CN112767603A - 一种口罩自动售卖机用取货装置及口罩自动售卖机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种口罩自动售卖机用取货装置及口罩自动售卖机，该口罩自动售卖机用取货装置，包括口罩货道，口罩货道的底部设有取货口；设于取货口下方取货机构，包括吸盘组件和驱动件，吸盘组件包括吸盘支架、设于吸盘支架上的吸盘、与吸盘相连的真空泵，驱动件能够驱动吸盘支架升降，以通过其上的吸盘吸取口罩货道内的口罩；测控单元，包括控制器和压力测量元件，压力测量元件用于测量吸盘与口罩之间的吸附压力，压力测量元件、驱动件和真空泵分别与所述控制器相连。该取货装置，通过控制吸盘与口罩之间的吸附压力来实现口罩的准确获取，极大提高了口罩出货成功率。

Description

一种口罩自动售卖机用取货装置及口罩自动售卖机

技术领域

本发明涉及口罩销售领域，尤其涉及一种口罩自动售卖机用取货装置及口罩自动售卖机。

背景技术

口罩是一种卫生用品，使用时戴在脸上口鼻部位以用于过滤进入到口鼻的空气，从而达到阻挡有害的气体、气味、飞沫、病毒等物质的目的。

目前，我们平时所用的口罩多从药店成包购买，药店内的口罩一般放置在供货架上供人们挑选，挑选后通过药店店员结账完成购买。对于一些突发疫情来说，有些情况下需要尽量减少人与人之间的接触，以保护自己并起到控制疫情的作用；此外，有些人外出时，也会忘记戴口罩，或者口罩突然损坏，使得外出人员无法单个购买满足急需。

为了解决上述难题，市场上出现了一些口罩自动售卖机，但是这些口罩自动售卖机，出货成功率较低，使用体验不佳。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种口罩自动售卖机用取货装置，能够准确获取口罩，准确率大大增加了。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种口罩自动售卖机用取货装置，包括：

口罩货道，口罩货道的底部设有取货口；

取货机构，设于取货口下方，包括吸盘组件和驱动件，吸盘组件包括吸盘支架、设于吸盘支架上的吸盘、与吸盘相连的真空泵，驱动件能够驱动吸盘支架升降，以通过其上的吸盘吸取口罩货道内的口罩，其中，为了节省空间，真空泵采用微型真空泵；测控单元，测控单元包括控制器和压力测量元件，压力测量元件用于测量吸盘与口罩之间的吸附压力，压力测量元件、驱动件和真空泵分别与控制器相连。具体的压力测量元件与控制器的输入引脚相连，驱动件和真空泵分别与控制器的输出引脚相连。

在需要取货时，首先驱动件工作，驱动吸盘支架上升，使得其上的吸盘上升，吸盘上升过程中启动真空泵以在吸盘上方形成真空区域，在吸盘与口罩接触后，随着时间的增加，吸盘与口罩之间的吸附压力也在增加，在压力测量元件测得的吸附压力达到一定值时，压力信号传递至控制器，控制器控制驱动件停止上升，并开始下降，在下降到一定位置时，控制器控制真空泵关闭，驱动件停止，以释放获取的口罩完成取货过程。本申请取货装置，通过控制口罩与吸盘之间的压力是否达到设定值来控制口罩的获取，能够准确吸取口罩，因为如果吸盘不与口罩接触是无法达到规定的吸附压力的，如此可以保证口罩的准确取得。

进一步的，所述压力测量元件可以采用数显真空压力表，通过其测量吸盘与口罩之间的吸附压力，并向压力数值信号传递至控制器。当然还可以采用其他可实现上述目的压力表等元件。

进一步的，吸盘支架上设置有两个吸盘，对于长方形口罩来说，两个吸盘的设置更加方便吸取口罩。

进一步的，测控单元还包括与控制器相连的光电开关，所述光电开关对应口罩货道设置，以用于检测口罩货道内口罩的有无。光电开关检测到有无口罩的信号会传递至控制器，以便控制器来控制是否进行取货操作。

更进一步的，光电开关可以设置在吸盘支架上，具体的，在吸盘设置两个的时候，光电开关可以设置在两个吸盘之间，更能够保证检测结果。

进一步的，取货口的内周侧设有支撑部，以用于支撑口罩货道内的口罩，其中，支撑部的设置形式可以为折边结构，还可以为支撑板、支撑条等支撑结构，采用支撑部可以避免口罩自由下落，还可以方便吸盘通过取货口吸取口罩。

更进一步的，所述取货口的四周内侧中部分别设置一折边结构。

进一步的，口罩货道的侧部设有防滑层，防滑层的设置可以降低最底层口罩的压力，方便吸盘较为轻松的吸取底层的口罩，需要说明的是，口罩与防滑层之间的摩擦力可以在一定程度上缓解底层口罩受到的压力，但是不影响底层口罩取走后上面的口罩下落至下一个位置，以方便后续口罩的吸取。

更进一步的，可以在口罩货道相对的两侧设置有防滑层，口罩受力均匀，较更容易平衡口罩的重力与摩擦力。

进一步的，口罩货道的其中一侧设有开口，开口的设置，可以提供一个可视区域，方便观察口罩的数量；口罩货道的顶部开放设置，方便补充口罩。

进一步的，测控单元还包括与控制器相连的微动行程开关，在吸盘支架升降过程中触动微动行程开关。具体取货时，在吸盘支架上升过程中，会触动微动行程开关，开关信号传递至控制器，控制器控制真空泵打开，以使得吸盘上方形成真空区域，吸盘支架继续上升，至其上的吸盘与口罩接触后，两者之间的吸附压力增大，控制器接收到压力测量元件检测到设定数值压力信号时，将会控制驱动件下降，以抽取口罩货道内底层的口罩，在驱动件带着口罩下降过程中，会再次触动微动行程开关并将信号传递至控制器，控制器控制真空泵关闭，吸盘与口罩之间的吸附压力消退，同时驱动件停止工作，完成口罩取货过程。

进一步的，驱动件可以采用带减速电机的升降丝杠螺母机构，升降控制比较精确，具体应用时，减速电机与控制器相连。其中，驱动件并不局限于上述结构，还可以采用气缸、电缸等类似可以实现升降功能的结构。

进一步的，测控单元还包括与控制器相连的计时器，具体的，在吸盘吸取口罩出现误差时，吸盘没有成功吸取口罩，此时设置计时器的作用就是，在设定的时间内，吸盘与口罩之间的吸附压力若没有达到设定值，控制器将会控制驱动件下降，以控制吸盘支架复位，重新进行口罩获取的操作。

本申请还提供了一种口罩自动售卖机，包括：

机体，机体内设有取货装置，可以通过以下方式并局限于与机体固定，具体的，可以在口罩货道的外侧焊接有固定板，固定板上开设有固定孔，通过螺栓等连接件实现口罩货道与机体的固定；驱动件、压力测量元件等结构可以通过安装座与机体固定。

出货板，出货板倾斜连接于机体上，出货板上设有供吸盘支架活动贯穿的开口，开口小于口罩货道中口罩的大小。

在取货装置释放口罩后，出货板的设置可以使得口罩沿其倾斜方向下滑，如此，可以使出货板作为机体外壳的一部分，倾斜下滑即可实现出货；还可以在机体上另外设置一个出口，在出货板倾斜底部，这样即可避免取货装置部分裸露，还可以在口罩沿出货板下滑至其底部后，从出口出货。

进一步的，还可以在机体内设有多个取货装置，多个取货装置的吸盘组件共同真空泵，吸盘组件的吸盘与真空泵之间设有二位三通电磁阀，二位三通电磁阀与控制器相连。

其中，不同的取货装置中可以同样的口罩，还可以放置不同大小、不同价格、不同厂家的口罩，以供用户选择。取货时，在选择某一种口罩后，通过控制器控制其中一个取货装置启动，并通过真空泵及对应的二位三通电磁阀打开，来吸取对应取货装置的口罩货道内的口罩。

本发明采用上述结构，所具有的优点是：

1.本申请取货装置，利用口罩货道承载口罩，利用驱动件驱动吸盘组件获取口罩货道内的口罩，通过压力测量元件检测吸盘与口罩之间的吸附压力，通过控制压力来实现口罩的准确获取，极大提高了口罩出货成功率。

2.本申请取货装置，通过设置光电开关，可以检测口罩货道内口罩的有无，便于将口罩信息传递至控制器，方便控制器下一步操作，尤其是取货装置应用到口罩自动售卖机上后，方便远程监控以及时补货，或者方便储存的口罩信息被购买用户查询。

3.本申请取货装置，设置支撑部，可以支撑口罩货道内的口罩，在保证口罩重力下落的基础上，设置一定程度的防滑层，可以减小底层口罩的压力，降低底层口罩的吸取难度，从而有利于提高口罩出货成功率。

4.本申请取货装置，驱动件采用减速电机和升降丝杠螺母机构，吸盘支架升降精确度较好，取货成功率高。

5.本申请口罩自动售卖机，利用二位三通电磁阀连接真空泵和吸盘，可以同时实现一个真空泵为多个吸盘组件使用，这样可以充分利用机体内空间。

附图说明

图1为本发明取货装置其中一实施例的结构示意图；

图2为图1中A部分放大结构示意图；

图3为图1的另一角度结构示意图；

图4为本发明取货装置其中一实施例口罩货道的结构示意图；

图5为图4的仰视图；

图6为本发明口罩自动售卖机的局部结构剖视图。

图中，1、口罩货道，2、取货口，3、吸盘组件，4、驱动件，5、压力测量元件，6、光电开关，7、微动行程开关，8、机体，9、出货板，10、出口，11、安装座；

101、防滑层，102、开口，201、折边结构，301、吸盘支架，302、吸盘，303、真空泵，304、二位三通电磁阀，401、减速电机，402、升降丝杠螺母机构。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-5所示，本实施例中，该口罩自动售卖机用取货装置，包括口罩货道1，口罩货道1的底部设有取货口2；取货机构，设于取货口2下方，其包括吸盘组件3和驱动件4，吸盘组件3包括吸盘支架301、设于吸盘支架301上的吸盘302、与吸盘302相连的真空泵303，驱动件4能够驱动吸盘支架31升降，以通过其上的吸盘302吸取口罩货道1内的口罩；测控单元，测控单元包括控制器和压力测量元件5，压力测量元件5用于测量吸盘302与口罩之间的吸附压力，压力测量元件5、驱动件4和真空泵303分别与控制器相连。具体的压力测量元件5与控制器的输入引脚相连，驱动件4和真空泵303分别与控制器的输出引脚相连。其中，控制器可以采用STM32L系列芯片，其具有低功耗，高速率，稳定性高等特性。

在需要取货时，首先驱动件4工作，驱动吸盘支架301上升，使得其上的吸盘302上升，吸盘302上升过程中启动真空泵303以在吸盘302的出口处形成真空区域，在吸盘302与口罩接触后，随着时间的增加，吸盘302与口罩之间的吸附压力也在增加，在压力测量元件5测得的吸附压力达到一定值时，压力信号传递至控制器，控制器控制驱动件4停止上升开始下降，在下降到一定位置时，控制器控制真空泵303关闭，驱动件4停止，以释放获取的口罩完成取货过程，其中真空泵可采用微型真空泵，在取货装置应用到口罩自动售卖机上时，可以尽量节省空间。该取货装置，通过控制口罩与吸盘302之间的压力是否达到设定值来控制口罩的获取，能够准确吸取口罩，因为如果吸盘不与口罩接触无法达到规定的吸附压力，如此可以保证口罩的准确取得。需要说明的是，为了清楚表现各部分结构，图1中未画出真空泵与吸盘之间的气管，但是实际应用时是存在的。

进一步的，压力测量元件5可以采用数显真空压力表，通过其测量吸盘302与口罩之间的吸附压力，并将压力数值信号传递至控制器。上述压力测量元件并不局限于采用上述结构，还可以采用其他可实现上述目的压力表等元件，例如，管道压力传感器测量真空泵与吸盘所连接管道承受压力。

进一步的，如图1或2所示，吸盘支架301上设置有两个吸盘302，对于长方形口罩来说，两个吸盘302的设置更加方便吸取口罩，但是吸盘不局限于两个的形式，还可以是一个、三个等等，实际应用时，可根据需要确定吸盘个数。

进一步的，测控单元还包括与控制器相连的光电开关6，所述光电开关6对应口罩货道1设置，以用于检测口罩货道1内口罩的有无。光电开关6检测到有无口罩的信号会传递至控制器，方便控制器处理信息后进行下一步操作，例如利用控制器来控制是否进行取货操作，或在其实际应用到口罩自动售卖机上时，测控单元还可以包括人机交互模块，这样检测到的口罩有无信息储存后可以购买用户查询到。

更进一步的，如图1或2所示，光电开关6可以但不局限于设置在吸盘支架301上，具体的，在吸盘302设置两个的时候，光电开关6可以设置在两个吸盘之间，更能够保证检测结果。

进一步的，取货口2的内周侧设有折边结构201，以用于支撑口罩货道1内的口罩，折边结构201可以避免口罩自由下落，方便吸盘通过取货口吸取口罩。更进一步的，如图4或5所示，所述取货口2的四周内侧中部分别设置一折边结构，设置在中部的折边结构弹性大，不易在吸取口罩离开的时候损伤口罩。进一步的，口罩货道1的侧部设有防滑层101，防滑层的设置可以降低最底层口罩的压力，方便吸盘较为轻松的吸取底层的口罩，需要说明的是，口罩与防滑层11之间的摩擦力可以在一定程度上缓解底层口罩受到的压力，但是不影响底层口罩取走后上面的口罩下落至下一个位置，以方便后续口罩的吸取。

更进一步的，如图5所示，可以在口罩货道1相对的两侧设置有防滑层101，口罩受力均匀，较更容易平衡口罩的重力与摩擦力。

进一步的，如图4所示，口罩货道1的其中一侧设有开口102，开口的设置，可以提供一个可视区域，方便观察口罩的数量；口罩货道1的顶部开放设置，方便补充口罩。

进一步的，如图1或2所示，测控单元还包括与控制器相连的微动行程开关7，微动行程开关7与吸盘支架301配合设置，以启停微动行程开关7。具体取货时，在吸盘支架301上升过程中，会触动微动行程开关7，开关信号传递至控制器，控制器控制真空泵打开，以使得吸盘302的出口处形成真空区域，吸盘支架301继续上升，至其上的吸盘302与口罩接触后，两者之间的吸附压力增大，控制器接收到压力测量元件5检测到设定数值压力信号时，将会控制驱动件4下降，以抽取口罩货道1内底层的口罩，在驱动件4带着口罩下降过程中，会再次触动微动行程开关7并将信号传递至控制器，控制器控制真空泵关闭，吸盘302与口罩之间的吸附压力消退，同时驱动件4停止工作，完成口罩取货过程。

进一步的，如图2所示，驱动件4可以采用带减速电机401的升降丝杠螺母机构402，升降控制比较精确，具体应用时，减速电机401与控制器相连。其中，驱动件4并不局限于上述结构，还可以采用气缸、电缸等类似可以实现升降功能的结构。

进一步的，如图1所示，吸盘302与真空泵303之间设有二位三通电磁阀304，可以实现一个真空泵为多个吸盘组件提供气源压力。

在一个实施例中，测控单元还包括与控制器相连的计时器，具体的，在吸盘302吸取口罩出现误差时，吸盘没有成功吸取口罩，此时设置计时器的作用就是，在设定的时间内，吸盘302与口罩之间的吸附压力若没有达到设定值，控制器将会控制驱动件4下降，以控制吸盘支架301复位，重新进行口罩获取的操作。

在一个实施例中，如图6所示，本申请还提供了一种口罩自动售卖机，包括机体8，机体8内设有上述一种取货装置，具体的，如图4所示，可以在口罩货道的外侧焊接有固定板12，固定板12上开设有固定孔，通过螺栓等连接件实现口罩货道与机体的固定；如图3所示，驱动件、压力测量元件等结构可以通过安装座11与机体固定；

如图6所示，在机体8上倾斜连接有出货板9，出货板9上设有供吸盘支架301活动贯穿的开口，开口小于口罩货道1中口罩的大小。需要说明的是，在口罩自动售卖机实际应用时，测控单元还可以包括人机交互模块、电源模块等，其中人机交互模块用于用户查询存货信息、下单购买，下单的方式可以二维码支付，还可以使用银行卡、现金等方式，该部分内容可采用现有的软件控制方式实现，此处不过多赘述。

上述口罩自动售卖机，具体需要取货时，首先减速电机启动，带动升降丝杠螺母机构动作，从而拖动吸盘支架301、吸盘302、光电开关6向上运动，当吸盘支架301离开微动行程开关7时，真空泵303启动，同时二位三通电磁阀304动作，此时，吸盘32的出口处形成真空区域，当吸盘303上升并且接触到口罩时，立即将口罩吸附在吸盘302上，当数显真空压力表数值达到要求数值后，减速电机401停止转动，稍微停顿后，减速电机401开始反向转动，带动升降丝杠螺母机构402向下运动，从而拖动吸盘支架301、吸盘302、光电开关303向下运动，当吸盘支架301触碰到微动开关7时，减速电机401、二位三通电磁阀304、真空泵303断电停止工作，口罩被释放，出货板9的设置可以使得口罩释放后沿其倾斜方向下滑，而出货板9可作为机体1外壳的一部分，倾斜下滑即可实现出货；还可以在机体1上靠近出货板9倾斜底部另外设置一个出口10，这样即可避免取货装置部分裸露，还可以在口罩沿出货板9下滑至其底部后，从出口出货。

在一个实施例中，还可以在机体8内设有多个取货装置，多个取货装置的吸盘组件3共用真空泵303，吸盘组件的吸盘302与真空泵303之间设有二位三通电磁阀304，二位三通电磁阀304与控制器相连。

其中，不同的取货装置中可以同样的口罩，还可以放置不同大小、不同价格、不同厂家的口罩，以供用户选择。取货时，在选择某一种口罩后，通过控制器控制其中一个取货装置启动，并通过真空泵303及对应的二位三通电磁阀304打开，来吸取对应取货装置的口罩货道内的口罩。当然在选择一个取货装置时，也可以采用二位三通电磁阀控制吸盘和真空泵的连通。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本领域技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种口罩自动售卖机用取货装置，其特征在于，包括：

口罩货道，所述口罩货道的底部设有取货口；

取货机构，设于取货口下方，包括吸盘组件和驱动件，所述吸盘组件包括吸盘支架、设于吸盘支架上的吸盘、与吸盘相连的真空泵，所述驱动件能够驱动所述吸盘支架升降，以通过其上的吸盘吸取口罩货道内的口罩；

测控单元，所述测控单元包括控制器和压力测量元件，所述压力测量元件用于测量吸盘与口罩之间的吸附压力，所述压力测量元件、所述驱动件和所述真空泵分别与所述控制器相连。

2.根据权利要求1所述的口罩自动售卖机用取货装置，其特征在于，所述测控单元还包括与所述控制器相连的光电开关，所述光电开关对应口罩货道设置，以用于检测口罩货道内口罩的有无。

3.根据权利要求1所述的口罩自动售卖机用取货装置，其特征在于，所述取货口的内周侧设有支撑部，以用于支撑口罩货道内的口罩。

4.根据权利要求1所述的口罩自动售卖机用取货装置，其特征在于，所述口罩货道的侧部设有防滑层。

5.根据权利要求1所述的口罩自动售卖机用取货装置，其特征在于，所述口罩货道的其中一侧设有开口；

所述口罩货道的顶部开放设置。

6.根据权利要求1所述的口罩自动售卖机用取货装置，其特征在于，所述测控单元还包括与控制器相连的微动行程开关，所述吸盘支架升降过程中触发所述微动行程开关。

7.根据权利要求1所述的口罩自动售卖机用取货装置，其特征在于，所述驱动件采用带减速电机的升降丝杠螺母机构。

8.根据权利要求1所述的口罩自动售卖机用取货装置，其特征在于，所述测控单元还包括与所述控制器相连的计时器。

9.一种口罩自动售卖机，其特征在于，包括：

机体；

权利要求1-7任一项所述的取货装置，所述取货装置设于所述机体内；

出货板，所述出货板倾斜连接于所述机体上，所述出货板上设有供吸盘支架活动贯穿的开口，所述开口小于口罩货道中口罩的大小。

10.根据权利要求9所述的口罩自动售卖机，其特征在于，所述机体内设有多个取货装置，多个取货装置的吸盘组件共同真空泵，所述吸盘组件的吸盘与所述真空泵之间设有二位三通电磁阀，所述二位三通电磁阀与所述控制器相连。

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