在完成交易之后可以通过远端服务器直接从支付软件账户中扣费。一旦确认登录并且确认取货时，远端服务器便会发送信号到对应的柜体中控制打开上锁的柜门，然后使用者根据需求去货物，对应不同的仓体内存放着不同的货物，可以在对应不同的仓体上设有标识提示货物种类，而使用者可以根据每个仓体开口C处底部的货物自行判断。一旦拿取货物，仓体内的计数器便记录取出货物的量，然后传送到远端服务器内进行存储计算。这个过程以使用者关闭柜门并自动落锁结束，如果使用者没有关闭柜门，则会一直处于计数状态。当柜门关闭时，远端服务器便开始结算并将实际的货物数量及总价信息发送到使用者手机上进行提示，而此时等待一段时间后便自动扣费。一旦使用者对取用货物的数量有异议，便可立即照相并将照片上传到远端服务器中进行备份，并提交错误报告，等待控制中心确认。

而本发明中在每个仓体内均设有一个光电传感器，但整个柜体内设有多个用来放置不同货物的仓体，故整个柜体后部设有的总控制电路板能够收集柜体内所有传感器发送过来的信号并将所有信号一并发送到远端服务器中进行处理，而具体的处理方法采用矩阵识别体系。在自由落仓的硬件结构设计之上，对每个仓体进行点位控制。从而每个仓体（点位）都有自己的独立的个体识别标识。在箱体内部，对箱体内每个仓体进行单独的点位识别编号及记录；在物理空间上，由多个箱子组成的网络化拓扑结构，对每个箱子进行单独的点位识别编号及记录；因此在空间上形成了点位矩阵，通过点位矩阵上的每个点，可以对仓体的状态变化（计数）进行记录，达到个体识别目的。也可以对矩阵中某一行或列进行调整，达到高效的无人售货网络维护及管理。综上所述，我们依托自由落仓及矩阵识别体系的构建，搭建出了一套低成本、高效的无人售货系统。具体的操作步骤为：

1．远端服务器，可根据系统需要，对所辖网络中所有（部分）柜体中的某点位，进行识别信息修改；

2．当箱体某点位发生取货，仓体经自由落体发生了计数事件，远端服务器通过矩阵架构可对该点位进行货品、取货数量等信息的记录。

值得说明的是，所述的二维码识别技术、光电传感器、微动开关和总控电路板均为现有技术，其具体结构和原理均为本领域技术人员所公知的技术手段，故在此不再赘述。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明结构简单占地面积较小，通过竖向堆叠放置货物，从而利用货物自身重力使其下降并自动驱动出货，减去了复杂的驱动装置的限制，从而简化结构，提高空间利用率，降低制造成本；

（2）本发明通过设有的光电计数器或者微动开关计数器能够实现货物自动下落计数的效果，使得使用者能够快速取用货物，并且计数方式高效，误差较低，运行稳定；

（3）本发明通过增设多个可抽拉的仓体结构，并且设有的锁扣结构能够便于工作人员快速向内填装货物，并且锁扣结构能够防止除工作人员外的其他使用者直接拉出仓体导致货物被盗的问题发生。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本发明的爆炸结构示意图；

图2为本发明的侧面结构示意图；

图3为本发明的计数器结构示意图。

其中：1—仓体，2—计数器，201—光电传感器，202—压板，3—柜体，4—柜门，5—总控电路板，6—滑轨。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

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；也可以是直接相连，也可以是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。

实施例1：

本实施例的一种自动落货的组合储物仓，包括矩形中空结构的仓体1，所述仓体1内竖向堆叠有货物，仓体1底部设有供单个货物落出的开口C，在开口C两侧面上切削掉部分结构形成取物槽结构，所述取物槽便于使用者将货物取出。而在货物落出时通过设置在仓体1内底部设有的计数器2进行计数。仓体1采用用金属板材剪切冲压和焊接工艺成型。仓体1规格按所售商品的外形尺寸及需重叠置放的数量设计。每个仓体1存放单一品种的货物，开口C尺寸与该仓体1待售商品规格相当且略有余量，便于商品取出和取出下层商品后上层同类商品在重力作用下自动落货补位。

本实施例的原理：首先这里对当个仓体1结构进行限定，所述的计数器2为电子设备，其电源线穿过仓体1内壁并向外延伸，当需要安装时只需将电源线连接在控制器上即可进行计数反馈。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，如图3所示，所述计数器2包括设置在仓体1底部的光电传感器201和具有弹性回复力的压板202，压板202在竖直方向上往复运动并使得设置在压板202底部的凸起部往复插入光电传感器201的凹槽内阻挡光路实现计数。这里对计数器2进行优化限定，其中所述的压板202是用来与货物接触并受压向下运动的结构，所述的弹性回复力即说明压板202具有弹性势能，通过弹簧或者弹性材质提供弹性回复力，从而使压板202在不受压的情况下能够迅速向上回弹并将光电传感器201激活。所述的光电传感器201是采用光电元件作为检测元件的传感器，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器201一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。所述的光源和光电元件均为凸起的结构，通过光源和光电元件形成一个凹槽，所述光学通路在凹槽内形成。而所述的凸起部能够插入凹槽内并将光路阻断，此时光电原件没有光线照射，即没有产生电信号。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述压板202一侧边与仓体1内壁铰接使得压板202可绕其铰接侧边转动，并在铰接部设有扭簧提供弹性回复力；在压板202所述凸起部为垂直于压板202的阻挡条。

实施例4：

一种自动落货的组合储物仓，如图1和图2所示，包括矩形中空结构的仓体1，所述仓体1内竖向堆叠有货物，仓体1底部设有供单个货物落出的开口C，在开口C两侧面上切削掉部分结构形成取物槽结构，所述取物槽便于使用者将货物取出。而在货物落出时通过设置在仓体1内底部设有的计数器2进行计数。所述计数器2为微动开关。

实施例5：

一种自动落货的多储物仓无人售货机，包括中空结构的柜体3，柜体3一侧设有开口A并在开口A上设有具有锁定功能的柜门4；柜体3内设有至少一个实施例1中所述的储物仓；柜体3内设有总控电路板5用来接受所有计数器2的检测信号，并通过设有的无线通信模块与远端的服务器连接进行反馈；柜体3上设有让移动终端设备与远端服务器连接的数字识别码，移动终端设备扫描数字识别码后开启柜门4到柜门4关闭完成计数并通过远端服务器扣费结算。各仓体1底部设置的光电传感器201，在组合成多仓体1的柜体3后，构成反映各仓体1不同商品信息的点位矩阵。取出商品时触发计数器2所给出的点位识别信号，经FPGA或基于arm核心的微控制器，转换为网络通信信号传输至远端服务器处理并与支付系统、商品信息系统实现智能化计价、付费、发送账单及后台管理等功能。基于动态矩阵识别技术，支撑用户自由取用的低成本智能计价、结算技术。

基于矩阵思路自动识别能力，在不使用市面上多数的物品唯一标识方法的前提下，采用对不同点位唯一标识的方法对物品进行独立识别管理。建立一套基于单点矩阵与多节点矩阵相结合的点位识别模式，将复杂的多个体（货物）的大数据量的识别技术，通过算法转换，结合多节点矩阵布局设计，实现自由取货记录体系，支撑自由取货需求。

实施例6：

本实施例是在上述实施例5的基础上，进一步地限定，所述柜体3内设有至少两个放置有仓体1的仓室，每个仓室下设置三节滑轨6，便于补货时轻松拉出。置于滑轨6上的仓体1可自由抽取出柜体3，便于对滑轨6及设置与仓体1的光电传感器201、压板202和线路进行维护。所述仓体1与滑轨6配合在仓室内滑动并通过底部设有的锁扣结构进行限位。柜体3在开口A相对一侧面上设有检修口并在检修口上面同样设有带锁检修门；柜体3内靠近检修口一侧设有用来放置总控电路板5的空腔，通过检修口可进行对总控电路板5的检修和对锁扣结构的操作。所述锁扣结构为仓体1电磁锁。所述仓室顶部设有用来照明的光感照明灯。而所述柜门4包括与柜体3铰接的框架和设置在框架内的亚克力板。

使用步骤：顾客使用移动终端扫描机身所设二维码，经系统对用户识别成功后，柜门4自动弹开，照明灯开启，系统进入选购状态。如该用户不能被识别或经识别该用户处于对系统欠费状态，则机箱无动作响应，后台系统将向该用户发送相应提示。顾客按柜体3内各仓体1陈列商品进行选择并从仓体1内取出所选商品的同时，置于该仓体1内的计数器2同时动作，给出电平信号，经仓体1内总控电路板5识别并转换该信号所对应的商品信息后发送至远端服务器。顾客取货后，处于该商品上部的同种商品利用自身重力下滑补位，计数器2自动复位，进入下次启动准备状态。顾客选购完成后，关闭柜门4，系统自动提示后台进行计价扣款并向顾客发送购物清单，完成该次购物。如扣款失败，则该次购物信息在系统后台挂起，并发送相应信息至用户进行提示。待该用户补缴欠费后，方可进行下次购物。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种自动落货的组合储物仓，包括中空结构的仓体（1），其特征在于：所述仓体（1）内竖向堆叠有货物并在仓体（1）底部设有供单个货物落出的开口C，在货物落出时通过设置在仓体（1）内底部设有的计数器（2）进行计数。

2.根据权利要求1所述的一种自动落货的组合储物仓，其特征在于：所述计数器（2）包括设置在仓体（1）底部的光电传感器（201）和具有弹性回复力的压板（202），压板（202）在竖直方向上往复运动并使得设置在压板（202）底部的凸起部往复插入光电传感器（201）的凹槽内阻挡光路实现计数。

3.根据权利要求2所述的一种自动落货的组合储物仓，其特征在于：所述压板（202）一侧边与仓体（1）内壁铰接使得压板（202）可绕其铰接侧边转动，并在铰接部设有扭簧提供弹性回复力；在压板（202）所述凸起部为垂直于压板（202）的阻挡条（203）。

4.根据权利要求1所述的自动落货的组合储物仓，其特征在于：所述计数器（2）为微动开关。

5.一种自动落货的多储物仓无人售货机，包括中空结构的柜体（3），柜体（3）一侧设有开口A并在开口A上设有具有锁定功能的柜门（5）；其特征在于：柜体（1）内设有至少一个权利要求1中所述的储物仓；柜体（3）内设有总控电路板（5）用来接受所有计数器（2）的检测信号，并通过设有的无线通信模块与远端的服务器连接进行反馈；柜体（3）上设有让移动终端设备与远端服务器连接的数字识别码，移动终端设备扫描数字识别码后开启柜门（4）到柜门（4）关闭完成计数并通过远端服务器扣费结算。

6.根据权利要求5所述的一种自动落货的多储物仓无人售货机，其特征在于：所述柜体（3）内设有至少两个放置有仓体（1）的仓室，仓室底部设有滑轨（6），所述仓体（1）与滑轨（6）配合在仓室内滑动并通过底部设有的锁扣结构进行限位。

7.根据权利要求5或6所述的一种自动落货的多储物仓无人售货机，其特征在于：所述柜体（3）在开口A相对一侧面上设有检修口并在检修口上面同样设有带锁检修门；柜体（3）内靠近检修口一侧设有用来放置总控电路板（5）的空腔，通过检修口可进行对总控电路板（5）的检修和对锁扣结构的操作。

8.根据权利要求5或6所述的一种自动落货的多储物仓无人售货机，其特征在于：所述锁扣结构为仓体电磁锁。

9.根据权利要求5或6所述的一种自动落货的多储物仓无人售货机，其特征在于：所述仓室顶部设有用来照明的光感照明灯；所述柜门（5）包括与柜体（3）铰接的框架和设置在框架内的亚克力板或玻璃板。

10.根据权利要求5或6所述的一种自动落货的多储物仓无人售货机，其特征在于：所述远端服务器内采用矩阵识别技术将每个柜体（3）传多个仓体（1）内的计数器（2）进行编号，通过接受每个仓体（1）的计数信息并进行货品、取货数量等信息的记录。