CN206863860U - 一种多仓式自动售卖机的自动排序设备 - Google Patents

Abstract

一种多仓式自动售卖机的自动排序设备，基于的方法包括包装盒装载整理、第一个包装盒自动推送、第一层包装盒自动推送、第二层包装盒有序下降、包装盒垂直分层、包装盒循环推送、包装盒补充、强行复位等步骤；本实用新型的设备包括出货装置、自动排序装置和人机交互设备。人机交互设备设置于动力仓内部，驱动出货装置和自动排序装置，产生自动排序动作。本实用新型利用“重力下降”等物理现象，提供低成本的自动排序方法，扩大自动售卖产品种类；设置活动档齿，产生“垂直分层”动作，构建包装盒低阻力通道，提升包装盒使用率，减少机械零部件，删减运行环节，降低成本。本实用新型具备高效、经济、便捷等特点。

Description

一种多仓式自动售卖机的自动排序设备

技术领域

本实用新型涉及一种多仓式自动售卖机，尤其是一种多仓式自动售卖机的自动排序方法及设备，属于物联网及工人智能领域。

背景技术

目前，市场流通的自动售卖机多采用弹出式、吸取式等形式将待售物品送到取物口，所涉及的输送系统存在体积大、结构复杂、生产成本高、养护成本大、适应产品种类少以及消费者购物体验不佳等问题，阻碍了自动售卖机的大面积推广使用。第ZL201620111511.5号中国专利公开了一种多仓式自动售卖机，其出货装置为单元式传动仓，采取的是包装盒垂直下降后通过单向开合仓门水平推动送出自动售卖机的方式，解决了其他种类自动售卖机结构复杂、养护难度大等问题，但其下降缓冲装置为簧片结构，适用重量较轻的商品种类；同时，该技术将人机交互设备外置，与现行的快捷扫码技术的高便利性要求不相适应，可以考虑将其设置到出货装置内部予以解决。综上所述，有必要提供其它思路，以扩展多仓式自动售卖机应用范围。

发明内容

本实用新型是依据上述思路，提供一种便捷高效、产品适用种类更多、兼顾结构需求与成本控制的自动排序方法及多仓式自动售卖机的自动排序设备。

本实用新型基于一种多仓式自动售卖机自动排序方法，该方法步骤为：

1、包装盒装载整理步骤：是指在设备上装载包装盒，进行包装盒整理，将第一层包装盒水平移动到待机位置，将第二层及以上包装盒托举与第一层包装盒脱离，等待推送指令。

所述包装盒整理是指在设备上装载包装盒，由设备的排序程序自动启动并执行。

2、第一个包装盒自动推送步骤：是指推送指令自动将第一个包装盒送出；同时，设备的排序程序自动将第一层所有后续包装盒整理并移动到待机位置，等待推送指令。

3、第一层包装盒自动推送步骤：是指第一个包装盒自动推送步骤结束后，推送指令自动将第一层所有后续包装盒递进，依次进入步骤2的循环。

4、第二层包装盒有序下降步骤：是指第一层所有包装盒推送完毕，推送指令自动将第二层及其以上的所有包装盒整体下降，第二层包装盒下降成为新的第一层包装盒。

5、包装盒垂直分层步骤：是指步骤4结束后，新的第一层包装盒整理到待机位置的同时，原来的第三层包装盒成为新的第二层包装盒，推送指令自动将新的第二层以及其以上所有层的包装盒托举，与新的第一层包装盒脱离，等待推送指令。

6、包装盒循环推送步骤：是指单位空间内所有的包装盒依次进入上述2第一个包装盒自动推送步骤，3第一层包装盒自动推送步骤， 4第二层包装盒有序下降步骤， 5包装盒垂直分层步骤，并反复循环，直到单位空间内全部包装盒推送完毕。

7、补充包装盒步骤：是指单位空间内所有包装盒推送完毕，补充包装盒，进入到新的包装盒装载整理步骤，切入新的包装盒推送循环。

所述补充包装盒步骤又可分为复位步骤、包装盒补充信息表达步骤和出货仓替换步骤。

所述复位步骤是指：补充包装盒步骤自动启动后，推送指令将各结构之间的关联关系解除，在复位位置保持静止状态的过程。

所述包装盒补充信息表达步骤是指：复位步骤启动的同时，发出包装盒补充需求信息，到相应的工人或者智能机器人接受到相关信息的过程。

所述出货仓替换步骤：是指在复位步骤执行到位、工人或者智能机器人接获补充包装盒的需求信息后，工人或者智能机器人按照信息要求，关闭自动排序装置电源，将周转室内含包装盒的出货仓与工作舱室中已售空的出货仓替换，或者直接补充包装盒，确认无误后，打开自动排序装置电源，自动排序装置启动，自动进入新一批包装盒装载整理步骤，切入新的包装盒销售循环。

8、强行复位步骤：是指在有紧急维护需求或者其它特殊情况时，工人或者智能机器人打开强行复位键，强行启动复位步骤，在工人或智能机器人执行维护或者其它特殊任务后，关闭强行复位键，启动包装盒装载整理步骤并进入新的推送循环。

本实用新型提供一种多仓式自动售卖机自动排序设备，其技术方案包括出货装置、自动排序装置和人机交互设备。出货装置包含出货仓，出货仓开有镂空槽；自动排序装置带有活动档齿，出货仓的镂空槽与自动排序装置的活动档齿相配合；人机交互设备分别控制出货装置和自动排序装置。

所述出货装置包括：动力仓和出货仓；动力仓包括：动力仓上壁板、动力仓下壁板、动力仓四周侧壁板、推动器、水平移动板、水平移动板滑槽、弹簧推板底座、弹簧推板释放器；出货仓包括：出货仓下壁板、出货仓上壁板、出货仓四周侧壁板、出货仓开合门。

所述出货仓左侧外壁板和右侧外壁板上对应位置开设上下垂直的镂空槽；镂空槽有两条或多条，镂空槽用以与自动排序装置的活动档齿相配合；在出货仓开合门外表面设置加强筋，同时保持出货仓内表面平整。

所述自动排序装置包括外壳、动力单元、导向装置、活动档齿、分控制电路。

所述自动排序装置的外壳内容纳动力单元、导向装置、活动档齿、分控制电路等。

所述自动排序装置的外壳设置在自动售卖机的网状横隔板之上，与出货装置无固定连接。

所述自动排序装置以模块化独立单元的形式存在，以1个出货装置配备2个自动排序装置的比例，采取一个固定的倾斜角，呈“八”字型跨列在出货装置左右两侧对应位置，与出货装置无固定连接；或者将出货仓两侧的自动排序装置设置成左右对应的两组，以模块化独立单元的形式，呈“八”字型跨列在出货装置左右两侧对应位置，与出货装置无固定连接，以利于模块化设计与应用。

所述自动排序装置由人机交互设备通过分控制电路驱动相对应的两个或两组自动排序装置协同工作；自动排序装置可单个或单组取出并更换，以适应快速维修维护需要。

动力单元采用现有成熟技术，包含电机、电推杆、气缸等，接收分控制电路指令，产生正向和反向运动。本实施例采用的是直流电机作说明。

导向装置固定设置在自动排序装置外壳内侧相应位置，在动力单元的驱动下带动活动档齿，产生包装盒的抬升下降动作。本实施例以丝杆滑轨组合作说明。

活动档齿水平固定于导向装置之上，其数量与出货仓左侧外壁板和右侧外壁板上对应位置设置的镂空槽数量相适应。

活动档齿长度与包装盒实际大小相适应，设置限位关节，能够水平展开，能够向上折叠收起。当特殊情况需要复位步骤启动时，活动档齿向下移动，限位关节向上折叠收起，越过包装盒边缘，不受包装盒存在与否的影响，不带动包装盒产生位移动作，当待机步骤启动时，活动档齿向上移动，限位关节水平展开至固定形态，活动档齿接触并托举包装盒上移至待机位置。

所述自动排序装置，采取一个固定的倾斜角，呈“八”字型跨列在出货装置左右两侧对应位置，在动力单元的作用下，导向装置带动活动档齿在一个固定角度的坡度上，上下往复运行，产生反向的固定角度的倾斜位移；在倾移角度上行过程中，相对应的两个或两组活动档齿相向靠拢，接触包装盒后托举包装盒上升，在倾移角度下行过程中，相对应的两个或两组活动档齿托举包装盒下行并反向分离，达到与包装盒分离的距离后，将所托举包装盒放置在弹簧推板上，完成包装盒“有序下降”和“垂直分层”动作。

分控制电路连接包括上限位器、下限位器、感应器等。

分控制电路接受感应器信息，向人机交互设备发送包装盒数量变化等信息，同时接受人机交互设备指令，驱动动力单元，带动活动档齿，托举包装盒协同抬升或下降。

上限位器、下限位器分设于外壳内侧相应位置，与电子二极管等元件组成双限位电路，在分控制电路的指令下，为导向装置及活动档齿提供上下限位的往复运动。上限位器、下限位器之间距离可调整，由包装盒厚度决定，为活动档齿上下往复运动之间距离。

分控制电路采用时间继电器等电子元件，为动力单元提供时间可控、方向可调的电流供应，与双限位电路组成双重控制装置，为导向装置及活动档齿提供准确安全的上下往复的位移及安全保护。

感应器分别与人机交互设备和分控制电路连接，发出“否”、“是”、“无”三种控制信号参与设备控制程序。与人机交互设备相连接时，在感受范围之内，判断包装盒存在与否，将判断结果转化为电信号，触发推动器控制程序，驱动推动器产生包装盒的水平推送动作；同时，人机交互设备向总部服务器发送相关信息。与分控制电路连接时，在感受范围之内，判断包装盒存在与否，将判断结果转化为电信号，触发动力单元控制程序，驱动动力单元，带动活动档齿，协同抬升或下移整层包装盒，产生包装盒的上下分层动作；同时，分控制电路向人机交互设备发送相关信息。

所述人机交互设备，设置于动力仓内部合适位置，通过网络线路与总部服务器端和快捷支付服务器连接，通过电路与推动器、排序装置连接，包含但不限于单片机、通信模块、电源模块、信息采集处理模块及显示模块；所述电源模块为单片机、通信模块、信息采集处理模块及显示模块提供电力支持；所述单片机驱动通信模块与总部服务器端和快捷支付服务器产生数据交互，同时按照快捷支付服务器反馈信息要求，触发相应程序，驱动动力仓和排序装置按照人机交互设备指令产生相应动作；所述通信模块包含但不限于支持GPRS数据业务、支持标准GSM AT命令及通讯模块开发商扩展命令、TCP/IP命令接口等主要规格，且随通信技术发展而更新换代。所述信息采集处理模块收集本单元数据变化信息并通过网络线路发送到总部服务器端；显示模块显示本单元支付码信息以及消费信息等、相关信息通过显示屏在本体外相应位置显示。所述通信模块采用市场成熟产品，本实施例以GSM/GPRS四频段模块作说明。

基于本实用新型提供的所述设备，将所述方法详细阐述如下：

所述方法中，以包装盒的移动轨迹为轴线，所述设备产生包装盒的水平排序动作、水平推动动作、有序下降动作、垂直分层动作等4个动作穿插于包装盒装载整理步骤包装盒装载整理步骤、第一个包装盒自动推送步骤、第一层包装盒自动推送步骤、第二层包装盒有序下降步骤、包装盒垂直分层步骤、包装盒循环推送步骤、补充包装盒步骤、强行复位步骤等各步骤中。

所述方法中，将与弹簧推板直接接触的包装盒命名为第一层包装盒，其余层的包装盒往上依次累计命名，将第一层包装盒中，与单向开合仓门最接近的包装盒命名为第一个包装盒，其余的包装盒依次往后累计命名。

所述水平排序动作是指：感应器判断包装盒存在，发出“否”的电信号，出货装置的人机交互设备驱动弹簧推板，将弹簧推板表面的包装盒整理排序后，保持在待机位置，推动器保持静默；排序装置的分控制电路驱动活动档齿的垂直分层动作后，保持在待机位置，动力单元保持静默。

所述水平推动动作是指：接获消费指令后，人机交互设备驱动推动器产生包装盒的水平推送动作后自动返回待机位置，多次的消费指令驱动包装盒波次送出；水平推动过程中，分控制电路保持动力单元静默，保持活动档齿在待机位置静止。

所述有序下降动作是指：第一层包装盒推送完毕，感应器判断第一层包装盒不存在，发出“是”的电信号，分控制电路启动动力单元正向电流输送程序，动力单元产生一个正向运动，驱动活动档齿下降，所托举的包装盒整体下降；或者，在包装盒循环的任意时刻，打开强行复位键，分控制电路启动动力单元正向电流输送程序，动力单元产生一个正向运动，活动档齿直接下降到复位位置后保持静止；有序下降过程中，人机交互设备保持推动器处于静默状态，等待活动档齿所托举的包装盒下降到推动器表面。

所述垂直分层动作是指：活动档齿到达下限位器位置、正向电流输送程序结束、强行复位键关闭，三者任一条件符合时，分控制电路自行启动反向电流输送程序，驱动活动档齿上升到达第二层包装盒的位置，双侧活动档齿接触并协同托举第二层及第二层以上所有的包装盒整体上升；当活动档齿到达上限位器位置和/或反向电流输送程序结束时，上限位器与时间继电器同时或分别中断动力单元电源，活动档齿到达待机位置并保持静止，所托举的第二层及第二层以上所有的包装盒处于待机状态，等待下一个流程指令；垂直分层过程中，人机交互设备保持推动器以及推动器表面的包装盒处于待机状态。垂直分层动作过程中，被托举层包装盒位于上方，待售层包装盒位于下方的推动器上表面，二者有一定距离，推动器推动待售包装盒时，可减少摩擦以及降低故障率。

所述包装盒装载整理步骤是指：在出货仓内装载多个包装盒，确认出货装置组合无误后，为人机交互设备和自动排序装置通电，自动排序装置启动，依次产生水平排序动作和垂直分层动作，弹簧推板将第一层包装盒整理排序后保持在待机位置，活动档齿上升并托举第二层包装盒，保持在待机位置后进入静止状态。所述包装盒装载整理步骤结束时，第一层的第一个包装盒进入待机状态，等待消费指令。

所述第一个包装盒自动推送步骤是指：消费者的消费动作触发人机交互设备发出消费指令，出货装置产生一次推动动作，弹簧推板带动第一个包装盒，送出到包装盒承接架，由消费者自助获取；此时，多个弹簧推板协同移动，推动第二个包装盒水平前移到第一个包装盒位置，后续包装盒依次前移一个位置，始终保持第一个包装盒进入待机状态，等待消费指令。推动动作结束后，人机交互设备自动向推动器输送反向电流，推动器产生反向收回动作，弹簧推板退回到待机位置并保持静止，带动第一层剩余所有包装盒均进入待机状态，等待消费指令。所述的第一个包装盒自动推送步骤全程，感应器持续判断包装盒存在，发出“否”的电信号，动力单元静默，活动档齿保持在待机位置，托举第二层包装盒在待机位置并保持静止。

所述第一层包装盒自动推送步骤是指：第一个包装盒自动销售步骤结束后，设备自动执行水平排序动作；在接受多次消费指令时，设备自动执行水平排序动作和水平推动动作，并依次反复，直到第一层包装盒推送完毕。所述的第一层包装盒自动推送步骤全程，感应器持续判断包装盒存在，发出“否”的电信号，垂直分层程序静默，活动档齿保持在待机位置，托举第二层包装盒在待机位置并保持静止。

所述第二层包装盒有序下降步骤是指：第一层包装盒自动销售步骤结束后，第一层所有包装盒推送完毕，设备自动执行有序下降动作，活动档齿下降并将所托举的包装盒下降到推动器上表面的过程。所述第二层包装盒有序下降步骤全程，水平推送步骤静默，人机交互设备保持推动器处于电流关闭状态，弹簧推板保持在待机位置并呈静止状态，等待包装盒下降到推动器上表面，组合成新流程的第一层包装盒，进入待机状态，等待消费指令。

所述包装盒垂直分层步骤是指：第二层包装盒有序下降步骤结束，新的第一层包装盒整理到待机位置的后，设备自动执行垂直分层动作，活动档齿协同上行，接触并托举新组成的第二层包装盒到达待机位置后保持静止状态的过程。所述包装盒垂直分层步骤全程，水平推送步骤静默，人机交互设备保持推动器处于电流关闭状态，弹簧推板保持在待机位置并呈静止状态，等待包装盒下降到推动器上表面，组合成新流程的第一层包装盒，进入待机状态，等待消费指令。

所述包装盒循环推送步骤是指：出货仓内所有的包装盒依次进入第一个包装盒自动推送步骤、第一层包装盒自动销售步骤、第二层包装盒有序下降步骤、包装盒垂直分层步骤，并反复循环，直到出货仓内全部包装盒推送完毕的过程。

所述补充包装盒步骤是指：一个包装盒循环推送步骤结束后，出货仓内所有包装盒推送完毕，感应器判断当前出货仓处于空置状态，发出“无”的电信号，设备自动触发复位步骤、包装盒补充信息表达步骤和出货仓替换步骤的过程。补充包装盒步骤全程中，人机交互设备保持推动器处于电流关闭状态，弹簧推板保持在待机位置并呈静止状态，确保出货装置安全。

所述复位步骤是指：补充包装盒步骤自动启动后，分控制电路启动，向动力单元输送正向电流，动力单元产生一个正向运动，活动档齿协同下移，到达复位位置后保持静止状态，活动档齿与出货仓镂空槽完全脱离，出货仓可以取出，由工人或智能机器人执行后续程序；

所述补货信息表达步骤是指：复位步骤启动的同时，出货仓空置的信息依次通过分控制电路和人机交互设备传输到总部服务器，总部服务器发出替换出货仓的需求信息，相应的工人或者智能机器人接获信息后，执行货仓替换程序；

所述出货仓替换步骤是指：在复位步骤执行到位、工人或者智能机器人接获包装盒补充的需求信息后，工人或者智能机器人关闭自动排序装置电源，将周转室内含包装盒的出货仓与工作舱室中已售空的出货仓替换，或者直接补充包装盒，确认无误后，打开自动排序装置电源，自动排序装置启动，自动进入新一批包装盒装载整理步骤，切入新的包装盒销售循环。

所述强行复位步骤是指：在紧急维护或者其它特殊情况的条件下，工人或者智能机器人打开预设的强行复位键，强行启动复位步骤，分控制电路向动力单元输送正向电流，动力单元产生一个正向运动，活动档齿协同下移，越过尚未售出的包装盒外缘，到达复位位置，活动档齿与出货仓镂空槽完全脱离，出货仓可以取出，由工人或智能机器人执行维护或者其它特殊任务后，关闭强行复位键，打开自动排序装置电源，自动排序装置启动，自动依次执行一次水平排序动作和垂直分层动作后，进入待机状态。所述强行复位步骤是特殊情况下启动的复位步骤，是有序下降动作和垂直分层动作的部分表达，强行复位步骤全程中，人机交互设备保持推动器处于电流关闭状态，弹簧推板保持在待机位置并呈静止状态，确保出货装置安全。

优选的，自动排序装置外壳垂直平行相对独立置于本体隔板之上、出货仓左右两侧位置，活动档齿由伸缩型电磁铁的铁芯组成，由分控制电路控制伸缩型电磁铁工作状态。当活动档齿向上运行到相应位置时，对应位置铁芯伸出，相应两个活动档齿产生向内相向位移，到达第二层包装盒相应位置时，接触并协同托举该层包装盒，产生“垂直分层”动作；当第一层多个包装盒逐个推送完毕后，感应器工作，分控制电路产生指令，活动档齿向下移动到相应位置时，对应位置铁芯回缩，活动档齿产生向外反向位移，到一定距离后，相应两个活动档齿脱离包装盒并将该层包装盒有序下降到推动器之上，组成第一层包装盒，完成“有序下降”。

本实用新型的有益效果在于：利用互联网技术，将需要大量人力资源的现场销售服务过程交由网络系统、自动售卖机和消费者协同完成，实现批量生产、自动出售、自助服务，大幅度减少企业人力、物力、财力等开支；利用“重力下降”等物理现象，设置弹簧推板、自动排序装置等部件，在人机交互设备的控制下，提供多仓式自动售卖机自动排序实现方法，破解当前在市场流通使用的自动售卖机“形式单一、适用产品种类少、实用性不高、结构复杂、养护成本高”等问题，拓宽自动售卖机销售产品种类；采用上下运行的活动档齿，向上运行时，协同抬起包装盒，产生“垂直分层”动作，构建包装盒低阻力推动通道，提升现有外形包装盒使用率，大幅度减少自动售卖机的机械零部件，删减运行环节，减轻运营成本及养护成本。

附图说明

图1为涉及本实用新型的多仓式自动售卖机的纵剖面结构示意图；

图2为涉及本实用新型的多仓式自动售卖机的横剖面结构示意图；

图3为涉及本实用新型的纵剖面结构示意图；

图4为涉及本实用新型的横剖面结构示意图；

图5为涉及本实用新型的出货仓立体结构示意图；

图6为本实用新型的横剖面结构示意图和电路连接示意图；

图7为本实用新型的纵剖面结构示意图；

图8为本实用新型的流程图；

附图标记：

10-本体；100-保温隔层；200-对开门；300-制冷器；400-温度控制器；500-网状横隔板；600-蒸发器；700-加热器；800-出货装置；900-包装盒；101-广告面板；102-产品展示面板；103-包装盒承接架；104-人机交互装置；105-单向开合仓门；106-锁止机构；107-滑轮；801-动力仓；8014-推动器；8018-弹簧推板；802-出货仓；8021-出货仓下壁板、8022-出货仓上壁板、8023-出货仓四周侧壁板、8024-出货仓开合门、8025-活动档齿镂空槽、803-自动排序装置、8031-外壳、8032-动力单元、8033-导向装置、8034-活动档齿、80341-活动档齿限位关节、8035-分控制电路、80351-上限位器、80352-下限位器、80353-感应器、S1-包装盒装载整理步骤、S2-第一个包装盒自动推送步骤、S3-第一层包装盒自动推送步骤、S4-第二层包装盒有序下降步骤、S5-包装盒垂直分层步骤、S6-包装盒循环推送步骤、S7-补充包装盒步骤、S71-复位步骤、S72-包装盒补充信息表达步骤、S73-出货仓替换步骤、S8-强行复位步骤。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的设备或具有相同或类似功能的设备。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或设备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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个设备内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

如图1、图2、图3、图4所示，一方面，本实用新型提供一种多仓式自动售卖机的自动排序系统，由出货装置800、人机交互设备104和自动排序装置803组成。

所述出货装置800包括：动力仓801和出货仓802；动力仓801包括：动力仓上壁板8011、动力仓下壁板8012、动力仓四周侧壁板8013、推动器8014、水平移动板8015、水平移动板滑槽8016、弹簧推板底座8017、弹簧推板8018、弹簧推板释放器8019、人机交互装置104等；出货仓802包括：出货仓下壁板8021、出货仓上壁板8022、出货仓四周侧壁板8023、出货仓开合门8024、活动档齿镂空槽8025。

如图5所示，所述出货仓左侧外壁板8023和右侧外壁板8023上对应位置设置两条或多条上下垂直于本体网状横隔板的镂空槽8025，分别容纳自动排序装置的活动档齿8034；当活动档齿镂空槽8025需要设置在出货仓开合门上时，通过在出货仓开合门8024外表面设置加强筋等技术手段，解决因设置活动档齿镂空槽8025导致出货仓开合门8024强度不足的问题，同时保持出货仓802内表面平整。

如图3所示，人机交互设备104设置于动力仓801内部合适位置，通过网络线路与总部服务器端和快捷支付服务器连接，通过电路与推动器8014和自动排序装置803连接，包含但不限于单片机、通信模块、电源模块、信息采集处理模块及显示模块；所述电源模块为单片机、通信模块、信息采集处理模块及显示模块提供电力支持；所述单片机驱动通信模块与总部服务器端和快捷支付服务器产生数据交互，同时按照快捷支付服务器反馈信息要求，启动相应程序，其中，人机交互设备104驱动推动器8014，产生包装盒900的水平推送动作，自动排序装置803按照人机交互设备104的指令产生按照包装盒900的上下分层动作；所述通信模块包含但不限于支持GPRS数据业务、支持标准GSM AT命令及通讯模块开发商扩展命令、TCP/IP命令接口等主要规格，且随通信技术发展而更新换代。所述信息采集处理模块收集本单元数据变化信息并通过网络线路发送到总部服务器端；显示模块显示本出货装置800的支付码信息以及消费信息等，并将相关信息通过显示屏104在本体10外相应位置显示。所述通信模块采用市场成熟产品，本实施例以GSM/GPRS四频段模块作说明。

如图6、图7所示，所述自动排序装置803包括：外壳8031、动力单元8032、导向装置8033、活动档齿8034、活动档齿限位关节80341、分控制电路8035等；分控制电路8035包括：动力单元8032、上限位器80351、下限位器80352、感应器80353。

自动排序装置803的外壳8031容纳动力单元8032、导向装置8033、活动档齿8034、分控制电路8035等，设置于本体10的网状横隔板500之上、出货仓802左右两侧对应位置，与出货仓802无固定连接。

如图3所示，自动排序装置803以模块化独立单元的形式存在，可以是以2个出货装置800配备2个自动排序装置803的比例设置，或者将出货仓802两侧的自动排序装置803设置成左右对应的两组，以利用模块化设计与应用；自动排序装置803与人机交互设备104连接，通过分控制电路8035驱动相对应的两个/组自动排序装置803协同工作；自动排序装置803可单个/组取出并更换，以适应快速维修维护需要。

动力单元8032采用现有成熟技术，包含电机、电推杆、气缸等，接收分控制电路8035指令，产生正向与反向运动。本实施例采用的是直流电机作说明。

导向装置8033以垂直于本体10的方向固定在自动排序装置803外壳8031内侧相应位置，在动力单元8032的驱动下带动活动档齿8034，托举包装盒900抬升与下降。本实施例以丝杆滑轨组合作说明。

如图6、图7所示，活动档齿8034水平固定设置于导向装置8033合适位置，其数量与出货仓802左侧外壁板或者右侧外壁板上对应位置设置的镂空槽8025数量相适应。

活动档齿8034长度与包装盒900实际大小相适应，中段设置活动档齿限位关节80341，可水平展开，可向上折叠收起。当特殊情况需要强行复位步骤S5启动时，活动档齿8034向下移动，限位关节80341向上折叠收起，越过包装盒900边缘，不受包装盒900存在与否的影响，不带动包装盒900产生位移动作；当待机步骤S1启动时，活动档齿8034向上移动并水平展开至固定形态，活动档齿8034接触并托举包装盒900上移至待机位置。

分控制电路8035连接包括动力单元8032、上限位器80351、下限位器80352、感应器80353等。

分控制电路8035接受感应器80353信息，向人机交互设备104发送包装盒900的数量变化等信息，同时接受人机交互设备104的指令，驱动动力单元8032，带动活动档齿8034，托举包装盒900协同抬升或下降。

上限位器80351、下限位器80352分设于外壳8031内侧上下对应位置，与电子二极管等组成双限位电路，在分控制电路8035的指令下，为导向装置8033及活动档齿8034提供有限的上下往复运动。上限位器80351与下限位器80352之间距离可调整，由包装盒900厚度决定，为活动档齿8034上下往复运动之间的距离。

分控制电路8035采用时间继电器等电子元件，为动力单元8032提供时间可控、方向可调的电流供应，与双限位电路组成双重控制装置，为导向装置8033及活动档齿8034提供准确安全的往复上下位移及安全保护。

感应器80353与分控制电路8035连接，在感受范围之内，判断包装盒900存在与否，将判断结果转化为电信号组成动力单元8032控制程序；分控制电路8035按照感应器80353的判断结果驱动动力单元8032，带动活动档齿8034，协同抬升或下移整层包装盒900，产生包装盒900的上下分层动作；相应地，分控制电路8035向人机交互设备104发送相关信息。

感应器80353通过电路，同时与人机交互设备104相连接，在感受范围之内，判断包装盒900存在与否，将判断结果转化为电信号组成推动器8014控制程序；按照感应器80353的判断结果，人机交互设备104发出指令，动力仓801驱动推动器8014产生包装盒900的水平推送动作；同时，人机交互设备104向总部服务器发送相关信息。

具体是：所述设备产生水平排序、水平推动、有序下降、垂直分层4个动作穿插于各所述方法的各步骤中。

水平排序动作：感应器80353判断包装盒900存在，发出“否”的电信号，人机交互设备104将包装盒水平状排序后，保持推动器8014静默，分控制电路8035将活动档齿8034保持在待机位置后，保持动力单元8032静默。

水平推动动作：接获消费指令后，人机交互设备1040驱动推动器8014产生包装盒900的水平推送动作，包装盒900波次送出；此时，分控制电路8035保持活动档齿8034在待机位置，保持动力单元8032静默。

有序下降动作：推动器8014上的包装盒900推送完毕，感应器80353判断包装盒900不存在，发出“是”的电信号，或者强行复位键打开，二者任一条件符合时，分控制电路8035启动动力单元8032正向电流输送程序，动力单元8032产生一个正向运动，驱动活动档齿8034下降，所托举的所有包装盒900整体下降；此时，人机交互设备104保持推动器8014处于静默状态，等待包装盒900下降到推动器8014表面。

垂直分层动作：活动档齿8034到达下限位器80352位置、正向电流输送程序结束、强行复位键关闭，三者任一条件符合时，分控制电路8035自行启动反向电流输送程序，驱动活动档齿8034上升到达有包装盒900的位置，双侧活动档齿8034接触并协同托举该层及该层以上所有层的包装盒900整体上升；当活动档齿8034到达上限位器80351位置和/或反向电流输送程序结束时，上限位器80351与时间继电器同时或分别中断动力单元8032电源，活动档齿8034到达待机位置并保持静止，所托举该层及该层以上所有层的包装盒900处于待机状态，等待下一个流程指令；此时，人机交互设备104保持推动器8014保持静默状态，推动器8014表面的以及以上所有的包装盒900处于待机状态。垂直分层动作过程中，被托举层包装盒900位于上方，待售层包装盒900位于下方的推动器8014上表面，二者有一定距离，推动器8014推动待售包装盒900时，可减少摩擦以及降低故障率。

如图8所示，另一方面，本实用新型提供一种自动排序方法，包含但不限于包装盒装载整理步骤S1、第一个包装盒自动推送步骤S2、第一层包装盒自动推送步骤S3、第二层包装盒有序下降步骤S4第二层包装盒有序下降步骤S4、包装盒垂直分层步骤S5、包装盒循环推送步骤S6、补充包装盒步骤S7、强行复位步骤S8；其中，补充包装盒步骤S7包括：复位步骤S71、包装盒补充信息表达步骤S72、出货仓替换步骤S73。

所述方法中，将与弹簧推板8018直接接触的包装盒900命名为第一层包装盒，其余层的包装盒900往上依次累计命名，将第一层包装盒900中，与单向开合仓门105最接近的包装盒命名为第一个包装盒900，其余的包装盒900依次往后累计命名。

所述包装盒装载整理步骤S1是指：在出货仓802内装载多个包装盒900，确认出货装置800组合无误后，为人机交互设备104和自动排序装置803通电，自动排序装置803启动，依次产生水平排序动作和垂直分层动作，弹簧推板8018将第一层包装盒900整理排序后保持在待机位置，活动档齿8034托举并抬升第二层包装盒900，保持在待机位置后进入静止状态。所述包装盒装载整理步骤S1结束时，第一层的第一个包装盒900进入待机状态，等待消费指令。

所述第一个包装盒自动推送步骤S2是指：消费者的消费动作触发人机交互设备104发出消费指令，出货装置800产生一次推动动作，弹簧推板8018带动第一个包装盒900，送出到包装盒承接架103，由消费者自助获取；此时，多个弹簧推板8018协同移动，推动第二个包装盒900水平前移到第一个包装盒900位置，后续包装盒900依次前移一个位置，始终保持第一个包装盒900进入待机状态，等待消费指令。推动动作结束后，人机交互设备104自动向推动器8014输送反向电流，推动器8014产生反向收回动作，弹簧推板8018退回到待机位置并保持静止，带动第一层剩余所有包装盒900均进入待机状态，等待消费指令。所述的第一个包装盒自动推送步骤S2全程，感应器80353持续判断包装盒900存在，发出“否”的电信号，动力单元8032静默，活动档齿8034保持在待机位置，托举第二层包装盒00在待机位置并保持静止。

所述第一层包装盒自动推送步骤S3是指：第一个包装盒自动推送步骤S2结束后，设备自动执行水平排序动作；在接受多次消费指令时，设备自动执行水平排序动作和水平推动动作，并依次反复，直到第一层包装盒900推送完毕。所述的第一层包装盒自动推送步骤S3全程，感应器80353持续判断包装盒900存在，发出“否”的电信号，垂直分层程序静默，活动档齿8034保持在待机位置，托举第二层包装盒900在待机位置并保持静止。

所述第二层包装盒有序下降步骤S4是指：第一层包装盒自动推送步骤S3结束后，第一层所有包装盒900推送完毕，设备自动执行有序下降动作，活动档齿8034下降并将所托举的包装盒900下降到推动器8014上表面的过程。所述第二层包装盒有序下降步骤S4全程，水平推送步骤静默，人机交互设备104保持推动器8014处于电流关闭状态，弹簧推板8018保持在待机位置并呈静止状态，等待包装盒900下降到推动器8014上表面，组合成新流程的第一层包装盒900，进入待机状态，等待消费指令。

所述包装盒垂直分层步骤S5是指：第二层包装盒有序下降步骤S4结束，新的第一层包装盒900整理到待机位置的后，设备自动执行垂直分层动作，活动档齿8034协同上行，接触并托举新组成的第二层包装盒900到达待机位置后保持静止状态的过程。所述包装盒垂直分层步骤S5全程，水平推送步骤静默，人机交互设备104保持推动器8014处于电流关闭状态，弹簧推板8018保持在待机位置并呈静止状态，等待包装盒900下降到推动器8014上表面，组合成新流程的第一层包装盒900，进入待机状态，等待消费指令。

所述包装盒循环推送步骤S6是指：出货仓802内所有的包装盒900依次进入第一个包装盒自动推送步骤S2、第一层包装盒自动推送步骤S3、第二层包装盒有序下降步骤S4、包装盒垂直分层步骤S5，并反复循环，直到出货仓802内全部包装盒900推送完毕的过程。

所述补充包装盒步骤S7是指：一个包装盒循环推送步骤S6结束后，出货仓802内所有包装盒900推送完毕，感应器80353判断当前出货仓802处于空置状态，发出“无”的电信号，设备自动触发复位步骤S7.1、包装盒补充信息表达步骤S7.2和出货仓替换步骤S7.3的过程。补充包装盒步骤S7全程中，人机交互设备104保持推动器8014处于电流关闭状态，弹簧推板8018保持在待机位置并呈静止状态，确保出货装置800安全。

所述复位步骤S71是指：补充包装盒步骤S7自动启动后，分控制电路8035启动，向动力单元8032输送正向电流，动力单元8032产生一个正向运动，活动档齿8034协同下移，到达复位位置后保持静止状态，活动档齿8034与出货仓802镂空槽8025完全脱离，出货仓802可以取出，由工人或智能机器人执行后续程序；

所述包装盒补充信息表达步骤S72是指：复位步骤S71启动的同时，出货仓802空置的信息依次通过分控制电路8035和人机交互设备104传输到总部服务器，总部服务器发出替换出货仓802的需求信息，相应的工人或者智能机器人接获信息后，执行货仓替换程序；

所述出货仓替换步骤S73是指：在复位步骤S71执行到位、工人或者智能机器人接获出货仓802替换的需求信息后，工人或者智能机器人关闭自动排序装置803电源，将周转室C/E内含包装盒900的出货仓802与工作舱室F中已售空的出货仓802直接替换，或者，将工作舱室F中已售空的出货仓802直接补充包装盒900，确认无误后，打开自动排序装置803电源，自动排序装置803启动，自动进入新一批包装盒900装载整理步骤，切入新的包装盒900销售循环。

所述强行复位步骤S8是指：在紧急维护或者其它特殊情况的条件下，工人或者智能机器人打开预设的强行复位键，强行启动复位步骤S7.1，分控制电路8035向动力单元8032输送正向电流，动力单元8032产生一个正向运动，活动档齿8034协同下移，越过尚未售出的包装盒900外缘，到达复位位置，活动档齿8034与出货仓802镂空槽8025完全脱离，出货仓802可以取出，由工人或智能机器人执行维护或者其它特殊任务后，关闭强行复位键，打开自动排序装置803电源，自动排序装置803启动，自动依次执行一次水平排序动作和垂直分层动作后，进入待机状态。所述强行复位步骤S8是特殊情况下启动的复位步骤S7.1，是有序下降动作和垂直分层动作的部分表达，强行复位步骤S7.1全程中，人机交互设备104保持推动器8014处于电流关闭状态，弹簧推板8018保持在待机位置并呈静止状态，确保出货装置800安全。

优选的，自动排序装置803外壳8031垂直平行相对独立置于本体隔板之上、出货仓802左右两侧位置，活动档齿8034由伸缩型电磁铁的铁芯组成，由分控制电路8035控制伸缩型电磁铁工作状态。当活动档齿8034向上运行到相应位置时，对应位置铁芯伸出，相应两个活动档齿8034产生向内相向位移，到达第二层包装盒900相应位置时，接触并协同托举该层包装盒900，产生“垂直分层”动作；当第一层多个包装盒900逐个推送完毕后，感应器80353工作，分控制电路8035产生指令，活动档齿8034向下移动到相应位置时，对应位置铁芯回缩，活动档齿8034产生向外反向位移，到一定距离后，相应两个活动档齿8034脱离包装盒900并将该层包装盒900有序下降到推动器8014之上，组成第一层包装盒900，完成“有序下降”。

Claims (9)

1.一种多仓式自动售卖机的自动排序设备，其特征是包括出货装置、自动排序装置和人机交互设备，出货装置包含出货仓，出货仓开有镂空槽；自动排序装置带有活动档齿，出货仓的镂空槽与自动排序装置的活动档齿相配合；人机交互设备分别控制出货装置和自动排序装置。

2.根据权利要求1所述的多仓式自动售卖机的自动排序设备，其特征是所述出货装置的出货仓，左侧外壁板和右侧外壁板上对应位置开设上下垂直的镂空槽；镂空槽有两条或数条，镂空槽用以与自动排序装置的活动档齿相配合；在出货仓开合门外表面设置加强筋，同时保持出货仓内表面平整。

3.根据权利要求1所述的多仓式自动售卖机的自动排序设备，其特征是自动排序装置，包括外壳、动力单元、导向装置、活动档齿、分控制电路等，外壳容纳动力单元、导向装置、活动档齿、分控制电路；外壳设置于本体隔板之上，与出货仓无固定连接。

4.根据权利要求 2或3所述的多仓式自动售卖机的自动排序设备，其特征是自动排序装置，以模块化独立单元的形式存在，以1个出货装置配备2个自动排序装置的比例，采取一个固定的倾斜角，呈“八”字型跨列在出货装置左右两侧对应位置，与出货装置无固定连接；或者将出货仓两侧的自动排序装置设置成左右对应的两组，以模块化独立单元的形式，呈“八”字型跨列在出货装置左右两侧对应位置，与出货装置无固定连接，以利于模块化设计与应用；所述自动排序装置由人机交互设备通过分控制电路驱动相对应的两个或两组自动排序装置协同工作；自动排序装置可单个或单组取出并更换，以适应快速维修维护需要。

5.根据权利要求3所述的多仓式自动售卖机的自动排序设备，其特征是导向装置固定设置在自动排序装置的外壳内侧相应位置，活动档齿水平固定于导向装置之上，其数量与出货仓左侧外壁板和右侧外壁板上对应位置设置的镂空槽数量相适应；活动档齿长度与包装盒实际大小相适应，设置限位关节，可水平展开，可向上折叠收起;

当特殊情况需要复位步骤提前启动时，活动档齿向下移动，限位关节向上折叠收起，越过包装盒边缘，不受包装盒存在与否的影响，不产生包装盒位移动作，当待机步骤启动时，活动档齿向上移动，限位关节水平展开至固定形态，活动档齿接触并托举包装盒上移至待机位置。

6.根据权利要求3所述的多仓式自动售卖机的自动排序设备，其特征是分控制电路连接包括上限位器、下限位器、感应器；分控制电路接受感应器信息，向人机交互设备发送包装盒数量变化等信息，同时接受人机交互设备指令，驱动动力单元，带动活动档齿，托举包装盒协同抬升或下降；

上限位器、下限位器分设于外壳内侧相应位置，与电子二极管等元件组成双限位电路，在分控制电路的指令下，为导向装置及活动档齿提供上下限位往复运动;

上限位器、下限位器之间距离可调整，由包装盒厚度决定，为活动档齿上下往复运动之间距离；

分控制电路采用时间继电器等电子元件，为动力单元提供时间可控、方向可调的电流供应，与双限位电路组成双重控制装置，为导向装置及活动档齿提供准确安全的上下往复位移及安全保护。

7.根据权利要求6所述的多仓式自动售卖机的自动排序设备，其特征是感应器分别与分控制电路和人机交互设备连接，发出“否”、“是”、“无”三种控制信号参与设备控制程序；与分控制电路连接时，在感受范围之内，判断包装盒存在与否，将判断结果转化为电信号组成动力单元控制程序，分控制电路按照感应器的判断结果驱动动力单元，带动活动档齿，协同抬升或下移整层包装盒，产生包装盒的有序下降动作和垂直分层动作，同时，分控制电路向人机交互设备发送相关信息；与人机交互设备相连接时，在感受范围之内，判断包装盒存在与否，将判断结果转化为电信号组成推动器控制程序；按照感应器的判断结果，人机交互设备发出指令，动力仓驱动推动器产生包装盒的水平排序动作和水平推送动作；同时，人机交互设备向总部服务器发送相关信息。

8.根据权利要求1所述的多仓式自动售卖机的自动排序设备，其特征是人机交互设备设置于动力仓内部，通过网络线路与总部服务器端和快捷支付服务器连接，通过电路与动力仓、排序装置连接，包含但不限于单片机、通信模块、电源模块、信息采集处理模块及显示模块；所述电源模块为单片机、通信模块、信息采集处理模块及显示模块提供电力支持；所述单片机驱动通信模块与总部服务器端和快捷支付服务器产生数据交互，同时按照快捷支付服务器反馈信息要求，启动相应程序，驱动动力仓和排序装置按照人机交互设备指令产生相应动作；所述通信模块包含但不限于支持GPRS数据业务、支持标准GSM AT命令及通讯模块开发商扩展命令、TCP/IP命令接口等主要规格，且随通信技术发展而更新换代;所述信息采集处理模块收集本单元数据变化信息并通过网络线路发送到总部服务器端；显示模块显示本单元支付码信息以及消费信息等、相关信息通过显示屏在本体外相应位置显示。

9.根据权利要求1所述的多仓式自动售卖机的自动排序设备，其特征是自动排序装置，外壳垂直平行相对独立置于本体隔板之上、出货仓左右两侧位置，活动档齿由伸缩型电磁铁的铁芯组成，由分控制电路控制伸缩型电磁铁工作状态;当活动档齿向上运行到相应位置时，对应位置铁芯伸出，相应两个活动档齿产生向内相向位移，到达第二层包装盒相应位置时，接触并协同托举该层包装盒，产生“垂直分层”动作；当第一层多个包装盒逐个推送完毕后，感应器工作，分控制电路产生指令，活动档齿向下移动到相应位置时，对应位置铁芯回缩，活动档齿产生向外反向位移，到一定距离后，相应两个活动档齿脱离包装盒并将该层包装盒有序下降到推动器之上，组成第一层包装盒，完成“有序下降”。