CN1282136C - 与商品处理设备一起使用的储藏商品的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种商品储藏容器,包括一个储藏柜,用于以列的方式储藏要从储藏柜的配送端配送的商品。以间隔的方式沿至少一部分储藏柜的长度放置的多个商品支承侵入件为储藏在储藏柜中的商品提供负荷承载支撑。还公开了分段的储藏柜、储藏柜套和宏储藏柜以便于快速、精确和有效地将商品装入商品配送装置。

Description

与商品处理设备一起使用的储藏商品的方法和装置

发明背景1.发明领域本发明一般涉及商品放置区、储藏区和系统的设计和操作中的改进,以便与商品处理设备一同使用,特别用于易碎商品如薯片包的列式/堆放式的储藏、放置和/或处理。

2.现有技术大部分现有的商品处理机构,尤其是本发明中所涉及到的在商品自动售货机的销售点终端系统(POS)环境中的商品处理机构,都依靠多个电机、开关和线圈来移动处理机构的各个部分并对商品自身(例如经过包装的产品)进行处理。大部分这种机器对于每一行、每一列或者每一类商品或包装都需要一个专用的电机、开关和/或线圈以进行处理和配送。如本领域技术人员所公知的那样,这类机器通常具有很多缺点,例如,其可靠性会因机械故障而变得较差。

美国专利5,240,139对商品处理设备做出了一个重大改进。该文中描述了一种负压升降机(即,商品拾取或处理机构)的用途,它从位于自动售货机制冷区之中的商品储藏柜的顶部开口进入,并且利用抽气机制(即,通过局部真空而产生的降低的或者被称为“负的”气压)以实现与要取出的商品之间的牢固接触。虽然自动操作的升降机尤其是抽气式升降机构在其中通常没有空间限制的工业装配中得到了普遍应用,但它们在诸如商品自动售货机之类的空间限制严格的装置中的应用却并未得到广泛认可。由于采用抽气技术来抓取和移动选定商品的自动售货机具有较大的可靠性和灵活性,因而人们期望开发出新的技术和方法来操作和控制这类机器以及其他更加普遍使用的商品处理机构。

在前述的美国专利5,240,139中通过在冷冻室内安排多个竖直对齐的储藏箱或橱柜而提供了商品的储藏。由于待被出售的商品是冷冻的,所以由其上堆叠的商品给保存在橱柜下部之中的商品所带来的重量不会造成产品压碎的问题。但是,在一些应用中,由于保存在橱柜中的商品可能是易碎的(例如,包装在软袋子中的薯片),所以需要装置以用来防止保存在储藏柜底部附近的商品发生破碎。即使若售货机中的商品储藏采用了水平移动的商品储藏柜,易碎的商品也可能在储藏柜从仓库或商品制造商处运送到实际售货机构的途中遭到损坏。人们期望使商品储藏柜具有尽可能大的容量,例如,使橱柜更高。但是,储藏柜越高,以上提到的商品破碎问题就越为严重。

另外,当商品储藏柜储存具有时效问题的产品(即,产品有可能因过期而变得不新鲜)时,也需提供一个装置,用以保证对部分空虚的储藏柜的补充/填充不仅能够以简单和可靠的方式完成,而且还能以可使产品在橱柜中保持正确顺序的方式,即,按照一个保持FIFO(先入先出)的方式完成。来自商品储藏柜的产品的FIFO配送有助于保持产品在被运送给用户时的质量。当使用具有更高、更大容量的橱柜时,如果对用于补充/填充的橱柜的内部的访问只是在橱柜相对于配送端的一端上提供,则FIFO问题也会被加剧。

在题为“用于带包装的商品的自动售货机”(VENDING MACHINEFOR PACKAGED COMMODITIES)的美国专利6,082,578中公开了一种自动售货机,在这种售货机中,待出售的商品被保存在竖直的纵列中。为了防止纵列中商品的重量压缩纵列底部附近的商品,竖直堆放的商品被分割成多个部分,其中每个部分都在其底部拥有自己的商品配送器。为了解决这种“压碎”问题而提供多个配送器是对商品储藏空间的浪费,并且需要使用许多额外的机电部件。

在题为“含有冷藏和加热炉箱的自动售货机”的美国专利5,772,072中将竖直朝向的商品储藏箱细分为多个竖直朝向的部分。各个部分都包括一对相对放置的保持杠杆“retention levers”,它们用于在其箱体部分中啮合底部的产品。“保持杠杆”按照顺序方式工作来移动储藏的产品,每次售货时都从高处部分到低处部分进行,直到所有产品被从箱体中售出为止。在支承含有软包装袋的商品时这种技术稍微有些不够理想,由于保持杠杆将十分深地延伸入箱体内部以按照支承的方式咬合包装袋,因此,有可能损坏易碎的产品。另外,在包括具有诸如美国专利5,240,139中所述的系统类型在内的技术中,保持杠杆将会对商品取出机构出入储藏柜的移动产生干扰。另外,保持杠杆也给储藏柜增加了很大的机械复杂性。

在题为“模块化自动售货机”(MODULAR VENDING MACHINE)的美国专利5,651,476和题为“用于销售柱状物品的装置”(DEVICE FORVENDING CYLINDRICAL OBJECTS)的美国专利3,175,669中沿着产品竖直纵列的内部部分放置了一些隔板,用于错开产品在竖直纵列中的分布,从而防止产品的重量使位于纵列底部的产品供给机构产生“拥挤”或“堵塞”。使用固定位置的隔板部件不能充分地防止易碎产品(例如多袋薯片)纵列的损坏,而且实际上,固定位置的隔板部件本身也有可能造成产品损坏。

期望提供一种既具有相对较低成本并且又可靠的方法和装置,它既能提高储藏柜的商品容纳能力,又不会对其中储藏的商品的综合质量(新鲜度和结构整体性)产生负面影响。还期望提供能够减少外力对储藏柜内商品的影响的技术,这种外力出现在例如商品的运输期间,如从厂家或仓库到商品售货机内的储藏区的途中。

另外,还期望提供这样一种装置,它既能够防止易碎产品的破碎,也能利用一种方法和装置来减少在产品从厂家到商品售货机的商品储藏区的运输期间对各个产品的处理过程。

发明目的本发明的一个目的是为商品处理机构的设计、操作和控制提供一种新的技术和方法。

本发明的另一个目的是为与采用计算机控制机电技术配合使用的商品处理机构的设计、操作和控制提供新的技术和方法,并且在所描述的实施方案中提供一种自动定位的吸气式夹钳,以用于抓取一个选定的商品并将其从储藏区移动至配送区。

本发明还有一个目的是为这样一些机构提供一种新的技术和方法,这些机构能够提高商品处理的速度和精度,同时还能以谨慎的方式处理待被分配的商品,从而防止其出现任何损坏。

本发明更为具体的目的是:1)通过增加商品货堆的高度/长度以提高商品储藏容量,并且采用一种方式来防止作用到商品上的力造成破坏,这种力包括例如放在上面的商品的重量所产生的力,或者因纵列形式摆放的商品在航运/运输中产生的碰撞力;2)提供一种商品储藏柜,它被设计成有助于增强商品以FIFO方式的装载;3)提供一种技术,用于在制造工厂中对商品进行预包装,其包装方式可以减少对商品售货机进行再装填时所需的人力和时间;4)与配送装置相结合地提供一个支承架或支承台,从而简化储藏柜的FIFO补充/装填。

发明内容

上述目的是通过一种诸如自动售货机的商品处理装置的实施例而得以实现的,该装置包括一个可受控定位的软管夹钳,它用于从储藏区内取出商品。

在一个实施例中,储藏区包括多个轴向对齐的储藏柜,其配送端上含有一个开口,各个储藏柜沿其长度方向被空间分开,相对设置的内突(intrusion)被用于至少支承堆放在橱柜中的商品的边缘。在本发明的一个优选实施例中,内突含有两个对向的舌片,它们从橱柜的内壁伸出并进入商品储藏区内部。舌片可在橱柜内被弹性偏置,从而有助于商品在朝向配送端的方向移动,与此同时,它还能够阻碍商品朝与配送方向相反的方向移动。在本发明的一个特定实施例中,舌片的弹性偏置是通过将舌片连在橱柜的外部并使其穿过橱柜壁上的一个柄(hold)伸入橱柜的内部而得到实现的。侧壁上孔的厚度用于对阻碍舌片在孔下面的方向中运动的舌片产生支撑作用,而且其整体高度足以允许舌片在孔上方的方向中的弯曲。舌片的长度被预定为使得其相向的自由端之间的距离足以允许商品夹取机构自由地从其中穿过,并且作为在商品被从储藏柜中移走过程中使舌片与商品之间具有接触的结果,舌片的弹性偏置的强度不足以将商品从商品夹钳机构中排斥出去。

根据本发明的另一个实施方案,为了便于有效地对储藏柜进行商品的补充/填充,并且同时保持“先入先出”(FIFO)的补充/填充方案,商品储藏柜可以在仓库中或者甚至在商品的制造工厂中被分割成多个段并被预装填入商品。这些分段可以包括至少一个来自厂商或仓库的运送容器部分,它用于对商品售货机进行补充/填充。在其它的优点中,使用预先装载有商品的橱柜分段可以使配送装置的操作员在重装货物期间节省大量的时间和劳力,因为他不必将先前未售出的商品从储藏柜放回仓库。

在本发明的又一个实施方案中,储藏柜自身可以具有一个与储藏区相适应的完全的高度,并且含有预包装的商品组的套管(sleeve)可被插入到储藏柜中,以用于通过其底部之上或附近的开口来进行商品的补充/填充。然后,插入的商品套管利用一个沿橱柜一侧形成的槽口或者受到来自“下一个插入的套管”的压力而被向上推入橱柜,从而允许插入其它适当数量的装有商品的套管,用于完成对橱柜的补充/填充。在一个实施方案中,套管可以包括柔性商品支承,例如上述的柔性支承舌片,或者在另一个实施方案中,套管的背侧或角部上可以有适当的开口,其尺寸便于套管内商品的边缘与橱柜中的柔性商品支承咬合。

在本发明又一个实施方案中,商品内突/支承部件可以包括多个纵向排列的条,条中形成有多个“台阶”。这些条可被粘在商品储藏柜的内壁,并且其“台阶”功能用于至少部分地支撑其中储藏的商品的重量。另外,橱柜的内部本身可以具有一个能够支承产品的轮廓,例如,与橱柜侧壁的形成一起突出的内部弹簧部分。

附图的简要说明图1是根据本发明原理来构成和操作的售货机的正视立体图;图2和图3是图1所示的售货机的正视立体图,其中前门是打开的,以便说明其中主要的机械和电气部件,以及根据本发明原理来构成的软管储藏区和回缩机构;图4是说明图1所示售货机的主要机械和电气部件相互配合工作的功能方框图;

图5、6、7、8和9示出了各种商品处理机构与储藏区的组合/排列取向;图10a、10b、10c、10d和10e分别示出了根据本发明原理构成和操作的商品储藏柜及其商品支承的立体图、侧截面图、主截面图以及俯视图;图11a、11b示出了根据本发明原理构成的商品储藏柜的另一个实施例的顶部和侧面立体图;图12示出了根据本发明原理构成的商品储藏柜的另一个实施例,其中储藏柜的全部高度是由联锁/堆叠的部分橱柜形成的;图13示出了根据本发明原理构成的商品储藏柜的又一个实施例,其中一个预先装入商品的“套管”被用于对具有图10和11所示结构的储藏柜进行装填;图14、16以及15、17示出了根据本发明原理构成的商品储藏柜的另外两个实施例的纵向截面图和俯视图。

图18-27示出根据本发明的其它有用的实施例。

本发明优选实施方案的详细说明图1以诸如销售点(POS)自动售货机之类的商品出售机的形式显示了此处所描述的本发明的环境。尽管在后面说明全文当中参考了本发明在自动售货机环境中的实施,本发明的环境以及术语“自动售货机”应包括更为通用的商品处理、取回和/或分配设备,以及POS设备。这种设备如果实现为便携式装置,可以包括并且大约是传统的售货机或大至由牵引机拖动的拖车,而如果实现为非便携式装置,则可以包括并实现为自动售货间或位于永久性结构如在建筑物中的一块区域(地上或地下,具有内部墙或封闭的橱柜)。因此,该设备可以包括小型的储藏装置,例如简易储藏器。另外,术语“商品”或“产品”至少包括在这里所说明的发明的一些实施例,不仅指货物,而且还包括永久或临时形式的服务和/或信息。

图1显示了售货机10的立体图,包括根据本发明构成和操作的设备的一个实施例。售货机10包括主橱柜12和安装在枢轴16上用于进入售货机内部进行服务(用商品装满/补充售货机、进行维护,等等)的前门14。注意,在另一售货机的实施例中,服务门或端口可以设置在橱柜12上或者作为橱柜12的一部分。在图1中显示前门14处于关闭位置,与主橱柜12形成了封闭体,其中容纳了售货机10的各种部分,下面将更详细地说明。

前门14包括与平坦部分20相邻的锥形部分18;但是,这些特定的形状对于本发明并不是必需的。锥形部分18包括透明或半透明的塑料显示面板18,一般具有品牌和/或在其上显示有标识图形,并且还可以包括描绘可以通过售货10销售的个别商品的图形,以及商品的价格和/或选择信息。面板18一般采用荧光灯作为背照光,图中未示出。

客户取回区22形成在门14的面板18中,以便其中储藏的商品可以发放给售货机10的用户。

在门14的平坦部分20上安装有各种用户接口特征。客户显示器24可以常规的荧光或LED显示屏,以对机器10的用户显示各种信息项,诸如对用户选择的反馈,所要的数量,以及产品是否已被售出或正在被销售。为了接受付款,收款机入口26将纸币收进常规的收款机构(安装在机器10内以便使其用户接口部分通过平坦部分20中对齐的开口伸出),以购买商品或找零。硬币入口28将硬币收入常规的硬币兑换器中(也安装在机器10内以使其用户接口部分通过平坦部分20中对齐的开口伸出),以购买商品或找零。硬币返回执行器30包括常规的推出硬币的机构,用于驱动硬币兑换机构的硬币返回部分,硬币返回部分在该驱动下将当前用户塞入的硬币返回给硬币返回坑32内。硬币兑换机构的硬币返回部分还在响应于商品的购买、或是为纸币或大面额的硬币找零时将找回的零钱提供给硬币返回坑32。信用卡/借记卡槽34接受插入到常规读卡器机构(也安装在机器10内以便使其用户接口部分通过平坦部分20中对齐的开口伸出)中的塑料信用卡/借记卡,以允许用户通过信用卡/借记卡购物。门锁机构36使前门14被锁紧,从而没有钥匙就无法将其开启。为了使用户能够选择,显示屏面18可以包括如上所述的图形,它指示该机器可以出售的各种商品,以及它们相关的价格和唯一的选择号。另外,平坦部分20可以包括一组图形化的商品显示和它们的相应价格。常规的键盘按钮机构38被提供以使用户从售货机中选择想要的商品。另外,按钮机构40可以包括用于每个商品选择的独立的按钮,以及相关的价格显示;另外,甚至可以用用户操作的触摸屏来代替按钮机构40和显示器24。尽管图1中未示出,机器10还包括常规的电信部件,可以用于对信用卡购物进行鉴权,以及其它与机器控制有关的用途和向远方的位置报告机器10的存货和操作状态,后面将对此更充分地说明。尽管售货机10显示为包括上述的用户接口部件,在本发明较小的实施例中,可以省略这些用户接口部件中的绝大多数部件,即使不是全部,并且自动售货机实际上可以通过远程来控制,不管是否带有本地的支付系统。

图2是图1的售货机的正面立体图,其前门是打开的,以便说明其中的主要机械和电气部件。图3是售货机10的商品处理机构部分的主要部件在一定程度上理想化了的版本,用于理解其一般性的操作。注意,在这些附图中售货机10的某些部分被去掉了,以便于更好地说明内部的部件。

先参考图2,储藏柜分段12的前面的右边部分包括垂直安装的支撑面板202,它用于安装大多数的用户接口部件。更具体地说,在面板202上安装有铰接安装的支架204,并与门14上的开口对齐,以便用户接口部件如选择按钮键盘40、硬币入口30、收款机入口28、硬币返回器32以及客户显示器24都能够由用户从门14的前端来接触。安装在前门14内部的是两个荧光灯源(它们在保护罩206后面。可以使用其它数量的光源),它们发光以从后面照亮面板18。荧光灯源在保护罩206后面。以便提供安全性(防止破坏),作为在允许插入荧光灯的门14的结构中开放的结果,这是理想的。另外安装在前门14的内部的是一个用于荧光灯的压舱物(ballast)208和一个产品输送斜道210...注意,产品输送斜道210不同于常规技术之处在于它是特别的高,并且因此用作锁紧措施,以防止通过从机器外将臂状物或其它的抓取机构插入到客户取回区22中而未经授权地进入机器中。在典型的现有技术的售货机中,在斜道210的顶部通常会看到摆动式安全门,它在客户推动入口处的摆动门到产品取回区8时摆至vandal阻挡位置。在售货机10的又一个实施例中,这种安全门可与产品输送斜道210结合使用,特别是如果斜道210不如图2所示的那样高时并且如果产品取回区8更高地位于机器10上时。在铰接安装支架204后面安装有常规的收款机构,以使插入收款机入口28的纸币被拖入售货机10中,常规的硬币找零机向硬币返回口34提供硬币,并且位于面板后面,硬币引导器将塞入的硬币引导入硬币找零机,常规的验钞机确认纸币正确地塞入收款机入口28。

控制板212包括印刷电路板,其上形成有电路,并且装有集成电路芯片。控制板212包括微处理器,它与各种传感器、电机、上述用户接口以及其它在售货机10内的装置电连接。尽管在本说明中是参考控制板212的规定功能的操作来进行的,应当理解这些功能是由微处理器和形成在控制板212上的相关电路来控制的。电源214安装在面板202上并向售货机10的电气部件供电。

现在参考图3,显然橱柜12的内部的容积可用作商品储藏区215。根据本发明的原理,储藏区215包括多个在橱柜12的内部底面217上排列的垂直对齐的商品储藏柜216。在本发明的冷藏环境中,储藏柜被排列在制冷系统上方放置的架子上。储藏柜216被特别设计为用于支承和储藏机器10所出售的易碎商品223。有关储藏柜216的更详细的说明将在下文中结合图5-10来说明。

顶端开放的容器219的尺寸可以设计为在其中贮存多个商品储藏柜216,并用于例如使得易于同时将多个储藏柜216处理(即取出、安放和运送)入/出商品储藏区域215。容器219还便于快速和精确地将多个商品储藏柜放入商品处理设备的储藏区域中。更具体地讲,可在仓库中给各个商品储藏柜预先装入新的产品并且将其预先排列在容器219内,从而使操作员可以快速高效地将其运送至自动售货机,并且通过用新的容器219替换机器中原有的容器219,就不会使全部或基本全部的自动售货机的库存被错误地放置。然后,操作员可以在卡车后面或仓库中对移走的容器219重新补充新的产品,以用于在后面的自动售货机中进行交换。这种“交换”技术有助于快速、有效并且无错误地改变自动售货机中商品选择布局的全部或部分,即,通常所称的“按计划操作”(plan-o-gram)。

图?示出了容器219的4个实例布局的俯视图,它用于在其中储存由待被储藏于其中的商品的形状所要求的各种尺寸的商品储藏柜。注意,一个运送器218(可以更一般地称之为X-Y或平面定位机构)与橱柜12的内部顶侧连接,并适合于能由机器10的控制板部分212可控制地放置到多个商品储藏柜216中选择的一个的开放顶端上的中心位置(以便与该开放顶端对齐)。

尽管显示了商品储藏柜216的垂直(Z轴)对齐,不垂直的即倾斜的或甚至是水平的(X或Y轴的)对齐也是可以的(诸如在众所周知的使用“螺旋线”型自动售货机的玻璃前端售货机中可看到的那样)。在储藏柜基本水平地对齐的情况下,平面定位机构将被适当地改变以便将运送器218放置成在X/Z或Y/Z平面上移动。实际上,曲线斜面如圆柱体也可以考虑在本发明的范围内。将基本上水平对齐的产品货堆与可自动机械控制的在与产品堆的销售端相邻的垂直平面上运动的商品运送机构相结合是已知的,例如在2001年5月15日授权的题为METHOD ANDAPPARATUS FOR VENDING PRODUCTS(用于销售产品的方法和设备)的美国专利6,230,930中。以及2001年5月3日公开的美国专利公报US2001/0000609中都可见到。本发明中的商品储藏柜可以在具有上述类型的商品售货机中找到用途,其橱柜被放置成沿倾斜向下的方向指向其配送端,由于橱柜中的商品支承/内突装置将在橱柜从仓库或商品制造商处运输至商品售货装置期间发挥作用,所以可防止因储藏在上方的产品的重量而造成产品损坏,而且在售货装置中,这些同样的商品支承/内突装置能够起到如下作用:1)通过使用诸如现有自动售货机的螺旋装置以在橱柜的整个长度内维持顺序放置的产品(在诸如袋装薯片的柔性物品情况下,它尤为重要),以及2)防止商品从向下倾斜的橱柜的配送端滑出去。

用曲线斜面传送商品是已知的,例如在录像带销售技术中就可以见到,在这种技术中,录像带以面向外的方式排放在中央存储转盘上,一个机器夹子围绕着转盘。此外,尽管商品储藏柜216显示为在室温环境下,储藏柜216实际上可以放置在制冷的环境中,诸如位于储藏区217底部的冷藏装置中,商品传送机构将储藏柜放入顶部开放的冷藏装置中,如在前面提及的美国专利5,240,139所示和描述的那样。另外,在制冷环境是包括基本上水平对齐的储存柜的情况下,可以使用垂直朝向的开口来提供进入商品储藏柜的配送端的途径。

在本发明的环境中,空气软管220从它由软管储藏区222退出之前的点起通过正交放置的辊轮213(或其它低摩擦的结构)一直延续到其自由端221。自由端221包括与膜盒膨胀端部分227(用作有源的吸盘)组合的加重部分225。根据被发售的商品的物理特性,商品拾取头224可只包括加重部分225,或者是该部分与专门适合于被发售商品类型的接头的组合体,例如膜盒头227或没有重量的柔性头。软管220的一端与负压即吸气源连接,吸气源在优选实施例中包括一吹风机电机226,一与商品拾取头224连接的自由端。在本发明中,“连续”的意思是指在两端点之间连接软管,该软管进行动作从而完成作为整体或单一的软管所要求功能,即可以将不止一根的软管连在一起作为单根的软管。空气软管部分235从吹风机电机226向空气连接盒229的一个端口提供抽吸,而连续的软管220与空气连接盒229的另一端口连接。在软管储藏区222的顶部包含的空气连接盒229包括气流传感器和真空破坏器(breaker)组件。气流传感器用于形成加载在售货机控制器上的表示通过气流软管220的气流信号。真空破坏器组件用于将软管220中的气压快速地变为大气压,从而能够将由商品拾取头所运送的商品“快速释放”至发货斜道210。要注意产品的快速释放不一定在发货斜道210的顶部进行,在希望避免商品受到由于堵塞或跌落而导致的外力时,商品拾取头可以一直行进到发货斜道210的底部再用或不用快速释放阀放下商品。在一个实施例中,气流传感器的布局结构可以包括两部分开关,第一部分包括簧片开关,第二部分包括安装在内部装有摆动臂的盒229的自由端的磁铁。因为摆动臂由于气流的变化在盒229内摆动,该开关被“触发”,从而指示气流的变化。该气流信号的使用将在下面更详细地说明。在一个替代的实施方案中,气流阀和快速释放的功能可以在吹风机电机的外壳体内形成。利用这种结构,软管220将从拾取头一直延续到吹风机电机。

在本发明的环境中,如图3所一般性表示的那样,设置了一个新颖的软管定位结构(arrangement)以将运送装置218与所选择的储藏柜216之一对齐。该对齐是用安装在“L”形的前/后梁230上的前/后线性滑动器228(在剖视图中显示)在前/后(Y)方向上完成的,从而运送装置218可以被可控制地沿着前/后梁利用滑动器228定位。梁230的底边部分包括一架子部分232,运送装置218包括一电机233,它驱动与架子部分232啮合的齿轮(未示出)。从控制板212向电机233施加的向前和向后的电机控制信号使运送装置218在前/后方向上驱动。运送装置218的左/右(X)方向的对齐是以类似的方式进行的,采用了左/右线性滑动器234,它将前/后梁230的上侧与间隔开的左/右梁236a和236b的下侧可滑动地接合在一起。梁236a和236b刚性地接到橱柜12的顶部。同样与橱柜12的顶部内侧部分刚性连接并与梁236平行的架子238与一由安装在梁230内角附近的可反转电机243所驱动的齿轮240啮合。从控制板212向电机243施加的向前和向后的电机控制信号使齿轮240转动并且梁230有相应的移动,从而运送装置218在左/右(X)方向上移动。

注意尽管运送装置组件218只在单个平面上移动,它要负责精确地将拾取头224在X、Y和Z方向上精确地放置。更具体地说,运送装置218包括辊轮结构(未具体显示,但可包括它包括在软管220进入运送装置218之处的三个正交放置的辊轮),用于重新引导软管220沿机器10的顶部靠内部分从基本水平的方向(即X、Y方向)移动到与其垂直的方向(即Z方向)。这样,运送装置218的移动将不仅移动软管220的自由端221以便它可以与所选择的储藏柜216轴向对齐。然后,软管驱动机构(未具体示出,但可包括一组常规操作的“压紧辊轮”)由可反向电机508通过齿轮组510驱动,齿轮组510用于驱动拾取头224进/出所选择的储藏柜216以便取回储藏在其中商品。在所说明的实施例中,软管驱动机构被安装在运送装置218中,但在另一实施例中,可以安装电机241和压紧辊轮或一些其它的驱动机构,如有铰接臂,从而可以在沿着软管220长度的其它位置处动作。

该结构中软管220与运送装置218在相同的X,Y平面中移动,使得本发明能够具有紧凑的软管定位和驱动机构的实施方案。

另外,因为软管220从其与吸气源连接的一端(它连接在真空连接盒229上,将在本文的后面部分中得到说明)起一直到其另一端的拾取头224为止用连续材料形成的,所以需要在拾取头224在商品发售操作时在X、Y和Z方向适当移动期间提供软管储藏和/或回收的装置。

将一个内壁246平行地放置在橱柜12的外壁248的旁边,并在外壁和内壁之间形成一个软管储藏区222。壁246和壁248在图中被部分切开,用以显示一个在软管220中形成的重力馈送自回缩回路250。回路220在软管储藏区222内的移动受到限制,它被自身具有的一个滑锤252拉动,沿滑锤的外周具有一个凹槽253,用于使滑锤在软管储藏区222内保持恒定的重心居中,并且用于在软管220上提供一个恒定、被动的“形成回路”的张力。另外,使软管储藏区222内带有凹槽的滑锤252置于中心可使软管220置于中心处,从而防止软管220在拾取头224在X、Y和Z方向重新定位过程期间与软管储藏区222的侧壁发生摩擦。为了防止软管220打卷,滑锤252的尺寸被设计成稍微大于软管220的直径,并且软管储藏区222的尺寸略微大于滑锤252的宽度尺寸。

还应该注意,这种基于重力的回收/软管储藏技术既可以满足运送装置218在X和Y方向上(左/右和前/后)移动的储藏要求,也可以满足拾取头224在Z方向上移动的要求。当然,这种基于重力的回收/软管储藏技术也可在这样一个实施例中工作得很好,在该实施例中,自动软管定位机构采用了一个转动型设备(R,θ)、铰接臂、伸缩或夹剪系统或者其他技术。另外,对本发明来说,图示的基于重力的回收/软管储藏技术不是必需的,也可以用一个完全或部分机动化的回收技术来代替上述技术。另外,在其他一些实施例中,有可能需要将软管储藏区放置于其他位置,例如,平行于橱柜12的顶部或背部。

注意,在本发明的环境中,如图2和3所示,当一件商品223被拾取头224沿着其路径从储藏柜216移动至斜道210时,它被放置成经过安装在橱柜12内的商品识别(ID)装置254。对于本发明并不需要特定类型的商品ID装置,并且根据系统的制约,这种装置可包括,例如条形码扫描仪或其它光图像/图形识别系统,或者甚至可以是非光学系统,诸如射频标识(RFID),或安装在橱柜12内的基于磁的系统,以唯一地识别和确认被发售的商品就是所选择的商品。这种商品识别装置的构成对于本领域的技术人员是公知的技术,因此不需要关于这一方面的进一步说明。这种商品或条形码识别可以为控制板212唯一确定出运送的商品,并且可被用于库存管理,以及自动售货机10的操作控制。商品ID装置254安装在橱柜12内相对固定的位置处,这种安装使得可以在商品ID装置254的方向上进行一些受控制的移动,以便帮助确保被运送的商品受到良好的“观察”,以及被识别的所运送商品的高置信度。提供这种使ID装置254受控制地移动的一种方式是将其安装在压电衬底上,控制板212可以向衬底提供电压以移动ID装置254的“观察”。要说明的是通过使用适当定位的商品ID装置254,就只需要单个的商品ID装置254。这对于自动装置型售货机特别有用,因为自动装置型设备能够将商品可控制地放置、并在需要时重新放置在商品ID装置254的附近,从而帮助确保商品有可靠的ID。

要说明的是通过使用适当定位的商品ID装置254,就只需要单个的商品ID装置254。这对于机器人型售货机特别有用,因为机器人设备能够将商品可控制地放置、并在需要时重新放置在商品ID装置254的附近,从而帮助确保商品有可靠的ID。注意,不需要特定类型的商品ID装置,根据系统的限制,这种装置可以包括,例如,条形码扫描仪、光学成像系统(它利用图像和/或图案识别技术来识别正在出售的商品)、或者甚至RF识别标记系统。这种商品ID这种对本领域的普通技术人员来说是公知的,因此无需对其作进一步说明。

如图2所示,储藏柜支承装置260包括一对以间隔一定距离的方式固定的矩形托架,该矩形托架向着橱柜12的内侧壁,储藏柜支承装置260用于保持放置在它们之间的橱柜处于相对于售货机橱柜内部的预定位置。在考虑到控制板212的预编程时要求这一点。控制板212控制自动操作机构从选定的一个储藏柜216中取出所选择的商品。

图4的功能方框图示出了结合在此说明的本发明多个方面的商品销售机(如自动售货机10)的一般操作。如图4所示,控制系统400包括一个微处理器402及相关的存储电路404,该系统被安装在控制板212上。控制系统400还可适当包括自动售货机10的其他部分中的电子部分。存储电路404中包括ROM和RAM缓存,前者用于保存操作程序(公知的嵌入软件,用于实现自动售货机10的控制),后者则用于在系统操作期间临时保存操作数据和其他所需的数据。控制系统400响应用户对付款和选择系统406(包括图1中所示的硬币及纸币机构28和30以及选择按钮40)的操作,以对自动售货机10的用户接口和商品处理装置进行处理,进而配送用户所需的商品。更具体地说,当用户利用付款和选择系统406对其选择的商品进行正确支付之后,控制系统400将操作X/Y(左/右和前/后)驱动电机233和243以使拾取头224与其中保存有用户选择的商品的储藏柜216对准。然后,控制系统400与一个安装在运送装置之内并随其运动的软管驱动电机410(Z向电机)连接,以将软管220驱动至所对准的储藏柜之中的商品的顶部。在拾取头224与待移走的商品接触之前的适当时间(在本发明的一个实施例中,橱柜12中没有冷气,则这个适当的时间可以是紧接在拾取头224进入橱柜216之前,但如果有冷气,则希望该时间只在与所需商品接触之前,其目的是为了最大限度地减少冷气的散失),控制系统400激活吹风机电机226,从而为拾取头224提供上升吸力。当位置传感器412确定出拾取头224已经与所需商品牢固接触时,控制系统400将促使软管驱动电机410反转其方向,以从对准的储藏柜216中收回软管,进而将选定商品从储藏柜216中提取出来。然后,运送装置218被驱动至一个与商品输送斜道210相对准的位置。当所要的商品223从储藏柜216移动到斜道210,它被放置成通过商品ID装置254以唯一地识别和确认被配送的商品确实是选定的商品。当传感器412感知到运送装置218已与输送斜道210对准之后(在这种情况下,传感器202可含有一个安装在橱柜前壁上的簧片开关,以及一个安装在运送装置218的前沿的磁铁),控制系统400将关闭真空吹风机电机226,真空的丧失将导致选定的商品掉入客户取回区22。象先前所述的那样,在商品易碎并且不能掉入取回区或受到这种冲击力的情况下,可将软管220驱动至输送斜道210的底部再松脱商品。

应该注意,位置传感器512可以包括连接盒的气流传感器229,或者在另一个实施例中,它也可包括一个机械操作的与拾取头224有关的柱塞型位置传感器。另外,位置传感器412也可包括一个安装在橱柜前壁上的簧片开关,以及一个安装在运送装置218的前沿的磁铁。

对吹风机电机226激励进行精确控制在下述情况下特别有利,即,在橱柜的内部或其一部分被制冷的情况下,精确控制可以减少吹风机电机226所提供的制冷空气量。在优选实施方案中,微处理器402将在拾取头224到达所需商品时激励吹风机电机226,并且实际上是在当其马上接近所需商品(并不提前)时,因为控制系统400保持着与各个橱柜216的商品货堆的高度有关的最新信息。在操作员对自动售货机10装填商品时,此高度被假设处于一个预定水平。在储藏区被装满之后的第一次提取商品尝试时,通过使拾取头224以降低的速度朝向位于橱柜216顶部的商品,然后对假设的高度与实际高度进行比较,控制系统400就可以确认此假设高度。可以在存储器404中预先用假定的商品高度编程,或者系统400可通过比较各个橱柜中先前的售货高度从而获知高度。一旦顶部商品的高度被获知,控制系统400还能够总知道该橱柜中下一个“顶部”商品的高度。另外,控制系统400还能够使拾取头224以较高的速度接近该储藏区内的商品,并且只有当马上就要接近该橱柜中的下一个“顶部”商品时才会减速。在接近下一个商品时使拾取头224减速的技术也有助于保证使储藏的商品不会被拾取头224损坏。

应该注意,在一个备选实施方案中介绍了一种较为简单的方法,它无需知道特定的商品高度就可以通过打开吹风机电机226以控制吹风机电机226的操作和拾取头224的接近或者在获知现有货物的货堆高度之前使拾取头224减速。

当机器操作员激活一个“复位”开关(未示出)时,控制系统400将自动缺省地采用上述高度检测技术,因为它能够假设操作员已改变了产品装载水平以及各个橱柜中的产品高度。

对本文中所述的各个实施方案来说,可以假设吹风机电机或其它吸气发生设备(或者其替代物,如利用阀门工作的真空源)的激励等价于拾取头224对商品包装的快速的抓取力,即,吸力。

控制系统400上连接有一个通信系统414,它用于为远程设备提供商品的库存情况以及自动售货机的操作信息,并且允许远程设备对自动售货机的操作进行控制。在这一点上,通信系统414可以包括一个连接装置,用于通过有线和/或无线收发机接口与远程计算机建立通信链路。另外,通信系统414可以与处于同一地区的多个其它具有类似连接装置的自动售货机进行通信,并且利用有线接口或无线通信在它们之间进行通信。还有,通信系统414可以通过LAN(局域网)、LAWN(无线局域网)或WAN(广域网)来提供与多个位于本地区的自动售货机和/或本地服务器/控制器的通信连接。远程计算机可以包括一个数据库,它能够接收和/或积累来自一个或多个自动售货机的操作数据,然后,其他人,如送货司机、机器操作员、机主、产品供应商等,就可以利用适当的编码来访问这些数据(例如,通过互联网,或者通过有线或无线连接)。另外,远端站点也可以向自动售货机给出用于控制其操作的反馈信息,以允许其进行后续的操作。

在图示的实施例中,吹风机电机226提供了一个相对较高的气流量并且相对适度的负气压。在拾取软包装时,图示的实施例特别有用,其原因是,在拾取软包装的过程中,瞬间或甚至是持续的漏气通常也不会导致包装掉落,与此同时,由于具有能够拾取不同重量和尺寸的多种形状的物体的能力,所以它还可提供极大的灵活性。在一些应用中,提供一个可供应相对较大负气压但具有低气流速率的负气压源是有好处的,它既可以单独使用,也可以与一个通过阀门或空气软管与吸气软管相连的储藏箱一起使用。另外,也可以联合使用一个压缩机和文氏管设备来产生真空。为了使真空泵获得与吹风机电机226相近的操作性能,就需要一个具有较大尺寸的储藏箱和/或真空泵。

上述自动软管定位机构的各种备选实施例都被认为是在本发明的范围之内。例如,除了使用上述左/右滑动装置234和支承梁236a、236b的组合以外,还可以使用辊轮与导轨的组合。支承梁236a和236b可以含有一个支承板,在其两个边缘具有两个面向外(即,背对着)的L形导轨。滑动装置234的功能可通过在梁230的相对的两端固定一对支架来实现,各个支架都包括一对分开且朝向内的辊轮,它们与支承板上相对的导轨啮合并跟随着导轨。另外,分开且朝向内的一对辊轮中的每一个都可包括一套相互呈90度角放置的辊轮,从而咬合或跟随着L形导轨的相正交的表面。这种结构可以使运送装置218与梁230耦合连接,并且正确操作只需较少的调节。另外,如前所述,在储藏柜基本水平对齐的情况下,自动软管定位机构可以将运送装置放置成能够在一个基本平坦的竖直面内(即,在X/Z或Y/Z平面内)或者实际上垂直的曲线斜面内移动。另外,如前所述,在本发明的一些方面中,可能需要使自动软管定位机构包含一个属于包括具有固定长度的“工”形梁(或伸缩段)在内的类型的转动设备(R,θ),以使绕轴旋转形成“θ”运动的夹钳/拾取头做“R”运动。另外,在本发明的其他环境中,自动软管定位机构可以包括一个铰接臂、夹剪系统,或者其他技术。

此外,像通过在此所述的各个单元的特定组合而获得的好处一样,图示实施例中得到说明的本发明也可在使用其它类型的自动定位器的装置中发挥长处,例如,转动型设备(R,θ)、铰接臂、伸缩或夹剪系统,等等。

另外,虽然在图示的实施例中只示出了一个储藏区215、软管220和运送装置218,但这里所描述的本发明也可被应用到具有多个储藏区和/或自动商品处理机构的类型的配送装置/商品处理机当中,例如,两个自动处理机构(竖直或水平放置,或一个垂直和一个水平地混合放置),各装置分别为不同的储藏区提供服务。此外,当提供多个商品处理机构时,每一个可以被调整以用于特定的操作。例如,某一个可以具有较大直径的拾取头,并使用一个强气流/低抽吸真空供应装置,而其它的则可能具有较小直径的拾取头,并使用弱气流/强抽吸真空供应装置。

在这方面,图5示出了一个多储藏区结构500,其中,一个上述类型的商品处理器可为3个相邻的储藏区提供服务。在一个实施例中,每个区域都可用于储藏一堆商品,这些商品在各个区域中按照相同的方向对齐。储藏区502可以在室温环境下,其它储藏区则可以在制冷环境下,例如,其中一个区域504是冷藏区,另一个区域506是冷冻区。这种结构可以在典型的小型、可靠并且有效的自动售货机构中找到:成味小食品(如几包薯条)处于室温环境储藏区,冷饮(如苏打水)位于冷藏区内,而冷冻食品(如冰激凌)则位于冷冻区内。另外,这类结构的好处特别在于,冷冻室可被用于保持储藏的商品的质量,直到它们接近于将被售出为止,此举是由一个智能控制器来决定的。在售出前的预定适当时间上,一定量的商品可被从冷冻区挪到冷藏区。在下面所述的情况中还可以找到这种技术的好处,即,在第三储藏区实际上是一个用于通过烤炉或微波炉单独加热/烹饪商品(例如冷冻的比萨饼)的临时储藏区的情况下。在这种情况下,在冷藏区被用尽需要重新补充之前,不将冷冻比萨饼挪到冷藏区,由此来保证冷冻比萨饼的质量/保存期。此后,它们被顺序地从冷冻区挪到冷藏区。这种技术大大减少了客户所需等待的比萨饼的加热时间,同时,它还允许以冷冻的方式储藏比萨饼,由此大大提高了其保存期并且减少了装填机器所需的劳力成本。在这种结构中,冷藏区的顶部可以包括热隔离器,例如,空气帘或滑动隔热板。

图6示出了一种结构,在这种结构中,单个商品处理机构为两个水平对齐的商品储藏区进行服务。背景空间-区域602是一个室温环境,而区域604则是一个冷藏环境。商品处理机构606可按照前面所述的方式利用支承梁230和运送装置218构成,从而使机构606能“生活”在室温环境区域602中,并且可根据需要通过摆动门608进入到冷藏区604当中。区域602和604都具有自己的商品ID装置254,或者也可共享一个公共ID装置。

另外,为了提高给客户取出并配送储藏的商品的速度,也可以使用单独的软管和软管定位机构。图7中示出了这样一种快速商品售货机,其类型属于具有两个水平放置的储藏区。虽然使用的是单独的软管和软管定位机构,但它们可以共享一个吸气源(例如,吹风机电机226)、气流传感器和真空破坏器。单个的软管、软管定位机构和软管储藏区可被应用在本发明的另一个实施例当中,在该实施例中,单个软管为多个商品储藏区(例如图7中所示结构700的冷藏和非冷藏区)提供服务,其中,支承梁230和运送装置218可通过门机构702在具有不同周边环境的两个储藏区之间移动。各个自动商品处理机构可以具有自己的商品ID装置,或者也可以共享一个公共ID装置254。

图8示出了一个含有单个商品处理机构的自动售货机,其商品处理机构有两个客户接口区(每个区域都包括诸如键盘或触摸屏的产品选择装置、付款系统以及产品取出门),例如,一个位于左侧,一个位于右侧,它们中间有一个公共图形显示器。该机器能够同时为两个购买者提供服务,因为与售货机运送选定产品所需的实际时间相比,客户选择和付款通常需要基本相同的时间。

图9中示出了另一个这种结构,其中,橱柜600内包括一个上部区域602和一个下部区域604,前者是非冷藏区(甚至可被加热),后者则是冷藏区(甚至可被分成,例如,两个附加部分,一个区域606为冷冻区,另一个区域608则仅为冷藏区)。这种结构的特别具有优点,因为热空气要向上升,而冷空气则向下沉。另外,一个储藏区可被布置成竖向储藏商品,而另一个区域,甚至多个区域,则可被安排成水平储藏商品。在这种情况下,需要有单独的软管、软管定位机构以及软管储藏区以用于不同朝向的储藏区。

下面要做的:插入任何其它的自动装置/橱柜的配置。

应该注意,在上述结构中,商品处理机构也可以具有其它的结构,例如将在后面提到的伸缩管、夹剪或R,θ结构。另外,商品也可以是消耗品,例如,办公用品、打印机墨盒,等等。

同时参考图10a、10b、10c、10d和10e,其中示出了一类根据本发明的原理来构成和操作的商品储藏柜。这些附图分别示出了储藏柜的一个实施例以及与本发明所述商品储藏柜结合使用的商品支承部件的立体图、侧面截面图、主截面图以及俯视图。图中所示的单个储藏柜1000对应于图1-3中所示的多个储藏柜216之一。在一个实施例中,储藏柜1000包括一个延长的成列式的储藏箱,它含有底座1001、开放的顶部1003以及矩形截面,其尺寸适合于在其中保存特定形状产品(如图10d中所示的一袋薯片1005)。考虑到典型自动售货机的高度大约为6英尺,储藏柜1000的高度可以约为4又1/2英尺,剩余的1又1/2英尺用于软管220和运送装置218的移动,并且橱柜顶部与运送装置218底部之间的空隙用于允许将商品从储藏柜中移走。如果没有提供根据本发明原理所述的保护性措施,则易碎商品的堆叠将会导致处于最下端的商品因其上堆叠的商品的重量而被损坏。因此,沿着储藏柜1000的高度方向以间隔的方式在相对的侧壁1004和1006上提供了根据本发明原理所述的“抓住边缘”商品支承部件1002(图10e中示出了其中的一个)。商品支承部件1002含有一个普通的U状柔性塑料片,它包括底座部分1008和两个突出的舌片部分1010。沿着侧壁1002和1004的长度方向有多对槽1012,它们用于接纳舌片部分1010。

可以采用常规技术来形成商品储藏柜1000和槽1012的基本形状。自动化组件装配可被用于将舌片部分1010插入到储藏柜的内部,并且可通过涂在底座1008上的胶而将商品支承部件1002的底座1008与储藏柜侧壁的外部牢固地固定在一起。商品支承部件1010是利用褶皱1014横穿以形成一个通风孔而被制造出来的,从而使舌片部分1010作为一个挡板工作。注意,舌片1010的长度应使舌片之间有大的可用空间以突入到储藏柜1000的内部空间,从而使商品夹取机构(在先前的附图中包括一个吸气拾取头224)能够以不间断的方式从其中穿过,而且还有足够的长度用于商品包装1005(如图10d所示)的背面边缘。另外,商品支承部件1002的底座部分1008被粘在侧壁1004和1006的开口的下部,其粘贴方式使得各个槽1012的底边上的橱柜壁之中的孔的厚度将舌片1010偏置向朝上的方向。通过这样构筑和组装,商品1010抵抗向下方向弯曲的能力将大于其抵抗向上方向弯曲的能力。因此,舌片1010将趋向于支承保存在储藏柜1010之中的商品;但是,当商品被拾取头从储藏柜移走的同时,舌片1010将对商品呈现出非常弱的抵抗力,由此不会使正被运送的商品上的拾取头的夹取松脱。沿各橱柜的高度方向所需的多对商品支承部件的数目是设计选择问题,它可依据例如商品的重量而被确定。

为了便于用待被出售的商品装填储藏柜1000,在本发明的一个实施例中,侧壁1016包括开口1018和1020。在操作中,由于产品的取出是从储藏柜顶部开始的,所以对储藏柜的装填必须从底部开始,用以保持先入先出(FIFO)的产品销售。因此,服务人员将产品插入到储藏柜1000底部的较大开口1018,然后再利用他/她的手将其向上推入储藏柜1000。在一个备选实施例中,底座1001可以仅包括一个开口,它可以包括一对商品支承部件1010,或者甚至一个大的柔性支承部件(其形状与储藏柜1000的截面形状基本相似),从而帮助储藏柜1000保持其矩形形状。

图10f示出了与图10a所示储藏柜相类似的商品储藏柜的截面图和立体图。但在该实施例中挡板是交错排列的。图10g示出了与图10a相类似的另一个实施例,但是挡板只在其一个侧壁上。图10H示出了另一个实施例,其中,商品支承挡板被形成为铰接架1022。在储藏柜的一个侧壁上有凹陷和其它突起1024,用以防止铰接架在一个方向上摆动,在图示的实施例中,该方向为下面的方向。因此,铰接架1022按照与挡板1010基本相似的方式工作。图10I基本类似于图10j,但是在该实施例中,架子和1022只沿储藏柜的一个侧壁放置,并且这些架子配有不同深度的突起以进入储藏柜内部。图10J基本类似于图10i,但是其中架子是位于储藏柜的对面侧壁上,而且它们沿着储藏柜的长度方向以交错相对的方式放置。

图11a和11b示出了根据本发明的原理构成的商品储藏柜的另一个实施例的俯视图和侧面立体图。如图中所示,各个储藏柜1100的外部截面和一般形状都与图10所示内容基本相同,但是弯角商品支承部件1102被沿着储藏柜1100的各个角落放置。通过以间隔的方式沿着储藏柜1100的各个角落提供一系列的槽1104,就可形成商品支承部件1102。接下来,位于各个槽1104下面很近处的储藏柜1100的弯角的部分被压下,从而“突入”到储藏柜1100的内部。各个突入的顶部部分形成了一个商品支承部件1102,当一系列的软包装按照上下叠放的形式保存在储藏柜1100内时,它能够按照类似于舌片1010为包装1005提供支承的方式来支承软包装的角部,如图10d所示。开口1118和1120被形成于橱柜600的下面部分,其功能和方式与图10所示1020中的开口1018相类似,也是用于将待被出售的商品装填入储藏柜1100。另外,储藏柜1100的底部部分可被安排成与上述备选实施例中用于储藏柜1000的部分相类似。

图12a和12b示出了根据本发明的原理构成的商品储藏柜的又一个实施例的立体图,其目的是为了便于有效地将商品补充/填充入储藏柜,而且同时保持“先入先出”(FIFO)的补充/填充方案。如图中所示,其中储藏柜1200的全部高度是通过联锁/堆叠多个局部储藏柜1202而形成。各个储藏柜部分1202都包括一个具有标准长度L和标准宽度W1的箱体部分,以及一个具有较窄宽度W2的顶部部分。W1和W2的尺寸使得一个储藏柜1202的顶部部分能够被插入到相邻的储藏柜1202的底部部分当中。这种结构有助于FIFO地装填自动售货机,由于各个储藏柜分段1202能够由制造商或者服务人员在仓库中再装填入产品,而且在对机器进行服务时,全空或部分空的储藏柜可以被快速且简单地用装满新商品的新橱柜代替。虽然未在图12中示出,但各个储藏柜分段1202最好包括“防压碎”突入(包装支承部件),如图5和图6所示。另外,各个储藏柜分段1202(或者就这点而论,储藏柜1000或1100)的底部部分可被打开,或者,如果在储藏柜运输期间需要一些用于商品的支承,则其底部可以是可拆卸的,或者其底部由柔性包装支承部件形成,如上述的舌片1010。在这点上应该注意,预先装填的储藏柜/储藏柜分段可作为一组而装在容器(例如上述的大盒子219)中被从仓库甚至商品制造商处运送出去,在这种运输中,本发明所述的包装支承将起到保护产品的完整性和质量的作用。图12a的储藏柜分段1202与一个摩擦装置结合使用,而图12b中的储藏柜分段则与一咬住(snap)或“制动器”机构1204结合使用,它可以包括一个槽或凹陷,槽或凹陷由一个偏置的挡板或球来啮合,就像常规用来提供咬住的配合那样。

图13a和13b示出了根据本发明的原理构成的商品储藏柜系统的又一个实施例的截面图和立体图,其中,预先装入商品1304的“套管”1302被用于装载商品储藏柜,例如其它一个具有图10、11或12所示的结构。各个套管1302都含有一个低成本外壳,如硬纸壳,它环绕了预先组装的商品组。套管1302可通过开放的底部而被插入到储藏柜中(或者,例如,侧面的装载开口1020),以用于补充/装填。插入的商品套管利用槽口1018和1020被向上推入储藏柜,从而允许插入其它适当数量的装有商品的套管,用于完成对储藏柜或储藏柜分段的补充/填充。为了便于商品的边缘在套管内被柔性舌片1305(或者橱柜或储藏柜分段中的其它包装支承)咬合,套管含有适当数量的开口1306(在图示的实施例中位于其对面一侧),其尺寸允许柔性舌片1305接触并支承其中保持的商品。图13b示出了与图13a相类似的另一个实施例的截面图和立体图,但是,套管1302中包括商品支承挡板1302’。另外,套管1302可以仅用于按照一个有效的方式将一组商品“释放”入储藏柜,并且随着商品被引入,套管也被移走。按照与上述用于储藏柜1000、1100或1200的相同方式,各套管的底部部分可以是开放的,或者,如果在套管运输期间需要一些用于商品的支承,则其底部可以是可拆卸的,或者其底部由柔性包装支承部件形成,如上述的舌片1010。

在含有诸如其上有各种门的卧式冷冻柜(如美国专利5,240,139中所述的冰淇淋售货机)的冷藏箱类型的商品发售装置中,通过与用来产生和/或保持吸气软管的夹钳端上的吸气力的方法和装置结合使用,本文中所述的本发明的许多优点将会变得特别有用。

虽然对本发明的图示和说明是参考其优选实施例进行的,但本领域的技术人员应该明白,在由所附的权利要求所定义的本发明的精神和范围之内,可对本发明进行各种形式上或具体细节的修改。事实上,在本文中已经提及了许多这样的修改。本领域的技术人员将会认识到或者利用常规实验就能够掌握多个本发明特定实施例的等同物。例如,虽然所说明的支承部件1002是由软塑料构成的,但实际上也可采用其它的材料,如纸板。在储藏柜1000的侧壁厚度不足以提供上述的“偏置”效果时,可以将附加的“平条”贴在各个孔的下侧以提供所需的“厚度”。这些条可以用固体板形成,此固体板的轴向形状与储藏柜1000的内侧壁的形状相对应,其中对应于槽1012的位置和尺寸而被截去一块,或者,代替含有扁平舌片部分1010的支承部件1002的是,商品支承部件可以包括进入至橱柜的“棒状”内突,如在刷子中可以看到的那样。另外,代替提供一个单独部件以用于形成支承1002,储藏柜1000也可利用一种多层材料制造,并且舌片1010可以利用储藏柜材料的内层来形成。在又一个实施例中,商品突入/支承部件可以包括多个轴向排列的条1900,它们由柔性材料制成,如聚乙烯,其中形成有“台阶”(例如通过冲切形成),如图14-17所示。条1400可被粘在商品储藏柜的内角(图14和16)或侧壁(图15和17)上,并且它们的“台阶”起到了至少部分支承其中储藏的商品的重量的作用。另外,插入的形状也可以具有波状、正弦曲线型图案。此外,储藏柜的内部自身可以具有能够支承产品的轮廓,例如内部弹簧/弹性部分,它可与储藏柜侧壁的形成一起突出,或者可以用一个单独制造的块1000然后将其加入到储藏柜的内部。图18中示出了另一个储藏柜变种的立体图、轴向截面图以及俯视图,其中商品支承部件含有一个波纹状2D板1802,它形成/放置/粘贴在橱柜内壁附近。另外,虽然在图示的实施例中示出的是矩形的商品储藏柜,但其它类型的商品储藏技术也与本发明相容。例如,商品储藏柜不一定需要4个面,特别是当它们未被安排在竖直方向的情况下;商品储藏柜可以是倾斜的甚至可以是水平的。在这种情况下,只需要3个或者甚至2个侧壁部分,但是它仍然需要并且可能使用上述的防压碎技术。

图19示出了一种自动售货机,其中单个储藏柜容器(宏储藏柜)1900含有轮子,用于帮助使自动售货机的储藏区内的东西实现完整的“对外交换”。

图20示出了一种商品处理/储藏区的组合,其中两个商品处理装置2002和2004为两个单独的储藏区2006和2008内保存的装置提供商品处理。一个吸气源2010可以提供各个商品处理装置所需的吸气力。区域2006和2008可以处于室温环境,或者其它环境下,从以下的附图中就可以明显看出。

图21示出了一种与图1所示内容相类似的自动售货机,但是,其中用触摸屏2102代替了用户接口的键盘部分。

图22示出了一种商品处理/储藏区的组合,其中两个商品处理装置2202和2204为两个单独的储藏区2206和2208内保存的装置提供商品处理。单个或独立的多个吸气源可以提供各个商品处理装置所需的吸气力。区域2006和2008可以处于室温环境或者其它环境下,例如一个在制冷环境下,另一个在例如室温环境下。在制冷区中可以使用隔热装置(未示出)。提供了单独的商品ID设备2206和2208。图23基本上与图22相类似,但它示出了3个竖直叠放的储藏区2302、2304、2306以及各个相应的商品处理装置。这些区域可以分别提供冷冻、冷藏以及室温环境。

图24示出了一个商品售货机的实施例,其中商品的堆放基本为水平的,并且运送装置218在商品堆的配送端前面的竖直平面内移动。注意,承重支承2402在本实施例中仍是有用的,并且不会对拾取头移走商品产生阻碍。图25a和25b示出了一个商品售货机的实施例,其中商品是竖直堆放的,并且承重支承是固定的。在图25b中,各个商品都拥有自己的支承部件。

图26示出了一个商品售货机的实施例,它分别含有两个用户接口2602和2604以及运送端口2606和2608,它们允许两个用户同时付款并选择和提取产品。这种机器的内部可以如图20或22所示的那样。

图27示出了容器219的各种结构,容器219有时被称为大盒子,因为它装有多个储藏柜216(对于在商品售货机的库存/储藏区内进行完全或基本完全的“交换”来说是非常有用的)。图19示出了用于盒子的轮子。盒子2701包括全部等大的储藏柜,盒子2702包括两个等大的子盒2703和2704(每一个都含有不同尺寸和形状的储藏柜)。按照类似的方式,盒子2705和2706分别示出了含有3个和4个子盒子的盒子。

此外,尽管描述了基本上为矩形的储藏柜,但也可以使用圆形/曲面壁的储藏柜。虽然在本发明的实施例中只公开了一种提供抽气的空气软管220,但在实际情况中,也可使用其自由端上具有夹钳的固体部件,例如机械操作的夹爪(或电磁设备或自身含有的抽气发生器),这些等同物也同样包含在权利要求的范围之内。

Claims (29)

1.一种商品储藏容器,包括:储藏柜,用于以成列的方式储藏要从储藏柜的配送端配送的商品,并且当所述储藏柜被定位成使得所述储藏柜的纵向轴基本上与重力平行时,所述储藏柜的配送端被定向为使配送商品的移动与重力的方向相反,和至少一个商品支承内突,其放置于所述储藏柜中,所述内突用于在该储藏柜中储存有多个商品时提供对所述商品的负荷支承。
2.根据权利要求1所述的商品储藏容器,其特征在于所述商品支承内突用于提供对至少一个所述储藏在所述储藏柜中的商品的重量的完全的负荷支承。
3.根据权利要求1所述的商品储藏容器,其特征在于所述储藏柜包括多个所述商品支承内突,每个商品支承内突包括柔性的舌片。
4.根据权利要求3所述的商品储藏容器,其特征在于所述舌片对在配送方向上的弯折具有抵抗力,对该弯折的抵抗力小于所述舌片在与配送方向相反的方向上弯折的抵抗力。
5.根据权利要求3所述的商品储藏容器,其特征在于所述的柔性舌片是具有基座的商品支承部分,所述基座固定于所述储藏柜的外侧壁上,并且所述柔性舌片具有延伸通过在储藏柜的侧边中形成的槽口的舌片部分。
6.根据权利要求1所述的商品储藏容器,其特征在于所述储藏柜具有矩形的截面,并且所述商品支承内突包括每个储藏柜的角部,并向内弯曲,以便突入所述商品支承内突的内部并用作对所述商品的支承。
7.一种商品提取设备,包括:储藏区,用于沿储藏柜内的至少一个纵向的轴线储藏商品;商品提取装置,包括用于从储藏柜配送端有选择地提取商品的端;和驱动机构,它与所述商品提取装置相连,用于使其所述端进出所述储藏柜的所述配送端并在与储藏柜中的纵向的轴线对齐的方向移动,以从所述储藏柜中提取选定的商品;其中所述储藏柜包括:延展成列的空间,具有适于在其中形成所述商品的堆的截面形状,以及一个用于进入所述储藏柜内部的位于所述配送端的开口;和多个商品支承内突,以间隔的方式放置于所述储藏柜中,所述支承内突用于当储藏柜中储藏有多个商品时为所述商品提供负荷支承。
8.根据权利要求7所述的商品提取设备,其特征在于所述商品支承内突用于提供对至少一个所述储藏在所述储藏柜中的商品的重量的完全的负荷支承。
9.一种用于商品销售的自动售货机,包括:用于形成前缘的外壳体,它包围一内部空间,并形成用于商品配送设备的商品传送端口;所述内部空间包括,储藏空间,包括至少一个储藏柜,用于以成列方式储藏要从其配送端配送的商品,商品配送装置,用于有选择地从储藏柜中沿与重力相反的方向经过所述配送端提取商品并将它们提供到与所述传送端口有关联的位置,和控制设备,用于控制所述商品配送装置,以便将所选择的商品从所述储藏空间中的储藏柜内移动配送端口,其中所述储藏柜包括:延展成列的空间,具有适于在其中形成所述商品的堆的截面形状,以及一个用于进入所述储藏柜内部的位于所述配送端的开口;和至少一个商品支承内突,其放置于所述储藏柜中,所述支承内突用于当储藏柜中储藏有多个商品时为所述商品提供负荷支承,但是所述支承内突不阻止所述商品提取装置进入所述储藏柜,也不阻止带有选定商品的所述商品提取装置从所述储藏柜中出来。
10.如权利要求9所述的自动售货机,其特征在于所述商品支承内突用于提供对至少一个所述储藏在所述储藏柜中的商品的重量的完全的负荷支承。
11.一种商品配送设备,包括:用于形成前缘的外壳体,它包围一内部空间,并形成用于商品配送设备的商品传送端口;所述内部空间包括,储藏空间,包括至少一个储藏柜,用于以成列方式储藏要配送的商品,商品提取装置,用于有选择地从储藏柜的配送端提取商品并将它们提供到与所述传送端口有关联的位置,和控制设备,用于控制所述商品提取装置,以便将所选择的商品从所述储藏空间中的储藏柜内移动至与所述传送端口有关联的位置,其中所述储藏柜包括:延展成列的空间,具有适于在其中形成所述商品的堆的截面形状,以及一个用于进入所述储藏柜内部的位于所述配送端的开口;和至少一个商品支承内突,其放置于所述储藏柜内部,所述支承内突用于当储藏柜中储藏有多个商品时为所述商品提供负荷支承,但是所述支承内突不阻止所述商品提取装置进入所述储藏柜,也不阻止带有选定商品的所述商品提取装置从所述储藏柜中出来。
12.如权利要求11述的自动售货机,其特征在于所述商品支承内突用于提供对至少一个所述储藏在所述储藏柜中的商品的重量的完全的负荷支承。
13.一种用于将要销售的商品储藏在自动售货机中的方法,包括:提供以堆叠方式储藏有多个商品的储藏柜,所述储藏柜包括至少一对放置于其中的相对着的商品支承内突,所述内突用于在该储藏柜中储存有多个商品时提供对至少一个所述商品的重量的完全的负荷支承;和将所述储藏柜放置在所述自动售货机的储藏区中。
14.一种用于将要销售的商品储藏在自动售货机中的方法,包括:提供储藏柜的轴向分段,所述分段中具有以堆叠方式储藏的多个商品;将多个所述储藏柜分段装配在一起以形成要被配送商品的连续的货堆;和将所述装配的多个储藏柜分段放入所述自动售货机的储藏区内。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述装配步骤包括将所述分段的末端部分啮合在一起,所述分段包含有适合于以联锁的方式与相邻的末端部分啮合的末端部分。
16.根据权利要求14所述的方法,其中所述储藏柜分段包括至少一对相对着的位于所述分段内部的商品支承内突。
17.根据权利要求14所述的方法,其中所述储藏柜分段包含有套管,用于保存预先包装好的要销售的商品,并且所述方法进一步包括将多个所述套管插入一储藏柜中,以把要销售的产品货堆存放入所述储藏柜中。
18.一种商品储藏容器,包括:储藏柜,用于以成列的方式储藏要从该储藏柜的配送端配送的商品,所述商品从所述储藏柜中在与重力相反的方向经过所述配送端被配送,和铰接的商品支承件,与该储藏柜连接,所述铰接的商品支承件在储藏柜内具有第一和第二方向,所述支承件的所述第一方向对所述商品提供负荷支撑,所述支承件的所述第二方向对所述商品不提供负荷支撑。
19.根据权利要求18所述的商品储藏容器,其特征在于,所述储藏柜包括:多个储藏柜分段,每个储藏柜分段包括预先包装的至少有一个商品的组,该组商品要以与至少一个其它的储藏柜分段对齐的方式放置,以形成至少一个商品储藏列,其具有与所述配送端相应的一端;每个储藏柜分段具有至少一个铰接的商品支承件,其被放置为朝向与所述配送端相对的所述储藏柜分段的一端。
20.根据权利要求18或19所述的商品储藏容器,其特征在于,所述铰接的商品支承件包括基本上为刚性的板(1022),所述板以铰接方式与所述储藏柜的侧壁连接,当所述板在所述第一方向时,所述板基本上垂直于该储藏柜纵轴,而当所述板在所述第二方向时,所述板基本上平行于该储藏柜的纵轴。
21.根据权利要求20所述的商品储藏容器,其特征在于,当所述板在所述第二方向时,位于该板下方的储藏柜中的商品可以以不受阻挡的方式在朝向该配送端的方向上经过该板。
22.根据权利要求20所述的商品储藏容器,其特征在于,所述储藏柜包括一阻挡装置,当所述板在所述第二方向上时,该阻挡装置用于支撑所述板的远离其铰接连接至该储藏柜侧壁的部分。
23.根据权利要求20所述的商品储藏容器,其特征在于,所述板是矩形的,并且当所述板在所述第一方向上时,在其多个轴中至少一个轴的方向上具有一长度,该至少一个轴横跨该储藏柜内部的相对的侧壁。
24.一种商品配送设备,包括:储藏区,用于在商品储藏柜内沿至少一个纵向的轴线储藏商品;商品提取装置,包含有用于从该储藏区的配送端有选择地提取商品的一端;和驱动机构,与所述商品提取装置相连,用于使其所述端移入然后移出所述储藏柜的配送端,并且移动方向与该商品储藏柜的纵轴对齐,以便从该商品储藏柜的内部提取所选择的商品;其中所述商品储藏柜包括:储藏柜,用于以成列的方式储藏要从该储藏柜的配送端配送的至少两商品,作为所述商品提取装置操作的结果,所述商品从所述商品储藏柜内在与重力相反的方向上经过所述配送端被配送,和铰接的商品支承件,与该储藏柜在一个位置上放置,在该位置上至少一个所述商品被置于所述商品支承件下方,并且所述商品之一被置于所述商品支承件上方,所述铰接的商品支承件可在与以铰接方式运动的第一和第二端点相应的第一和第二方向,所述铰接的支承件的所述第一方向使所述铰接的支承件挡住所述储藏柜的内侧以便对置于所述铰接的商品支承件上方的所述商品提供负荷支承,所述商品支承件的所述第二方向使所述铰接的支承件不挡住所述储藏柜的内侧以便允许在所述铰接的商品支承件下方的所述商品在由所述商品提取装置移向所述储藏柜配送端时由此通过,其中作为所述商品提取装置移动的结果,所述铰接的商品支承件被驱使从所述第一方向移动至所述第二方向。
25.根据权利要求24所述的商品配送设备,其特征在于,所述储藏柜包括:多个储藏柜分段,每个储藏柜分段包括预先包装的至少有一个商品的组,该组商品要以与至少一个其它的储藏柜分段对齐的方式放置,以形成至少一个商品储藏列,其具有与所述配送端相应的一端;每个储藏柜分段具有至少一个铰接的商品支承件,其被放置为朝向与所述配送端相对的所述储藏柜分段的一端。
26.根据权利要求24或25所述的商品配送设备,其特征在于,所述铰接的商品支承件包括基本上为刚性的板(1022),所述板以铰接方式与所述储藏柜的侧壁连接,当所述板在所述第一方向时,所述板基本上垂直于该储藏柜纵轴,而当所述板在所述第二方向时,所述板基本上平行于该储藏柜的纵轴。
27.根据权利要求26所述的商品配送设备,其特征在于,当所述板在所述第二方向时,位于该板下方的储藏柜中的商品可以以不受阻挡的方式在朝向该配送端的方向上经过该板。
28.根据权利要求26所述的商品配送设备,其特征在于,所述储藏柜包括一阻挡装置,当所述板在所述第二方向上时,该阻挡装置用于支撑所述板的远离其以铰接方式连接至该储藏柜侧壁的部分。
29.根据权利要求26所述的商品配送设备,其特征在于,所述板是矩形的,并且当所述板在所述第一方向上时,在其多个轴中至少一个轴的方向上具有一长度,该至少一个轴横跨该储藏柜内部的相对的侧壁。
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