适用于售货设备的商品存取机构以及售货设备

技术领域

本发明涉及售货设备的技术领域，尤其涉及一种适用于售货设备的商品存取机构以及售货设备。

背景技术

随着人们生活节奏的加快，无人自动售货机和无人存取设备得到消费者的青睐。

在自动售货设备领域，商品的存取目前主要有三种方式。第一种：市面上最常见的自动售货机的存取商品的方式，售货机具有弹簧货道，存入时，主要靠人工存入每个弹簧货道的货格中；取出时，商品从货道被外力（弹簧、小型输送带）从货格中被推落至下方的存取口，取货人从存取口获取商品；第二种：在第一种的设备上增加了一个升降台，以便取出容易损坏的商品，当需要取商品时，升降台会升到该商品货道的同一个平面，接住被推送出来的商品，再降回到取货口，顾客再从存取口获取商品。前述第一种和第二种方式均只能自动取货，存货仍然需要借助人工来存（摆放）商品。第三种：通过存取盛放商品容器的方式来达到商品存取的目的，市面上一般是通过存取放置商品的托盘的方式，这种方式可达到自动存取商品的目的，但是由于无论商品的大小都需要占用一整个托盘，当商品较小的时候，就会存在严重的空间浪费，另外每次只能存取一个托盘，效率较低。

现在市面上出现了更加先进的自动售货设备，如专利申请号CN201410498699.9的中国专利公开了不规则物品自动贩卖装置及贩卖系统，其包括货柜、提取平台、提取小车和升降水平移动机构，在提取小车的前端还设有夹取机构，用夹取机构替代了前述第三种方式中的托盘，存取效率有所提高；但是无论物品的重量和材质是相同还是不同的，夹取机构的夹取力度均相同，如此，当存取重量较大、表面光滑的商品时，可能会因为夹取力度不够造成商品掉落损坏的事故发生；当存取重量较小、易碎的商品（如玻璃瓶装牛奶）时，可能会因为夹取力度太大造成商品表面损坏的事故发生。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种适用于售货设备的商品存取机构以及售货设备，可自动存、取不同宽度的商品；并且可同时存取一个或多个商品，提高了存取效率；另外，还可根据物品的宽度、重量、材质等参数自动调整夹持力度，能够确保牢固的夹持商品、同时又不会因为夹持力度过大对商品表面造成损坏。

为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种适用于售货设备的商品存取机构，所述售货设备包括具有多个货道的货架，包括横向导轨、升降装置、存取装置以及控制装置，其中：

升降装置，其与横向导轨滑动连接，可沿横向导轨作横向移动；

存取装置，其与升降装置滑动连接，可相对于升降装置作竖直移动；

其还设有夹持部；

夹持部，可朝向货架上的货道伸缩，用于夹持商品，其包括相互之间平行设置的第一夹持片和第二夹持片，第一夹持片与第二夹持片之间的距离可调节；

控制装置，与升降装置、存取装置以及夹持部电连接，被设置成响应于商品的宽度控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以调整第一夹持片和第二夹持片之间的距离。

进一步的实施例中，所述夹持部的第二夹持片上设有与控制装置电连接的微型测力传感器，微型测力传感器用于实时检测夹持力并反馈至控制装置；

所述控制装置，还被设置成响应于商品的重量计算最佳夹持力，并且根据微型测力传感器实时反馈的夹持力控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以达到所述最佳夹持力。

进一步的实施例中，第一夹持片的内表面摩擦系数与第二夹持片的内表面摩擦系数相同，最佳夹持力的计算公式为：

Fh=m*g*pμ*(1+k)/hμ；

公式中，Fh表示最佳夹持力；m表示商品重量；g表示重量系数；pμ表示商品与放置商品的货道表面之间的摩擦因素； hμ表示第一夹持片、第二夹持片的内表面与商品表面之间的摩擦因素；K表示第一安全系数；K为正数。

进一步的实施例中，第一夹持片的内表面摩擦系数与第二夹持片的内表面摩擦系数相同，最佳夹持力的计算公式为：

Fh=m*g*Gp*(1+i)；

Gp=pμ/hμ；

公式中，Fh表示最佳夹持力；m表示商品重量；g表示重量系数；pμ表示商品与放置商品的货道表面之间的摩擦因素； hμ表示第一夹持片、第二夹持片的内表面与商品表面之间的摩擦因素；Gp表示通用摩擦因素比；i表示第二安全系数；i为正数。

进一步的实施例中，所述第一夹持片和第二夹持片的内表面均设有防滑内衬垫。

进一步的实施例中，所述防滑内衬垫为软胶内衬垫。

进一步的实施例中，所述横向导轨包括上导轨和下导轨，

上导轨和下导轨均呈水平设置，

升降装置，呈垂直设置，升降装置的上端与上导轨滑动连接、以及升降装置的下端与下导轨滑动连接以使得升降装置可沿横向导轨的导轨方向作横向移动。

根据本发明的改进，还提出了一种售货设备，包括前述的适用于售货设备的商品存取机构、具有多个货道的货架、存取口、以及用于实现与用户之间进行信息交互的信息交互装置；

信息交互装置与控制装置电连接；

控制装置还被设置成响应于信息交互装置的信息输入控制商品存取机构将存取口待存的商品存入至货道内、和/或将待取出的商品从货道内取出至存取口。

进一步的实施例中，所述售货设备还包括可放置在货道内的载货装置；

载货装置，其上可放置一个或者多个商品，并且受夹持部的夹持可连同其上放置的一个或者多个商品一起存入货道内、和/或从货道中取出。

进一步的实施例中，所述信息交互装置包括输入模块和输出模块，输入模块和输出模块均与控制装置电连接，输入模块用于用户输入商品存、取信息；输出模块用于将商品存、取信息输出至用户。

本发明提出的适用于售货设备的商品存取机构以及售货设备，与现有技术相比，其显著的有益效果在于，可自动存、取不同宽度的商品；并且可同时存取一个或多个商品，提高了存取效率；另外，还可根据物品的宽度、重量、材质等参数自动调整夹持力度，能够确保牢固的夹持商品、同时又不会因为夹持力度过大对商品表面造成损坏。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，在附图中：

图1为本发明较优实施例的适用于售货设备的商品存取机构、以及售货设备的结构示意图。

图2为本发明较优实施例的适用于售货设备的商品存取机构的夹持部的结果示意图。

图3为本发明较优实施例的适用于售货设备的电控部分的示意图。

图4为本发明较优实施例的售货设备的载货装置和货道的示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合上述所附图式说明如下。

根据本发明的较优实施例，提出了一种适用于售货设备的商品存取机构，在此先简单阐述下售货设备。如图1和图3所示，售货设备包括具有多个货道1-1的货架1、存取口（附图中未示出）、用于实现与用户之间进行信息交互的信息交互装置6以及存取机构。本发明提出的存取机构适于将存取口待存的商品存入至货架1的货道1-1内、和/或将待取出的商品从货道1-1内取出至存取口。当然，也适用于为其它存储设备存取物品，如立体货柜等存储设备。

如图1至图4所示，所述存取机构包括横向导轨2、升降装置3、存取装置4以及控制装置5。

升降装置3与横向导轨2滑动连接，可沿横向导轨2的导轨方向作横向移动。横向导轨2包括上导轨2-1和下导轨2-2。上导轨2-1和下导轨2-2均呈水平设置。升降装置3，呈垂直设置。升降装置3的上端与上导轨2-1滑动连接，升降装置3的下端与下导轨2-2滑动连接，如此，使得升降装置3可沿横向导轨2的导轨方向作横向移动。

存取装置4与升降装置3滑动连接，可相对于升降装置3作竖直上、下移动。

存取装置4靠近货架1的端部还设有夹持部4-1。夹持部4-1，可朝向货架1上的货道1-1来、回伸缩，用于夹持商品。夹持部4-1包括相互之间平行设置的第一夹持片4-1b和第二夹持片4-1a，第一夹持片4-1b和第二夹持片4-1a之间的距离可调节。在本实施例中，为提高夹持片的刚度，第一夹持片4-1b和第二夹持片4-1a均采用钢板制件，如此，第一夹持片4-1b和第二夹持片4-1a在夹持商品时不易产生形变。

控制装置5，与升降装置3、存取装置4以及夹持部4-1电连接，控制升降装置3、存取装置4以及夹持部4-1动作。控制装置5响应于商品8的宽度控制第一夹持片4-1b和/或第二夹持片4-1a移动以调整第一夹持片4-1b与第二夹持片4-1a之间的距离。

在一些优选的实施例中，如图2所示，所述夹持部4-1的第二夹持片4-1a包括相互之间平行设置的第一层夹持片4-11a和第二层夹持片4-12a，第一层夹持片4-11a和第二层夹持片4-12a之间通过铰链4-1e铰接。所述第一层夹持片4-11a和第二层夹持片4-12a之间设有与控制装置5电连接的微型测力传感器4-1c。微型测力传感器4-1c用于检测夹持力并反馈至控制装置5。所述控制装置5，还被设置成响应于商品8的重量计算最佳夹持力，并且根据微型测力传感器4-1c反馈的夹持力控制第一夹持片4-1b和/或第二夹持片4-1a移动以达到所述最佳夹持力。在本实施例中，微型测力传感器4-1c的型号为GR704。

应当理解的是，前述的控制装置5和微型测力传感器4-1c是本领域技术人员所熟知的技术，根据本发明的公开可以使用现有的，或者未来开发的任何适当的结构。

本发明提出的适用于售货设备的商品存取机构，其存、取的工作流程如下所述：

当用户需要存入商品8时，用户通过售货设备的信息交互装置6输入需要存入的商品8信息（如商品8的名称、宽度、重量、材质、数量等），也可以通过售货设备的信息交互装置6输入商品8的编号，控制装置5自动调取预先存储在设备数据库内的商品8编号对应的名称、宽度、重量、材质、数量等，用户将待存商品8放置在售货设备的存取口。控制装置5调取预先存入的商品摩擦因素（商品8与放置商品8的货道1-1表面之间的摩擦因素）、夹持摩擦因素（第二夹持片4-1a和第一夹持片4-1b的内表面、与商品8表面之间的摩擦因素）计算出最佳夹持力，存取装置4的夹持部4-1到达存取口并夹取待存商品8（此夹取待存商品8的具体步骤为：a.第二夹持片4-1a、第一夹持片4-1b位于待存商品8两侧，控制装置5根据商品8的宽度控制第一夹持片4-1b和/或第二夹持片4-1a移动直至两者碰触到商品8外表面，即可以控制第一夹持片4-1b和第二夹持片4-1a同时朝对方移动，也可以控制第一夹持片4-1b和第二夹持片4-1a中的一个夹持片朝对方移动；b.控制装置5继续控制第一夹持片4-1b和/或第二夹持片4-1a移动以达到所述第一夹持片4-1b与第二夹持片4-1a之间的最佳夹持力，将商品8牢固夹住且夹持力不会过大）。控制装置5控制升降装置3作横向移动以及控制存取装置4相对于升降装置3作竖直移动以将存取装置4移动至货架1的货道口，夹取部向前伸至货道1-1内、然后第一夹持片4-1b和/或第二夹持片4-1a朝远离对方的方向移动以将待存商品8释放至货道1-1内，完成存储动作。

当用户需要取出商品8时，用户通过售货设备的信息交互装置6输入需要取出的商品8信息（如商品8的名称、宽度、重量、材质、数量等），也可以通过售货设备的信息交互装置6输入商品8的编号，控制装置5自动调取预先存储在设备数据库内的商品8编号对应的名称、宽度、重量、材质、数量等。控制装置5调取预先存入的商品摩擦因素（商品8与放置商品8的货道1-1表面之间的摩擦因素）、夹持摩擦因素（第二夹持片4-1a和第一夹持片4-1b的内表面、与商品8表面之间的摩擦因素）计算出最佳夹持力，存取装置4的夹持部4-1到达商品8对应的货道口并夹取待取商品8（此夹取待取商品8的具体步骤为：a.第二夹持片4-1a、第一夹持片4-1b位于待取商品8两侧，控制装置5根据商品8的宽度控制第一夹持片4-1b和/或第二夹持片4-1a移动直至两者碰触到商品8外表面；即可以控制第一夹持片4-1b和第二夹持片4-1a同时朝对方移动，也可以控制第一夹持片4-1b和第二夹持片4-1a中的一个夹持片朝对方移动；b.控制装置5继续控制第一夹持片4-1b和/或第二夹持片4-1a移动以达到所述第一夹持片4-1b与第二夹持片4-1a之间的最佳夹持力，将商品8牢固夹住且夹持力不会过大）。控制装置5控制夹取部向后缩至货道1-1外，然后控制装置5控制升降装置3作横向移动以及控制存取装置4相对于升降装置3作竖直移动以将存取装置4移动至存取口、然后第一夹持片4-1b和/或第二夹持片4-1a朝远离对方的方向移动以将商品8释放至存取口，完成取出动作。

在某些优选的实施例中，第一夹持片4-1b的内表面摩擦系数与第二夹持片4-1a的内表面摩擦系数相同，最佳夹持力的计算公式为：

Fh=m*g*pμ*(1+k)/hμ。

公式中，Fh表示最佳夹持力；m表示商品重量；g表示重量系数；pμ表示商品与放置商品的货道1-1表面之间的摩擦因素； hμ表示第一夹持片4-1b、第二夹持片4-1a的内表面与商品表面之间的摩擦因素；K表示第一安全系数；K为正数。在本实施例中，K为0.1。

在某些优选的实施例中，第一夹持片4-1b的内表面摩擦系数与第二夹持片4-1a的内表面摩擦系数相同，最佳夹持力的计算公式为：

Fh=m*g*Gp*(1+i)；

Gp=pμ/hμ。

公式中，Fh表示最佳夹持力；m表示商品重量；g表示重量系数；pμ表示商品与放置商品的货道1-1表面之间的摩擦因素； hμ表示第一夹持片4-1b、第二夹持片4-1a的内表面与商品表面之间的摩擦因素；Gp表示通用摩擦因素比；i表示第二安全系数；i为正数。在本实施例中，i为0.08。

在某些实施例中，为了增加第一夹持片4-1b、第二夹持片4-1a的内表面与商品表面之间的摩擦因素，如图3所示，所述第一夹持片4-1b和第二夹持片4-1a的内表面均设有防滑内衬垫4-1d。在本实施例中，所述防滑内衬垫4-1d为软胶内衬垫。

根据本发明的改进，如图1至图4所示，还提出了一种售货设备。售货设备包括前述的适用于售货设备的商品存取机构、具有多个货道1-1的货架1、存取口、以及用于实现与用户之间进行信息交互的信息交互装置6。前述的货架1和存取口是本领域技术人员所熟知的技术，在此不再赘述。

信息交互装置6与控制装置5电连接。所述信息交互装置6包括输入模块和输出模块，输入模块和输出模块均与控制装置5电连接，输入模块用于用户或者消费者输入商品存、取信息（如商品的编号、名称、宽度、重量、材质、数量等）；输出模块用于将商品存、取信息（如商品的编号、名称、宽度、重量、材质、数量等，以及存、取的结果、状态等）输出至用户。在本实施例中，输入模块包括语音输入器、键盘、触摸式输入屏中的至少一种；输出模块包括显示屏、语音播报器、电子信息标签中的至少一种。应当理解的是，前述的信息交互装置6是本领域技术人员所熟知的技术，根据本发明的公开可以使用现有的，或者未来开发的任何适当的结构。

控制装置5响应于信息交互装置6的信息输入控制商品存取机构将存取口待存的商品存入至货道1-1内、和/或将待取出的商品从货道1-1内取出至存取口。具体的存、取工作流程同前述的存取机构的存、取工作流程，在此不再赘述。

在某些优选的实施例中，如图4所示，所述售货设备还包括可放置在货道1-1内的载货装置7。载货装置7，其上可放置一个或者多个商品8，并且受夹持部4-1的夹持可连同其上放置的一个或者多个商品8一起存入货道1-1内、和/或从货道1-1中取出。如此，该设备可通过载货装置7同时存取一个或多个商品，提高了存取效率。

综上所述，该售货设备可自动存、取不同宽度的商品；并且可同时存取一个或多个商品，提高了存取效率；另外，存取机构可根据物品的宽度、重量、材质等参数自动调整夹持力度，能够确保牢固的夹持商品、同时又不会因为夹持力度过大对商品表面造成损坏。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。