TW517215B - An automatic card dispensing unit with display capability - Google Patents

Description

517215 A7 ---------__B7___ 五、發明說明（/ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 發明背景 1·發明領域 本發明是關於一種自動卡片配送單元，其能夠將卡片 顯示給使用者，且於使用者請求時能夠配送該卡片，並且 更特別的是用於儲存卡片的堆疊，以透過一顯示窗觀看， 且用於抓取一已顯示的卡片之表面並且釋放之而不會妨礙 顯示特徵。 2·相關技藝說明 -•線- 因爲勞力成本的增加，已使各種型式的配送裝置被運 用來自動配送物品至使用者。例如，使用者在插入貨幣時 ，配送機配送電話卡、地下鐵車票、公車票、預付卡、商 J占之遊戲卡、新穎的人物卡(novelty character card)等。該 等卡片通常是薄形的矩形物件並具有寫入及/或顯示符號在 該等卡片的正面。該等卡片可以由各種材料製成，諸如一 種樹脂材料、紙、金屬或類似之物質，其具有保存標記、 彈性度與可由手持之尺寸。「卡片」一詞經常用作一個上 位描述性術語，且可以了解的是，可使用其他配送物件， 其具有讓使用者能夠享用卡片本身或卡片所提供的服務之 價値。 日本先行公開專利申請案10 - 283525即是一個可以 配送紙幣的自動販賣機的例子。

Kadlic的美國專利4,377,285號與Nicoletti的美國專 利4,750,743號揭示有數種用於配送遊戲卡之各種儲存配 送裝置。Hennessy的美國專利4,654,513號揭示有一種報 -3--- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 517215 五、發明說明（^ ) 紙販賣機。 可了解的是，極需一種用於配送卡片的販賣機’以便 能夠配送各種不同的卡片及提供各種待配送之卡片。通常 ，此機器已在其外部顯示一樣品卡片或代表待配送卡片之 標記。如果待使用及待由該機器配送的卡片改變，則樣品 卡片及/或標記必須改變，以配合在配送機中之現有卡片的 特徵。因此，欲提供一種高度經濟性而有效的自動卡片配 送單元，其可提供配送的卡片之目前的資訊，讓使用者以 方便的方式購買或選擇個別的卡片。 發明槪要 提供有一種自動卡片配送單元，用於顯示與配送卡片 。該自動卡片配送單元可以整合於一部自動販賣機中，或 者可以是一模組單元，其適於安裝在一具有適當的窗戶以 顯示卡片的販賣機中。一儲存外殻可儲存複數張卡片’其 較佳爲垂直對準之方式使得可以在一陣列的環境中被壓迫 至一顯示位置，以頂住一支持構件，其可定位其中一張卡 片用於顯示及用於在一裝載位置處配送。該自動卡片配送 單元可以內置一個以微處理器爲基礎的控制器單元，其可 接收一使用者的輸入以配送卡片，及控制一配送器組件， 其中一馬達可以驅動一撿取構件來以可移除之方式抓取在 裝載位置的卡片表面，接著，沿著一條預定之移動路徑將 其釋放以配送至使用者。若干個適當的感測器可監視該配 送器組件，而一止動器構件可以安裝於一移動路徑中，使 該卡片與該撿取構件分離，使該卡片可以配送至使用者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517215 A7 ____B7 r -- 瞧 ......... . --- —— ——--- ------------------- 五、發明說明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該止動器構件較佳爲透明，以利於將該卡片顯示給使用者 ，且可又包含一種摩擦材料，以保証確實自該撿取裝置處 釋放。 該控制器單元可以監視該自動卡片配送單元的操作， 且如果初始的引動未釋放卡片時，則可以啓動後續的引動 。如果該卡片配送單元故障，則控制器單元又可以指示錯 誤信號。最後，該撿取單元可以機械式捕捉及釋放一懸承 的卡片，以確保經濟性的設計。 圖式簡單說明 參考下列詳細說明，配合附圖，則易於明白本發明的 確實特性及其目的與優點，在圖中，相同的參考號碼標示 所有圖中相同的元件，其中： 圖1爲自右側視圖所見之本發明第一實施例的立體圖 y 圖2爲自左側視圖所見的無卡片之一立體圖； 圖3爲一右側視圖； 圖4爲一撿取盤之剖面圖； 圖5爲第一實施例的控制電路之方塊示意圖； 圖6爲解說第一實施例之操作的流程圖； 圖7爲第一實施例之左側視圖；及 圖8爲本發明之第二實施例的右側立體圖。 元件符號簡單說明 符號名 稱 lb 底板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517215 A7 __B7 五、發明說明（0 ) lbt 下支撐表面 lbt 端部 1L 第一側板 lr 第二側板 2 部框架 2L 支持構件或區段 2L 第一止動器 2r 支持構件或區段 2r 第二止動器 3 卡片儲存區域 4 配置裝置 5L 垂直延長孔 5r 垂直延長孔 6 軸 7 中央滾輪 Ilf 轉動軸 12 重量構件 12L 第一桿 12r 第二桿 13 支撐棒 14 撿取構件 14b 圓柱形本體 14c 空間區域 14h 孔或洞 -6-- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517215 A7 _^ 五、發明說明（f ) 14η 螺絲 14s 盤 14t 端部 19 止動器構件 21 驅動裝置 21 馬達 22 軸 23 小齒輪 24 軸 25 齒輪 26 小齒輪 27 齒輪 30 位置偵測裝置 31 安裝托架 32 等待位置感測器 33 撿取位置感測器 34 延伸構件 34 操作片 40 卡片引導 41 卡片感測器 50 控制裝置 51 MPU 52 隨機存取記憶體 53 唯讀記憶體 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517215 A7 ^__B7_____ 五、發明說明（6 ) 54 視覺顯示器 100 管 c 卡片 d 配送器組件 e 支持構件 f 裝載或撿取位置 gL 第一引導板 gr 第二引導板 h 卡片支持器 P 弧形路徑 pf 偵測信號 pg 配送信號 U 窗戶 V 販賣機 W 等待位置 較佳實施例詳細說明 以下的說明用於讓熟此技藝之人士製造與使用本發明 ，且提出發明人認爲執行他的發明之最佳模式。然而，各 種修改仍易於由熟此技藝之人士所思及，因爲被本發明的 一般原則已經在此特別界定爲提供一種機器，用於配送來 自一堆疊的物件並顯示之。 在本發明中，「卡片」一語係用於描述待由本發明配 送之物品的堆疊陣列。於是，「卡片」一語並不限於此揭 示之該等較佳實施例，而是用來當作描述一陣列的物件之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -丨線· A7 517215 五、發明說明（Γ]) 一種方便的方式，該物件可以從，例如是，販賣機，以經 濟之方式被漸進式顯示及配送。 參考圖1，複數卡片C可以在一·^片支持器h中排成 陣列，以致於其可以被顯示以由使用者觀看，然後可以由 一配送器組件d配送。由圖1可以看到，該卡片支持器h 具有一底板lb與一對垂直側板1L與lr。該底板lb與水 平成傾斜，以便利於垂直卡片的堆疊式陣列之重力流動 (gravity flow)。該卡片支持器h係類似於通道的形狀，而 第一側板1L與第二側板lr自該底板lb垂直向上延伸。 一基部框架2向下延伸至一對側向凸緣，該對側向凸緣可 安裝在販賣機內。 該卡片支持器或儲存外殻的排放端部具有在lbt處略 微向上傾斜之該底板，便利於以垂直對準的方式支撐陣列 之最下方的卡片。 該等側板1L與lr的下端可以具有一嚙合或支持構件 或區段2L與2r，其向內突起至該儲存通道中，以便利於 卡片c的堆疊式垂直陣列之維持。第一或頭卡片藉由嚙合 於該區段2L與2r而被止動及支持，然而剩餘的卡片於頭 卡片c後方在卡片儲存區域3中排成陣列，且成爲垂直於 水平之方式被定位。該下支撐表面lbt及該側支持嚙合部 分2L與2r之定位方式界定一裝載或撿取位置f。這些特 性界定一支持構件e，其可以包括有：一配置裝置4，該 配置裝置4可以包含有一軸6與中央滾輪7。 該軸6可具有縮小或較小之軸端部，其可以插入垂直 - -—___9--------— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _f· · --線· A7 517215 五、發明說明（S ) 延長孔5L與5r中。固定至該軸6中間的該滾輪7可以由 橡膠製成，而該滾輪7的位置是位於在該撿取位置f 0_刀 始頭卡片c上方。該滾輪7之表面可以接觸該卡片c的上 邊緣，以將該卡片c對準於裝載位置。 因爲該等卡片以一種垂直配置之方式儲存，其中重量 由該底板lb所支承，來自排列於頭卡片後方的複數卡片 之累積重量或壓力相當小，因此防止對於該等卡片有任何 傷害。 參考圖3，其揭示具有一窗戶u之販賣機v的外殻示 意圖。該窗戶u容許一垂直站立的卡片c由使用者觀看’ 以致於可以從該販賣機的外部就可看到卡片c的設計與其 內容。一止動器構件19被定位於左1L與lr側通道之延 伸的凸緣上。該止動器構件19係棒或桿的形狀，且位於 該底板lb之端部lbt的前方處。該止動器構件19與該端 部lbt之間的距離小於該卡片c的高度。可以想見的，該 止動器19延伸越過在一垂直平面(其與一含有垂直對準的 卡片c之垂直平面偏置）中之觀看空間。如此，所欲者爲， 該止動器19由透明的材料製成，以致於其不會阻礙使用 者觀看。爲了更便利於卡片c的重力進給(gravity feed)， 一重量構件12可以位於卡片儲存區域3中的該底板lb上 ，以提供一力來推動卡片陣列向下到達裝載位置。於是， ，重量12將藉由重力的作用向下滑動於底板lb上，且該底 板lb的角向傾斜係俾使允許重量構件丨2之移動。 配送裝置或組件d包括有：一對l形的臂12L與12r 本纸張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公复） 517215 A7 ___B7__ _ 五、發明說明（？） ，其被固定以繞轉動軸Ilf樞動。軸Ilf支撐於該底板2 上。一支撐棒13固定於該第一桿HL與該第二桿I2r的 個別端部。安裝於該支撐棒13上的是一撿取構件或盤14 ，其固定至該支撐棒13的中部。盤14的剖視圖可以在圖 4中看到。該撿取盤Η具有一圓柱形本體14b，其包括有 :一端部Ht，該端部14t類似於圓錐形，且支撐一環形的 延伸盤14s。該盤14s與該端部14t的組合界定一空間區域 14c。該盤14s可以由平滑且撓性的材料製成，但材料可以 忍受與一卡片構件重複接觸。此一材料可以是撓性聚氨基 鉀酸酯。該支撐棒通過一在圓柱形本體14b中的安裝孔或 洞14h。一螺絲14η可以用於將圓柱形本體14b固定至該 支擦棒13。 如所示，例如，在圖3中，該撿取構件14可以轉動 於在撿取位置f與等待位置w之間的一條預定路徑，該撿 取位置f允許該卡片c的該撿取盤14s粘結，並且等待位 置w位於該卡片c前方的水平平面中。該等待位置w是一 位置，其可以藉由在順時鐘方向轉動軸Ilf的方式而達成 。在此一位置處，該撿取構件14位於該端部lbt下方，且 離開位於裝載或該撿取位置f的卡片c。當該撿取構件14 移動於該等待位置w與該撿取位置f之間時，該撿取構件 將定位於端板lbt與止動器19之間。 參考圖3，該驅動裝置21可以是電動馬達，其用於使 該軸11 f轉動通過一齒輪組，該齒輪組包含有：一安裝於 該軸22上之小齒輪23，該軸22連接至馬達，小齒輪23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · :線_ 517215 A7 五、發明說明（,。） 接觸於齒輪25，其使小齒輪26轉動，小齒輪26嚙合於安 裝在軸Ilf上之齒輪27。該小齒輪23藉一減速器而固定 於該馬達21的輸出軸22，減速器固定於該基部2之內部 。齒輪25與26可轉動且固定至軸24，其也被固定用以在 該基部2上轉動。 參考1與圖5，一用於該撿取構件14之位置偵測裝置 30，其包括有：一 L形構造之安裝托架31，其被固定至該 底板2。一等待位置感測器32與撿取位置感測器33也固 定至該托架31。這些感測器可以是，例如是：近接感測器 、光電感測器或任何其它的傳統感測器，以監視該軸Ilf 的位置。在圖1所示之較佳實施例中，一固定至該第二桿 12r之一端的延伸構件34可以移動於個別感測器位置32 與33的通道之間。如圖1所示，如果第一桿與第二 桿12r在逆時鐘方向轉動，則該等待感測器32在等待位置 w被啓動。當個別的桿在順時鐘方向移動時，一撿取位置 感測器33在其所處的撿取位置f被啓動’以致於該檢取才冓 件14將與一卡片c有抓取接觸。 安裝於該端板Ibt下方的是一-K片引導構件40 ’其可 以形成於矩形構造，且可固定至該底板2。卡片引導4〇 β 於該止動器19下方處，且能夠承接一卡片c ’該卡片C可 自撿取構件14釋放，以允許朝向販賣機開口的重力傳送 (gravity transmission)。圖1中所示之卡片感測益41 1以 固定至該卡片引導40的基部，以測量通過該卡導， 件40之卡片c的輸送。此感測器41可以是一種光電傳达 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517215 A7 __ _ B7__ 五、發明說明（II ) 感測器。 參考圖5中之示意電路，該控制裝置50可以包括有 :一微處理器，其包括MPU 51、一隨機存取記憶體52與 唯讀記憶體53。此控制裝置可以接受從該等待位置感測器 32、該撿取位置感測器33、一個卡片感測器41之輸入的 信號，及一可以由使用者經由一輸入相輸入的配送信號pg 。在販賣機外部的，例如是：馬達21與一視覺顯示器54 可以由該控制裝置50控制。該視覺顯示器54可以指示機 器的狀態、錯誤信號的發生時機，且又可進一步提供操作 資訊予該位使用者。 參考圖6與7，可以用來解說第一實施例的操作。在 等待狀況下，一卡片c位於該底板lbt上方之裝載位置的 儲存區域3處。在此位置，最下方的卡片垂直對準該撿取 位置f，且其嚙合由個別的左與右嚙合片2L與h所形成 之支持構件。該滾輪7嚙合於該卡片的頂面。自圖3可以 看到的，使用者能夠經由該販賣機外殻中的適當觀看窗戶 而觀察卡片的表面。然後，想要固定卡片的使用者可將販 賣機引動，其接著將產生可以提供至MPU 51的配送信號 pg。例如，使用者購買電話卡時可以藉由將錢幣配送至販 賣機中，該販賣機則提供一配送信號Pg。然後’該MPU 51響應於該配送信號pg而引動一控制程式’如圖6中所 示。 決定步驟si指示是否已經收到頂出卡片之配送信號 pg。如果已經收到，則步驟2指示將馬達21啓動，而該 - ----14----- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 517215 五、發明說明（屮） 第一臂12L與該第二臂12r將以逆時鐘方向適當減速之方 式轉動，如圖7中的弧形路徑P所指示。該撿取構件I4 使位於裝載位置處之卡片c表面向上移動。該撿取位置感 測器33偵測操作片34的進入，且在步驟S3提供一信號來 指示該撿取盤的操作位置。然後，該控制信號在步驟s4 指示該馬達21已停止。卡片c表面的中心藉由該空間14c 的真空凹陷而粘結，以致於其現在以可移除之方式固定至 該撿取構件14。該控制程式使該馬達21保持在一停止位 置達到預定的時間，如步驟s5中所示，然後在步驟s6中 使該馬達21反轉，以致於在該配送組件中之個別的第一 桿12L與第二桿12r於圖7中所示之逆時鐘方向轉動。當 該第一桿12L與該第二桿12r移動至一水平位置時，該等 待位置感測器32偵測該操作片34,且輸出一適當的信號 ，如步驟s7中所示。然後，該馬達在步驟s8停止。於此 移動期間，該卡片c的中心由該撿取裝置14充分粘結， 以致於該卡片c彎曲成曲線或拱形，以允許該卡片c的右 與左端自該支持構件2r與2L處釋放。該卡片的寬度由於 彎曲而變窄，且該卡片c將從該第一止動器2L與第二止 動器2r通過且釋放。在堆疊的陣列中之接續的卡片c將在 重量構件12的作用下而向下滑動，以在一裝載位置處再 次嚙合於該第一止動器2L與該第二止動器2r。 已經接合至該撿取構件14的卡片將接觸該端部lbt， 且其也將接觸該止動器構件19。該撿取構件14將被釋放 ’結果，該卡片c被釋放並且由於反作用之故而將被彈回 —----- 1/]_________ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

517215 A7 ____B7 _____ 五、發明說明（丨》） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’且也將自該端部lbt處釋放以致於其接著使該卡片引導 構件40落下，並且被引導至一離開位置以輸送至使用者 。如果所抓住的卡片下端自該端部lbt處釋放，且接觸於 卡片引導40的上端，則該卡片c將被該卡片引導構件40 之上端與該止動器19所止動，且該撿取盤14也容易地被 移離該卡片c，以致於它被釋放及引導至一物體出口。 當該卡片c經由該卡片引導構件40處落下時，該卡 片感測器41可以感測該卡片c的通過，且可以輸出偵測 信號pf。再次參考圖6，如果該卡片的配送在步驟S9被偵 測到，則配送過程完成。然而，如果該信號pf在步驟S9 中未被確認，則控制過程進行至步驟slO，以決定該信號 Pf的輸出是否已經發生二次。如果信號pf只發生一次， 則該控制程式回到步驟s2，且再次嘗試移除該卡片c的過 程。當該信號pf被接受二次，則可提供一輸出信號，如步 驟sll中所示，以輸出一不正常信號，且系統可以關閉。 該不正常信號可以，例如是：顯示於該視覺顯示器54，諸 如液晶顯示器。 可以在此揭示的範疇與精神內修改本發明。例如，該 卡片支持器h的該底板lb可以位於水平位置而非傾斜， 因此該重量構件12將由一彈簧偏壓板取代，以迫使該卡 片陣列前進至垂直裝載位置。一額外的修改是該撿取構件 14可以具有一輔助吸取源，以幫助粘結至該卡片c之表面 〇 也可以具有一位於該第一側板1L與該卡片引導構件 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21。X 29)5公就) 一 "~· --- 517215 A7 __ B7 _ 五、發明說明（# ) 40之間的區域中之第一引導板gL，及一位於該第二側板 lr之間的區域中之第二引導板§r ’以提供一卡片引導’如 圖1中的點線所示。因此，如果該卡片c彈回及滑開，則 該卡片c由該第一引導板gl與該第二引導板§r所引導， 且被引導至該卡片引導構件40 ° 參考圖8，其揭示本發明之第二實施例。基本上，第 二實施例的結構類似於第一實施例，且將只解說與第一實 施例不同的那些部件。 該止動器19可以由一管所遮蓋’以提供高摩擦 區段。該管100可以由諸如矽氧烷膠材料製成’材料可以 是高度透明的，以允許該卡片c由購買者或使用者經由販 賣機的窗戶觀看。另外，該管100可以由聚氨基鉀酸酯或 MBR製成，其並非高度透明。 高摩擦區段管可以藉由直接提供粉末狀膠至該止動器 19的表面而形成，而且，止動器19可以在它的表面上壓 花出預定的不均勻結構或摩擦表面。 在第二實施例的操作中’當該第一桿12L與該第二桿 12r於逆時鐘方向移動至位準位置時’其執行與該第一實 施例之步驟7相同的功能。當該撿取裝置14接觸在裝載 位置處之卡片且該馬達21反轉時’正從陣列中被抽取的 該卡片c之下邊緣由該端部1bt所止動’而上邊緣由止動 器19止動。在此一狀況中，該卡片c由該端部1bt所支持 ，且該接觸止動器19上之該管100的摩擦表面。當該撿 取構件14又縮回時，該卡片c的上區段已接觸高摩擦區 .______u-：- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： i線· 517215 A7 _^_ B7 ______ 五、發明說明（β ) 段，因此不會從該管100處滑開。此外，該卡片C不能被 彎曲，結果，該撿取構件14因爲在該端部lbt的支持力而 自卡片c斷開，且該止動器19變成大於該撿取構件14所 施加的撿取力。因此，該卡片c將落入該卡片引導構件40 ，且被引導至物體出口。 熟此技藝之人士可以了解，可構建剛剛所說明的較佳 實施例之改變與修改而不會偏離本發明的範疇與精神。因 此，應該了解的是，在申請專利範圍之範疇內，能夠以和 此處特別說明者不同的方式實施本發明。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 008892 ABCD 517215 六、申請專利範圍 1·一種自動卡片配送單元，係用於顯示與配送卡片， 其包括有： 一儲存外殻，其係用於儲存複數張卡片； 一支持構件，其以可操作之方式連接至該儲存外殻， 以用於將該等複數張卡片的其中之一定位於一可顯示卡片 表面之位置處； 一控制器單元，其係用於接收一使用者輸入以配送一 卡片； 一配送器組件，其係用於從該自控制器單元接收信號 以配送一卡片，該配送器組件包括有：一撿取構件，其係 用於以可移除之方式抓取該卡片表面，及沿著一條預定移 動路徑自該支持構件處將其釋放；及 一止動器構件，其被安裝於該條移動路徑中，以用於 使該卡片與該撿取構件分離’使該卡片能夠配送至該位使 用者。 2.如申請專利範圍第1項之自動卡片配送單元，其中 該止動器構件包括有：一用於與該卡片接觸之摩擦構件。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)