用于无接触存取的双开门式智能柜及自动供应方法

技术领域

本发明涉及一种用于无接触存取的双开门式智能柜及自动供应方法，尤其涉及一种前后双开式智能柜。

背景技术

传统地，随着互联网、通讯及支付、验证、智能识别等技术的迅速普及，方便快捷的配送、提取，使餐饮外卖、文件存取等智能柜迎合了居民楼、校园乃至办公楼的市场需求，得到了广泛的认可。

市售的智能柜往往都背靠建筑物，在获得结构支撑、配电便利的同时节约空间。但是，此时只有前侧设有柜格门供存取，给使用者带来了交接不便、人员来往混杂甚至增大疫情暴露风险等问题。即便存在后侧柜格门，也往往是为了安装、应急维修时才得以利用。

实际上，在很多场合，出于公私隔离等管理、防疫的目的，存在无接触场景需求。

其中，需要解决开关门尤其是关门操作的无接触功能。即，无论在完成物品的放入、取出后，都不再需要用手推门，以将门自动关闭。

另外，例如在现在的无人值守超市柜的结构中，往往要打开一个共用的大柜格门，在琳琅满目的商品中选择所需的其中几件，然后关门结算。此时，存在众人一直担心的恶意掉换货物、污染相邻商品、接触其它商品的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于无接触存取的双开门式智能柜，其能够利用智能柜体将存、取双方物理上隔离，并能够分别实现存、取。还优选地可以自动开关门、甚至按需逐件供货。

根据本发明，提供一种用于无接触存取的双开门式智能柜，其包括主控电脑、多个柜格、位于柜体第一侧和第二侧用以封闭各柜格的内腔空间的柜格门、可转动地连接于柜格与柜格门的枢轴、以及设置各柜格门的电磁锁，用于各柜格的控制器及电磁锁通过线路与主控电脑连接，其中还包括：设在柜格门与相应的柜格之间的自动开关门装置，用于根据来自主控电脑的指令，响应于电磁锁的解锁、闭锁而开始开门、结束关门动作；和/或设在各柜格内的单独取物装置，包括：设置在该柜格门口以部分遮挡打开的柜格内腔的挡板；旋转货架，用于将货物依次供应至取货位置，在该取货位置处允许够得到未被挡板遮挡的柜格内腔。

优选地，自动关门装置包括：固定于枢轴的凸块，和设于所述柜格门的电磁部，该电磁部包括通电线圈、磁舌部和弹簧，其中，磁舌部用于在通电线圈通电时朝向凸块移动并接合，从而能够随枢轴一起转动，带动柜格门开门直至停止位置，并能够从该停止位置折返至关门位置，其中，弹簧用于在通电线圈断电时将磁舌部拉离凸块。

优选地，旋转货架区划有多个分隔货位，并设有称重传感器和旋转驱动系统，每当柜格门打开而从取货位置处的货位取走物品时，主控电脑基于柜格门打开前的验证信息判断需要转动旋转货架以继续供货时，基于称重传感器更新的信息变化而指令旋转驱动系统转动旋转货架，使得下一个货位转动到取货位置；而当判断需要停止继续供货时，禁止旋转驱动系统转动旋转货架并等直到完成关门动作后，指令旋转驱动系统转动旋转货架，使得下一个货位转动到取货位置。

优选地，在各柜格内还设有用于对旋转货架上货或补货的运输机。

优选地，在挡板的朝向柜格内的内侧，还连接设置有导向部，用于在向旋转货架上货时起到货物的导向推送作用。

优选地，还设有智能照相机，用于检测取货位置的人员的离开而向主控电脑的后台操作系统进行同步数据操作，以对自动关门装置发出开始关门指令。

优选地，枢轴由设置于柜体框架上的传动机构或减速机构驱动旋转。

还提供一种双开门式智能柜的自动供应方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：使用者扫描二维码或输入验证码进行验证；

S2：当使用者通过正确的验证时，主控电脑的后台操作系统同步数据，并控制电磁锁打开相应的柜格门；

S3：此时或随后开始自动关门装置的开门动作直至预设的停止位置；

S4：使用者从未被挡板遮挡的柜格内腔取走物品；

S5：主控电脑基于柜格门打开前的验证信息判断需要转动旋转货架以继续供货时，指令继续转动旋转货架，使得下一个货位转动到取货位置；当判断需要停止继续供货时，禁止转动旋转货架；

S6：在该使用者离开取货位置的规定时间后，主控电脑指令自动开关门装置开始关门动作；

S7：当电磁锁闭锁时，主控电脑指令自动开关门装置结束关门动作；

S8：在完成关门动作后，主控电脑指令转动旋转货架，使得下一个货位转动到取货位置。

优选地，在步骤S8之后还包括以下步骤：

S9：利用相邻旋转货架设置的运输机对空置的货位补货。

优选地，在步骤S9之后还包括以下步骤：

S10：在第一运输机上的货清空以后，利用相邻设置的第二运输机对空置的货位补货。

由此，能够提供一种至少供需双方不必接触的、并且可大幅减少现场人员接触、混杂的智能柜，还可提供一种自动供应装置与方法，以按需依次供货补货，提升安全性与用户体验。

附图说明

图1是示意性地示出根据本发明的智能柜的正视图。

图2是示意性地示出根据本发明的智能柜的后视图。

图3示意性地示出部分柜格门的开关门驱动机构。

图4示意性地示出单个柜格门的开关门驱动机构。

图5示意性地示出单个柜格内的单独取物装置的正视图。

图6示意性地示出该单独取物装置的俯视布置图。

图7示意性地示出该系统的旋转台的立体配置图。

图8示意性地示出该系统的挡板机构的一个变形例。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的示例性实施例。下文描述的和附图示出的示例性实施例旨在教导本发明的原理，使本领域技术人员能够在若干不同环境中和对于若干不同应用实施和使用本发明。因此，本发明的保护范围由所附的权利要求来限定，示例性实施例并不意在、并且不应该被认为是对本发明保护的范围的限制性描述。

而且，实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，个别图中适当采取了省略局部构件的示意性示例，因此各图之间并不局限于严格意义上的机械制图的对应关系。因此并非一定按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制。

<智能柜的总体结构>

图1示出的智能柜1包括具有或连接有显示操作屏2（下称操作屏2）的主控电脑4和并排布置的多个柜格3。虽然未示出或待后文详细说明，用于各柜格3等的各种控制器、传感器等通过线路与主控电脑4的控制板直接或间接连接。该主控电脑4的后台操作系统起到控制系统的作用，能通过与操作屏2的交互而进行各种设置。

各柜格3通过柜格门5（前门）从前侧来封闭其内部空间（腔室32、33，见图5），为此，对各柜格门5设置有例如电磁锁56（见图3）。该电磁锁通过线路与主控电脑4内的控制板连接，可响应于使用者的验证操作而动作。

而且，各柜格3内可根据需要设置成具有用于加热功能、制冷功能、消毒功能、加湿功能等的机构或电器装置。

图1所例示出的最左侧的一组立式柜子，上部为操作区，下面为存取区。相对靠右侧的两组立式柜子皆为存取区。主体设在该上部的控制柜7内的主控电脑4，其正前方中间为触摸式的操作屏2，用以进行与配送员例如快递员、下单用户等使用者之间的交互的操作控制。然而，柜子的立卧方式、组数、排列布局并不限于此。

相应地，图2示出了智能柜1的后侧视图，多个柜格3同样地通过柜格门55（后门）利用电磁锁来从后侧封闭其内部空间。

在图2中，虽然仅简略示出了控制柜7的柜格门6，然而，在该处同样可以配设面向后侧用户的操作屏，或者连接其它配套的输入、扫描终端设备，也可设置如图1所示的AI智能识别相机22。

由此，根据本实施例的智能柜1，能够用于存取例如快餐，并可对柜体和快餐进行杀毒，可用于快餐店、学校等场所，通过柜体的一面放餐，另一面取餐，实现无接触配送。同样地，还可以适用银行、业务大厅等空间开阔、适于利用智能柜的柜体本身形成空间隔断，并从一侧发放或递交文件，另一侧进行提取。还可以适用于超市的隔断墙，在后侧上货，而在前侧供消费者选购。

在操作时，可以利用操作屏等在后侧发起存放业务，由主控电脑4的后台操作系统分配空闲的柜格3，打开柜格门55，待存放完毕，进行关门操作。

然后，收到提取通知的用户即可根据存放信息，进行验证操作，打开柜格门取走物品，进行关门操作。或者，在超市的场景下，消费者直接通过常规的扫码验证等, 进行开门选购操作。

如此，可有效地将存、取双方人员用柜体物理间隔开，避免了存、取人员混杂在一起的无序、近距离甚至接触的可能。

<自动关门装置>

为了进一步地体现无接触功能，根据本发明，还针对柜格门3、55中的至少一方设有自动开关门机构。简略起见，下面以图3示出的局部柜体为例进行说明。

图3示出的一组立式柜之中的三个上下相邻的柜格。各柜格门5皆在柜体侧边缘处设有旋转用轴套52（或轴承），其一侧经由连接部51固定连接于柜格门5，主体经由中空的套筒53套设于枢轴10上并可绕其转动。

枢轴10同样可枢转地穿过固定于柜体侧的套管（未示出）。各柜格门5共用一根枢轴10。

在枢轴10上，还可经由连接件（例如螺钉、花键）固定电磁连接用凸块16。

在安装时，从柜体上方，将枢轴10穿过最上方的第一组套管、套筒53（二者上下位置不限），再穿过第二组套管、套筒，然后穿过用于保持柜格门高度、及柜格门之间间隔的套环54，直到最下方的那一组套管、套筒。在此例示为各门配设两个套筒53、套管，但不限于此。

然后，用螺钉将凸块16一侧的固定部160紧固于枢轴10上。另一侧优选形成有曲面的磁接部161。以与设于各柜格门5的电磁部14的磁舌部141的优选曲面接合。

电磁部14的基座140内设有通电线圈（未示出），在通电时产生的磁性与磁舌部141相对侧的磁性为同性，从而对磁舌部141产生推出力，克服弹簧142拉力使其形变向着磁接部161移动，直至吸附接合。

在柜体框架的顶部31侧，设有用于对枢轴10一端侧的蜗轮11进行驱动的蜗杆12，其由电机13驱动旋转。枢轴10的传动机构或减速机构不限于此。

当某一柜格门5的电磁锁收到打开指令解锁而将门弹开（此处也可设有常规的扭簧）时，电磁部14亦同时或随后使通电线圈通电，磁舌部141与磁接部161接合到一起。电机13开始驱动蜗杆12旋转，带动蜗轮11从而使枢轴10转动。同时固定连接于枢轴10与磁舌部141的磁接部161跟随枢轴10转动，驱动柜格门5向继续开门的方向转动至适当的停止位置。

当利用AI智能摄像机22或其它的光电传感器、或者时延继电器等，判断用户已经离开，可以安全地关门时，电机13反向转动，驱动柜格门5向关门的方向转动直至碰触电磁锁而关门。此时，使通电线圈断电，磁舌部141脱离磁接部161而借由弹簧142的拉力复位。

在该过程中，其它闭锁中而未开门的柜格门，其电磁部14不能得到通电动作信号，因而磁舌部141不能够衔接于枢轴10，也就不能进行上述的自动开门、关门动作。

另外，在例如进行盘货清点、清扫作业时，可通过主控电脑4的一键开门装置或操作，使所希望的多个柜格门同时自动打开、关门，非常便利。

此外，对于图4所示的连接部51的连接长度w1、凸块16的相应宽度w2，可根据柜格门的钣金、美观性适当地设置。

以上所例示的一套开关门机构，是对一组上下所有柜格设置一根枢轴10，然而不限于此，只要能适当地隐藏设置于柜体框架上，可以分成多根枢轴10及匹配的传动机构，甚至针对单个柜格设置一套开关门机构。而且，可以设置于前和/或后侧柜格门上，优选前、后侧皆设置，以实现存、取双方相对柜格门的无接触操作。

<单独取物装置>

图5～8示出的单独取物装置，尤其适用于例如超市等的按件取货场景。下面就以饮料瓶101为例进行说明，当然并不限于此，也可以为用于盛放文件等的箱盒。

根据本发明的双开门式智能柜，为超市提供了一种作为隔断墙、或橱窗墙的选择，从而可以根据货物的大小，将各组柜体的容量大小不同地配设，并实现对外自动售货的功能。

在至少一个柜格3中，除了用于配设驱动电机36（甚至称重传感器35、时延传感器等）的下腔32以外，在上腔33的地板侧，设有多个，例如3个传送带91，92、93，通过主控电脑4的控制将饮料瓶101送往旋转台8。

旋转台8的顶侧例如可通过支架71固定安装于上腔33内。顶部通过轴承部73旋转支承于支架71，而支架71的底座72附装于上腔33的立或顶壁。

相应地，旋转台8的基侧可以通过轴承等附装于上腔33的底侧壁，并由电机36驱动，绕转轴88旋转，从而带动分配于其上的饮料瓶101转动。

旋转台8与支架71优选地构成为附装组件，以便后期加装于上腔33内。

各饮料瓶101分别放置于由旋转台8上的隔板而区隔成的多个货位81～84。由于左侧（在此例示为靠近枢轴10一侧）由柜格门口处的挡板34遮挡，使得在取货位置100处只能够得到一个货位（如图6中所示的货位84）上的饮料瓶101。

当消费者经过扫描柜格门上的二维码，利用小程序等软件选定货物件数、支付以后，后台操作系统指令电磁锁解锁，柜格门打开，消费者得以取走货位81的上饮料瓶101。

此时，称重传感器35反馈信息给后台操作系统，以启动电机36驱动旋转台8自转一个货位的位置，使下一货位84到达取货位置100处继续供货。因此该系统也支持消费者一次提取多件货物的场景。而当消费者仅支付选定了一个货位上的供货时，则禁止驱动旋转台8自转直至关门。

此时，向下游侧转动了一个货位的货位81邻近传送带91，后台操作系统指令其驱动电机87动作，使传送带91上的饮料瓶101向前侧移动，到达预设位置时，由推杆86将饮料瓶101推送到货位81上。

当传送带91上备用的饮料瓶101 用尽时，后台操作系统经由感应传感器等得到信息后，指令第二传送带92动作，直到第三传送带93上亦无备货时，发送警示信息给供货方上货通知。

另外，优选地，如图8所示，在挡板34的内侧壁342的内侧，还连接设置有导向部341，利用其曲面，对饮料瓶101起到导向推送作用。

如此，每当柜格门打开而从取货位置100处的货位取走物品时，主控电脑4基于柜格门打开前的验证信息判断需要转动旋转货架以继续供货时，基于称重传感器更新的信息变化而指令旋转驱动系统转动旋转货架，使得下一个货位转动到取货位置100；而当判断需要停止继续供货时，禁止旋转驱动系统转动旋转货架并等直到完成关门动作后，指令旋转驱动系统转动旋转货架，使得下一个货位转动到取货位置100。

因此，根据本发明，还提供了一种双开门式智能柜的自动供应方法，其包括以下步骤：

S1：使用者扫描二维码或输入验证码进行验证；

S2：当使用者通过正确的验证时，控制电磁锁打开相应的柜格门；

S3：此时或随后开始自动关门装置的开门动作直至预设的停止位置；

S4：使用者从未被挡板34遮挡的柜格内腔取走物品；

S5：主控电脑基于柜格门打开前的验证信息判断需要继续供货时，指令继续转动旋转货架，使得下一个货位转动到取货位置100；当判断需要停止继续供货时，禁止转动旋转货架；

S6：在该使用者离开取货位置100的规定时间而确认安全后，自动开关门装置开始关门动作；

S7：当电磁锁闭锁时，自动开关门装置结束关门动作，即通电线圈断开，磁舌部141从凸块16脱离；

S8：在完成关门动作后，主控电脑4指令驱动电机转动旋转货架，使得下一个货位转动到取货位置100。

其中，在步骤S8之后还可包括步骤S9：利用相邻旋转货架设置的运输机（传送带91）对刚因取走物品而空置的货位补货。

其中，在步骤S9之后还可包括步骤S10：在第一运输机上的货清空以后，利用相邻设置的另外的运输机（传送带92、93）对空置的货位补货。

由此，可以消除以往的误接触、恶意接触等担忧，实现逐个按需取货，并可及时补货、通知缺货。

<变形例>

根据本发明的智能柜不限于以上例示的智能快餐柜、供货柜，不言而喻，适用于所有具有多个柜格的智能柜。例如，可以为前侧与左或右侧双开门式，以在柜体的至少两个不同侧面开关门，从而可以因地制宜地定制。

此外，在此示出的智能柜1由三个立式柜子构成，操作屏2位于最左侧的柜子上，然而并不限于此，可设有不同数量的柜子，而操作屏2也可设置于右侧端，或者位置中间位置。尤其是在操作屏2位于中间位置时，还可以通过设置有声音报告装置，实时通知用户例如“左侧”、“右侧”、“左上侧”、“右上侧”、“左下侧”、“右下侧”等用以提示为其服务的柜格的方位信息。

此外，还可为智能柜1或其各个柜子设置摄像装置（未示出），以监控运行情况，并为解决纠纷提供依据。

在此，前、后、左、右、上、下、顶、底只是用于解释的目的，以相对于柜体的整体排列方向来区分描述两侧的门。用于称重、延时、感应人员的传感器、继电器、检测开关、LED贴片灯等及其相应控制可以根据需要相应地适当配置，不再赘述。

此外，柜格门的中部可以开有例如方形的观察口或适度的透明板，以起到观察、美观效果。

以上以水平台式的旋转台8为例进行了说明，然而作为旋转货架不限于此，还可以是水平回转台、立式转轮形式、S形运输机等，只要能够如上实现循环将货物依次供应至取货位置100处、并随后按需补货等功能即可，其它构件的相应配置可以根据需要适应性调整，整体上构成一个分度旋转装置即可。

以上示出的挡板34可以是物理上的完全遮挡，透明或半透明，或为挡板或网板等，只要适当起到防止接触作用即可。也可以通过滑槽、导轨设置。

上述各传送带优选常规的滚轮带式运输机，但并不限于此。而且，以上示出的驱动系统多采用电机、齿轮，但并不限于此，也可以采用皮带式、链条式等。而且，枢轴10在满足强度的条件下也可以采用空心轴，以便内置布线等。

而且上文中为描述方便而例示使用了货物、快餐、文件等，但其实质上都是相当于待存取的物品。

<特有的技术效果>

根据本发明的前后双开式智能柜，一种使用场景可以是放在商家，商家可以少立一面墙，商家把做好的产品直接放入柜子里面，用户通过另一面取出商品，真正做到商家和用户的无接触。另一种使用场景是学校，学校不允许骑手进入学校。当学生点餐以后，骑手把餐放入柜子的学校外面那一端，学生取餐的时候在学校内部这边一端进行取餐，真正做到骑手和学生的无接触配送。

由此，根据本发明，提供了一种用于无接触存取的双开门式智能柜，由至少一个柜子构成，每个柜子包括至少一个柜格、相应的柜格门和可转动地连接于柜格与柜格门的枢轴，该柜格门由前门和后门构成，在至少一个柜格和相应的柜格门上，还设有自动关门装置，其中，该自动关门装置包括：固定于枢轴的凸块，设于柜格门的电磁部，该电磁部包括通电线圈、磁舌部和弹簧，其中，磁舌部用于在通电线圈通电时朝向凸块移动并接合，从而能够随枢轴一起转动，带动柜格门开门直至停止位置，并能够从该停止位置折返至关门位置，其中，弹簧用于在通电线圈断电时将磁舌部拉离凸块。

优选地，每一个柜子的多个柜格共用一根枢轴，在该枢轴上对应于该多个柜格分别装设有凸块，并且该多个柜格的相应每个柜格门上设有电磁部。

优选地，每个柜格门通过至少两个中空的套筒套设于枢轴上并可绕枢轴转动。

优选地，枢轴由设置于柜体框架上的传动机构或减速机构驱动旋转。

优选地，该传动机构或减速机构包括电机和蜗杆，该电机用于驱动蜗杆转动，蜗杆与固定设置于枢轴一端侧的蜗轮相啮合。

优选地，在取出侧的柜格门口的一侧，设置有挡板，用于减小用户的可操作区域。

优选地，在位于挡板后侧的柜格内，设置有旋转台，该旋转台上由隔板而区划成多个分隔货位，使得旋转台每旋转一次，在取货位置只能够得到一个货位上的物品。

优选地，对应于挡板后侧的货位设有第一传送带。

优选地，对应于旋转台后侧的另一货位设有另一传送带。

优选地，对应于旋转台设有称重传感器，用于检测旋转台上物品的减少情况。

尽管已经参考各种具体实施例描述了本发明，但是应当理解，可以在所描述的发明构思的精神和范围内做出变形。因此，意图是本发明不限于所描述的实施例，而是将具有由所附权利要求的语言所定义的全部范围。