CN108074337A - 自动售卖机的商品储存机构以及该商品储存机构的待出货物感应装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动售卖机领域，公开一种自动售卖机的商品储存机构以及该商品储存机构的待出货物感应装置，该待出货物感应装置设置于所述商品储存机构储物槽的货物出口附近，其包括出货感应部，该出货感应部通过受到货物的挤压而产生偏移，进而触使位于货物出口附近的传感器E感知货物到达待出货位置。本发明配合商品储存机构中储物槽的货物出口设计了一种待出货物感应装置，当货物移动至待出货位置时，会推动出货感应部，使其发生偏移，触使传感器E感知到货物已到达待出货位置，以确使下一步的出货动作可以执行。

Description

自动售卖机的商品储存机构以及该商品储存机构的待出货物 感应装置

技术领域

本发明涉及自动售卖机领域，尤其涉及自动售卖机商品储存机构中用于感知货物到达待出货位置的感应装置。

背景技术

自动售卖机因不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易的优点得到广泛应用。现有的自动售卖机具有多种商品储存机构，可分为螺旋弹簧式货道、履带式货道、蛇形货道、竖直货道。

其中，螺旋弹簧式货道和履带式货道是一种将商品在水平方向上直线排列的储存机构，并通过由电机驱动的螺旋弹簧或履带将商品逐一送至出货口。蛇形货道和竖直货道是一种将商品在竖直方向上呈蛇形或直线排列的储存机构，并依靠重力使商品逐一下落至出货口。

上述商品储存机构的特点是将商品沿单一方向进行排列，但是这种排列方式的空间利用率较低，导致储存机构在水平或竖直方向上尺寸过大，不利于应用在自主移动式售货机器人上。而且，螺旋弹簧和履带式货道可靠性较差，在送货过程中易发生卡货现象。而重力下落式机构导致自动售卖机出货口位置较低，需要弯腰取货，消费体验较差。因此，有必要对现有自动售卖机的商品储存机构及其内部结构进行改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动售卖机中商品储存机构的待出货物感应装置，用于感知货物是否到达待出货位置，以保证出货的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：自动售卖机中商品储存机构的待出货物感应装置，该待出货物感应装置设置于所述商品储存机构储物槽的货物出口附近，其包括出货感应部，该出货感应部通过受到货物的挤压而产生偏移，进而触使位于货物出口附近的传感器E感知货物到达待出货位置。

进一步的，还包括侧板，该侧板位于所述货物出口的一侧、储物槽的端部，侧板上设置有所述的传感器E。

进一步的，所述的出货感应部呈板状，所述的传感器E为红外对射传感器，对应该红外对射传感器，在出货感应部上设置有挡片；所述出货感应部的一端铰接于所述的侧板上，出货感应部与侧板之间设置有弹簧；不受货物挤压时，出货感应部在所述弹簧的作用下相对于所述的侧板倾斜，受货物挤压时，出货感应部向侧板一侧翻转并且当货物到达待出货位置时，通过所述的挡片触使所述的传感器E使其感知货物的位置状态，即货物已达到待出货位置的状态。

上述待出货物感应装置的有益效果是：本发明配合商品储存机构中储物槽的货物出口设计了一种待出货物感应装置，当货物移动至待出货位置时，会推动出货感应部，使出货感应部上的挡片阻断侧板上红外对射传感器的红外波，从而感知货物已到达待出货位置，以确使下一步的出货动作可以执行。

根据上述技术方案，本发明还提供了一种自动售卖机的商品储存机构，该商品储存机构设置有上述的待出货物感应装置。

附图说明

图1是本发明中自动售卖机的商品储存机构的结构示意图；

图2是图1中承载盘及货物推动装置的结构示意图；

图3是本发明中待出货物感应装置的结构示意图；

图4是本发明中货物出口的开闭装置的结构示意图，其中，货物出口处于关闭状态；

图5是图4中货物出口处于打开状态时的结构示意图；

图6是本发明中出货装置的结构示意图，此图显示的是出货装置的底部，其中，推杆处于缩回状态；

图7是图6中推杆处于伸出状态时的结构示意图；

图8是本发明中翻板翻起时的状态图；

图9是本发明的商品储存机构处于出货准备状态时的示意图；

图10是本发明的商品储存机构初始化时，货物推动装置反向收回至起始位置时的示意图；

图11是图10的状态之后，承载盘正向转动时的示意图；

图12是本发明的商品储存机构出货时，出货感应部感应到货物时的状态图；

图13是图12的状态之后，电机反转一固定角度后，处于出货准备时的状态图；

图14是图13的状态之后，货物出口打开时的状态图；

图15是图14的状态之后，推杆将货物推至货物出口以外时的状态图；

图中标记为：1-储物槽，2-货物出口，3-承载盘，4-驱动装置A，5-货物，6-货物推动装置，7-出货装置，8-货物出口的开闭装置，9-待出货物感应装置，10-翻板，11-隔板，12-传感器F,31-转轴，32-凹槽，41-电机A，61-安装部，62-推动部，63-衔接部，64-第一杆，65-第二杆，66-感应片，67-微动开关，68-触头，71-推杆，72-驱动装置B，81-出货档杆，82-驱动装置C，83-磁铁B，84-传感器C，85-传感器D，91-侧板，92-出货感应部，93－传感器E，94-挡片，721-转轮，722-同步带，723-滑块,724-磁铁A，725-传感器A，726-传感器B，811-齿条，821-电机C，822-齿轮B，101-弧形渐变结构，102-翻板主体部分。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图15，本发明提供了一种自动售卖机的商品储存机构。如图1所示，所述的商品储存机构包括储物槽1、货物出口2、承载盘3、货物推动装置6、出货装置7、货物出口的开闭装置8以及待出货物感应装置9。

其中，所述的储物槽1在平面上呈螺旋形布置，螺旋形的储物槽1通过隔板11分隔成多层。所述的货物出口2与所述的储物槽1连通，优选地，货物出口2位于螺旋形储物槽1的最末端，当然，该货物出口2也可位于储物槽1的一旁并与储物槽1连通，能导出移动到位的货物5即可。所述的承载盘3位于所述储物槽1的下方，也即承载盘3为所述储物槽1的底板，用于承载储物槽1中的货物5，承载盘3可由驱动装置A 4驱动旋转，承载盘3与隔板9之间具有间隙，以防止承载盘3旋转时与隔板9摩擦，同时，该间隙应尽量小，以避免卡住货物。当承载盘3持续向图中的顺时针反向旋转时，可带动预先放置在承载盘3上、储物槽1内的货物5向货物出口2方向移动，优选地，承载盘3大致为圆形，且能覆盖整个储物槽1，当然，承载盘3也可为其他形状，能覆盖住整个储物槽1且在需要送出货物时，能起到带动承载盘3上的货物5向货物出口2的方向移动即可。

优选地，所述的承载盘3旋转时绕一转轴31自转，该转轴31位于承载盘3的中央且对应布置在所述储物槽1螺旋形起点的附近。由此，储物槽1的中心与承载盘3的旋转中心大致重合，货物5在储物槽1中由内向外螺旋移动时，只需保证承载盘3的转速恒定，即可保证货物移动时的角速度大致恒定，可防止出现移动速度时快时慢的现象。

另外，所述的驱动装置A 4包括电机A 41和齿轮A 42，该电机A 41安装于储物槽1和承载盘3的附近，电机A 41的输出轴固定有所述的齿轮A 42，该齿轮A 42通过与承载盘3周面上的齿圈配合来驱动承载盘3旋转。

基于上述商品储存机构的结构，为了使得货物被推动的效果较好，本发明所设计的货物推动装置6需具有如下特性：货物推动装置6能随所述的承载盘3同步旋转且可相对于承载盘3的径向方向自由移动，货物推动装置6的至少一个点或线或面能与储物槽1中的货物5接触，且在承载盘3旋转时，货物推动装置6可藉由接触处向货物5施加作用力。

基于上述特性的需要，预先在所述承载盘3的径向方向设置有凹槽32。

所述的货物推动装置6具体如下：

如图1和图2所示，货物推动装置6为连杆式结构，其包括安装部61、推动部62和衔接部63。所述的安装部61位于所述储物槽1内，其两侧受储物槽1的隔板11限位，安装部61的底部嵌入于所述的凹槽32内，且安装部61可沿该凹槽32自由移动；所述的推动部62用于推动储物槽1内的货物5，其与货物相作用的面为弧形面，该推动部62位于货物推动装置6的最前方，即位于离货物出口2较近的一方，推动部62的两侧也受储物槽1的隔板11限位；所述的衔接部63位于安装部61和推动部62之间，衔接部63同样受所述储物槽1的隔板11限位，衔接部63通过第一杆64与安装部61活动连接，通过第二杆65与推动部62活动连接。需注意，安装部61、推动部62以及衔接部63的大小应与储物槽1的宽度相匹配，最好是略小于储物槽1的宽度，以使其能卡在储物槽1两侧的隔板11之间且能沿储物槽1的螺旋方向自由移动。另外，本实施方式中优选将安装部61、推动部62以及衔接部63的外轮廓设计为弧形，以使这三者在储物槽1内移动时，转向更自由。

优选地，所述的推动部62与货物相作用的一侧设置有感应片66，配合该感应片66在推动部62内设有微动开关67，其中，感应片66的一端铰接在推动部62的内部，另一端为自由端。在常态下，感应片66处于释放状态，即自由端相对于推动部62前端的弧形面向外突出，受压后，感应片66会缩回至与该弧形面大致齐平的位置，同时触碰所述的微动开关67使其产生闭合信号。

优选地，为了检测货物推动装置6的起始位置，所述安装部61的尾部设置有触头68，对应该触头68在储物槽1最内侧起始处的横隔板上设置有一传感器F 12。可选地，所述的触头68为磁钢，所述的传感器F 12为霍尔传感器。

所述的待出货物感应装置9具体如下：

如图3所示，待出货物感应装置9包括侧板91和出货感应部92。所述的侧板91位于所述货物出口2的一侧、储物槽1的最外端，侧板91上设置有传感器E 93；所述的出货感应部92通过受到货物的挤压而产生偏移，进而触使所述的传感器E 9３感知到货物已到达待出货位置。

优选地，所述的出货感应部92呈板状，所述的传感器E 93为红外对射传感器，对应该红外对射传感器，在出货感应部92上设置有挡片94；出货感应部92的底端铰接于所述的侧板91上，顶端为自由端，在两者的铰接处设置有弹簧（图中未示出）；不受货物挤压时，出货感应部92在所述弹簧的作用下相对于所述的侧板91倾斜一定角度，受货物挤压时，出货感应部92会向侧板91一侧翻转并且当货物到达待出货位置时，通过所述的挡片94阻断所述红外对射传感器的红外波，使得该传感器感知到货物已达到待出货位置。

当然，所述的出货感应部92并不限于上述的板状结构，其也可以是杆状结构等；出货感应部92与侧板91的位置关系也不限于上述的铰接，其也可以是间隔设置且出货感应部92可相对于侧板91弹性往复移动等等。

所述货物出口的开闭装置8具体如下：

如图4和图5所示，货物出口的开闭装置8包括出货档杆81和驱动装置C 82。所述的驱动装置C 82包括电机C 821和由该电机C 821驱动的齿轮B 822，所述出货档杆81的侧面设置有与所述齿轮B822相啮合的齿条811，通过齿轮B 822与齿条811的啮合，电机C 821能驱动所述的出货档杆81移动，使其打开或关闭所述的货物出口2。为了控制出货档杆81移动的极限位，在出货档杆81上设置有磁铁B 83，在出货档杆81的上方对应该磁铁B 83设置有传感器C 84和传感器D 85，传感器C 84和传感器D 85均为霍尔传感器，其中，传感器C 84用于感知出货档杆81打开状态的极限位，传感器D 85用于感知出货档杆81关闭状态的极限位。由此，通过电机C 821的正反转便能驱动出货档杆81在打开极限位和关闭极限位之间来回移动。

当然，上述货物出口的开闭装置8也可替换为其他常规结构，例如可开闭的门板等。

所述的出货装置7具体如下：

如图6和图7所示，出货装置7设置于所述储物槽1的末端处，其包括推杆71和驱动装置B72。所述的推杆71具有缩回和伸出两个状态，其中，缩回状态时，推杆71的端头缩回至储物槽1的隔板11附近，以便货物能移动至待出货位置，伸出状态则用于将待出货的货物推送至货物出口2以外；所述的驱动装置B 72用于驱动所述的推杆71，使其处于缩回状态或伸出状态。

优选地，所述的驱动装置B 72包括电机B（图中未示出）、转轮721、同步带722和滑块723；所述的转轮721为两个，其中一转轮为主动轮，由所述的电机B驱动，另一转轮为从动轮，在两个转轮之间套有所述的同步带722，该同步带722的其中一边固定有所述的滑块723，该滑块723与所述的推杆71固定连接。另外，为了控制推杆71缩回或伸出的极限位，在滑块723上设置有磁铁A 724，在滑块723移动的路径的两端对应磁铁A 724设置有传感器A725和传感器B 726，传感器A 725和传感器B 726均为霍尔传感器，其中，传感器A 725用于感知所述推杆71缩回的极限位，传感器B 726用于感知所述推杆71伸出的极限位。由此，通过电机B的正反转便能驱动推杆71在缩回极限位和伸出极限位之间来回移动。

当然，所述的推杆71也可替换为其他常规结构，例如推板等。

为了适应不同直径的货物，以使其出货顺畅，本发明设计了出货防卡货装置，如图8所示，该出货防卡货装置设置于货物出口2附近且位于该货物出口2前端的储物槽1处，其包括一翻板10，该翻板10铰接于所述储物槽1侧边的隔板11上，翻板10由弧形渐变结构101和翻板主体部分102构成，弧形渐变结构101设置在出货时货物进入翻板10的一侧，其用于将货物导入后续的翻板主体部分102，翻板主体部分102的外缘呈直线结构，该直线结构与翻板10对向侧的隔板11相平行。由此，翻板10可以通过翻转不同的角度来调节翻板10外缘与翻板10对向侧的隔板11之间的间距，注，该间距是指横向间距。由于该间距可调，因此根据不同外径大小的货物，可适配相应的间距，使该间距与货物的外径相当，从而可以限制货物只能呈线性排列依次前行至货物出口2，避免了出现因排列错乱而卡死的现象。优选地，所述的翻板10设置于远离货物出口2的储物槽隔板11上。可选地，在翻板10与隔板11的铰接处设置有弹簧结构（图中未示出）和限位结构（图中未示出），在常态下，由于该弹簧结构和限位结构的作用，翻板10与隔板11保持垂直，即处于水平状态。当放入的货物，其外径大于翻板10在常态下与对向隔板11之间的间距时，可手动翻起翻板10再补入货物，使翻板10压靠在货物的外壁上，由此便可限制货物此段路径上仅能呈线性排列；当放入的货物，其外径不大于翻板10在常态下与对向隔板11之间的间距时，货物的线性排列由水平的翻板10与对向的隔板11之间的间距来限制，因此，在设计时，可依据预贩卖的所有货物中外径最小的货物确定水平的翻板10与对向隔板11之间的间距，使该间距略大于最小货物的外径为最佳。

本商品储存机构的工作流程如下：

初始化流程：

假设本结构初始状态如图9所示，结构初始化时，电机A 41驱动承载盘3反向转动，即图中逆时针方向，连杆式货物推动装置6在储物槽1内螺旋收回，直至图10状态，注，图10中最外侧的两个货物5由于未处于承载盘3上方，因此并不会和其他货物5一样随承载盘3收回，直至收回到传感器F 12感应到磁钢触头68的磁场时，电机A 41作出停止反应。短暂延时之后，电机A 41驱动承载盘3正向转动，即图中顺时针方向，承载盘3上的货物5由于承载盘3对其底部的摩擦力，将货物5向货物出口2方向移动，如图11所示，由于螺旋形储物槽1内约束半径的变化，货物向货物出口2移动时，两两之间会产生间隙，此时，货物推动装置6的推动部62前端的感应片66变为释放状态，微动开关67产生断开信号，电机A 41继续驱动承载盘3正向转动，直至所述的出货感应部92被压下（如，货物由图13的状态移动至图12的状态），所述挡片94挡住传感器E 93的对射红外波，产生闭合信号（参见图3），同时，所述推动部62前端的感应片66变为压紧状态，微动开关67产生闭合信号，随即电机A 41停止转动，然后再反转一固定角度，使货物5不会过于挤紧，相互之间摩擦力不会过大。完成上述初始化后，商品储存机构即处于出货准备状态，其结构状态图如图9所示。

出货流程：

接受到出货命令时，电机A 41继续驱动承载盘3正向转动，直至板状的出货感应部92被压下，如图12所示，挡片94挡住传感器E 93的对射红外波（参见图3），产生闭合信号，同时，推动部62前端感应片66变为压紧状态，微动开关67产生闭合信号。随即电机A 41停止转动，然后再反转一固定角度，使货品不会过于挤紧，相互之间摩擦力不会过大，此时达到出货准备状态，如图13所示。之后，电机C 821带动出货档杆81收回，至传感器C 84检测到磁铁B 83的磁场时停止，货物出口2打开，参见图5或图14。随后，电机B（图中未示出）驱动同步带722带动滑块723和推杆71将货物推出，至传感器B 726检测到磁铁A 724的磁场时停止，参见图7和图15，此时货物位于货物出口2以外。稍作延迟，电机B驱动同步带722带动滑块723和推杆71收回，至传感器A 725检测到磁铁A 724的磁场时停止，参见图6。之后，电机C 821带动出货档杆81伸出，至传感器D 85检测到磁铁B 83的磁场时停止，货物出口2关闭，参见图4。由此，一次完整的出货流程结束。

另外，补货时，将所述的侧板91及出货感应部92水平翻转开，即可向储物槽1内推入新的待售货物。当补入的货物，其直径大于水平的翻板10与对向隔板11之间的间距时，需手动翻起翻板10，使翻板10压靠在货物的外壁上，以限制货物5在此段路径上呈线性排列，参见图8。

本发明中，螺旋形的储物槽1一方面提高了商品储存机构的空间利用率，另一方面，在承载盘3的配合下，货物8送出时不会出现卡货的现象，提高了商品储存机构的稳定性，因此，本发明的商品储存机构便于应用在体积较小的自主移动式售货机器人上。

Claims (4)

1.自动售卖机中商品储存机构的待出货物感应装置，其特征在于，该待出货物感应装置设置于所述商品储存机构储物槽（1）的货物出口（2）附近，其包括出货感应部（92），该出货感应部（92）通过受到货物的挤压而产生偏移，进而触使位于货物出口（2）附近的传感器E（93）感知货物到达待出货位置。

2.根据权利要求1所述的自动售卖机中商品储存机构的待出货物感应装置，其特征在于，还包括侧板（91），该侧板（91）位于所述货物出口（2）的一侧、储物槽（1）的端部，侧板（91）上设置有所述的传感器E（93）。

3.根据权利要求2所述的自动售卖机中商品储存机构的待出货物感应装置，其特征在于，所述的出货感应部（92）呈板状，所述的传感器E（91）为红外对射传感器，对应该红外对射传感器，在出货感应部（92）上设置有挡片（94）；所述出货感应部（92）的一端铰接于所述的侧板（91）上，出货感应部（92）与侧板（91）之间设置有弹簧；不受货物挤压时，出货感应部（92）在所述弹簧的作用下相对于所述的侧板（91）倾斜，受货物挤压时，出货感应部（92）向侧板（91）一侧翻转并且当货物到达待出货位置时，通过所述的挡片（94）触使所述的传感器E（91）使其感知货物的位置状态。

4.自动售卖机的商品储存机构，其特征在于，该商品储存机构设置有权利要求1-3中任意一项所述的待出货物感应装置。