CN109147171A - 一种半开放导轨式智能售货系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人售货技术领域。目的在于提供一种半开放导轨式智能售货系统。本发明所采用的技术方案是：一种半开放导轨式智能售货系统，包括货架，所述货架包括安装板和至少一个设置在安装板底部的商品储存单元；所述商品储存单元包括用于挂设商品瓶体的导轨，所述导轨与安装板之间构成瓶颈容纳腔，导轨的前端构成取出口；所述导轨的前端靠近取出口处设置有商品存取控制组件和商品检测组件，所述商品存取控制组件在中控模块的控制下能够实现在单向取出商品瓶体、单向放入商品瓶体和双向存取商品瓶体三种状态下的切换。本发明具有结构简单、成本低、节约能源、易部署的特点，同时提升了购物体验、解决了商品防盗的难题。

Description

一种半开放导轨式智能售货系统

技术领域

本发明涉及无人售货技术领域，具体涉及一种半开放导轨式智能售货系统。

背景技术

自动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，又被称为24小时营业的微型超市。自动售货机在20世纪70年代自日本和欧美发展起来。在日本，70％的罐装饮料是通过自动售货机售出的。全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。

随着网络支付的流行，无人货架开始出现。常规的无人货架技术上很简单，在货架上贴一个支付二维码，货架可以是冰箱、冰柜等，放一些日常饮料、点心、小吃等商品，无人货架以不上锁为主，这种方式没有店面，占地面积小(1平方米以内)，无人值守，消费者用户自行取货+扫码付款，消费支付全凭自觉，一般其受众主要瞄准的是“办公室经济”。

近两年，无人超市也开始出现，无人超市内的商品全部贴有RFID标签，消费者用户选择商品后走出结算通道，结算通道有RFID自动设备识别结账。这种方式也存在巨大的问题，部分消费者会将商品上的RFID标签撕下，从而逃避结算，造成巨大的损失。同时，单个RFID标签的成本也高，一般在0.3元左右，而且只能满足一次性的使用。

综上所述，现有的自动售货机器、系统均存在一定的问题：自动售货机存在机械结构复杂，成本高，不能一次选购多样商品，不直观的问题。无人货架存在开放式不防盗的问题。无人超市存在高运营成本问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半开放导轨式智能售货系统，具有结构简单、成本低、节约能源、易部署的特点，同时提升了购物体验、解决了商品防盗的难题。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种半开放导轨式智能售货系统，包括货架，所述货架包括安装板和至少一个设置在安装板底部的商品储存单元；所述商品储存单元包括用于挂设商品瓶体的导轨，所述导轨与安装板之间构成瓶颈容纳腔，导轨的前端构成取出口；

所述导轨的前端靠近取出口处设置有商品存取控制组件和商品检测组件，所述商品存取控制组件在中控模块的控制下能够实现在单向取出商品瓶体、单向放入商品瓶体和双向存取商品瓶体三种状态下的切换；所述商品检测组件能够对进出导轨的商品瓶体数量进行检测并回传至中控模块；所述中控模块通过互联网模块与云端服务器通讯连接，中控模块由电源模块供电。

优选的，所述商品存取控制组件包括摆动销和设置在摆动销前后两侧的限位板；所述摆动销的上端与货架铰接且能够沿导轨的前后方向摆动，所述限位板在驱动件的驱动下能够沿导轨的长度方向远离或靠近摆动销，以实现对摆动销摆动方向的限制。

优选的，所述摆动销的上部设置有呈凸轮状的抵挡部，所述限位板呈L形，所述驱动件为电磁推杆或电机推杆，所述驱动件受控于中控模块。

优选的，所述商品检测组件包括固定设置在摆动销前侧和后侧的两个商品检测传感器，所述商品检测传感器为3D飞行时传感器、红外线传感器、涡流传感器、微动开关、旋转编码开关、磁控开关中的任意一种或两种，商品检测传感器与中控模块电性连接。

优选的，还包括自组网式蓝牙模块，所述自组网式蓝牙模块与中控模块电性连接。

优选的，所述导轨的取出口上方设置有显示屏，所述显示屏与中控模块电性连接；显示屏为ePaer电子纸显示屏、赛伦纸显示屏、OLED显示屏、TFF显示屏中的任意一种。

优选的，所述导轨后端的货架上还设置有温度传感器，所述温度传感器与中控模块通讯连接。

优选的，所述商品储存单元还包括多组沿导轨长度方向均匀分布的挂件组，每组挂件组均由两个对向布置的L形的承载板构成，所述承载板L形的一边与安装板固接、另一边上设置有沿导轨左右方向延伸的条形孔；所述导轨包括两根并排布置的条板，两根条板分别安装在两侧的承载板上，所述条板的底部对应设置有多根与承载板上的条形孔相配合的螺柱，所述螺柱穿过条形孔并通过螺母锁紧。

优选的，还包括由塑料制成的瓶颈适配环，所述瓶颈适配环套设在商品瓶体的瓶颈上；瓶颈适配环内缘均匀设置有若干锯齿，所述锯齿斜向上延伸。

优选的，所述电源模块为蓄电池。

本发明的有益效果集中体现在：

1、本发明利用半开放导轨式设计，避免使用复杂的机械结构，结构简单、制造成本低。

2、消费者可以一次购买多种商品，提高购物效率，也可以触碰到商品，提升购物体验。

3、采用商品存取控制组件对商品的取出、存放进行限制，避免了货损和商品的安全问题。

4、采用商品检测组件对商品的数量和品种进行识别，可以精确识别消费者购买的商品，实时远程监控货物数量，及时补货。

5、能够实时更新价格等信息，摆脱了手动更换纸质价格标签的状况，实现了APP与货架之间的信息一致。

6、结构紧凑、精巧，布置灵活，能够适应各种不同的应用场所。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为商品储存单元的内部结构示意图；

图3为本发明的电路原理图；

图4为摆动销的安装示意图；

图5为承载板的安装示意图；

图6为瓶颈适配环的结构示意图；

图7为一种带瓶颈的外包装的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施例，都属于本发明所保护的范围。

如图1-6所示一种半开放导轨式智能售货系统，包括货架，所述货架包括安装板1和至少一个设置在安装板1底部的商品储存单元2。所述商品储存单元2用于对商品进行储存，如图1所示，共设置有6个商品储存单元2，当然，也可以根据实际需要设计更多或更少，一般一个商品储存单元2放置一个种类的商品，如：牛奶1个、汽水1个、果汁1个等。

所述商品储存单元2包括用于挂设商品瓶体的导轨3，所述导轨3与安装板1之间构成瓶颈容纳腔，导轨3的前端构成取出口4，商品从取出口4进行取放。商品储存单元2可以直接用于挂放带有瓶颈或类似瓶颈结构的商品，如：瓶装牛奶、瓶装汽水、瓶装果汁等。一般的导轨3就是由两根并排固定设置的条板15构成，商品瓶颈卡设在两个条板15之间。

为了适应各种不同瓶颈的商品，本发明的导轨3最好设置为距离可以调节的导轨3。如图5所示，所述商品储存单元2还包括多组沿导轨3长度方向均匀分布的挂件组，挂件组用于对导轨3进行安装，一般挂件组的数量为3组，3组挂件组分别位于导轨3的前段、中段和后段。每组挂件组均由两个对向布置的L形的承载板13构成，所述承载板13L形的一边与安装板1固接、另一边上设置有沿导轨3左右方向延伸的条形孔14。所述导轨3包括两根并排布置的条板15，两根条板15分别安装在两侧的承载板13上，所述条板15的底部对应设置有多根与承载板13上的条形孔14相配合的螺柱16，所述螺柱16穿过条形孔14并通过螺母17锁紧。这样一来，拧松螺母17后，即可沿横向调整条板15，改变两根条板15之间的间隙，从而适应各种不同的商品。当然，为了防止非法人员从外部拧松螺母17，本发明还可以在货架的底部设置护板，护板上锁，取下护板才能对导轨3进行调节。

当然，以上只是构成导轨3可调节的其中一种方式，采用其他具有同样功能的结构也是可行的。例如：通过螺钉和移动滑块进行导轨3宽度的调整，也就是导轨3的两根条板15上设置移动滑块，移动滑块可在安装板1上沿左右方向进行滑动，利用螺钉实现对移动滑块的锁定即可。这样，本发明的商品储存单元2就可以根据商品瓶颈的大小不同，以尽可能满足各种不同瓶颈尺寸的商品。当然，由于部分商品无瓶颈，为了进一步提高本发明的通用性，更好的做法是对无瓶颈的商品，可以配以带瓶颈装结构的外包装或通过瓶颈适配环18进行适配。采用带瓶颈结构的外包装的方式也就是可以将商品放置在有瓶颈的包装袋、包装盒等内部进行销售，如图7所示，商品为香蕉，放置在一个塑料袋内，塑料袋的顶部设置瓶颈。

采用瓶颈适配环18的方式也就是说，还包括由塑料制成的瓶颈适配环18，瓶颈适配环18可根据商品的具体状况制作出各种不同的规格。使用时，所述瓶颈适配环18套设在商品瓶体的瓶颈上，瓶颈适配环18内缘均匀设置有若干锯齿19，所述锯齿19斜向上延伸。锯齿19的设置一方面不影响瓶颈适配环18的正常套入，同时，在套入后又能避免瓶颈适配环18脱出，保证商品放置在导轨3上的稳定性。

本发明所述导轨3的前端靠近取出口4处设置有商品存取控制组件5和商品检测组件6，所述商品存取控制组件5在中控模块的控制下能够实现在单向取出商品瓶体、单向放入商品瓶体和双向存取商品瓶体三种状态下的切换。也就是说商品存取控制组件5用于控制商品在导轨3上的进出，可以实现只向导轨3上放入商品、只从导轨3上取出商品、既能取出又能放入从而在导轨3上调整商品的功能。

本发明的商品存取控制组件5的具体结构较多，例如：如图4所示，所述商品存取控制组件5包括摆动销7和设置在摆动销7前后两侧的限位板8。所述摆动销7的上端与货架铰接且能够沿导轨3的前后方向摆动，所述导轨3的前后方向也就是如图2中的左右方向。所述限位板8在驱动件9的驱动下能够沿导轨3的长度方向远离或靠近摆动销7，以实现对摆动销7摆动方向的限制。如图4所示，当左侧的限位板8靠近摆动销7，右侧的限位板8远离摆动销7时，摆动销7只能向右侧摆动，实现放入商品；相反，当右侧的限位板8靠近摆动销7，左侧的限位板8远离摆动销7时，摆动销7只能向左侧摆动，实现取出商品；当两个限位板8同时远离摆动销7时，摆动销7可在两侧摆动，从而便于调整商品；而两个限位板8同时靠近摆动销7时，摆动销7无法进行摆动，实现了对商品储存单元2的上锁。为了提高稳定性，所述摆动销7的上部设置有呈凸轮状的抵挡部10，所述限位板8呈L形，所述驱动件9为电磁推杆或电机推杆，所述驱动件9受控于中控模块，当然，所述驱动件9还可以时线性电机、电动推杆等。

本发明所述商品检测组件6能够对进出导轨3的商品瓶体数量进行检测并回传至中控模块。商品检测组件6用于识别商品的取出和放入(上架)。当从商品储存单元2取出商品或向商品储存单元2放入商品时，中控模块计算商品的类型和数量信息，所述中控模块通过互联网模块与云端服务器通讯连接，存取信息通过互联网模块发送到云端服务器11。中控模块由电源模块供电，所述的电源模块可以是蓄电池、外接电源等，其中，最好是半开放导轨式智能售货系统采用低功耗设计，采用可充电电池，也就是蓄电池提供不间断电源方便部署。所述互联网模块可以包括WIFI网络模块、LoRa网络模块、3G/4G/5G网络模块中的一种或多种。

所述商品检测组件6一般就是一个安装在商品存取控制组件5附近的商品检测传感器61，商品检测传感器61为3D飞行时传感器、红外线传感器、涡流传感器、微动开关、旋转编码开关、磁控开关中的任意一种，商品检测传感器61与中控模块电性连接。为了提高本发明商品检测组件6检测的稳定性，所述商品检测组件6包括固定设置在摆动销7前侧和后侧的两个商品检测传感器61，两个商品检测传感器61均触发则标示取出或放入一个商品，单独一个触发则判定为无效。两个商品检测传感器61可选择同样的传感器，也可以选择不同的两种。

为了实时显示出商品状态、价格等信息，本发明所述导轨3的取出口4上方设置有显示屏11，所述显示屏11与中控模块电性连接。显示屏11为ePaer电子纸显示屏11、赛伦纸显示屏11、OLED显示屏11、TFF显示屏11中的任意一种。也就是说本发明每隔商品储存单元2的前端均设置有一个显示屏11，用于显示对应的商品储存单元2内的商品信息。云端服务器通过互联网模块传输所需显示信息至中控模块，中控模块向显示屏11更新显示信息，包括品名、价格，产地，生产日期，促销等信息。

另外，本发明还包括自组网式蓝牙模块，所述自组网式蓝牙模块与中控模块电性连接。蓝牙模块具有自组网能力，可以相互可靠、安全的彼此通信，传输信息，在同一地点部署多套半开放导轨式智能售货系统时，同一地点只需其中一套半开放导轨式智能售货系统配置互联网模块，即可完成其它半开放导轨式智能售货系统与云端服务器间的通信连接，可降低整体成本。

为了便于对商品储存单元2的商品的储存温度进行检测，所述导轨3后端的货架上还设置有温度传感器12，所述温度传感器12与中控模块通讯连接。云端服务器实时监控并存储半开放导轨式智能售货系统所处的环境温度，特别适合冷饮，生鲜的售卖场景。当环境温度超过设定阈值，温度传感器12会自动进行报警，通知运营人员温度异常，需及时处理，避免商品出现问题。消费者用户或运营人员也可以调看历史温度数据(可视化曲线)，更放心消费或更好地提升服务水平。

本发明消费者用户购买商品操作流程为：

S1消费者用户的移动端(手机、IPAD等)APP通过扫描二维码或者检测蓝牙模块的无线信标；

S2云端服务器收到消费者用户开锁请求；

S3经验证后，中控模块开启商品存取控制组件单向取出功能，消费者用户只能取出商品；

S4消费者用户从商品储存单元取出商品，通过商品检测组件，对取出商品种类和数量进行检测和统计；

S5中控模块计算消费者用户购买的商品和数量，通过互联网模块上传到云端服务器；

S6消费者用户在移动端APP上可以看到购买商品的信息、付款、完成交易；

S7中控模块输出命令，锁定商品存取控制组件；

S8通过云端服务器大数据计算，对消费者用户购物行为模式，进行分析。

本发明运营人员操作流程：

S1运营人员移动端APP通过扫描二维码或者检测蓝牙模块的无线信标；

S2云端服务器收到运营人员开锁请求；

S3经验证后，中控模块开启商品存取控制组件双向存取功能，运营人员可以整理和放入商品；

S4运营人员整理商品储存单元的商品，通过商品检测组件，对整理的商品种类和数量进行检测；

S5中控模块计算运营人员放入的商品和数量，通过互联网模块上传到云端服务器；

S6运营人员在APP上完成货物整理和统计，完成上货操作；

S7中控模块输出命令，锁定商品存取控制组件；

S8通过云端服务器大数据计算，对运营人员进行监督，避免货损。

最后，为了便于消费者取出商品，如图2所示，本发明商品储存单元2的内部还设置有导向弹片20，所述导向弹片20沿导轨3的长度方向设置在导轨3的上方，且其后端斜向上翘起，

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：包括货架，所述货架包括安装板(1)和至少一个设置在安装板(1)底部的商品储存单元(2)；所述商品储存单元(2)包括用于挂设商品瓶体的导轨(3)，所述导轨(3)与安装板(1)之间构成瓶颈容纳腔，导轨(3)的前端构成取出口(4)；

所述导轨(3)的前端靠近取出口(4)处设置有商品存取控制组件(5)和商品检测组件(6)，所述商品存取控制组件(5)在中控模块的控制下能够实现在单向取出商品瓶体、单向放入商品瓶体和双向存取商品瓶体三种状态下的切换；所述商品检测组件(6)能够对进出导轨(3)的商品瓶体数量进行检测并回传至中控模块；所述中控模块通过互联网模块与云端服务器通讯连接，中控模块由电源模块供电。

2.根据权利要求1所述的半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：所述商品存取控制组件(5)包括摆动销(7)和设置在摆动销(7)前后两侧的限位板(8)；所述摆动销(7)的上端与货架铰接且能够沿导轨(3)的前后方向摆动，所述限位板(8)在驱动件(9)的驱动下能够沿导轨(3)的长度方向远离或靠近摆动销(7)，以实现对摆动销(7)摆动方向的限制。

3.根据权利要求2所述的半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：所述摆动销(7)的上部设置有呈凸轮状的抵挡部(10)，所述限位板(8)呈L形，所述驱动件(9)为电磁推杆或电机推杆，所述驱动件(9)受控于中控模块。

4.根据权利要求3所述的半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：所述商品检测组件(6)包括固定设置在摆动销(7)前侧和后侧的两个商品检测传感器(61)，所述商品检测传感器(61)为3D飞行时传感器、红外线传感器、涡流传感器、微动开关、旋转编码开关、磁控开关中的任意一种或两种，商品检测传感器(61)与中控模块电性连接。

5.根据权利要求4所述的半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：还包括自组网式蓝牙模块，所述自组网式蓝牙模块与中控模块电性连接。

6.根据权利要求5所述的半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：所述导轨(3)的取出口(4)上方设置有显示屏(11)，所述显示屏(11)与中控模块电性连接；显示屏(11)为ePaer电子纸显示屏(11)、赛伦纸显示屏(11)、OLED显示屏(11)、TFF显示屏(11)中的任意一种。

7.根据权利要求6所述的半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：所述导轨(3)后端的货架上还设置有温度传感器(12)，所述温度传感器(12)与中控模块通讯连接。

8.根据权利要求7所述的半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：所述商品储存单元(2)还包括多组沿导轨(3)长度方向均匀分布的挂件组，每组挂件组均由两个对向布置的L形的承载板(13)构成，所述承载板(13)L形的一边与安装板(1)固接、另一边上设置有沿导轨(3)左右方向延伸的条形孔(14)；所述导轨(3)包括两根并排布置的条板(15)，两根条板(15)分别安装在两侧的承载板(13)上，所述条板(15)的底部对应设置有多根与承载板(13)上的条形孔(14)相配合的螺柱(16)，所述螺柱(16)穿过条形孔(14)并通过螺母(17)锁紧。

9.根据权利要求8所述的半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：还包括由塑料制成的瓶颈适配环(18)，所述瓶颈适配环(18)套设在商品瓶体的瓶颈上；瓶颈适配环(18)内缘均匀设置有若干锯齿(19)，所述锯齿(19)斜向上延伸。

10.根据权利要求9所述的半开放导轨式智能售货系统，其特征在于：所述电源模块为蓄电池。