ES2313970T3 - Metodo y aparato para el almacenamiento de manguera en un dispositivo de manipulacion de articulos. - Google Patents

Metodo y aparato para el almacenamiento de manguera en un dispositivo de manipulacion de articulos. Download PDF

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Abstract

Un aparato que comprende: un armario (12), un área de almacenamiento de artículos (215, 219) situada en el volumen interior del armario, una manguera de succión (220) formada por un material continuo que tiene un extremo (221) para extraer artículos (223) de dicha área de almacenamiento y otro extremo conectado a una fuente de succión (226), un mecanismo de posicionamiento (218, 228, 230, 234, 236) acoplado con dicha manguera de succión entre dicho un extremo y dicho otro extremo, para posicionar de modo controlable dicho un extremo (221) de modo que quede alineado con un eje longitudinal a lo largo del cual un artículo dado está almacenado en dicha área de almacenamiento, y medios de accionamiento de manguera (506, 508) para accionar de modo controlable dicha manguera en una dirección alineada con dicho eje longitudinal, de modo que dicho un extremo puede extraer un artículo de dicha área de almacenamiento; caracterizado porque: dichos medios de accionamiento de manguera (506, 508) están situados conjuntamente con dicho mecanismo de posicionamiento de manguera (218, 228, 230, 234, 236), dicho mecanismo de posicionamiento de manguera (218, 228, 230, 234, 236) y dichos medios de accionamiento de manguera (506, 508) imponen ambos unos requisitos de almacenamiento sobre dicha manguera de succión (220) como resultado de dicho posicionamiento controlable y dicho accionamiento controlable de dicha manguera, y se dispone un área (222) de almacenamiento de manguera en dicho aparato para cumplir los requisitos de almacenamiento de manguera impuestos por los medios de accionamiento de manguera, cuya dicha área de almacenamiento de manguera se utiliza, asimismo, para cumplir dichos requisitos de almacenamiento de manguera impuestos por el mecanismo de posicionamiento de manguera.

Description

Método y aparato para el almacenamiento de manguera en un dispositivo de manipulación de artículos.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a mejoras en el diseño y el funcionamiento de un aparato de manipulación de artículos, y en particular a técnicas de retracción y de almacenamiento de manguera útiles en el entorno de los dispositivos de manipulación de artículos que usan un mecanismo de agarre de artículos de tipo manguera.

2. Descripción del estado de la técnica anterior

La mayoría de los mecanismos de manipulación de artículos de la técnica anterior, denominados más específicamente en la descripción de la presente invención como que están en el entorno de un dispensador de artículos de punto de venta (PDV), se apoyan en múltiples motores, interruptores y solenoides para desplazar diversas porciones del mecanismo de manipulación y para manipular los propios artículos, tales como productos empaquetados. La mayoría de tales máquinas requieren un motor, interruptor y/o solenoide dedicados para cada fila, columna o tipo de artículo o paquete que se va a manipular o dispensar por los mismos. Tales máquinas sufren generalmente de numerosas desventajas, tales como una escasa fiabilidad debida a fallos mecánicos, como es bien conocido por los expertos en la técnica.

La patente de EE.UU. 5.240.139 representa una mejora significativa en los dispositivos de manipulación de artículos. Describe la utilización de un elevador de presión de aire negativa (esto es, un mecanismo de manipulación o recogida de artículos) que utiliza succión, esto es, una presión de aire reducida, también denominada "negativa", creada por un vacío parcial para hacer un contacto seguro con un artículo que va a ser retirado introduciéndolo por la parte superior abierta de una cubeta de almacenamiento de artículos, situada en un área de almacenamiento refrigerada de una máquina de venta. Aunque los mecanismos de elevación robóticos, y específicamente de tipo succión, son de uso común en los montajes de fábricas, en donde las limitaciones de espacio son generalmente relajadas, su utilización en entornos estrechos, tales como una máquina de venta de artículos, no ha ganado una gran aceptación. Debido a la mayor fiabilidad y versatilidad de las máquinas de venta del tipo que utilizan la tecnología de succión para atrapar y desplazar artículos seleccionados, sería deseable desarrollar nuevas técnicas y procedimientos para el funcionamiento y control de tales máquinas, así como para otros mecanismos de manipulación de artículos más generalizados.

El almacenamiento de manguera se proporciona en la patente de EE.UU. 5.240.139 anteriormente mencionada mediante el uso de una manguera de aire compresible longitudinalmente que tiene, aproximadamente, un cociente de compresión de 3:1. Un extremo de la manguera se conecta a una fuente de presión de aire negativa y otro extremo se conecta a un cabezal de recogida de artículos. El uso de una manguera compresible es satisfactorio en el entorno de la patente de EE.UU. 5.240.139, ya que el compartimiento de refrigeración tan sólo ocupa la mitad inferior del interior de la máquina de venta, dejando libre la mitad superior disponible para la manguera y su mecanismo de posicionamiento. Sin embargo, como la parte significativa del gasto de operar un negocio de máquinas de venta comprende el servicio (esto es, el reabastecimiento) de la máquina de venta con productos, sería deseable ser capaz de proporcionar cubetas de almacenamiento de artículos más altas, con o sin un compartimiento de refrigeración, con el fin de maximizar el volumen de almacenamiento de artículos dentro del interior del armario de la máquina de venta. Los dispensadores de artículos del estado de la técnica anterior utilizan para almacenar artículos típicamente entre 50% y el 60% de su altura disponible.

Debido a la desventaja anteriormente indicada, sería deseable disminuir el requisito de altura para el mecanismo de posicionamiento de manguera. Un posible modo sería considerar el uso de una manguera no compresible. Una manguera no compresible presenta la ventaja de que puede ser accionada y/o guiada por acoplamiento directo con las paredes de la manguera, una técnica mucho más simple en comparación con la técnica de posicionamiento indirecto de manguera de la patente de EE.UU. 5.240.139 anteriormente mencionada. Además, una manguera no compresible presenta la ventaja de mantener una longitud constante a pesar de estar sometida a cambios de vacío. Todavía más, una manguera no compresible tiene una integridad estructural superior y fugas reducidas en comparación, por ejemplo, con un tubo telescópico. Sin embargo el uso de una manguera no compresible presenta dos problemas graves: dónde almacenar una longitud de manguera suficiente con el fin de que su extremo libre pueda viajar la distancia desde el fondo del mecanismo de posicionamiento de manguera (una posición alineada con la parte superior de una cubeta de almacenamiento de artículos) hasta el fondo de las cubeta de almacenamiento de artículos); y cómo extraerla y recogerla de modo sencillo y fiable hasta y desde el área de almacenamiento cuando sea necesario.

La publicación PCT de patente WO 99/12132, titulada "Máquina de venta", divulga una máquina de venta que tiene un brazo articulado plegado para posicionar una manguera de succión para agarrar artículos dentro de un refrigerador con el fin de retirar artículos que van a ser dispensados. La manguera no es compresible, y es continua desde un área de base, situada bajo el brazo articulado, hasta su extremo libre, donde se acopla con un cabezal de recogida de artículos. Un accionador lineal y un mecanismo de brazo situados en el área de base se utilizan para dirigir la manguera hacia dentro y hacia fuera del área de base, mediante el brazo articulado y hacia dentro del compartimiento de refrigeración. El montaje de posicionamiento de manguera de esta publicación PCT de patente presenta una desventaja similar a la de la patente de EE.UU. 5.240.139 anteriormente mencionado, ya que se requiere un volumen importante del armario de la máquina de venta para el mecanismo que posiciona la manguera sobre y dentro de las cubetas de almacenamiento durante un ciclo de dispensación de un empaquetado (esto es, una altura casi igual a la altura de las propias cubetas de almacenamiento de artículos). Además, se aprecia que se requiere almacenar tan sólo una longitud de manguera relativamente pequeña, que corresponde a la cantidad de manguera requerida para desplazar el cabezal de recogida de artículos en la dirección Z (esto es, hacia dentro y hacia fuera del refrigerador), ya que una longitud significativa de manguera se encuentra almacenada en el brazo articulado plegado. Todavía más, se aprecia que esta publicación de patente enseña un mecanismo relativamente complejo para posicionar, almacenar y accionar una manguera.

La patente de EE.UU. 3.977.037, titulada "Aspirador", la patente de EE.UU. 4.212.421, titulada "Dispositivo de recogida y almacenamiento para elementos flexibles", y la patente de EE.UU. 5.740.581, titulada "Sistema de vacío central independiente", son representativas de una clase de patentes que divulgan aparatos para retirar y almacenar un elemento alargado flexible/compresible, tal como un cordón eléctrico o una manguera. Generalmente, tras extraer el elemento flexible del área de almacenamiento, se acciona un montaje de "rodillo tensor" de modo que se retrae el elemento flexible hacia el interior del área de almacenamiento. Desafortunadamente, debido a la naturaleza flexible/compresible del elemento flexible, su retracción tiene lugar de un modo relativamente descuidado y puede enredarse durante una extracción subsecuente del elemento.

La patente alemana DE 2.455.673 de G. Lucas, publicada el 26 de mayo de 1976 y titulada "Máquina de venta de helados que utiliza un cabezal de succión para recoger bloques de helado envueltos de un apilamiento en un refrigerador", divulga una máquina de venta de helados en la que se monta un carro movible dentro de un refrigerador y se posiciona lateralmente sobre las cubetas de almacenamiento de artículos. El carro incluye un mecanismo de accionamiento para descender un cordón eléctrico, que tiene un motor de succión en su extremo libre, hacia el interior de las cubetas de almacenamiento de artículos para recoger los paquetes de helado. Este tipo de mecanismo de posicionamiento para un dispositivo de manipulación de artículos evita el problema de almacenar la manguera haciendo descender realmente el motor de succión hacia el interior de la cubeta. Esto es particularmente desventajoso ya que curvar y flexionar repetidamente el cordón eléctrico puede conducir a problemas de fallos/fiabilidad. Además, el diámetro del motor de succión pone limitaciones estrictas sobre las dimensiones de las cubetas de almacenamiento de artículos.

La patente de EE.UU. 5.957.326, titulada "Aparato para recoger artículos organizados de un modo aleatorio", describe un aparato de venta que incluye un carro montado para su posicionamiento lateral sobre una cubeta de almacenamiento de artículos, e incluye un mecanismo de accionamiento para hacer descender un cabezal de recogida que tiene una pluralidad de copas de succión montadas sobre el mismo hacia el interior de la cubeta de almacenamiento. Cada copa de succión está conectada individualmente a una longitud substancial de manguera que conduce de vuelta a un colector que suministra succión a las mismas. Este tipo de mecanismo de posicionamiento para un dispositivo de manipulación de artículos es particularmente desventajoso ya que la pluralidad de mangueras de succión conectadas al cabezal de recogida no están dispuestas en un área de almacenamiento de manguera, sino que en su lugar están enrolladas/arrastradas bajo el carro durante su reposicionamiento, sobresaliendo por lo tanto significativamente hacia dentro de un espacio que podría ser utilizado más ventajosamente para el almacenamiento de los artículos que se van a vender/dispensar.

La patente de EE.UU. 4.725.186, titulada "Carretilla elevadora con un montaje de soporte de carga por vacío", divulga una carretilla de tipo horquilla en el que las horquillas se han sustituido por un montaje de ventosa de vacío para adherirse a una carga y transportarla. Una manguera neumática continua se dispone entre una bomba de vacío, situada en la parte de atrás de la carretilla, y el montaje de ventosa de vacío, situado en el extremo frontal de la carretilla. Con el fin de acomodar el movimiento del montaje de ventosa de vacío durante la manipulación de la carga, se utiliza un montaje de rodillo y tensión para formar un bucle de tensión en la manguera que está entre medias de la bomba de vacío y del montaje de ventosa de vacío. Aunque el montaje divulgado proporciona a unos medios para evitar enredos de la manguera durante su uso para transportar artículos, se aprecia que el entorno de esta patente no muestra o sugiere un área separada de almacenamiento de manguera, ni un recinto para almacenar los artículos que se van a manipular.

La solicitud internacional WO-A-9912132 divulga un aparato como el establecido en el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 2.

Sería deseable proporcionar un área de almacenamiento que utilice menos volumen interior del recinto de almacenamiento de artículos para alcanzar los requisitos de almacenamiento de manguera para un mecanismo de manipulación de artículos de tipo manguera. Además, sería deseable proporcionar tal área de almacenamiento de manguera de un modo relativamente sencillo y fiable.

Sumario de la invención

Los aspectos de la invención se definen en las reivindicaciones.

Una realización de la presente invención puede proporcionar nuevas técnicas y procedimientos para el diseño, funcionamiento y control de mecanismos de manipulación de artículos.

Una realización de la invención puede proporcionar nuevas técnicas y procedimientos para el diseño, funcionamiento y control de mecanismos de manipulación de artículos del tipo que de los que utilizan tecnología electromecánica controlada por ordenador, y en la realización ilustrada una pinza de succión robótica para agarrar y desplazar un artículo seleccionado desde un área a otra, tal como desde un área de almacenamiento a un área de dispensación.

Una realización de la invención puede proporcionar nuevas técnicas y procedimientos para tales mecanismos que mejoran la velocidad y precisión de la operación de manipulación de artículos, a la vez que los artículos que se van a dispensar se manipulan de un modo más cuidadoso, de modo que se evita cualquier daño a los mismos.

Una realización de un aparato de manipulación de artículos de acuerdo con la invención como, por ejemplo, una máquina de venta incluye un dispensador de manguera posicionado de modo controlable para retirar artículos de un área de almacenamiento de artículos. Una manguera es continua desde un primer extremo, situado dentro de un área de almacenamiento de manguera, en el que la manguera recibe energía para asegurar el artículo (por ejemplo, succión), hasta un segundo extremo, adaptado para asegurar y extraer un artículo seleccionado desde el área de almacenamiento. Un mecanismo de posicionamiento de manguera acoplado a la manguera posiciona de modo controlable el segundo extremo de la manguera de modo que quede alineado con un artículo almacenado dado en el área de almacenamiento, para contactar y extraer de modo controlable el artículo seleccionado del área de almacenamiento, y para posicionar de modo controlable el segundo extremo de la manguera de modo que transporte el artículo hasta un área de dispensación. El mecanismo de posicionamiento de manguera impone a la manguera tanto un requisito de almacenamiento como un requisito de retracción, como resultado del posicionamiento controlable. De acuerdo con una realización de la presente invención, se proporciona un área única de almacenamiento de manguera en la máquina de venta que cumple todos los requisitos de retracción y de almacenamiento de manguera.

En una realización de la invención, el mecanismo de posicionamiento de manguera puede extraer la manguera del área de almacenamiento de manguera, y los requisitos de retracción de manguera se pueden alcanzar de modo sencillo y fiable utilizando un mecanismo de retracción que comprende un tensor de bucle "por gravedad", esto es, pasivo, que se forma en el área de almacenamiento de manguera.

El área única de almacenamiento de manguera se puede formar como un volumen rectangular que tiene un eje longitudinal que no intercepta el eje longitudinal del área de almacenamiento de artículos, y en una realización preferida es contiguo y paralelo a un eje longitudinal del área de almacenamiento de artículos.

En una realización de la invención, la manguera comprende una manguera de succión por aire y la energía para asegurar el artículo comprende succión. En una realización adicional, la manguera puede ser maciza o trenzada, y la energía para asegurar artículos puede ser eléctrica o electromecánica, para accionar un electroimán o una garra mecánica, respectivamente.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 es una vista frontal en perspectiva de una máquina de venta construida y accionada de acuerdo con los principios de la invención.

Las figuras 2 y 3 son vistas frontales en perspectiva de la máquina de venta de la figura 1, con la puerta frontal abierta, de modo que se ilustran los principales componentes eléctricos y mecánicos, así como el área de almacenamiento de manguera y los mecanismos de retracción construidos de acuerdo con los principios la presente invención.

La figura 4 es un diagrama funcional de bloques que ilustra la cooperación de los principales componentes mecánicos y eléctricos de la máquina de venta de la figura 1.

Las figuras 5 y 6 ilustran una vista en perspectiva derecha e izquierda, respectivamente, del mecanismo de posicionamiento de manguera mostrado en las figuras 2 y 3.

Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención

La figura 1 ilustra un entorno para la invención descrita aquí, en la forma de un dispensador de artículos, tal como un dispensador de punto de venta (PDV). Aunque a lo largo de la siguiente descripción se hace referencia a la implementación de la invención en un entorno de máquina de venta, se pretende que el término "máquina de venta" y, de hecho, el entorno de la presente invención incluya aparatos de manipulación, dispensación y/o retirada de artículos de propósito más general, así como equipo de PDV. Tal equipo, si se realiza como un dispositivo portátil, puede comprender y ser de, aproximadamente, el tamaño de una máquina de venta tradicional, o tan grande como un remolque tirado por tractor, y si se realiza como un dispositivo no portátil, puede comprender y realizarse como una sala o un área de dispensación automática situada en una estructura permanente, como un edificio (en superficie o subterráneo, y con paredes interiores o sin ellas, o un armario cerrado). Además, se pretende que los términos "artículos" o "productos" incluyan, en al menos algunas realizaciones de la invención descritas aquí, no sólo bienes sino, asimismo, servicios y/o información, bien de modo permanente o temporal.

Consecuentemente, la figura 1 ilustra una vista en perspectiva de una máquina de venta 10, que comprende una realización de un aparato que se construye y funciona de acuerdo con la presente invención. La máquina de venta 10 incluye un armario principal 12 y una puerta frontal 14 montada sobre una bisagra 16 para proporcionar acceso al interior de la máquina de venta para su servicio (reabastecimiento con artículos, mantenimiento, etc.). Nótese que, en una realización adicional de una máquina de venta, se podría colocar una puerta o portón de servicio en cualquier sitio sobre o como parte del armario 12. En la figura 1, la puerta frontal 14 se muestra en una posición cerrada formando un recinto con el armario principal 12, dentro del cual se alojan varios componentes de la máquina de venta 10 como se explica en más detalle a continuación.

La puerta frontal 14 incluye una sección 18 de forma convexa contigua a una sección plana 20; sin embargo, estas formas particulares no son necesarias para la invención. La sección 18 de forma convexa comprende un panel de visualización 18 de plástico translúcido, que tiene típicamente una marca y/o un logotipo sobre el mismo, y puede incluir incluso un motivo gráfico que ilustre los artículos individuales que se venden en la máquina de venta 10, así como el precio y/o información de selección de los artículos. El panel 18 se ilumina típicamente desde atrás utilizando lámparas fluorescentes, no mostradas.

En el panel 18 sobre la puerta 14, se forma un área de retirada 22 para clientes, de modo que los artículos almacenados puedan ser descargados para un usuario de la máquina de venta 10.

Sobre la sección plana 20 de la puerta 14 se montan varios elementos de interfaz de usuario. Un panel de visualización 24 para clientes puede ser un panel de visualización fluorescente convencional o LED para mostrar los diversos elementos de información a un usuario de la máquina 10, de modo que sirvan de retroalimentación al usuario sobre la selección realizada, la cantidad servida, y si el producto está agotado o está siendo suministrado. Para aceptar pagos, una ranura 26 de aceptación de billetes acepta papel moneda en un mecanismo de aceptación de billetes convencional (montado dentro de la máquina 10 de modo que su porción de interacción con el usuario se prolongue a través de una abertura alineada en la sección plana 20) para adquirir artículos o conseguir cambio. Una ranura 28 de inserción de monedas acepta monedas en un intercambiador de monedas convencional (montado, asimismo, dentro de la máquina 10 de modo que su porción de interacción con el usuario se prolongue a través de una abertura alineada en la sección plana 20) para adquirir artículos o conseguir cambio. Un botón 30 para devolver cambio comprende un mecanismo de botón convencional para activar una porción de devolución de monedas del mecanismo de cambio de monedas que, tras su accionamiento, devuelve las monedas insertadas por el usuario actual a un cajetín 32 de devolución de monedas. La porción de devolución de monedas del mecanismo de cambio de monedas proporciona, asimismo, cambio al cajetín 32 de devolución de monedas, bien en respuesta a la compra de artículos o para obtener cambio de billetes o monedas grandes. Una ranura 34 para tarjetas de crédito/débito acepta tarjetas de plástico de crédito/débito insertadas en un mecanismo de lectura de tarjetas convencional (montado, asimismo, dentro de la máquina 10 de modo que su porción de interacción con el usuario se prolongue a través de una abertura alineada en la sección plana 20) para permitir que un usuario pague sus compras mediante tarjetas de crédito/débito. Un mecanismo 36 de bloqueo de la puerta permite que la puerta frontal 14 se asegure de modo que no pueda ser abierta sin una llave. Para permitir selecciones de usuario, el panel de visualización 18 puede incluir gráficos, como se señaló anteriormente, que indican los diversos artículos que se venden en la máquina, así como su precio asociado y un número de selección único. Alternativamente, la sección plana 20 podría incluir un grupo de muestras gráficas de artículos y su precio asociado. Se proporciona un mecanismo 38 de teclado convencional para permitir a un usuario seleccionar un artículo deseado de la máquina de venta 10. Alternativamente, se podría incluir un mecanismo 40 de botones que incluya botones individuales para cada selección de artículo, así como una ventana de visualización del precio asociado; y todavía más, una pantalla táctil operada por el usuario podría reemplazar al mecanismo 40 de botones y a la pantalla 24. Aunque no se muestra en la figura 1, la máquina 10 incluye, asimismo, un componente de telecomunicaciones convencional que se puede utilizar para autenticar compras por tarjeta de crédito, así como para otros usos relacionados con el control de la máquina y el informe de inventario y de estado operacional de la máquina 10 a una localización remota, como se describe más completamente más adelante. Aunque la máquina de venta 10 se ilustra incluyendo los componentes de interfaz de usuario anteriormente descritos, en una realización de la invención más mínima, la mayoría, si no todos estos componentes de interfaz de usuario podrían omitirse, y el dispensador podría estar controlado de hecho desde una localización remota, con o sin un sistema de pago local.

La figura 2 es una vista en perspectiva frontal de la máquina de venta de la figura 1, con la puerta frontal abierta, de modo que se ilustran los principales componentes mecánicos y eléctricos. La figura 3 es una visión algo idealizada de los componentes principales de la porción del mecanismo de manipulación de artículos de la máquina de venta 10, y es útil para comprender su funcionamiento general. Nótese que algunas porciones de la máquina de venta 10 se muestran en estas figuras en sección con el fin de ilustrar mejor los componentes interiores.

En referencia primeramente a la figura 2, se aprecia que la porción derecha de la parte frontal del armario 12 incluye un panel de soporte 202 montado verticalmente que se utiliza para montar la mayoría de los componentes de interfaz de usuario. Más específicamente, sobre el panel 202 se monta una consola 204 de montaje abisagrada y se alinea con una abertura en la puerta 14, de modo que los componentes de interfaz de usuario, tales como el teclado de selección 40, la ranura 30 de inserción de monedas, la ranura 28 de aceptación de billetes, la devolución de monedas 32, y la pantalla de visualización 24 de cliente, están todos accesibles para el usuario desde el lado frontal de la puerta 14. Montadas sobre el interior de la puerta frontal 14 hay dos fuentes de luz en forma de bombillas fluorescentes (que están detrás de cubiertas protectoras 206. Se puede usar otro número de fuentes de luz) que emiten luz para el panel 18 iluminado desde atrás. Un balasto 208 para las bombillas fluorescentes y un tubo 210 de descarga de productos. Nótese que el tubo 210 de descarga de productos no es convencional en el sentido de que es extremadamente alto y, por lo tanto, actúa como medida de seguridad para evitar el acceso no autorizado a la máquina insertando un brazo u otro mecanismo de agarre dentro del área de retirada 22 para clientes desde el exterior de la máquina. En las máquinas de venta típicas del estado de la técnica anterior, se encuentra habitualmente en la parte superior del tubo 210 una puerta de seguridad basculante, que bascula a una posición de bloqueo contra vandalismo cuando el cliente empuja la puerta a basculante en la entrada del área de retirada de productos 8. En una realización adicional de la máquina de venta 10, una puerta de seguridad tal podría ser utilizada conjuntamente con el tubo 210 de descarga de productos, especialmente si el tubo 210 no es tan alto como el ilustrado en la figura 2 y, asimismo, si el área de retirada de productos 8 está situada más arriba en la máquina 10. Montado tras la consola de montaje abisagrada de 204 se encuentra un mecanismo convencional de aceptación de billetes para arrastrar el papel moneda insertado en la ranura 28 de aceptación de billetes hacia el interior de la máquina de venta 10, un cambiador de monedas convencional suministra monedas a una ranura 34 de devolución de monedas y se sitúa detrás del panel, una guía de monedas guía las monedas insertadas hacia el interior del cambiador de monedas, y un validador convencional de billetes determina la adecuada inserción del papel moneda en la ranura 28 de aceptación de billetes.

Una tarjeta de control 212 comprende una tarjeta de circuito impreso sobre la cual se forma la circuitería y a la cual se conectan circuitos integrados. La tarjeta de control 212 incluye un microprocesador que está conectado eléctricamente con varios sensores, motores, los elementos de interfaz de usuario anteriormente descritos así como con otros dispositivos dentro de la máquina de venta 10, para controlar el funcionamiento de la máquina de venta 10 como se describe aquí. Cuando se haga referencia en esta descripción a la realización por la tarjeta de control 212 de funciones específicas, se entiende que estas funciones están controladas por el microprocesador y la circuitería asociada formada sobre la tarjeta de control 212. Una fuente de alimentación 214 está montada sobre el panel 202 y suministra energía para los componentes eléctricos de la máquina de venta 10.

Haciendo referencia ahora también a la figura 3, es evidente que el volumen del interior del armario 12 está disponible como área de almacenamiento de artículos 215. En la realización ilustrada, se dispone una pluralidad de cubetas de almacenamiento de artículos 216 alineadas verticalmente sobre el suelo interior 217 del armario 12 para almacenar artículos 223 que van a ser vendidos por la máquina 10. En el ambiente refrigerado de la presente invención, las cubetas se podrían disponer asentadas sobre una estantería situada por encima del sistema de refrigeración. Un contenedor 219 abierto superiormente puede ser dimensionado para albergar en su interior una pluralidad de cubetas de almacenamiento de artículos 216, y utilizado para facilitar la manipulación simultánea (esto es, la retirada e instalación) de la pluralidad de cubetas 216 desde el área de almacenamiento de artículos 215.

Un contenedor 219 abierto superiormente puede ser dimensionado para albergar en su interior una pluralidad de cubetas de almacenamiento de artículos 216, y utilizado, por ejemplo, para facilitar la manipulación simultánea (esto es, retirada, instalación y transporte) de la pluralidad de cubetas 216 hacia el interior y desde el área de almacenamiento de artículos 215. El contenedor 219 facilita, asimismo, el posicionamiento rápido y preciso de una pluralidad de cubetas de almacenamiento de artículos dentro del área de almacenamiento del aparato de manipulación de artículos. Un carro 218 (que puede ser denominado más generalmente como un mecanismo de posicionamiento en plano o X-Y) se acopla con el lado superior interno del armario 12 y se adapta para ser posicionado de modo controlable mediante la porción de tarjeta de control 212 de la máquina 10 en una posición centrada sobre el extremo abierto superior (de modo que esté alineada con el mismo) de una cubeta seleccionada de entre las cubetas de almacenamiento de artículos 216.

Aunque se muestra el alineamiento vertical (eje Z) de las cubetas de almacenamiento de artículos 216, es posible, asimismo, un alineamiento no vertical, esto es, oblicuo o incluso horizontal (ejes X o Y), tal como el encontrado en las bien conocidas máquinas de venta con frente de cristal del tipo que utilizan un aparato de dispensación de "alambre en espiral". En el caso de alineamiento substancialmente horizontal de las cubetas de almacenamiento, el mecanismo de posicionamiento en plano será cambiado apropiadamente de modo que se posicione el carro 218 para su desplazamiento en el plano X/Z o en el Y/Z. De hecho, se considera, asimismo, dentro del ámbito de la presente invención un plano curvilíneo tal como un cilindro. La combinación de apilamientos de productos alineados sustancialmente en horizontal con un mecanismo de transporte de artículos controlado robóticamente que se desplaza en un plano vertical contiguo a los extremos de dispensación de los apilamiento de productos es conocida, por ejemplo en la patente de EE.UU. 6.230.930, emitida el 15 de mayo de 2001 y titulada "Procedimiento y aparato para la venta de productos", y en la publicación de EE.UU. de patente US 2001/0000609, publicada el 3 de mayo de 2001. La utilización de un plano curvilíneo para transportar artículos es conocida, por ejemplo, en el estado de la técnica de la venta de cintas de video, en el que las cintas de video se apilan encaradas hacia fuera en un carrusel de almacenamiento central, y una pinza robótica rodea el carrusel. Además, aunque las cubetas de almacenamiento de artículos 216 se muestran en un entorno ambiente, las cubetas 216 se podría posicionar, de hecho, en un entorno refrigerado, tal como un refrigerador situado en el fondo del área de almacenamiento 217, y el mecanismo de transporte de artículos entra en las cubetas desde una abertura superior del refrigerador, tal como se muestra y se describe en la patente de EE.UU. 5.240.139 anteriormente mencionada. De modo alternativo, en el caso de que el entorno refrigerado sea del tipo que incluye un alineamiento substancialmente horizontal de las cubetas de almacenamiento, se podría utilizar una abertura orientada verticalmente para proporcionar acceso al extremo de dispensación de las cubetas de almacenamiento de artículos.

En el entorno de la presente invención, se utiliza una manguera de aire 220 para proporcionar una "fuerza de aseguramiento del artículo" que facilita asegurar, agarrar y liberar, esto es, manipular, los artículos 223 almacenados en cubetas mediante un cabezal de recogida de artículos 224. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la manguera de aire 220 es continua desde un punto anterior a su salida de un área 222 de almacenamiento de manguera sobre rodillos 213 situados perpendicularmente, hasta su extremo libre 221. El extremo libre 221 incluye una porción lastrada 225 combinada con una porción de punta 227 con una extensión en fuelle. Dependiendo de las características físicas de los artículos que se van a dispensar, el cabezal de recogida de artículos 224 puede comprender sólo la porción lastrada 225, o esta porción en combinación con un accesorio adaptado específicamente para el tipo de empaquetado que se va a dispensar, tal como la punta de fuelle 227, o una punta elástica sin lastre. Una manguera 220 tiene un extremo acoplado a una fuente de presión de aire negativa, esto es, succión, fuente de succión que comprende en la realización preferida un motor de ventilador 226, y un extremo libre acoplado con el cabezal de recogida de artículos 224. En la presente invención, la palabra continuo se entiende que significa una manguera que está conectada y actúa entre sus puntos terminales, con el fin de lograr las funciones requeridas, como una manguera única/unitaria. Una porción 235 de manguera de aire proporciona succión desde el motor de ventilador 226 hasta un puerto de una caja de acoplamiento de aire 229, mientras que la manguera continua 220 está conectada a un segundo puerto de la caja de acoplamiento de aire 229. La caja de acoplamiento de aire 229, incluida en una porción superior del área 222 de almacenamiento de manguera, incluye un sensor de flujo de aire y un montaje de igualador de presión. El sensor de flujo de aire se utiliza para desarrollar una señal que se aplica al controlador de la máquina de venta y que es representativa del flujo de aire a lo largo de la manguera 220. El montaje de igualador de presión se utiliza para llevar la presión de aire en la manguera 220 rápidamente hasta la presión ambiente, facilitando por lo tanto una "liberación rápida" de un artículo transportado por el cabezal de recogida de artículos al interior del tubo 210 de dispensación. Nótese que una liberación rápida de los productos no tiene que ocurrir en la parte superior del tubo 210 de dispensación, y que en el caso de que sea deseable evitar someter al artículo a fuerzas resultantes de la sacudida o la caída, el cabezal de recogida de artículos podría avanzar hasta el fondo del tubo 210 de dispensación antes de proporcionar la liberación rápida del artículo. En una realización, el montaje de sensor de flujo de aire puede comprender un interruptor de dos piezas, una primera pieza que incluye un interruptor de láminas montado sobre una porción superior de la caja 229, y una segunda pieza que incluye un imán montado en el extremo libre de un brazo basculante montado dentro de la caja 229. A medida que el brazo bascula dentro de la caja 229 debido a cambios en el flujo de aire, el interruptor "oscila", indicando por lo tanto cambios en el flujo de aire. La utilización de esta señal de flujo de aire se describirá en mayor detalle más adelante.

En el entorno de la presente invención, como se muestra generalmente en la figura 3, y más específicamente en las figuras 5 y 6, se proporciona un montaje de posicionamiento de manguera novedoso para alinear el carro 218 con una cubeta 216 seleccionada. Este alineamiento se consigue en la dirección frontal/trasera (Y) utilizando una corredera lineal 228 frontal/trasera (mostrada en una vista en sección) montada a una barra 230 frontal/trasera en forma de "L", de modo que el carro 218 pueda ser posicionado de modo controlable a lo largo de la misma utilizando la corredera 228. Una porción de borde inferior de la barra 230 incluye una porción de cremallera 232 y un carro 218 incluye un motor eléctrico 233 que acciona un engranaje (633 en la figura 6) que se acopla con la porción de cremallera 232. Aplicando al motor 233 señales de control del motor de avance y de retroceso desde la tarjeta de control 212 se provoca que el carro 218 sea accionado en las direcciones frontal/trasera. El alineamiento del carro 218 en la dirección izquierda/derecha (X) se consigue de un modo similar, utilizando una corredera lineal 234 izquierda/derecha que acopla deslizantemente la cara superior de la barra 230 frontal/trasera con los lados inferiores de cada barra izquierda/derecha 236a y 236b espaciadas entre sí. Las barras 236a y 236b están montadas rígidamente en la porción superior interna del armario 12. Una cremallera 238 montada, asimismo, rígidamente en la porción superior interna del armario 12 y en paralelo con las barras 236, se acopla mediante un engranaje 240, accionado por un motor reversible 243 montado en la proximidad de la esquina interior de la barra 230. Aplicando al motor 243 señales de control del motor de avance y de retroceso desde la tarjeta de control 212 se provoca una rotación del engranaje 241 y un movimiento correspondiente de la barra 230 y, por lo tanto, del carro 218, en las direcciones izquierda/derecha (X).

Como se muestra en las figuras 2 y 3, a medida que un artículo 223 se desplaza mediante el cabezal de recogida 224 a lo largo de su trayectoria desde una cubeta de almacenamiento 216 hasta el tubo 210, se posiciona delante de un dispositivo de identificación (ID) de artículos 254 montado dentro del armario 12. Para la presente invención no se requiere un tipo específico de dispositivo de identificación de artículos, y dependiendo de las limitaciones del sistema, el dispositivo puede comprender, por ejemplo, un lector de código de barras u otro sistema óptico de reconocimiento de imágenes/patrones, o incluso un sistema no óptico, tal como un sistema de identificación por radiofrecuencia (RFID) o magnético, montado dentro del armario 12 para identificar de modo único y confirmar que el artículo que se está dispensando es, de hecho, el artículo que se seleccionó. El funcionamiento de tales dispositivos de identificación de artículos es bien conocido para aquellos con un conocimiento ordinario de esta tecnología y, por lo tanto, no se considera necesaria una descripción adicional.

El dispositivo de identificación de artículos 254 se monta dentro del armario 12 en una posición relativamente fija, siendo el montaje de tal modo que se puede facilitar algún movimiento controlado de la orientación del dispositivo de identificación de artículos 254, con el fin de contribuir a asegurar una buena "visión" del artículo que se está transportando, y a un alto nivel de confianza en la identificación de los artículos transportados. Un modo de proporcionar tal movimiento controlado del dispositivo de identificación 274 sería montarlo sobre un substrato piezoeléctrico, y la tarjeta de control 212 podría proporcionar un voltaje al sustrato de modo que desplazara la "vista" del dispositivo de identificación 254. Nótese que utilizando un dispositivo de identificación de artículos adecuadamente posicionado se necesita tan sólo un único dispositivo de identificación de artículos 254. Esto es particularmente útil para un dispensador de tipo robótico, ya que los aparatos robóticos pueden posicionar controlablemente, y reposicionar si fuera necesario, un artículo en la vecindad del dispositivo de identificación de artículos 254, contribuyendo por lo tanto a asegurar una identificación fiable del artículo.

Nótese que, aunque el montaje de carro 218 sólo se mueve en un único plano, es responsable de posicionar de modo preciso el cabezal de recogida 224 en cada una de las direcciones X, Y y Z. Más específicamente, como se muestra en las figuras 5 y 6, el carro 218 incluye un montaje de rodillos 502 que comprende tres rodillos 504 posicionados de modo ortogonal en el punto en el que la manguera 220 entra en el carro 218, para redireccionar el movimiento de la manguera 218 desde una dirección substancialmente horizontal a lo largo de la porción superior interior de la máquina 10 (esto es, en la dirección X, Y) a una dirección perpendicular a la misma (esto es, en la dirección Z). El movimiento del carro 218 no sólo desplaza el extremo libre 221 de la manguera 220 de modo que se pueda alinear axialmente con una cubeta 216 seleccionada, sino que, asimismo, extraerá automáticamente la manguera 220 del área 222 de almacenamiento de manguera. A continuación, un mecanismo de accionamiento de manguera, que puede comprender un conjunto de "rodillos tensores" 506 de funcionamiento convencional, accionados por un motor reversible 508 a través de un conjunto de engranaje 510 que se utilizan para accionar el cabezal de recogida 224 hacia dentro y hacia fuera de la cubeta 216 seleccionada con el fin de retirar artículos almacenados en la misma. En la realización ilustrada, el mecanismo de accionamiento de manguera se monta en el carro 218, pero en una realización adicional, el motor 508/los rodillos 506, o algún otro mecanismo de accionamiento, tal como el brazo articulado mostrado en la publicación PCT WO 99/12132 anteriormente mencionada, podría montarse para actuar en algún sitio más a lo largo de la longitud de la manguera 220.

Este montaje, en el que la manguera 220 viaja en el mismo plano X, Y que el carro 218, facilita una realización compacta del mecanismo de accionamiento y de posicionamiento de manguera de la presente invención. Además, debido a que el movimiento del carro es responsable de suministrar la mayor parte de la fuerza necesaria para extraer la manguera 220 del área de almacenamiento 222, el motor de accionamiento en Z tan sólo es necesario para accionar la manguera para provocar que su extremo libre viaje dentro/fuera de las cubetas 216 para retirar artículos. Se aprecia que los rodillos tensores 506 deberían comprender un material de goma blanda de modo que proporcionen un buen contacto de fricción con una manguera 220, y si la manguera 220 es corrugada los rodillos 506 podrían tener corrugaciones correspondientes/complementarias. En la realización ilustrada, se ha determinado que no son necesarios dos rodillos de accionamiento, y consiguientemente tan sólo uno de los rodillos tensores es accionado por el motor 508, mientras que un muelle (514) se utiliza para forzar el otro rodillo hacia el rodillo accionado, pellizcando y dirigiendo la manguera 220 entre ellos. Además, cuando se utiliza una manguera corrugada, en algunas aplicaciones puede ser posible reemplazar los rodillos tensores 506 con un mecanismo de tornillo lineal contiguo a la manguera 220 para accionar la manguera.

En el entorno de las máquinas de venta, poseer un mecanismo compacto de accionamiento y de posicionamiento de manguera es importante. Considérese un armario que tiene una altura de 1,83 m (72 pulgadas): un mecanismo de posicionamiento de manguera de la técnica anterior, tal como se proporciona por la patente de EE.UU. 5.240.139 mencionada anteriormente o la publicación PCT de patente WO 99/12132 ocuparían típicamente aproximadamente el 40% de la dimensión en altura dentro del armario, dejando por lo tanto un 60% o menos para almacenar los artículos que se van a vender. Con el montaje de la presente invención, el mecanismo de accionamiento y de posicionamiento de manguera comprende menos del 25% de la altura interior del recinto, un resultado muy deseable. Además, se aprecia que el mecanismo compacto de accionamiento y de posicionamiento de manguera de la presente invención es extraordinario en que, en la realización ilustrada, ocupa aproximadamente sólo el 15% de la altura interior del recinto. Lo que es incluso más reseñable es que este mecanismo compacto de accionamiento y de posicionamiento de manguera puede alinear el extremo libre de la manguera con una cubeta de artículos, y tiene entonces la capacidad de dirigir la manguera hasta el fondo de la cubeta. En la presente invención, la manguera es capaz de ser desplazada una distancia superior a tres veces la altura del mecanismo de posicionamiento de manguera y, de hecho, en la realización ilustrada, la manguera es desplazada, aproximadamente, cinco veces la altura del mecanismo de posicionamiento de manguera.

Un soporte 260 de cubeta, mostrado en la figura 2, que comprende una pareja de abrazaderas rectangulares aseguradas de modo espaciado con las paredes laterales interiores opuestas del armario 12, se utiliza para mantener las cubetas situadas entre medias en una posición predeterminada en relación con el interior del armario de la máquina de venta. Esto es un requisito a la vista de la pre-programación de la tarjeta de control 212 que controla la estructura robótica para retirar un artículo seleccionado de una cubeta 216 seleccionada.

Como se hizo notar previamente, debido a que la manguera 220 está formada de un material continuo desde su conexión a la fuente de succión en un extremo, hasta el cabezal de recogida 224 en su otro extremo, son necesarios medios para proporcionar la retracción y/o el almacenamiento de la manguera durante el desplazamiento del cabezal de recogida 224 en las direcciones X, Y y Z, como sea apropiado durante las operaciones de dispensación de artículos.

Como se muestra en la figura 3, se utiliza una pared interior 246 paralela y contigua a una pared exterior 248 del armario 12 para formar el área 222 de almacenamiento de manguera entre ambas. El área 222 de almacenamiento de manguera tiene un área en sección transversal que es ligeramente superior al área en sección transversal del bucle de manguera formado en ella. Las paredes 246 y 248 se muestran parcialmente cortadas de modo que se ilustra un mecanismo auto-retráctil 250 de tensión/retracción para un bucle alimentado por gravedad, formado en la manguera 220. El movimiento del tensor 250 de bucle está limitado dentro del área de almacenamiento de manguera, y es de algún modo auto-retráctil al comprender un lastre 252 giratorio que tiene un surco 253 a lo largo de su periferia con el fin de proporcionar un centrado constante del lastre dentro del área 222 de almacenamiento de manguera y para proporcionar una tensión de "formación de bucle" pasiva, constante sobre la manguera 220. Además, el centrado del lastre 252 giratorio surcado dentro del área 222 de almacenamiento de manguera da como resultado el centrado de manguera 220, por lo que se evita que la manguera 220 se roce contra las paredes del área 222 de almacenamiento de manguera durante el reposicionamiento en X, Y y Z del cabezal de recogida 224. Con el fin de evitar que la manguera 220 se pegue, el lastre 252 giratorio se dimensiona de modo que sea ligeramente más grande que el diámetro de la manguera 220 y la dimensión en anchura del área 222 de almacenamiento de manguera se dimensiona para que sea tan sólo un poco mayor que la dimensión en anchura del lastre 252 giratorio. La cantidad de peso específicamente utilizada para el lastre 252 giratorio es un asunto de elección de diseño, y depende de varios factores, tales como el peso de los artículos que se van a desplazar, la fortaleza de los motores utilizados para accionar la manguera en la dirección Z, etc. En una realización adicional, puede ser deseable acoplar el lastre 252 a una porción inferior del armario 12 utilizando un muelle, para añadir una tensión adicional al tensor 250 del bucle.

También se aprecia que esta técnica de almacenamiento de manguera/retracción basada en la gravedad cumple los requisitos de almacenamiento necesarios tanto para los movimientos en X e Y del carro 218 (derecha/izquierda y frontal/trasero), así como para el movimiento en Z del cabezal de recogida 224. Por supuesto, esta técnica de almacenamiento de manguera/retracción basada en la gravedad trabajaría igual de bien en una realización en la que los mecanismos robóticos de posicionamiento de manguera utilizaran un dispositivo de tipo rotatorio (R, \Box), un brazo articulado, un sistema telescópico o de tijera, u otra técnica. Además, la técnica ilustrada de almacenamiento de manguera/retracción basada en la gravedad no es necesaria para algunas realizaciones de la presente invención, y de hecho se podría utilizar, asimismo, una técnica de retracción motorizada totalmente o en parte. Además, en otras realizaciones, puede ser deseable situar el área de almacenamiento de manguera en otra localización, tal como en paralelo con la porción superior o trasera del armario 12. En el caso de que se trate de la porción superior del armario 12, la retracción pasiva descrita anteriormente, basada en la gravedad, no sería apropiada y, en su lugar, se necesitaría un sistema activo, tal como uno con un retractor motorizado.

Todavía más, aunque en la realización ilustrada se muestra tan sólo una única área de almacenamiento 215, una manguera 220 y un carro 218, la invención descrita aquí podría utilizarse, asimismo, en un manipulador de artículos/aparato de dispensación del tipo que tiene múltiples áreas de almacenamiento y/o mecanismos robóticos de manipulación de artículos, tales como dos mecanismos robóticos (posicionados vertical u horizontalmente), cada uno de los cuales da servicio, por ejemplo, a un área de almacenamiento diferente (tal como una refrigerada y una no refrigerada, una orientada para el almacenamiento vertical de productos y otra para el almacenamiento horizontal). En este caso, se puede requerir una manguera, un mecanismo de posicionamiento de manguera y un área de almacenamiento de manguera separados, aunque podrían compartir una única fuente de succión (por ejemplo, el motor de ventilador 226), un sensor de flujo de aire y un igualador de presión. Alternativamente, se podría utilizar una única manguera, un mecanismo de posicionamiento de manguera y un área de almacenamiento de manguera en una realización adicional en la que la manguera única dé servicio a más de un área de almacenamiento de artículos. Cada mecanismo robótico de manipulación de artículos podría tener su propio dispositivo de identificación de artículos, o podría compartir un único dispositivo de identificación de artículos.

En la realización ilustrada aquí, el motor de ventilador 226 proporciona un volumen de flujo de aire relativamente alto pero una presión de aire negativa relativamente modesta. Por elección de diseño, el motor de ventilador 226 podría comprender una bomba de vacío, de modo que proporcione una presión de aire negativa mucho más sustancial aunque, debido a limitaciones de tamaño y coste, una cantidad de flujo de aire reducida de modo correspondiente. En este último caso, el diámetro de la manguera de aire 220 se reduciría respecto al diámetro ilustrado en las figuras 2 y 3, lo que puede ser particularmente importante en algunas aplicaciones de la presente invención. La realización ilustrada es particularmente útil para recoger paquetes flexibles, ya que una fuga momentánea o incluso sostenida en el acoplamiento con el empaquetado del artículo no dará como resultado, generalmente, la caída del paquete, ofreciendo simultáneamente una versatilidad extrema debido a la capacidad para recoger una amplia variedad de objetos conformados de diverso tamaño y peso. En el caso de que el motor de ventilador 226 comprenda una bomba de vacío, podría ser utilizada sola o en combinación con un tanque de almacenamiento acoplado a la manguera de succión mediante una válvula y una manguera de aire, con el fin de proporcionar un mayor volumen de flujo de aire. Alternativamente, se podría utilizar un compresor en combinación con un dispositivo venturi para crear un
vacío.

Realizaciones alternativas del mecanismo robotizado de posicionamiento de manguera descrito anteriormente se contemplan dentro del ámbito de la presente invención. Por ejemplo, en lugar de utilizar una combinación de correderas 234 izquierda/derecha y de barras de soporte 236a y 236b, se podría utilizar una combinación de rodillo/carril de guía. Las barras de soporte 236a y 236b pueden comprender una placa de soporte que tiene a lo largo de sus bordes dos carriles en forma de L encarados hacia fuera, esto es, opuestos. La función de las correderas 234 se podría alcanzar fijando una pareja de abrazaderas a extremos opuestos de la barra 230, incluyendo cada abrazadera una pareja de rodillos separados y encarados hacia dentro, que se acoplan y siguen los carriles opuestos sobre la placa de soporte. Además, los rodillos separados y encarados hacia dentro podrían comprender cada uno un conjunto de rodillos posicionados para estar a ángulos de 90º entre sí, de modo que se acoplen o sigan las dos superficies ortogonales de los carriles en forma de L. Tal disposición puede dar como resultado un acoplamiento del carro 218 a la barra 230 que necesita menos ajuste para un funcionamiento adecuado. Además, como se hizo notar anteriormente, en el caso de un alineamiento substancialmente horizontal de las cubetas de almacenamiento, el mecanismo robótico de posicionamiento de manguera puede posicionar el carro 218 para su desplazamiento en un plano vertical que es substancialmente plano (esto es, en el plano X/Z o Y/Z) o, de hecho, un plano curvilíneo vertical. Además, como se hizo notar anteriormente, en algunos aspectos de la invención, puede ser deseable que el mecanismo robótico de posicionamiento de manguera incluya un dispositivo rotatorio (R, \Box), del tipo que incluye una barra en I de longitud fija (o secciones telescópicas) para establecer el movimiento "R" del cabezal de recogida/pinza, que pivota para establecer el movimiento "\Box". Alternativamente, en otras realizaciones de la invención, el mecanismo robótico de posicionamiento de manguera puede incluir un brazo articulado o un sistema de tijera, u otra técnica.

La figura 4 ilustra un diagrama de bloques funcionales del funcionamiento general de los diversos aspectos de la invención descrita aquí, realizada como un dispensador de artículos del tipo que comprende, por ejemplo, una máquina de venta 10. Un sistema de control 400 que incluye un microprocesador 402 y circuitos de memoria 404 asociados se construye sobre una placa de control 212. El sistema de control 400 puede incluir, asimismo, las piezas electrónicas de otras porciones de la máquina de venta 10, según sea apropiado. Los circuitos de memoria 404 incluyen una ROM para almacenar los programas operativos (software embebido, bien conocido, para lograr el control de la máquina de venta 10 descrito aquí), así como una caché RAM para almacenar temporalmente datos de funcionamiento durante el funcionamiento del sistema, así como otros datos que puedan ser necesarios. El sistema de control 400 responde al accionamiento por el usuario del sistema 406 de pago y selección (incluyendo los mecanismos de moneda y billetes 28 y 30, y los botones de selección 40 de la figura 1) para accionar el interfaz de usuario y el aparato de manipulación de artículos de la máquina de venta 10, de modo que dispense el artículo deseado por un usuario. Más específicamente, tras el pago adecuado de una selección realizada por el usuario utilizando el sistema 406 de pago y selección, el sistema de control 400 acciona los motores de accionamiento X/Y 223 y 243 (izquierda/derecha y frontal/trasero) de modo que el cabezal de recogida 224 se alinee con una cubeta 216 que alberga el artículo seleccionado por el usuario. El sistema de control 400 se acopla a continuación con un motor 508 de accionamiento de manguera (motor Z), montado dentro del carro 218 y transportado por el mismo, de modo que la manguera 220 es conducida en una dirección hacia el artículo superior en la cubeta alineada. En un momento adecuado antes de que el cabezal 224 entre en contacto con el artículo que se va a retirar (y en una realización de la invención en la que el armario 12 no incluya aire refrigerado, un momento adecuado puede ser justo antes de que el cabezal 224 entre en la cubeta 216, aunque si el aire está refrigerado se espera que sea justo antes de entrar en contacto con el artículo deseado, con el fin de minimizar la pérdida de aire refrigerado), el sistema de control 400 activa el motor de ventilador 226 de modo que proporcione una succión de izado al cabezal de retirada 224. Una vez que los sensores de posición 412 determinan que el cabezal ha entrado en contacto y se ha asegurado con el artículo deseado, el sistema de control 400 provoca que el motor 410 de accionamiento de manguera invierta su dirección, de modo que se retraiga la manguera 220 desde la cubeta 216 alineada y, por lo tanto, saque de la cubeta 216 el artículo seleccionado. El carro 218 es conducido, a continuación, a una posición alineada con el tubo de suministro de artículos 210.

Una vez que los sensores 412 detectan el alineamiento del carro 218 con el tubo 210 (en este caso, el sensor 412 puede comprender un interruptor de láminas montado en una pared frontal del armario, y un imán montado en el borde delantero del carro 218), el sistema de control 400 apaga el motor de ventilador 226 y la pérdida de vacío resultante provoca que el artículo seleccionado caiga en el área de retirada 22 para clientes. Como se hizo notar anteriormente, en el caso de que los artículos sean tan frágiles que no deban ser dejados caer o sometidos a tales fuerzas de impacto, la manguera 220 puede ser conducida hasta el fondo del tubo 210 antes de que el artículo sea liberado.

Se hace notar que el sensor de posición 412 puede incluir un sensor de flujo de aire de la caja de empalme 229 o, en una realización adicional, comprende un sensor de posición de tipo émbolo accionado mecánicamente, asociado con el cabezal de retirada 224. Todavía más, los sensores de posición 412 pueden incluir, asimismo, un interruptor de láminas montado en una pared frontal del armario, y un imán montado en el borde delantero del carro 218.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, como el sistema de control mantiene registro del movimiento de la manguera 220 y del carro 218 (por ejemplo, detectando pulsos procedentes de un transmisor giratorio de pulsos u otro dispositivo de medida de distancias sobre cada uno de los motores de accionamiento respectivos), la señal generada por el sensor de flujo de aire en el momento en que el carro 218 alcanza el alojamiento virtual se puede utilizar, asimismo, como un medio de comprobación para asegurar que el sistema de control 400 contabilizó de modo preciso los pulsos del motor de accionamiento, y se puede recalibrar el sistema de posicionamiento en base al alojamiento virtual, si es necesario.

Un sistema de comunicación 414 está conectado con el sistema de control 400 de modo que proporciona un inventario de artículos e información sobre el funcionamiento de la máquina de venta a una localización remota, así como permite el control del funcionamiento de la máquina de venta desde una localización remota. A este respecto, el sistema de comunicación 414 puede incluir una conexión a red para establecer una interfaz de transmisión inalámbrica y/o por cable a través de la cual se pueda establecer una línea de comunicaciones con un ordenador remoto. Además, el sistema de comunicación 414 puede comunicarse con una pluralidad de otras máquinas de venta conectadas de modo similar en la misma área general y comunicarse con éstas utilizando el interfaz por cable o comunicación inalámbrica. Todavía más, el sistema de comunicación 414 puede proporcionar comunicación con múltiples máquinas de venta y/o un controlador/servidor local, en un sitio local a lo largo de una LAN (red de área local), LANW (red de área local inalámbrica) o WAN (red de área extendida). El ordenador remoto puede comprender una base de datos que recibe y/o acumula los datos de funcionamiento de una o más máquinas de venta, datos que son accesibles entonces (por ejemplo, vía Internet, utilizando una conexión de cable o inalámbrica), utilizando una encriptación adecuada, por otros individuos, tales como conductores de ruta, operadores de máquina, dueños de máquinas, suministradores de producto, etc. Además, el sitio remoto puede proporcionar retroalimentación a las máquinas de venta, tales como información de autorización, que puede controlar su funcionamiento, así como permitir su funcionamiento
continuado.

Aunque la invención se ha mostrado y descrito particularmente con referencia a las realizaciones preferidas de la misma, se entenderá por los expertos en la técnica que el ámbito de la invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

1. Un aparato que comprende:
un armario (12),
un área de almacenamiento de artículos (215, 219) situada en el volumen interior del armario,
una manguera de succión (220) formada por un material continuo que tiene un extremo (221) para extraer artículos (223) de dicha área de almacenamiento y otro extremo conectado a una fuente de succión (226),
un mecanismo de posicionamiento (218, 228, 230, 234, 236) acoplado con dicha manguera de succión entre dicho un extremo y dicho otro extremo, para posicionar de modo controlable dicho un extremo (221) de modo que quede alineado con un eje longitudinal a lo largo del cual un artículo dado está almacenado en dicha área de almacenamiento, y
medios de accionamiento de manguera (506, 508) para accionar de modo controlable dicha manguera en una dirección alineada con dicho eje longitudinal, de modo que dicho un extremo puede extraer un artículo de dicha área de almacenamiento;
caracterizado porque:
dichos medios de accionamiento de manguera (506, 508) están situados conjuntamente con dicho mecanismo de posicionamiento de manguera (218, 228, 230, 234, 236),
dicho mecanismo de posicionamiento de manguera (218, 228, 230, 234, 236) y dichos medios de accionamiento de manguera (506, 508) imponen ambos unos requisitos de almacenamiento sobre dicha manguera de succión (220) como resultado de dicho posicionamiento controlable y dicho accionamiento controlable de dicha manguera, y
se dispone un área (222) de almacenamiento de manguera en dicho aparato para cumplir los requisitos de almacenamiento de manguera impuestos por los medios de accionamiento de manguera, cuya dicha área de almacenamiento de manguera se utiliza, asimismo, para cumplir dichos requisitos de almacenamiento de manguera impuestos por el mecanismo de posicionamiento de manguera.
2. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque:
dicha manguera de succión tiene una longitud fija desde dicho un extremo (221) hasta un punto dentro de un volumen de suministro de miembro flexible (222) en el que dicha manguera está acoplada con una fuente de succión (226);
el mecanismo de posicionamiento (218, 228, 230, 234, 236) y el mecanismo de accionamiento (506, 508) imponen cada uno de ellos un requisito de longitud variable sobre la manguera (220) desde su un extremo (221) hasta un punto en el que entra en dicha área (222) de almacenamiento de manguera, como resultado del posicionamiento controlable y del accionamiento controlable, respectivamente, de la misma; y
al menos una porción de los requisitos de longitud variable impuestos sobre la manguera (220) por cada uno del mecanismo de posicionamiento y del mecanismo de accionamiento son cumplidos mediante extracción y retracción de la manguera desde un suministro (250) de dicha manguera (220) almacenada en dicha área (222) de almacenamiento de manguera.
3. El aparato de la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque dicho armario (12) comprende la porción exterior de una máquina de venta.
4. El aparato de la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque dicha área de almacenamiento de manguera está situada dentro de dicho armario y contigua a dicha área de almacenamiento de artículos.
5. El aparato de la reivindicación 1, 2, 3 o 4, caracterizado porque dicha área de almacenamiento de manguera está situada en paralelo a una pared interior de dicho armario.
6. El aparato de la reivindicación 1, 2, 3 o 4, caracterizado porque dicha área de almacenamiento de manguera comprende un espacio orientado verticalmente situado en paralelo a una pared interior de dicho armario.
7. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha área de almacenamiento de manguera incluye un bucle (250) inducido por gravedad de dicha manguera (220), acoplado entre dichas fuentes de succión (226) y un punto en el cual dicha manguera abandona dicha área de almacenamiento (222) hacia dichos medios de posicionamiento de manguera (218).
8. El aparato de la reivindicación 7, caracterizado porque el bucle (250) inducido por gravedad incluye un rodillo (253) de peso muerto que gira sobre un bucle de manguera en el área de almacenamiento de manguera, proporcionando por ello una cantidad relativamente constante de fuerza de retracción de manguera.
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