CN113313878B - 基于plc控制的自动售货机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及售货机技术领域，特别地，涉及一种基于PLC控制的自动售货机，包括机体、设于机体内的出货机构，以及用于购物付费结算的结算系统，所述机体内具有出货通道，所述出货通道内设有用于承接出货机构输出货物的货斗，所述货斗底部分别设有供货斗内货物滑出的第一货道和第二货道；所述货斗内设有由驱动件驱动动作的分料板，所述分料板包括第一位置和第二位置，当分料板运动至第一位置时，分料板封堵第一货道；当分料板运动至第二位置时，分料板封堵第二货道。通过设置第一货道和第二货道，并设置驱动件驱动动作的分料板，可防止有人企图通过晃动机体来盗取货物的目的。

Description

基于PLC控制的自动售货机

技术领域

本发明涉及售货机技术领域，特别地，涉及一种基于PLC控制的自动售货机。

背景技术

自动售货机，即一种无人值守购物机器，其主要由结算系统和出货机构组成，当用户通过扫描二维码进行结算后，出货机构会将机体内的货物推出，经机体内的出货通道落入取货口位置，供用户提取。

然而现有的售货机出货机构主要包括履带式机构或弹簧式出货机构，这种出货机构虽然出货方便，但是在使用时还有一定的缺陷，货物一般是直接放置在出货机构上的，如此在剧烈晃动机体时，置于出货机构上的货物会倾倒从出货机构上滚落，最终落入取货口位置，如此使得货物容易被盗，故还有待改进。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种基于PLC控制的自动售货机。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

基于PLC控制的自动售货机，包括机体、设于机体内的出货机构，以及用于购物付费结算的结算系统，所述机体内具有出货通道，所述出货通道内设有用于承接出货机构输出货物的货斗，所述货斗底部分别设有供货斗内货物滑出的第一货道和第二货道；所述货斗内设有由驱动件驱动动作的分料板，所述分料板包括第一位置和第二位置，当分料板运动至第一位置时，分料板封堵第一货道；当分料板运动至第二位置时，分料板封堵第二货道；

所述出货通道对应第一货道底部位置设有承接第一货道滑出货物的取货仓，出货通道对应第二货道底部位置设有承接第二货道滑出货物的存货仓；所述机体侧壁上对应存货仓位置设有取货口；

所述售货机还包括PLC控制器，所述控制器用以控制出货机构和驱动件动作；所述PLC控制器还与结算系统电连接，当用户通过结算系统完成付费时，PLC控制器控制驱动件动作，使分料板翻转至第二位置，当分料板翻转至第二位置时，PLC控制器控制出货机构进行出货；

所述第一货道内设有与PLC控制器电连接用以检测第一货道中是否有货物通过的检测件，当检测件检测到第一货道内有货物通过时，PLC控制器控制驱动件动作，使分料板运动至第一位置。

进一步的，所述货斗包括上部敞口的接货框和设于接货框底部与接货框连通的导货管；所述接货框位于导货管两侧的底壁均呈向导货管一侧倾斜的斜面结构；所述第一货道和第二货道均连接在导货管下端与导货管连通；所述分料板设于导货管中。

进一步的，所述驱动件包括设于导货管外侧的电机；所述导货管内转动连接有转轴，所述电机与转轴连接，用以驱动转轴旋转；所述分料板下端固定连接在转轴上。

进一步的，当分料板翻转至第一位置时，分料板呈向第一货道一侧倾斜设置，且分料板的活动端高于分料板的固定端；当分料板分装至第二位置时，分料板呈向第二货道一侧倾斜设置，且分料板的活动端高于分料板的固定端。

进一步的，所述转轴靠近电机的一端伸出导货管外；所述转轴伸出导货管外的轴壁上固定连接有拨杆；所述导货管靠近拨杆一侧的外侧壁上设有接近开关；当分料板翻转至第二位置时，拨杆触发接近开关；

接近开关与PLC控制器电连接，当接近开关被触发时，PLC控制出货机构输出货物。

进一步的，所述检测件包括设于第一货道的出货端的光学传感器。

进一步的，所述光学传感器包括：

发射端，设于第一货道的上壁上，用以竖直向下发射光线；

接收端，对应发射端设于第一货道的下壁上，用以接收发射端发射的光线；

所述接收端与PLC控制器电连接，当接收端未接收到发射端发射的光线时，PLC控制器控制驱动件动作，使分料板运动至第一位置。

进一步的，所述售货机还包括报警系统，所述报警系统包括：

载板，安装在存货仓底壁上用于承接货物；

压力传感器，安装在载板底部，用于检测载板上是否有货物；压力传感器与PLC控制器电连接；

通讯模块，与PLC控制器电连接，当压力传感器检测到载板上有货物时，PLC控制器通过通讯模块将信息传输至控制中心。

进一步的，所述存货仓底壁上开设有用以安装载板的安装槽；所述压力传感器设于安装槽底壁上。

进一步的，所述机体上对应存货仓位置开设有与存货仓连通的卸货口，所述机体的外侧壁铰接有覆盖卸货口的封板；所述封板与机体之间设有用于锁定封板的锁具。

较之现有技术，本发明的优点在于：

本发明通过设置第一货道和第二货道，并设置驱动件驱动动作的分料板；如此，在未付费结算的情况下，分料板处于第一位置将第一货道封堵住，此时第二货道开启；此时即使有人晃动售货机致使货物掉落，此时由于第一货道封闭，所以掉落的货物不会由第一货道导出，而是掉落至第二货道中，由第二货道输送至存货仓进行暂存，而无法被无关人员拿走，如此便可防止有人企图通过晃动机体来盗取货物的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为机体内部的结构示意图；

图4为第一货道和第二货道的截面图；

图5为图3中A部的放大图；

图6为图4中B部的放大图；

图7为本发明的电路框图。

附图标记：1、机体；11、取货仓；111、取货口；12、存货仓；121、卸货口；122、安装槽；123、封板；2、出货机构；3、出货通道；4、货斗；41、接货框；42、导货管；5、第一货道；6、第二货道；7、分料板；71、转轴；72、电机；73、拨杆；74、接近开关；81、发射端；82、接收端；91、载板；92、压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

实施例：

如图1和图2所示，本实施例提供一种基于PLC控制的自动售货机，包括机体1、设于机体1内的出货机构2，以及用于购物付费结算的结算系统，所述机体1内具有出货通道3。

结算系统可以是现有的扫码付费系统，包括一个链接至货物支付界面的二维码，当用户用手机扫该二维码时，进入支付界面，进而用户在支付界面完成价款支付后，出货机构2将相应的商品向出货通道3推出，以进行出货。这里的出货机构2可以是现有的履带式出货机构2，也可以是弹簧式出货机构2，在此不做限定，对于上述两种出货机构2在现有技术中有大量的文献公开，在此不做过多赘述。

结合图2和图3所示，所述出货通道3内设有用于承接出货机构2输出货物的货斗4，所述货斗4底部分别设有供货斗4内货物滑出的第一货道5和第二货道6；这里的第一货道5和第二货道6均呈弧形管道结构，且第一货道5和第二货道6分别朝向两侧。

具体的，如图4所示，货斗4包括上部敞口的接货框41和设于接货框41底部与接货框连通的导货管42；货物被推出后落入接货框被接货框接住，进而落入导货管42中。

所述接货框位于导货管42两侧的底壁均呈向导货管42一侧倾斜的斜面结构；其中，接货框的底壁靠近导货管42的一端低于远离导货管42的一端，如此使得落入接货框内的货物可以顺着接货框的斜面底壁向下滚入导货管42中。

所述第一货道5和第二货道6均连接在导货管42下端与导货管42连通，通过导货管42将货物导入第一货道5或第二货道6输出。值得说明的是，本实施例中，第一货道5用于输出正常购买行为输出的货物，第二货道6用于输出非正常购买行为掉落的货物，具体的原理和结构在以下内容进行具体阐述。

如图4所示，所述货斗4内设有由驱动件驱动动作的分料板7，具体的，所述分料板7设于导货管42中，如图5所示，所述驱动件包括设于导货管42外侧的电机72；所述导货管42内转动连接有转轴71，作为一种优选的方案，转轴71设置在第一货道5和第二货道6上端的交界处，所述分料板7下端固定连接在转轴71上，所述电机72与转轴71连接，用以驱动转轴71旋转；进而带动分料板7翻转。为了方便说明，将分料板7与转轴71固定的一端记为固定端，分料板7，相对固定端的一端记为活动端。

所述分料板7包括第一位置和第二位置，当分料板7翻转至第一位置时，分料板7封堵第一货道5；当分料板7翻转至第二位置(如图4的位置)时，分料板7封堵第二货道6。

如图4所示，当分料板7向右翻转至其活动端抵靠或接近导货管42右内侧壁时即达到第一位置，此时分料板7覆盖在第一货道5的上端，对第一货道5形成封堵作用，并且使得第二货道6裸露出来，使得货物无法从第一货道5导出，仅能由第二货道6导出；当分料板7向左翻转至其活动端抵靠或接近导货管42左内侧壁时即达到第二位置(如图4所示状态)，此时分料板7覆盖在第二货道6的上端，对第二货道6形成封堵作用，并使第一货道5裸露出来，使得货物无法从第二货道6导出，仅能从第一货道5导出。

在本实施例中，当分料板7翻转至第一位置时，分料板7呈向第一货道5一侧倾斜设置，且分料板7的活动端高于分料板7的固定端，即分料板7与接货框41右侧的底壁倾斜方向相同，如此落入接货框41右侧底壁上的货物可以顺着分料板7向第二货道6一侧导出进入第二货道6；

当分料板7分装至第二位置时，分料板7呈向第二货道6一侧倾斜设置，且分料板7的活动端高于分料板7的固定端，即分料板7与接货框左侧的底壁倾斜方向相同，如此落入接货框41左侧底壁上的货物可以顺着分料板7向第一货道5一侧导出进入第一货道5。

结合图3和图4所示，所述出货通道3对应第一货道5底部位置(即第一货道5的出货端)设有承接第一货道5滑出货物的取货仓11，所述机体1侧壁上对应存货仓12位置设有与取货仓11连通的取货口111，如此使得用户付费的货物从第一货道5导入取货仓11中，用户只需将手从取货口111伸入取货仓11内提取取货仓11内的货物即可。

出货通道3对应第二货道6底部位置设有承接第二货道6滑出货物的存货仓12；如此经第二货道6导出的货物则会直接落入存货仓12内进行暂存，以供工作人员提取。

在本实施例中，所述机体1上对应存货仓12位置开设有与存货仓12连通的卸货口121，所述机体1的外侧壁铰接有覆盖卸货口121的封板123，使得封板123可以绕铰接点翻转，以开启封板123使卸货口121露出进行取货；所述封板123与机体1之间设有用于锁定封板123的锁具，这里的锁具可以是机械锁或电磁锁，主要用于锁定封板123，防止无关人员开启封板123提取存货仓12内的货物。

结合图7所示，在本实施例中，所述售货机还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别用以控制出货机构2和电机72动作；具体的，PLC控制器与出货机构2的驱动电机连接。这里指的控制出货机构2动作指的是，控制出货机构2推出货物与否。

所述PLC控制器还与结算系统通讯连接，当用户通过结算系统完成付费时(必须要完成支付)，此时，结算系统向PLC控制器反馈信息，PLC控制器控制电机72旋转，使分料板7翻转至第二位置(此时第一货道5露出，第二货道6被封堵)，且当分料板7翻转至第二位置时，PLC控制器控制出货机构2进行出货。

值得说明的是，当支付完成时，PLC控制器控制电机72和出货机构2动作是有先后顺序的，必须是当分料板7到达第二位置后，出货机构2方可进行出货，目的在于，若出货机构2在分料板7还未达到第二位置时就进行出货，此时分料板7还未封堵住第二货道6，此时出货可能将货物直接导入第二货道6中，进而导入存货仓12中，使得消费者无法拿取到自己购买的货物。

具体实现上述动作顺序的方式为：

结合图3和图5所示，所述转轴71靠近电机72的一端伸出导货管42外；所述转轴71伸出导货管42外的轴壁上固定连接有拨杆73；所述导货管42靠近拨杆73一侧的外侧壁上设有接近开关74；当分料板7翻转至第二位置时，拨杆73触发接近开关74；接近开关74与PLC控制器电连接，当接近开关74被触发时，PLC控制出货机构2输出货物。如此，当支付完成时，首先PLC控制器控制转轴71旋转，进而控制分料板7向第二位置一侧翻转，以露出第一货道5，在此过程中，转轴71还会带动拨杆73旋转，当分料板7达到第二位置时，此时拨杆73正好旋转至接近开关74位置，触发接近开关74，接近开关74触发后，PLC控制器控制出货机构2进行出货，如此以实现分料板7和出货机构2的动作顺序。

在本实施例中，为了安装电机72、接近开关74和拨杆73动作，在机体1内部开设有供电机72、接近开关74和拨杆73动作的让位口(图中未示出)，使得上述部件置于让位口中。

为了在消费者购买好货物后，分料板7回复至初始位置(即第一位置)对第一货道5重新进行封堵，本实施例中，所述第一货道5内设有与PLC控制器电连接用以检测第一货道5中是否有货物通过的检测件，当检测件检测到第一货道5内有货物通过时，PLC控制器控制电机72动作，使分料板7翻转至第一位置。

其中，检测件可以采用光学传感器，具体的，如图3和图4所示，光学传感器包括发射端81和接收端82。发射端81设于第一货道5的上壁上，用以竖直向下发射光线，比如采用发射红外线的发射端81。接收端82对应发射端81设于第一货道5的下壁上，用以接收发射端81发射的光线；所述接收端82与PLC控制器电连接，当接收端82未接收到发射端81发射的光线时，PLC控制器控制驱动件动作，使分料板7运动至第一位置；如此当货物从第一货道5的出货端排出时，此时货物会在发射端81和接收端82之间通过，此时货物便会阻挡接收端82接收发射端81发射的光线，使得接收端82无法接收到光线，进而向PLC控制器反馈，使控制器控制电机72旋转，驱动分料板7翻转至第一位置，封堵第一货道5。

值得说明的是，本实施例中，光学传感器可以设置多组，将其沿第一货道5的并排设置，多组光学传感器的接收端82以并联的方式与PLC控制器连接，使只要有1个接收端82未接受到光线信号，PLC控制器便会控制器电机72旋转。如此以提高检测的精准度。

为了防止货物在第一货道5中通过时对接收端82和发射端81造成撞击损伤，本实施例中，在第一货道5的上壁上开设有通孔(图中未示出)，发射端81固定安装在第一货道5的上壁上，并使发射端81的发射光线从通孔向下射出；第一货道5的下壁上开设有安装孔(图中未示出)，将接收端82安装在安装孔中，以接收发射端81发射的光线，由于接收端82是置于安装孔中的，因此货物在沿第一货道5底壁滑动时，不会直接撞击到接收端82。

为了使控制中心的工作人员可以快速知道存货仓12内有货物掉落，本实施例中，结合图4和图6所示，所述售货机还包括报警系统，所述报警系统包括：

载板91，安装在存货仓12底壁上用于承接货物；具体的，所述存货仓12底壁上开设有用以安装载板91的安装槽122，安装槽122板安装在安装槽122中，其中安装板的上壁不高于存货仓12的底壁，如此以使得货物可顺利滚落至载板91上。

如图7所示，压力传感器92，安装在载板91底部，用于检测载板91上是否有货物，具体的，所述压力传感器92设于安装槽122底壁上，换言之压力传感器92设于载板91与安装槽122底壁之间；压力传感器92与PLC控制器电连接；

通讯模块(可以采用4G或5G通讯模块)，与PLC控制器电连接，当压力传感器92检测到载板91上有货物时，PLC控制器通过通讯模块将信息传输至控制中心。

如此当，货物由第二货道6滚落至存货仓12的载板91上时，在货物的重力下，载板91对压力传感器92的压力产生变化，表明载板91上有货物，此时，PLC控制器响应压力传感器92向通讯模块发出指令，通过通讯模块将信号发送至控制中心，以提醒控制中心的工作人员，存货仓12中有货物存在，需要进行处理。

实施原理：

自然状态下(即未进行支付的情况下)，分料板7位于第一位置，封堵第一货道5，露出第二货道6，此时若有人摇晃机体1使货物掉落，此时掉落的货物仅可由第二货道6导入存货仓12中，而不会掉落至取货仓11，如此便可防止该人盗取掉落的货物。

当用户支付完成，此时结算系统向PLC控制器发出指令，使得PLC控制器控制电机72旋转，进而将分料板7翻转至第二位置，此时第一货道5露出，第二货道6封堵，接着PLC控制器控制出货机构2进行出货，出货机构2输出的货物仅会由第一货道5进入取货仓11中，供用户提取；而且在货物从第一货道5排出时，检测件会产生检测信号，进而使得PLC控制器控制分料板7翻转至初始位置(第一位置)，以封堵第一货道5，防止未支付情况货物落入取货仓11，被人盗取。

以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.基于PLC控制的自动售货机，包括机体、设于机体内的出货机构，以及用于购物付费结算的结算系统，所述机体内具有出货通道，其特征在于，所述出货通道内设有用于承接出货机构输出货物的货斗，所述货斗底部分别设有供货斗内货物滑出的第一货道和第二货道；所述货斗内设有由驱动件驱动动作的分料板，所述分料板包括第一位置和第二位置，当分料板运动至第一位置时，分料板封堵第一货道；当分料板运动至第二位置时，分料板封堵第二货道；

所述出货通道对应第一货道底部位置设有承接第一货道滑出货物的取货仓，出货通道对应第二货道底部位置设有承接第二货道滑出货物的存货仓；所述机体侧壁上对应存货仓位置设有取货口；

所述售货机还包括PLC控制器，所述控制器用以控制出货机构和驱动件动作；所述PLC控制器还与结算系统电连接，当用户通过结算系统完成付费时，PLC控制器控制驱动件动作，使分料板翻转至第二位置，当分料板翻转至第二位置时，PLC控制器控制出货机构进行出货；

所述第一货道内设有与PLC控制器电连接用以检测第一货道中是否有货物通过的检测件，当检测件检测到第一货道内有货物通过时，PLC控制器控制驱动件动作，使分料板运动至第一位置；

所述机体上对应存货仓位置开设有与存货仓连通的卸货口，所述机体的外侧壁铰接有覆盖卸货口的封板；所述封板与机体之间设有用于锁定封板的锁具，通过所述锁具防止无关人员开启封板提取存货仓内的货物。

2.根据权利要求1所述的基于PLC控制的自动售货机，其特征在于，所述货斗包括上部敞口的接货框和设于接货框底部与接货框连通的导货管；所述接货框位于导货管两侧的底壁均呈向导货管一侧倾斜的斜面结构；所述第一货道和第二货道均连接在导货管下端与导货管连通；所述分料板设于导货管中。

3.根据权利要求2所述的基于PLC控制的自动售货机，其特征在于，所述驱动件包括设于导货管外侧的电机；所述导货管内转动连接有转轴，所述电机与转轴连接，用以驱动转轴旋转；所述分料板下端固定连接在转轴上。

4.根据权利要求3所述的基于PLC控制的自动售货机，其特征在于，当分料板翻转至第一位置时，分料板呈向第一货道一侧倾斜设置，且分料板的活动端高于分料板的固定端；当分料板分装至第二位置时，分料板呈向第二货道一侧倾斜设置，且分料板的活动端高于分料板的固定端。

5.根据权利要求4所述的基于PLC控制的自动售货机，其特征在于，所述转轴靠近电机的一端伸出导货管外；所述转轴伸出导货管外的轴壁上固定连接有拨杆；所述导货管靠近拨杆一侧的外侧壁上设有接近开关；当分料板翻转至第二位置时，拨杆触发接近开关；接近开关与PLC控制器电连接，当接近开关被触发时，PLC控制出货机构输出货物。

6.根据权利要求1所述的基于PLC控制的自动售货机，其特征在于，所述检测件包括设于第一货道的出货端的光学传感器。

7.根据权利要求6所述的基于PLC控制的自动售货机，其特征在于，所述光学传感器包括：

发射端，设于第一货道的上壁上，用以竖直向下发射光线；

接收端，对应发射端设于第一货道的下壁上，用以接收发射端发射的光线；

所述接收端与PLC控制器电连接，当接收端未接收到发射端发射的光线时，PLC控制器控制驱动件动作，使分料板运动至第一位置。

8.根据权利要求7所述的基于PLC控制的自动售货机，其特征在于，所述售货机还包括报警系统，所述报警系统包括：

载板，安装在存货仓底壁上用于承接货物；

压力传感器，安装在载板底部，用于检测载板上是否有货物；压力传感器与PLC控制器电连接；

通讯模块，与PLC控制器电连接，当压力传感器检测到载板上有货物时，PLC控制器通过通讯模块将信息传输至控制中心。

9.根据权利要求8所述的基于PLC控制的自动售货机，其特征在于，所述存货仓底壁上开设有用以安装载板的安装槽；所述压力传感器设于安装槽底壁上。

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