CN110751782A - 一种自动货柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动货柜，其包括柜体，其内有控制器，用以基于指令控制所述自动货柜运行，柜体内设有至少一条用以放置物品的货架，货架上设置若干个放置物品的货道，每个所述货道内均设置有将其内的物品推出的推送机构，及一个或多个设置于所述货架一侧的可基于指令上升或下降的传动机构，所述传动机构的长度覆盖每层所述货架的货道，用以承接所述推送机构推送的物品并经过所述传动机构引导至出货仓，出货仓具有入口，其与相邻的传动机构对接，出口，与外部连通，通过其以拿取物品。该自动货柜的传动机构通过高度可调节，接住掉落的物品并进行传输，克服了原有需要依靠物品自身重力出货，落差小，易碎品不会打碎，适应不同高度的出货口。

Description

一种自动货柜

本申请要求2018年11月16日提交中国专利局、申请号为201811366409.X、发明名称为“自动货柜”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及货柜技术领域，尤其涉及一种自动货柜。

背景技术

目前，随着自动货柜技术的日渐发展和成熟，自动货柜的应用越来越广，布放越来越多，在地铁站、商场、办公楼内随处可见，并形成了巨大的商机。相应地，对于自动货柜的研究也不断扩展，自动货柜的种类也不尽相同。

目前市面上的自动货柜都是针对个人操作使用的，人们在现场选择物品、然后付款，相应的物品从货架上取出，并顺着相应的轨道流入出货仓，出货仓上设置有取货口。目前自动货柜的出货仓位置高度低于货架上的物品高度，以便于物品利于重力顺着轨道流入出货仓内。为此现有的自动货柜上出货仓一般放置在自动货柜的下方，人们在取货时需要弯腰拾取，十分不便。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种自动售货售备，通过对货柜内部的出货机构进行改造，使得自动货柜上的出货仓无需低于货架上物品的高度，从而解放了出货仓的位置。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动货柜，其包括柜体，其内有控制器，用以基于指令控制所述自动货柜运行，所述柜体内设有至少一条用以放置物品的货架，所述货架上设置若干个放置物品的货道，每个所述货道内均设置有将其内的物品推出的推送机构，及一个或多个设置于所述货架一侧的可基于指令上升或下降的传动机构，所述传动机构的长度覆盖每层所述货架的货道，用以承接所述推送机构推送的物品并经过所述传动机构引导至出货仓，

所述出货仓具有入口，其与相邻的传动机构对接，出口，与外部连通，通过其以拿取物品。

优选地，该传动机构与货架并列的配置于自动货柜内，还包含履带传动机构，其传动轨迹指向出货仓。

优选地，该货道的出口端设置有引导板，与柜体的内侧面相邻的所述履带传动机构上设置有挡板。

优选地，该传动机构包括一个或多个固定在柜体内的升降台，所述升降台的台板上设置有由电机带动齿轮组件传动的履带机构，所述电机电性连接控制器用以基于其指令运行进而带动其连接的履带机构运动，相邻的所述履带机构相互衔接。

优选地，该柜体内设置信号收发器其连接云端数据库与其信息交互和/或连接控制器接收并响应其发出的信号。

优选地，该自动货柜，还包含感应器，其配置于所述出货仓外侧的柜体，其用以感知取货的机器人，所述感应器感应到取货的机器人时，推送机构将选定的物品推送至履带传动机构上，并随着履带传动机构上的履带传输至出货仓内，进而物品被转移至取货的机器人。这样实现自动货柜与机器人配合，机器人代替人来取货。

一种自动售货售备，包括具有控制器的柜体，所述柜体上设置有与控制器相连的触摸显示屏，所述柜体内设置有放置物品的货架，所述货架上设置有若干个放置物品的货道，每个货道上均设置有将物品从货道内推出的推送机构；所述柜体内根据柜体大小设置有一个或多个可上下升降的履带传动机构，所述履带传动机构的传动轨迹指向出货仓，所述出货仓设置在柜体上，所述出货仓的入口可与相邻的履带传动机构的末端对接，所述出货仓上设置有与外部连通的出口、供履带传动机构上物品进入出货仓内的入口；所述履带传动机构的长度覆盖每层所述货架的货道，以使货道内的物品掉落在履带传动机构上。

进一步来说，所述履带传动机构沿其宽度方向的两侧分别相邻有货架和柜体，并与所述货架、柜体的内侧面之间设置有供履带传动机构上下移动的间隙。在不影响履带传动机构上下移动的前提下尽可能的缩小间隙的宽度，避免物品落入间隙内，该间隙的宽度限制在1cm以内。

优选地，所述货道的出口端设置有可上下翻转的引导板，与柜体的内侧面相邻的所述履带传动机构上设置有挡板。引导板能够对物品进行导向，使物品更流畅的进行履带传动机构上，进而有效的避免物品发生颠簸，而挡板能够阻挡物品，防止其落入履带传动机构外侧的间隙内，影响物品外观(如果物品长期在间隙内会随着履带传动，其表面易出现刮花现象)。

进一步来说，所述履带传动机构包括一个或多个放置在柜体底部的升降台，所述升降台的台板上设置有由电机带动齿轮组件传动的履带机构，相邻的履带机构相互衔接配合实现物品传输，每个履带机构均可实现独立的升降和传送。履带机构采用常规的履带设备即可实现上述传输功能。

进一步来说，所述出货仓的出口处设置有可垂直或左右移动的防盗门，通过防盗门来避免物品被其它人带走，提高其安全性。

进一步来说，所述出货仓的出口的两侧对称设置有一组滑槽，所述防盗门嵌入至所述滑槽内，并在柜体内设置有第一电机，所述第一电机的驱动轴上设置有驱动轮，所述驱动轮与所述防盗门之间通过传动带相连。上述方式能够实现防盗门垂直方向运行。当需要实现防盗门水平方向运行时，将防盗门嵌入在一组滑槽内，并用伺服电机驱动的丝滚珠丝杠来带动防盗门前后移动。第一电机采用伺服电机，可进行正反转控制。由于防盗门的开合均有一个固定范围，为此在防盗门外侧设置有行程开关，用来限定防盗门的移动路程，当检测到防盗门移动限定距离时，停止第一电机运行。

进一步来说，所述柜体内设置有与云端数据库、控制器信号相连的信号收发器。使得自动货柜具有联网功能，提高自动货柜的可控性。

优选地，所述出货仓外侧所在的柜体上设置有感应机器人靠近的感应器。使其能够与机器人配合使用，方便机器人过来从出货仓内取货。

由于自动货柜具有与云端数据库信号相连的信号收发器，客户可以远程下单，如手机APP软件或电脑网站进行下单，相应订单会传输至云端数据库处理，云端数据库将指令同时发送给货柜和机器人。通过防盗门、感应器来解决了与机器人的交互问题。

优选地，所述出货仓的底部设置有防滑防震垫，用于减缓物品掉落的向下冲击力，对物品起到保护作用。

进一步来说，所述柜体的正面具有物品展示区，所述物品展示区为电子屏或货架显示区。所述柜体的正面还可以设置有摄像头、麦克风和扬声器，其中摄像头放置在触摸显示屏上方，当人们现场下单时，摄像头可将操作人员的头像拍摄下来；当设置麦克风和扬声器后，现场人员下单可采用语音识别的方式处理，方便了现场人员的操作。

优选地，在柜体上可设置有广告位，并在广告位后方所在的柜体上设置有广告位照明灯，使广告位上相应广告的醒目，易于被人观察到。

进一步来说，柜体上设置有若干个用于快递或外卖投放的箱体，所述箱体均具有一定纵深的投放格，所述投放格的底部设置有与控制器相连的传输带，投放格的进口处设置有投放门，上述投放门可采用防盗门。当客户在触摸显示屏上输入取货码后，投放格内的传输带与履带传动机构配合，将相应的物品转移至出货仓内。

附图说明

图1为本发明实施例1的主视示意图；

图2为本发明实施例1的剖视示意图；

图3为本发明实施例2的主视示意图；

图4为本发明实施例2的剖视示意图。

图中：

1-柜体；2-触摸显示屏；3-货架；4-出货仓；5-升降台；6-履带机构；7-物品展示区；8-摄像头；9-扬声器；10-感应器；11-机械放置区；12-广告位；13-投放门；14-投放格；15-货道；16-补货门。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例

本申请实施方式提出的一种自动货柜，其包括柜体，其内具有控制器，用以基于指令控制所述自动货柜运行，所述柜体内设有至少一层用以放置物品的货架，所述货架上设置若干个放置物品的货道，每个所述货道内均设置有将其内的物品推出的推送机构；及一个或多个设置于所述货架一侧的可基于指令上升或下降的传动机构，传动机构的长度覆盖每层所述货架的货道，用以承接所述推送机构推送的物品并经过所述传动机构引导至出货仓，所述出货仓具有入口，其与相邻的传动机构的末端对接，出口、与外部连通通过其以拿取物品。其运行时，传动机构上升以承接推送机构推送出的选定的物品，传动机构上升/下降通过其传输将承接的物品传输至出货仓进而取货(如，通过机器人在出货仓处取货)。传动机构的长度大致与货架的长度相同，进而其能承接货架上的物品。其通过履带传动机构来进行物品传输，克服了原有需要依靠物品自身重力下落进入出货仓，履带传动机构可抬升至货道的出口相齐平的高度或比货道的出口稍微低的高度，使得履带传动机构与货道的出口落差小，因此即使是易碎品在传输时也不会打碎。采用履带传动机构的货柜能够放置更多种类的物品。由于履带传动机构可上下移动，因此原有的出货仓位置并需要一定放置在底部，可以设置在履带传动机构上下移动范围内的任意一个位置，从而解放了出货仓，将出货仓根据需求放置在不同的高度。

接下来请参考图1-图4来详细描述本申请实施方式的自动货柜。

实施例1

参见附图1和图2所示，本实施例提供了一种自动货柜，属于短货柜类型，包括具有控制器的柜体1，所述柜体1为柜体，其上设置有与控制器相连的触摸显示屏2，所述柜体1内设置有放置物品的货架3，所述货架3上设置有若干个放置物品的货道15，每个货道15上均设置有将物品从货道内推出的推送机构(上述推送机构为属于现有技术，可参考授权公告号为CN207895568U)。

所述柜体1内设置有可上下升降的履带传动机构，沿所述履带传动机构的传动轨迹所指向的所述柜体的侧壁上设置有出货仓4，所述出货仓4上设置有与外部连通的出口、供履带传动机构上物品进入出货仓内的入口；所述履带传动机构的长度覆盖每层所述货架3的货道，以使货道内的物品掉落在履带传动机构上。

本实施例中的所述履带传动机构为一个，包括一个或多个放置在柜体1底部的升降台5，所述升降台5的台板上设置有由电机带动齿轮组件传动的履带机构6。上述履带机构6采用常规的履带设备，以实现上述传输功能。故在本实施例中不在对履带机构6进行详细描述，其工作原理可申请号为201410684786.3的中国专利。在实际使用中可根据货架3的宽度来选择履带机构的数量，每个履带机构均由专门的升降台进行升降和独立的进行物品传送，履带机构之间可以相互配合使用，实现物品的传输。

本实施例中的控制器采用可编程控制器，其内设置有控制系统，用于控制自动货柜的自动运行。并与其它的自动货柜一样，该自动货柜设有与外部电源相连的电源单元，用于给自动货柜的运行供电。上述触摸显示屏供现场人员下单使用，上述触摸显示屏上可进行物品的选择、数量的确定，并进行移动支付，上述移动支付一般支持主流的支付宝、微信等扫码支付。

本实施例中所述柜体1的正面具有物品展示区7，所述物品展示区7为电子屏或货架显示区。所述柜体1的正面还可以设置有摄像头8、麦克风和扬声器9，其中摄像头8放置在触摸显示屏2上方，当人们现场下单时，摄像头8可将操作人员的头像拍摄下来；当设置麦克风和扬声器9后，现场人员下单可采用语音识别的方式处理，方便了现场人员的操作。

所述柜体1内设置有与云端数据库、控制器信号相连的信号收发器。使得自动货柜具有联网功能。在所述出货仓4外侧所在的柜体1上设置有感应机器人靠近的感应器10。使其能够与机器人配合使用，方便机器人过来从出货仓内取货。这样客户可以远程下单，如手机APP软件或电脑网站进行下单，相应订单会传输至云端数据库处理，云端数据库将指令同时发送给相应的自动货柜和机器人。当感应器10感应到取货的机器人时，相应货道内的推送机构将物品推送至履带传动机构上，并随着履带传动机构上的履带传输至出货仓4内(相应的机器人预先将其自身的收纳仓插入至出货仓4内)，从而实现物品转移至机器人上。

为了避免出现机器人未插入出货仓4内而物品被拿走的问题，所述出货仓4的出口处设置有可垂直或左右移动的防盗门，通过防盗门来避免物品被其它人带走，提高其安全性。

上述防盗门的安装可采用如下方式：所述出货仓的出口的两侧对称设置有一组滑槽，所述防盗门嵌入至所述滑槽内，并在柜体内设置有第一电机，所述第一电机的驱动轴上设置有驱动轮，所述驱动轮与所述防盗门之间通过传动带相连。上述方式能够实现防盗门垂直方向运行。当需要实现防盗门水平方向运行时，将防盗门嵌入在一组滑槽内，并用伺服电机驱动的丝滚珠丝杠来带动防盗门前后移动。第一电机采用伺服电机，可进行正反转控制。由于防盗门的开合均有一个固定范围，为此在防盗门外侧设置有行程开关，用来限定防盗门的移动路程，当检测到防盗门移动限定距离时，停止第一电机运行。

本实施例中的所述出货仓4的底部设置有防滑防震垫，用于减缓物品掉落的向下冲击力，对物品起到保护作用。与履带传动机构配合使用，能够最大限度的对易碎品进行保护，避免其在出货过程中被打碎。

为了便于维护，在本实施例中将控制器、信号收发器等设备专门放置在机械放置区11内。如果该自动货柜具有制冷功能，即在设备内增加了空调等制冷设备，也可以将制冷设备放置在该机械放置区11内。

在本实施例中为了节约柜体1内的空间，所述履带传动机构沿其宽度方向的两侧分别相邻有货架3和柜体1，并与所述货架3、柜体1的内侧面之间设置有供履带传动机构上下移动的间隙。设计时在不影响履带传动机构上下移动的前提下尽可能的缩小间隙的宽度，避免物品落入间隙内，一般情况下所述间隙的宽度限制在1cm以内。当然也可以采用在所述货道的出口端设置有可上下翻转的引导板，用以引导物品掉落至履带上，在柜体的内侧面相邻的所述履带传动机构上设置有挡板，防止其落入履带传动机构外侧的间隙内，影响物品外观(如果物品长期在间隙内会随着履带传动，其表面易出现刮花现象)。

本发明通过履带传动机构来进行物品传输，克服了原有需要依靠物品自身重力下落进入出货仓，履带传动机构可抬升至货道的出口相齐平的高度或比货道的出口稍微低的高度，使得履带传动机构与货道的出口落差小，因此即使是易碎品在传输时也不会打碎，因此采用履带传动机构的货柜其能够放置更多种类的物品。由于履带传动机构可上下移动，因此原有的出货仓位置并需要一定放置在底部，可以设置在履带传动机构上下移动范围内的任意一个位置，从而解放了出货仓，将出货仓根据需求放置在不同的高度。

实施例2

参见图3、图4所示，本实施例提供了一种自动货柜，属于长货柜类型，包括柜体1，所述柜体1可依墙而设置，上述柜体可采用透明材料制成，如透明的夹胶钢化玻璃，便于观察柜体内的产品情况。在柜体1上方设置有广告位12，位于广告位12内侧所在的柜体1上设置有广告位照明灯。在柜体1上设置有补货维修门，用于设备维护及补货。

与实施例1一样，本实施例中柜体1内设置有货架3、其上设置有出货仓4，所述货架3上设置有若干个放置物品的货道15，每个货道15上均设置有将物品从货道内推出的推送机构。在所述柜体1的正面设置有与控制器相连的触摸显示屏2、摄像头8、扬声器9、麦克风、机械放置区11。柜体1内设置有与云端数据库、控制器信号相连的信号收发器；出货仓4的出口处设置有可垂直或左右移动的防盗门，用于开启或关闭出口，所述出货仓4外侧所在的柜体上设置有感应机器人靠近的感应器10。所述履带传动机构的长度覆盖每层所述货架的货道15，以使货道内的物品掉落在履带传动机构上。所述出货仓4上设置有与外部连通的出口、供履带传动机构上物品进入出货仓内的入口。为了自动货柜补货的方便，在柜体上设置有补货门16。

本实施例中所述柜体1内设置有多个(六个但不限于六个)可上下升降的履带传动机构，每个履带传动机构包括一个或多个放置在柜体底部的升降台5，所述升降台5的台板上设置有由电机带动齿轮组件传动的履带机构6，相邻的履带机构6相互衔接配合实现物品传输，每个履带机构6均可实现独立的升降和传送。履带机构6采用常规的履带设备即可实现上述传输功能。

本实施例中的出货仓4不局限于放置在柜体1的左右两侧，也可以放置在柜体1的中间位置。只需要履带传动机构的传动轨迹指向出货仓4，所述出货仓4的入口可与相邻的履带传动机构的末端对接。这样放置在履带传动机构上的物品可传动至出货仓4的入口内，实现物品的出货。

本实施例中在柜体1上设置有若干个用于快递或外卖投放的箱体，所述箱体均具有一定纵深的投放格14，所述投放格14的底部设置有与控制器相连的传输带。当客户在触摸显示屏2上输入取货码后，投放格14内的传输带与履带传动机构配合，将相应的物品转移至出货仓内。上述投放格14的进口处设置有投放门13，上述投放门13采用本实施例1中的防盗门。

客人下单后，系统将数据发送云端数据库处理，云端数据库将指令同时发送给货柜(自动货柜)和机器人，机器人接收指令后到达货柜取货。货柜在识别到机器人后主动打开防盗门(以传统防盗门必须人为向内开启不同，此门是由系统控制垂直/左右打开)，机器人识别到出货仓的入口位置后将收纳仓伸入出货仓内，待机器人就位自动货柜将物品放下掉落收纳仓内。待货物放入收纳仓后，机器人自动收回收纳仓，货柜关闭防盗门。机器人取到物品后按照预定的路线移动至指定的地点或指定的人手里。非机器人操作时也可以像正常货柜一样出售货物给人。

在自动货柜的设计中，其内配置有控制器如采用集成芯片模组或可编程控制器，其内设置有控制系统，用于控制自动货柜的自动运行。并与其它的自动货柜一样，该自动货柜设有与外部电源相连的电源单元，用于给自动货柜的运行供电。

在自动货柜的设计中，其设有触摸显示屏，其可供现场人员下单使用，上述触摸显示屏上可进行物品的选择、数量的确定，并进行移动支付，上述移动支付一般支持主流的支付宝、微信等扫码支付。

在自动货柜的设计中，其可与移动机器人配合实现移动机器人取货，也可用户现场选择拿取选定的物品。其有时也称为自动售货售备。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡如本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动货柜，其特征在于：包括柜体，其内有控制器，用以基于指令控制所述自动货柜运行，

所述柜体内设有至少一条用以放置物品的货架，所述货架上设置若干个放置物品的货道，每个所述货道内均设置有将其内的物品推出的推送机构，及一个或多个设置于所述货架一侧的可基于指令上升或下降的传动机构，所述传动机构的长度覆盖每层所述货架的货道，用以承接所述推送机构推送的物品并经过所述传动机构引导至出货仓，

所述出货仓具有入口，其与相邻的传动机构对接，出口，与外部连通，通过其以拿取物品。

2.根据权利要求1所述的自动货柜，其特征在于：所述传动机构与货架并列的配置于自动货柜内，还包含履带传动机构，其传动轨迹指向出货仓。

3.根据权利要求1所述的自动货柜，其特征在于：所述货道的出口端设置有引导板，与柜体的内侧面相邻的所述履带传动机构上设置有挡板。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的自动货柜，其特征在于：

所述传动机构包括一个或多个固定在柜体内的升降台，

所述升降台的台板上设置有由电机带动齿轮组件传动的履带机构，所述电机电性连接控制器用以基于其指令运行进而带动其连接的履带机构运动，相邻的所述履带机构相互衔接。

5.根据权利要求1所述的自动货柜，其特征在于：

所述出货仓的出口处设置有可垂直或左右移动的防盗门。

6.根据权利要求5所述的自动货柜，其特征在于：

所述出货仓的出口的两侧设置有一组滑槽，所述防盗门嵌入至所述滑槽内，并在柜体内设置有第一电机，所述第一电机的驱动轴上设置有驱动轮，所述驱动轮驱动防盗门。

7.根据权利要求5所述的自动货柜，其特征在于：

所述柜体内设置信号收发器其连接云端数据库与其信息交互和/或连接控制器接收并响应其发出的信号。

8.根据权利要求1所述的自动货柜，其特征在于：还包含感应器，其配置于所述出货仓外侧的柜体，其用以感知取货的机器人，所述感应器感应到取货的机器人时，推送机构将选定的物品推送至履带传动机构上，并随着履带传动机构上的履带传输至出货仓内，进而物品被转移至取货的机器人。

9.根据权利要求1所述的自动货柜，其特征在于：所述出货仓的底部设置有防滑防震垫。

10.根据权利要求1所述的自动货柜，其特征在于：所述柜体的正面具有物品展示区，所述物品展示区为电子屏或货架显示区或触摸显示屏，其与控制器电性相连。

Images