專利名稱：商品處理設備中的商品接觸檢測方法及裝置的制作方法
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)明一般涉及商品處理設備的設計和操作中的改進，它在使用吸氣式商品處理機構的商品處理設備環(huán)境中尤為有用。
2.現(xiàn)有技術大部分現(xiàn)有的商品處理機構，尤其是本發(fā)明中所涉及到的在商品自動售貨機的銷售點終端系統(tǒng)(POS)環(huán)境中的商品處理機構，都依靠多個電機、開關和線圈來移動處理機構的各個部分并對商品自身(例如經(jīng)過包裝的產(chǎn)品)進行處理。大部分這種機器對于每一行、每一列或者每一類商品或包裝都需要一個專用的電機、開關和/或線圈以進行處理和配送。如本領域技術人員所公知的那樣，這類機器通常具有很多缺點，例如，其可靠性會因機械故障而變得較差。
美國專利5,240,139對商品處理設備做出了一個重大改進。該文中描述了一種負壓升降機(即，商品拾取或處理機構)的用途，它從位于自動售貨機制冷區(qū)之中的商品儲藏柜的頂部開口進入，并且利用吸氣機制(即，通過局部真空而產(chǎn)生的降低的或者被稱為“負的”氣壓)以實現(xiàn)與要取出的商品之間的牢固接觸。雖然自動操作的升降機尤其是吸氣式升降機構在其中通常沒有空間限制的工業(yè)裝配中得到了普遍應用，但它們在諸如商品自動售貨機之類的空間限制嚴格的裝置中的應用卻并未得到廣泛認可。由于采用吸氣技術來抓取和移動選定商品的自動售貨機具有較大的可靠性和靈活性，因而人們期望開發(fā)出新的技術和方法來操作和控制這類機器以及其他更加普遍使用的商品處理機構。
在前述的美國專利5,240,139中通過安裝于負壓提升裝置的商品拾取端上的機械或電動機械的接近開關而提供了商品接觸檢測。人們期望避免在升降機的商品拾取端上使用接近開關類型的傳感器，其原因主要在于，它需要提供與開關有關的拾取端通電導線和信號承載導線。這些導線不僅會妨礙拾取頭的自由運動，而且還會因其潛在的損壞而帶來可靠性問題。
另外，在含有吸氣式商品處理裝置的自動售貨機中還需要有一個真空破壞器，以便于產(chǎn)品在售貨循環(huán)終端上的“快速釋放”。在題為“用于收回隨機組織的商品的裝置”(APPARATUS FOR RETRIEVINGRANDOMLY ORGANIZED ARTICLES)的美國專利5,957,326中公開了一種銷售設備，該裝置包括一個吸氣式商品處理裝置以及一個真空破壞器。當吸氣加載到吸盤上時，一個其上安裝有多個吸盤(用于幫助確保從儲藏柜中取出多個隨機組織的商品之一)的拾取頭被降入儲藏柜。在經(jīng)過預定量的時間之后，機器控制器促使拾取頭開始從儲藏柜中收回。在拾取頭被收回的同時，一個與各個吸盤耦合連接的真空傳感組件確定出是否有一個以上的吸盤吸附了商品(即，如果感知到與一給定吸盤相連的軟管中處于真空狀態(tài)，則認為有商品接觸)。如果有一個以上的吸盤吸附了商品，則機器控制器將使全部而不是一個吸盤的真空狀態(tài)釋放。
在名為“自動售貨機”(“VENDING MACHINE”)的PCT專利申請公開WO 99/12132中公開了一種自動售貨機，它含有一個折疊的鉸接臂，用于將一商品夾鉗吸取軟管放入冷凍室以取出待被出售的商品。該文中，既在商品夾鉗頭上使用了電動機械操作的接近開關以用于當夾鉗與產(chǎn)品產(chǎn)生接觸時打開真空源，又使用了一個位置傳感器以用于在夾鉗頭到達表示商品到達配送區(qū)的預定位置時通知機器控制器激活真空破壞器。
發(fā)明目的本發(fā)明的一個目的是為商品處理機構的設計、操作和控制提供一種新的技術和方法。
本發(fā)明的另一個目的是為具有采用計算機控制機電技術的類型的商品處理機構的設計、操作和控制提供新的技術和方法，并且在圖示的實施例中提供一種自動定位的吸入式夾鉗，以用于夾起一個選定的商品并將其從一個地方移動到另一個地方，例如，從儲藏區(qū)移動至配送區(qū)。
本發(fā)明還有一個目的是為這樣一些機構提供新的技術和方法，這些機構能夠提高商品處理的速度和精度，同時還能以謹慎的方式處理待被出售的商品，從而防止其出現(xiàn)任何損壞。

發(fā)明內(nèi)容
上述目的是通過一種諸如自動售貨機的商品出售裝置的實施例而得以實現(xiàn)的，該裝置包括一個可受控定位的軟管式配送器，用于從儲藏區(qū)中取出商品。在一個實施例中，吸氣式軟管上耦合連接有一個諸如氣流傳感器的傳感器，其輸出信號響應于空氣軟管內(nèi)部局部氣壓的變化。此傳感器最初感知到吸氣軟管與待配送商品之間的接觸時間。當在軟管接觸到待被取出的商品之前將吸氣加載給吸氣軟管的夾鉗端時，軟管內(nèi)部的氣流(以及局部氣壓)將隨著吸氣軟管的夾鉗端與商品的接觸而發(fā)生急劇變化。另外，當吸氣軟管的夾鉗端不再與商品有實質(zhì)接觸時，因為此時軟管內(nèi)的氣流(以及局部氣壓)又產(chǎn)生了突然的變化，氣流傳感器會再次提供一個指示信號。由氣流傳感器所產(chǎn)生的信號可以取代現(xiàn)有的機械操作的接近傳感器，用以使軟管的夾鉗端停止朝商品接近，并且可作為用來啟動從儲藏區(qū)內(nèi)移走商品的指示。
當售貨機的控制機構確定是正常操作時，氣流信號的出現(xiàn)時間可被控制機構用來確認商品已被正確地移動，例如，從儲藏區(qū)移動至配送區(qū)，但是，如果控制機構確定出感知到的氣流信號是過早的(來自氣流傳感器的信號在軟管定位器將軟管移動至一預定配送區(qū)之前出現(xiàn))，則它的出現(xiàn)代表了錯誤或失敗的配送/售貨操作。因此，控制機構可以隨即采取適當?shù)拇胧?，例如，重新嘗試配送操作。
當氣流信號代表正確操作時，控制機構也可以利用此氣流信號對軟管定位器的控制進行檢查和校準(如果需要)。
在這里所述的一個實施例中，氣流傳感器被與一個氣流控制機構(即，真空或吸氣釋放機構，即，破壞器)聯(lián)合使用，用以推動受處理商品的“快速釋放”。從這點上講，氣流傳感器可被包含在自己的外殼之內(nèi)，或者如圖示的實施例那樣，它也可被包含在一個其中含有真空釋放/破壞器機構的外殼當中。另外，商品處理機構可以利用一個機械或電動機械連桿以響應機械接觸而激活破壞器，由此在當商品處理機構釋放選定商品的時候，快速均衡外殼內(nèi)部與外部大氣環(huán)境之間的氣壓。甚至，由于商品處理機構與機械或電動機械連桿的接觸是發(fā)生在一個已知的位置上，該已知位置可以代表一個“虛擬原位”，因此，如上所述，控制機構可以利用到達此“虛擬原位”的位置來檢查商品處理機構的定位控制的精度，如果需要的話，還可用其進行校準。在另一個實施例中，可以利用等價的電動機械或其它電子設備來實現(xiàn)商品處理機構的位置感應以及破壞器的激活，例如磁操作位置開關或者線圈。
雖然在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中使用了氣流傳感器，作為另一個實施例，也可用一個與軟管相連的真空傳感器代替氣流傳感器甚至與上述氣流傳感器一起來檢測軟管內(nèi)部的局部氣壓變化。但是，本實施例中使用氣流傳感器的一些優(yōu)點在于，它具有更好的承受力，并且更加易于接受電源或真空的波動。與需要更精確的測量裝置來對處于預定水平的真空進行確定相比，氣流傳感器可以更加簡單地確定出軟管中氣流的相對少量的變化。
附圖的簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明原理來構成和操作的售貨機的正視立體圖；圖2和圖3是圖1所示的售貨機的正視立體圖，其中前門是打開的，以便說明其中主要的機械和電氣部件；圖4是說明圖1所示售貨機的主要機械和電氣部件相互配合工作的功能方框圖；圖5、圖6和圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明原理而構成和操作的其上安裝有操作連桿機構的真空連接盒和門的詳細情況。
本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細說明圖1以諸如銷售點(POS)自動售貨機之類的商品出售機的形式顯示了此處所描述的本發(fā)明的環(huán)境。盡管在后面說明全文當中參考了本發(fā)明在自動售貨機環(huán)境中的實施，術語“自動售貨機”和事實上本發(fā)明的環(huán)境應包括更為通用的商品處理、取回和/或分配設備，以及POS設備。這種設備如果實現(xiàn)為便攜式裝置，可以包括并且大約是傳統(tǒng)的售貨機或大至由牽引機拖動的拖車，而如果實現(xiàn)為非便攜式裝置，則可以包括并實現(xiàn)為自動售貨間或位于永久性結構如在建筑物中的一塊區(qū)域(地上或地下，具有內(nèi)部墻或封閉的櫥柜)。另外，術語“商品”或“產(chǎn)品”至少包括在這里所說明的發(fā)明的一些實施例，不僅指貨物，而且還包括永久或臨時形式的服務和/或信息。
圖1顯示了售貨機10的立體圖，包括根據(jù)本發(fā)明構成和操作的設備的一個實施例。售貨機10包括主櫥柜12和安裝在樞軸16上用于進入售貨機內(nèi)部進行服務(用商品裝滿售貨機、進行維護，等等)的前門14。注意，在另一售貨機的實施例中，服務門或端口可以設置在櫥柜12上或者作為櫥柜12的一部分。在圖1中顯示前門14處于關閉位置，與主櫥柜12形成了封閉體，其中容納了售貨機10的各種部分，下面將更詳細地說明。
前門14包括與平坦部分20相鄰的錐形部分18；但是，這些特定的形狀對于本發(fā)明并不是必需的。錐形部分18包括透明或半透明的塑料顯示面板18，一般具有品牌和/或在其上顯示有標識圖形，并且還可以包括描繪可以通過售貨10銷售的個別商品的圖形，以及商品的價格和/或選擇信息。面板18一般采用熒光燈作為背照光，圖中未示出。
客戶取回區(qū)22形成在門14的面板18中，以便其中儲藏的商品可以發(fā)放給售貨機10的用戶。
在門14的平坦部分20上安裝各種用戶接口部件?？蛻麸@示器24可以常規(guī)的熒光或LED顯示屏，以對機器10的用戶顯示各種信息項，諸如對用戶選擇的反饋，所要的數(shù)量，以及產(chǎn)品是否已被售出或正在被銷售。為了接受付款，收款機入口26將紙幣收進常規(guī)的收款機構(安裝在機器10內(nèi)以便使其用戶接口部分通過平坦部分20中對齊的開口伸出)，以購買商品或找零。硬幣入口28將硬幣收入常規(guī)的硬幣兌換器中(也安裝在機器10內(nèi)以使其用戶接口部分通過平坦部分20中對齊的開口伸出)，以購買商品或找零。硬幣返回執(zhí)行器30包括常規(guī)的推出硬幣的機構，用于驅(qū)動硬幣兌換機構的硬幣返回部分，硬幣返回部分在該驅(qū)動下將當前用戶塞入的硬幣返回給硬幣返回坑32內(nèi)。硬幣兌換機構的硬幣返回部分還在響應于商品的購買、或是為紙幣或大面額的硬幣找零時將找回的零錢提供給硬幣返回坑32。信用卡/借記卡槽34接受插入到常規(guī)讀卡器機構(也安裝在機器10內(nèi)以便使其用戶接口部分通過平坦部分20中對齊的開口伸出)中的塑料信用卡/借記卡，以允許用戶通過信用卡/借記卡購物。門鎖機構36使前門14被鎖緊，從而沒有鑰匙就無法將其開啟。為了使用戶能夠選擇，顯示屏面18可以包括如上所述的圖形，它指示該機器可以出售的各種商品，以及它們相關的價格和唯一的選擇號。另外，平坦部分20可以包括一組圖形化的商品顯示和它們的相應價格。常規(guī)的鍵盤按鈕機構38被提供以使用戶從售貨機中選擇想要的商品。另外，按鈕機構40可以包括用于每個商品選擇的獨立的按鈕，以及相關的價格顯示；另外，甚至可以用用戶操作的觸摸屏來代替按鈕機構40和顯示器24。盡管圖1中未示出，機器10還包括常規(guī)的電信部件，可以用于對信用卡購物進行鑒權，以及其它與機器控制有關的用途和向遠方的位置報告機器10的存貨和操作狀態(tài)，后面將對此更充分地說明。盡管售貨機10顯示為包括上述的用戶接口部件，在本發(fā)明較小的實施例中，可以省略這些用戶接口部件中的絕大多數(shù)部件，即使不是全部，并且自動售貨機實際上可以通過遠程來控制，不管是否帶有本地的支付系統(tǒng)。
圖2是圖1的售貨機的正面立體圖，其前門是打開的，以便說明其中的主要機械和電氣部件。圖3是售貨機10的商品處理機構部分的主要部件在一定程度上理想化了的版本，用于理解其一般性的操作。注意，在這些附圖中售貨機10的某些部分被去掉了，以便于更好地說明內(nèi)部的部件。
先參考圖2，櫥柜12前面的右邊部分包括一個垂直安裝的支撐面板202，它用于安裝大多數(shù)的用戶接口部件。更具體地說，在面板202上安裝有鉸接安裝的支架204，并與門14上的開口對齊，以便用戶接口部件如選擇按鈕鍵盤40、硬幣入口30、收款機入口28、硬幣返回器32以及客戶顯示器24都能夠由用戶從門14的前端來接觸。為了從背面照亮面板18，在位于保護罩206后面的前門14的內(nèi)部安裝有兩個熒光燈源(也可使用其它數(shù)量的光源)。在前門14的內(nèi)部還安裝有一個用于熒光燈的壓艙物(ballast)208和一個產(chǎn)品輸送斜道210。注意，產(chǎn)品輸送斜道210不同于常規(guī)技術之處在于它特別的高，并且因此用作鎖緊措施，以防止通過從機器外將臂狀物或其它的抓取機構插入到客戶取回區(qū)22中而未經(jīng)授權地進入機器中。在典型的現(xiàn)有技術的售貨機中，在斜道210的頂部通常會看到擺動式安全門，它在客戶推動入口處的擺動門到產(chǎn)品取回區(qū)8時擺至防止破壞的位置。在售貨機10的又一個實施例中，這種安全門可與產(chǎn)品輸送斜道210結合使用，特別是如果斜道210不如圖2所示的那樣高時并且如果產(chǎn)品取回區(qū)8更高地位于機器10上時。在鉸接安裝支架204后面安裝有常規(guī)的收款機構，用于使插入收款機入口28的紙幣被拖入售貨機10中；常規(guī)的硬幣找零機，用于向硬幣返回口34提供硬幣；以及常規(guī)的驗鈔機，用于確認紙幣正確地塞入收款機入口28。
控制板212包括印刷電路板，其上形成有電路，并且裝有集成電路芯片?？刂瓢?12包括微處理器，它與各種傳感器、電機、上述用戶接口以及其它在售貨機10內(nèi)的裝置電連接。盡管在本說明中是參考控制板212的規(guī)定功能的操作來進行的，應當理解這些功能是由微處理器和形成在控制板212上的相關電路來控制的。電源214安裝在面板202上并向售貨機10的電氣部件供電。
現(xiàn)在參考圖3，顯然櫥柜12的內(nèi)部的空間可用作商品儲藏區(qū)215。在所示的實施例中，在櫥柜12的內(nèi)部底面217上排列了多個垂直對齊的商品儲藏柜216，用于儲存由機器10出售的商品223。在本發(fā)明的制冷環(huán)境中儲藏柜可被排列在制冷系統(tǒng)上方放置的架子上。
頂部開放的容器219的尺寸可以設計為在其中貯存多個商品儲藏柜216，并用于例如使得易于同時將多個儲藏柜216處理(即取出、安放和運送)入/出商品儲藏區(qū)域215。容器219還便于快速和精確地將多個商品儲藏柜放入商品處理設備的儲藏區(qū)域中。一運送器218(可以更一般地稱之為X-Y或平面定位機構)與櫥柜12的內(nèi)部頂側連接，并適合于能由機器10的控制板部分212可控制地放置到多個商品儲藏柜216中選擇的一個的開放頂端上的中心位置(以便與該開放頂端對齊)。
盡管顯示了商品儲藏柜216的垂直對齊，不垂直的即傾斜的或甚至是水平的對齊也是可以的。此外，盡管商品儲藏柜216顯示為在大氣環(huán)境下，儲藏柜216實際上可以放置在位于儲藏區(qū)217底部的冷藏裝置中，如在前面提及的美國專利5,240,139所示和描述的那樣，或者整個儲藏區(qū)都可處于一個制冷環(huán)境之下。
在本發(fā)明的環(huán)境中，空氣軟管220從它由軟管儲藏區(qū)222退出之前的點起通過正交放置的輥子213(或其它低摩擦的裝置)一直延續(xù)到其自由端221。自由端221包括與膜盒膨脹端部分227組合的加重部分225。根據(jù)被發(fā)售的商品的物理特性，商品拾取頭224可只包括加重部分225，或者是該部分與專門適合于被發(fā)售商品類型的接頭(例如膜盒頭227或沒有重量的柔性頭)的組合體。軟管220的一端與負壓即吸氣源連接，吸氣源在優(yōu)選實施例中包括一吹風機電機226，一與商品拾取頭224連接的自由端。在本發(fā)明中，“連續(xù)”的意思是指在兩端點之間連接軟管，該軟管進行動作從而完成作為整體或單一的軟管所要求功能?？諝廛浌懿糠?35從吹風機電機226向空氣連接盒229的一個端口提供抽吸，而連續(xù)的軟管220與空氣連接盒229的第二個端口連接。
在圖示的實施例中，位于軟管儲藏區(qū)222頂部的空氣連接盒229包括一個根據(jù)本發(fā)明的原理來構成和工作的氣流傳感器和真空破壞器(breaker)組件。氣流傳感器用于形成加載在售貨機控制器上的表示通過氣流軟管220的氣流信號。真空破壞器組件用于將軟管220中的氣壓快速地變?yōu)榇髿鈮?，從而能夠?qū)⒂缮唐肥叭☆^所運送的商品“快速釋放”至發(fā)貨斜道210。要注意，產(chǎn)品的快速釋放不一定是在發(fā)貨斜道210的頂部進行，在希望避免商品受到由于堵塞或跌落而導致的外力時，商品拾取頭可以一直行進到發(fā)貨斜道210的底部再利用或者不用快速釋放閥門來釋放商品。如將要參考圖5和圖6進行的更加詳細的說明那樣，在一個實施例中，氣流傳感器的布局結構可以包括一個兩部分開關，第一部分包括一個安裝于盒229頂部的簧片開關，第二部分包括安裝在內(nèi)部裝有擺動臂的盒229的自由端的磁鐵。因為擺動臂由于氣流的變化在盒229內(nèi)擺動，該開關被“觸發(fā)”，從而指示氣流的變化。該氣流信號的使用將在下面更詳細地說明。在一個備選實施例中，氣流閥門和快速釋放的功能都可被并入到吹風機電機的外殼內(nèi)。利用這種結構，軟管220將在拾取頭到吹風機電機的全部行程內(nèi)保持連續(xù)。
如圖3所一般性地表示的那樣，運送裝置218與選定的一個儲藏柜216的對齊是在前/后(Y)方向上利用一個安裝在“L”形的前/后梁230上的前/后線性滑動器228(在剖視圖中顯示)而被完成的，從而使運送裝置218能夠被可控制地沿著前/后梁利用滑動器228定位。梁230的底邊部分包括一架子部分232，運送裝置218包括一可反向的電機233，它驅(qū)動與架子部分232嚙合的齒輪(未示出)。從控制板212向電機233施加的向前和向后的電機控制信號使運送裝置218在前/后方向上驅(qū)動。運送裝置218的左/右(X)方向的對齊是以類似的方式進行的，采用了左/右線性滑動器234，它將前/后梁230的上側與間隔開的左/右梁236a和236b的下側可滑動地接合在一起。梁236a和236b剛性地接到櫥柜12的頂部。同樣與櫥柜12的頂部內(nèi)側部分剛性連接并與梁236平行的架子238與一由安裝在梁230內(nèi)角附近的可反轉(zhuǎn)電機243所驅(qū)動的齒輪240嚙合。從控制板212向電機243施加的向前和向后的電機控制信號使齒輪240轉(zhuǎn)動并且梁230有相應的移動，從而運送裝置218在左/右(X)方向上移動。在一個備選實施例中，含有梁236a和236b的定位機構部分可以用一個帶有對向凸沿的支承支架具體實現(xiàn)，并且線性滑動裝置234中的每個都可含有一個與梁230固定在一起的支架，并且可包括一套正交放置的輥輪以用于與凸沿239a和239b的各個正交側嚙合。
運送裝置218包括一個輥輪結構(并未具體示出，但它可以含有三個輥輪，它們被正交放置于軟管220進入運送裝置218之處)，它用于將軟管220的移動從基本水平的方向沿著機器10內(nèi)部的頂部(即，在X，Y方向中)重新定向為與其相垂直的方向(即，在Z方向中)。這樣，運送裝置218的移動將促使軟管220的自由端產(chǎn)生移動，從而使其與選定的一個儲藏柜216軸向?qū)R。之后，一個軟管驅(qū)動機構(未具體示出，但它可包括一套常規(guī)工作的“夾緊輥輪”)被一可方向的電機508驅(qū)動以驅(qū)使拾取頭224出入選定的儲藏柜216，從而達到取出儲藏于其中的商品的目的。在圖示的實施例中，軟管驅(qū)動機構被安裝于運送裝置218當中，但是，在又一個實施例中，電機241和夾緊輥輪或者其它驅(qū)動機構(如鉸接臂)可被沿著軟管220的長度方向安裝以在該長度方向上的其它處進行動作。
這種結構，即，軟管220在與運送裝置218的運動平面相同的X、Y平面內(nèi)運動，簡化了本發(fā)明中的小型軟管定位和驅(qū)動機構的實施例如前所述，因為軟管220從其與吸氣源連接的一端起一直到其另一端的拾取頭224為止用連續(xù)材料形成，所以需要在拾取頭224在商品發(fā)售操作時在X、Y和Z方向適當移動期間提供軟管儲藏和/或回收的裝置。
因此，如圖3所示，將一個內(nèi)壁246平行地放置在櫥柜12的外壁248的旁邊，以在外壁和內(nèi)壁之間形成一個軟管儲藏區(qū)222。軟管儲藏區(qū)222的截面面積稍大于其中形成的軟管環(huán)的截面面積。壁246和壁248在圖中被部分截去，用以顯示一個在軟管220中形成的重力自流回縮環(huán)形拉緊裝置/回收機構250。環(huán)形拉緊裝置250在軟管儲藏區(qū)222內(nèi)的移動受到限制，它在一定程度上被自身具有的一個滑錘252拉動，沿滑錘的邊緣具有凹槽253，用于使滑錘在軟管儲藏區(qū)222內(nèi)保持恒定的中心定位，并且用于在軟管220上提供一個恒定的“形成環(huán)路”的張力。另外，對軟管儲藏區(qū)222內(nèi)帶有凹槽的滑錘252的中心定位可導致軟管220的中心定位，從而防止軟管220在拾取頭224的X、Y和Z重新定位過程期間與軟管儲藏區(qū)222的側壁發(fā)生摩擦。為了防止軟管220打卷，滑錘252的尺寸被設計成略大于軟管220的直徑，并且軟管儲藏區(qū)222的寬度尺寸略大于滑錘252的寬度尺寸?；N252的具體重量是設計選擇的問題，它是根據(jù)各種因素而定的，例如，待被移動的商品的重量，用于在Z方向驅(qū)動軟管的電機的強度，等等。在又一個實施例中，也可以利用一個彈簧將滑錘252與柜櫥12的底部連接起來，從而給環(huán)形拉緊裝置250增加另一個張力。
還應該注意，這種基于重力的回收/軟管儲藏技術既可以滿足運送裝置218在X和Y方向上(左/右和前/后)移動的儲藏要求，也可以滿足拾取頭224在Z方向上移動的要求。當然，這種基于重力的回收/軟管儲藏技術也可在這樣一個實施例中工作得很好，在該實施例中，自動軟管定位機構采用了R，θ、夾剪、鉸接臂或者其他技術。另外，對本發(fā)明來說，圖示的基于重力的回收/軟管儲藏技術并不是必需的，完全可以用一個全部或部分電氣化的驅(qū)動回收技術來代替上述技術。
如圖2和3所示，當一件商品223被拾取頭224沿著其路徑從儲藏柜216移動至斜道210時，它被放置成經(jīng)過安裝在櫥柜12內(nèi)的商品識別(ID)裝置254。對于本發(fā)明并不需要特定類型的商品ID裝置，并且根據(jù)系統(tǒng)的制約，這種裝置可包括，例如條形碼掃描儀或其它光圖像/圖形識別系統(tǒng)，或者甚至可以是非光學系統(tǒng)，諸如射頻標識(RFID)，或安裝在櫥柜12內(nèi)的基于磁的系統(tǒng)，以唯一地識別和確認被發(fā)售的商品就是所選擇的商品。這種商品識別裝置的構成對于本領域的技術人員是公知的技術，因此不需要關于這一方面的進一步說明。
商品ID裝置254安裝在櫥柜12內(nèi)相對固定的位置處，這種安裝使得可以在商品ID裝置254的方向上進行一些受控制的移動，以便幫助確保被運送的商品受到良好的“觀察”，以及被識別的所運送商品的高置信度。提供這種使ID裝置254受控制地移動的一種方式是將其安裝在壓電襯底上，控制板212可以向襯底提供電壓以移動ID裝置254的“觀察”。要說明的是通過使用適當定位的商品ID裝置254，就只需要單個的商品ID裝置254。這對于機器人型售貨機特別有用，因為機器人設備能夠?qū)⑸唐房煽刂频胤胖?、并在需要時重新放置在商品ID裝置254的附近，從而幫助確保商品有可靠的ID。
如上所述的自動化機構的其它實施例都被認為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，后面將會說明的圖示實施例中的氣流傳感器和真空破壞器也可被應用到具有其它類型自動化定位器的銷售設備中，如，旋轉(zhuǎn)型設備(R，θ)、鉸接臂、伸縮管或夾剪系統(tǒng)，等等。
另外，雖然在圖示的實施例中只示出了一個儲藏區(qū)215、軟管220和運送裝置218，但本發(fā)明也可被應用到具有多個儲藏區(qū)和/或自動商品處理機構的類型的配送裝置/商品處理機當中，例如，兩個自動處理機構(豎直或水平放置)，各裝置分別為不同的儲藏區(qū)(例如一個是冷藏區(qū)，另一個為非冷藏區(qū)，或者一個用于豎直放置產(chǎn)品，另一個用于水平放置產(chǎn)品)提供服務。在這種情況下，需要有單獨的軟管、軟管定位機構以及軟管儲藏區(qū)，雖然它們可能共享一個吸氣源(例如，吹風機電機226)、氣流感應器以及真空破壞器。另外，在另一個實施例中也可只使用單個軟管、軟管定位機構以及軟管儲藏區(qū)，其中單個軟管可以為多個商品儲藏區(qū)提供服務。各個自動化商品處理機構可以擁有自己的商品ID設備，或者也可共享一個商品ID設備。
在圖示的實施例中，吹風機電機226提供了一個相對較高的氣流量并且相對低的負氣壓。作為設計的選擇，吹風機電機226可以包括一個真空泵，用于提供足夠程度的負氣壓，但是，由于尺寸及成本的限制，相應地也減少了氣流量。在后一種情況下，空氣軟管220的直徑將比圖2和圖3中所示的直徑小，在本發(fā)明的一些應用中，這一點尤為重要。在拾取軟包裝時，圖示的實施例特別有用，其原因是，在拾取軟包裝的過程中，瞬間或甚至是持續(xù)的漏氣通常也不會導致包裝掉落，與此同時，由于具有能夠拾取不同重量和尺寸的多種形狀的物體的能力，所以它還可提供極大的靈活性。在吹風機電機226含有一個真空泵的情況下，它既可以單獨使用，也可以與一個通過閥門或空氣軟管與吸氣軟管相連的儲藏箱一起使用，用以提供較大的氣流量。另外，也可以聯(lián)合使用一個壓縮機和文氏管設備來產(chǎn)生真空。
圖4的功能方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明多個方面的并在包括如自動售貨機10這種類型的商品售貨機中得到實施的技術的一般操作。如圖4所示，控制系統(tǒng)400包括一個微處理器402及相關的存儲電路404，該系統(tǒng)被構造在控制板212上?？刂葡到y(tǒng)400還可適當包括自動售貨機10的其他部分中的電子部分。存儲電路404中包括ROM和RAM高速緩存，前者用于保存操作程序(公知的嵌入軟件，用于實現(xiàn)自動售貨機10的控制)，后者則用于在系統(tǒng)操作期間臨時保存操作數(shù)據(jù)和其他所需的數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)400響應用戶對支付和選擇系統(tǒng)406(包括圖1中所示的硬幣及紙幣機構28和30以及選擇按鈕40)的操作，以對自動售貨機10的用戶接口和商品處理裝置進行操作，進而配送用戶所需的商品。更具體地說，當用戶利用支付和選擇系統(tǒng)406對其選擇的商品進行正確支付之后，控制系統(tǒng)400將操作X/Y(左/右和前/后)驅(qū)動電機408以使拾取頭224與其中保存有用戶選擇的商品的儲藏柜216對準。然后，控制系統(tǒng)400與一個安裝在運送裝置218之內(nèi)并隨其運動的軟管驅(qū)動電機410(Z向電機)連接，以將軟管220驅(qū)動至所對準的儲藏柜之中的商品的頂部。在拾取頭224與待移走的商品接觸之前的適當時間(在本發(fā)明的一個實施例中，櫥柜12中沒有冷氣，則這個適當?shù)臅r間可以是緊接在拾取頭224進入櫥柜216之前，但如果有冷氣，則希望該時間只在與所需商品接觸之前，其目的是為了最大限度地減少冷氣的散失)，控制系統(tǒng)400激活吹風機電機226，從而為拾取頭224提供上升吸氣力。當位置傳感器412確定出拾取頭224已經(jīng)與所需商品牢固接觸時，控制系統(tǒng)400將促使軟管驅(qū)動電機410反轉(zhuǎn)其方向，以從對準的儲藏柜216中收回軟管，進而將選定商品從儲藏柜216中提取出來。然后，運送裝置218被驅(qū)動至一個與商品輸送斜道210相對準的位置。隨著所需商品233沿著其路徑從儲藏柜216移動至斜道210，它將經(jīng)過商品ID裝置254以用于唯一識別和確認正在出售的商品就是用戶選定的商品。當傳感器412感知到運送裝置218已與輸送斜道210對準之后(在這種情況下，傳感器412可含有一個安裝在櫥柜前壁上的簧片開關，以及一個安裝在運送裝置218的前沿的磁鐵)，控制系統(tǒng)400將關閉吹風機電機226，真空的喪失將導致選定的商品掉入客戶取回區(qū)22。象先前所述的那樣，在商品易碎并且不能掉入取回區(qū)或受到這種沖擊力的情況下，可將軟管220驅(qū)動至輸送斜道210的底部再松脫商品。應該注意，位置傳感器512可以包括連接盒的氣流傳感器229，或者在另一個實施例中，它也可包括一個機械操作的與拾取頭224有關的柱塞型位置傳感器。另外，位置傳感器412也可包括一個安裝在櫥柜前壁上的簧片開關，以及一個安裝在運送裝置218的前沿的磁鐵。
如上所述，對吹風機電機226的激勵進行精確控制的好處特別在于，在櫥柜內(nèi)部制冷的情況下，精確控制可以減少吹風機電機226所提供的制冷空氣量。在優(yōu)選實施例中，微處理器402將在拾取頭224到達所需商品時激勵吹風機電機226，并且實際上是在當其馬上接近所需商品(并不提前)時，因為控制系統(tǒng)400保存了與各個櫥柜216的商品堆的高度有關的最新信息。在操作員對自動售貨機10裝填商品時，此高度被假設處于一個預定水平。在儲藏區(qū)被裝滿之后的第一次提取商品嘗試時，通過使拾取頭224以降低的速度朝向位于櫥柜216頂部的商品，然后對假設的高度與實際高度進行比較，控制系統(tǒng)400就可以確認此假設高度。控制系統(tǒng)400還能夠使拾取頭224以較高的速度接近該儲藏區(qū)內(nèi)的商品，并且只有當馬上就要接近該櫥柜中的“頂部”商品時才會減速。這種技術有助于保證使儲藏的商品不會被損壞。
注意，在另一個實施例中，各個商品的高度可以不是必需的。一種無需知道特定的商品貨堆高度就可以控制吹風機電機226的操作的較為簡單的方法是，在知道先前售貨的貨物高度之前就打開吹風機電機226。保存在該堆之中的商品的特定高度可被預先編入控制系統(tǒng)400的存儲器中，或者也可通過對各個儲藏柜中先前貨物的高度進行比較并計算待被出售的下一個商品的儲藏高度而被獲知。
當機器操作員激活一個“復位”(未示出)開關時，控制系統(tǒng)400將自動缺省地采用上述高度檢測技術，因為它假設操作員可能已經(jīng)改變了產(chǎn)品裝載水平以及各個櫥柜中的產(chǎn)品高度。
對本文中所述的各個實施例來說，可以假設吹風機電機或其它吸氣發(fā)生設備(或者其替代物，如利用閥門工作的真空源)的激勵等價于拾取頭224上的一個快速物品抓取力，即，吸氣力。
控制系統(tǒng)400上連接有一個通信系統(tǒng)414，它用于為遠端提供商品的庫存情況以及自動售貨機的操作信息，并且允許從遠處對自動售貨機的操作進行控制。在這一點上，通信系統(tǒng)414可以包括一個連接裝置，用于通過有線和/或無線收發(fā)機接口與遠程計算機建立通信鏈路。另外，通信系統(tǒng)414可以與處于同一地區(qū)的多個其它具有類似連接裝置的自動售貨機進行通信，并且利用有線接口或無線通信在它們之間進行通信。通信系統(tǒng)414甚至還可以通過LAN(局域網(wǎng))、LAWN(無線局域網(wǎng))或WAN(廣域網(wǎng))來提供與多個位于本地區(qū)的自動售貨機和/或本地服務器/控制器的通信連接。遠程計算機可以包括一個數(shù)據(jù)庫，它能夠接收和/或積累來自一個或多個自動售貨機的操作數(shù)據(jù)，然后，其他人，如送貨司機、機器操作員、機主、產(chǎn)品供應商等，就可以通過利用適當?shù)木幋a來訪問這些數(shù)據(jù)(例如，通過互聯(lián)網(wǎng)，或者通過有線或無線連接)。另外，遠端也可以向自動售貨機給出用于控制其操作的反饋信息(如，授權信息)以允許其進行后續(xù)操作。
在圖示的實施例中，吹風機電機226提供了一個相對較高的氣流量并且相對適度的負氣壓。作為設計的選擇，吹風機電機226可以提供一個更大程度的負氣壓，但是，由于尺寸及成本的限制，它也相應地減少了氣流量。在后一種情況下，空氣軟管220的直徑將比圖2和圖3中所示的直徑小，本發(fā)明的一些應用中，這一點尤為重要。在拾取軟包裝時，圖示的實施例特別有用，其原因是，在拾取軟包裝的過程中，與商品連接處瞬間或甚至是持續(xù)的漏氣通常不會導致包裝掉落，與此同時，由于具有能夠拾取不同重量和尺寸的多種形狀的物體的能力，所以它還可提供極大的靈活性。吹風機電機226的一個備選結構可以配備一個真空泵，它既可以單獨使用，也可以與一個通過閥門或空氣軟管與吸氣軟管相連的儲藏箱一起使用。另外，也可以聯(lián)合使用一個壓縮機和文氏管設備來產(chǎn)生真空。為了使真空泵獲得與常規(guī)吹風機電機226相近的操作性能，就需要一個具有較大尺寸的儲藏箱和/或真空泵。
圖5和圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的原理構成和操作的空氣連接盒229的詳細情況，圖7示出了可用于其操作的連桿的一個實施例。更具體地說，盒229包括一個外殼504，它具有一個與軟管220相連的進氣口506以及一個通過軟管235與吹風機電機226相連的出氣口508。如前面所述的那樣，吹風機電機226產(chǎn)生一個負氣壓(即，吸氣力)，此氣壓經(jīng)端口506和508穿過外殼504用以在拾取頭224上產(chǎn)生吸氣力，從而允許拾取頭224與一需要處理的物品松散地連接。根據(jù)本發(fā)明的一個方面所述，空氣連接盒229的內(nèi)部包括一個氣流傳感器結構600(在圖6中詳細示出)，其外部包括一個真空破壞器機構500。真空破壞器機構500包括一個旋轉(zhuǎn)的擋板機構510，它位于外殼504的頂部。擋板510包括一個泡沫密封件512，它附著在擋板510的下側并與其對齊，從而覆蓋了外殼504中的小孔514(在圖6中更加清楚的示出)。擋板510包括面向上的側面部分，樞軸515穿過其中，而且當一連桿臂516的一端壓下?lián)醢?10的一個翼片部分518時，擋板510將在其周圍向上旋轉(zhuǎn)。當擋板510向上旋轉(zhuǎn)時，孔614被暴露在大氣環(huán)境下，由此導致軟管220中真空(即，吸氣力)的快速喪失。在圖示的實施例中，連桿臂516繞著與位于前門(圖1中的14)中的連桿機構624相接觸的樞軸520轉(zhuǎn)動。圖7中示出了連桿機構724。
從圖6中可以更加清楚地看出，外殼504中包括一個氣流傳感器結構600，它能夠產(chǎn)生一個可隨空氣軟管220內(nèi)部的氣流程度發(fā)生變化的信號。在圖示的實施例中，氣流傳感器結構600包括一個兩部分開關，第一部分包括一個安裝于外殼504頂部的簧片開關602，第二部分包括安裝在擺動臂606的自由端上的磁鐵604，此擺動臂在非常接近開關602時會“觸發(fā)”開關602的操作。擺動臂606響應氣流而在軸608周圍擺動(見箭頭610)，從端口506通過外殼504擺向端口508。在強氣流期間，擺動臂606被保持在基本水平的方向，由此使磁頭604與開關602十分接近，并使簧片開關602處于閉合位置。最好將空氣反射板612和614裝在外殼504內(nèi)，以保證使擺動臂606在氣流變化期間(它可能在商品拾取頭224與待被售出的物品產(chǎn)生足夠良好的接觸之前出現(xiàn))能夠上升足夠的高度以完成簧片開關602的正確操作，在拾取頭224接觸到商品包裝之前，經(jīng)過外殼504的強氣流會使擺動臂606基本水平地擺動，從而使簧片開關602閉合。當拾取頭224接觸到物品之后，物品的表面將阻擋住進入拾取頭224的空氣入口。這將導致外殼504內(nèi)氣流的急劇減小。這種氣流的減小將導致擺動臂606向下擺動，并使簧片開關602開啟，進而向控制系統(tǒng)400送出信號。該信號表示拾取頭224已經(jīng)與物品產(chǎn)生牢固接觸，并且可以開始使軟管(Z)驅(qū)動電機410反轉(zhuǎn)并激活X和Y驅(qū)動電機408，從而將物品從儲藏區(qū)移走并釋放到配送區(qū)?；善_關602所產(chǎn)生的信號也可被控制系統(tǒng)400用于對到達一個精確已知位置(例如，一個“虛擬原位”(virtual home))的運送裝置218進行檢查。一旦運送裝置218到達配送物品的正確位置，其前沿將驅(qū)動圖7中的連桿724，連桿724與快速空氣釋放閥門相連并驅(qū)動其工作。注意，在外殼504中，真空的快速釋放將導致簧片開關602再次提供一個信號(由于物品不再阻擋進入軟管220的氣流)，該信號可用于向控制系統(tǒng)400表示物品已被售出。因此，該信號可被用于關閉吹風機電機226并啟動運送裝置218返回至其“原位”的位置。
注意，簧片開關602可以是常開或常閉類型，在其它的實施例中，反射板612和614可以需要也可以不需要。另外，雖然在圖示的實施例中采用了磁性簧片開關作為氣流傳感器600的開關單元，也可以采用其它類型的傳感器來指示擺動臂606的移動，如，電容性或電感性傳感器/開關結構。另外，也可以設計出其它類型的機械結構以使氣流傳感器的一部分在外殼504內(nèi)移動，例如，由足夠軟的材料制成的擺動臂606可以響應氣流的變化而移動，就像通過轉(zhuǎn)軸與外殼504相連一樣。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，由于控制系統(tǒng)保持跟蹤軟管220和運送裝置218的移動(例如，通過檢測來自位于各個驅(qū)動電機之上的軸編碼器或其他距離測量設備的脈沖)，當運送裝置218到達虛擬原位時由簧片開關602所產(chǎn)生的信號可被用作一個檢查信號，以保證使控制系統(tǒng)400能夠精確地數(shù)出電機驅(qū)動脈沖，并且在需要的情況下，也可以根據(jù)該虛擬原位而對該定位系統(tǒng)進行重新校準。
另外，應該注意，來自簧片開關602的代表擺動臂506已經(jīng)失去與磁頭504接觸的電信號也可被提供給控制系統(tǒng)400，以作為一個用來表示運送裝置218已經(jīng)到達機器10內(nèi)的預定位置(即，其最靠前的位置)的電信號，由此可提高通過控制系統(tǒng)400對運送裝置218的位置控制的精度。
如圖7所示，沿著自動售貨機10的門14的頂部安裝有一個門連桿724。連桿724包括固定在門14上的第一U形支架723，固定在支架723上的第二U形支架725，以及旋轉(zhuǎn)臂部件726，它圍繞軸728轉(zhuǎn)動，軸728被支架725的反面支承。臂726的一端有一個柔性部件730，當運送裝置218把待被出售的商品置于商品取回區(qū)和斜道210的上方時，彈性部件730會與運送裝置218的前沿接觸(如圖1所示)。臂726的對端732包括一個墊片733，它用于和圖5所示連桿516的部分534接觸，該部分突出穿過一個位于支承板202頂部(如圖2所示)的孔(未特別示出)。
注意，軸728上包括一個扭簧(未示出)，它使臂726偏置，從而使端732與連桿516的部分534正常分開。另外，還應該注意，當運送裝置218準備將選定的商品釋放入斜道210時，柔性部件730被用于在運送裝置218的前沿的正向定位中提供一些擴展行程或容限。
在操作中，當運送裝置已將待被出售的商品置于取物區(qū)或斜道210時，其前沿將接觸到臂726的端730，由此使臂726轉(zhuǎn)動并且使另一端732驅(qū)使連桿516的端534前進至樞軸22附近，進而壓下?lián)醢?10的翼片部分518，并使泡沫密封512上升到外殼504內(nèi)的孔614之上并且不再密封?？?14不密封的純效果是使外殼504內(nèi)的氣壓迅速達到均衡，從而造成拾取頭224的吸氣力的迅速喪失，進而導致商品223被迅速釋放入客戶取回斜道210中。
圖示的實施例只是特定實施方案中的一個例子，對其的實質(zhì)性修改和變換也應被認為是可以預見的。例如，在另一個實施例中，連桿516和密封512/擋板510可被合并入一個機構，在該機構中，連桿516圍繞樞軸520旋轉(zhuǎn)將導致連桿516上的密封部分失去對外殼504內(nèi)的小孔的密封。例如，連桿516可被放置成使其前沿沿著外殼504的一側滑動而不是朝其頂部轉(zhuǎn)動。在一個備選實施例中，連桿516沿著外殼504的一側滑動，連桿516的側面可以嚙合和密封在外殼504一側的小孔之上，這樣，它被門連桿724驅(qū)使的轉(zhuǎn)動可以直接使外殼504一側上的小孔失去密封。
另外一種備選實施例也應被考慮，例如，不同種類的連桿機構724。一個這樣的實施例可以包括一水平放置的棒，它含有一個直角端部分以形成一個“曲柄”。運送裝置接觸該棒的一端會使它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，而不是在使用連桿724情況下的轉(zhuǎn)動。棒的另一端部分安裝相應的方式旋轉(zhuǎn)，從而壓下?lián)醢?10的翼片部分518，并使商品被快速釋放。另一個實施例中可以含有一個由螺線管直接驅(qū)動的擋板510，當傳感器檢測到運送裝置到達適當?shù)恼蛭恢脮r，它可被激活。在這些可選擇的實施例中進行增減可以實現(xiàn)特定的優(yōu)點。例如，門連桿724可被沿著自動售貨機櫥柜12的正面部分的頂部安裝，而不是安裝在門14上。但這也許不是一個優(yōu)選的位置，因為它有可能干擾操作員對自動售貨機櫥柜內(nèi)部重新裝填產(chǎn)品的工作。這些及其它修改都被認為是包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
另外，在直到拾取頭已將產(chǎn)品移動到產(chǎn)品配送斜道210的底部之前都不需要快速釋放商品的情況下，需要一種不同于圖7所示的前述連桿也不同于可以感知運送裝置218已經(jīng)與斜道210對齊的接近開關的用來激活快速釋放的裝置。在這個實施例中，快速釋放閥門可以響應運送裝置218的一個附加移動而被激活。例如，可以采用一個經(jīng)過修改的連桿724來代替被運送裝置218的正向移動激活的連桿724，該修改后的連桿需要被運送裝置的水平(左/右)移動來激活。這種運送裝置的水平移動可以在拾取頭到達斜道210底部之后立刻進行。
如上所述，本發(fā)明通過為控制機構提供了用來代表所示軟管的自由端上的吸氣力變化的電信號，從而提供了所有前面所述的優(yōu)點，例如1.激勵一個機構以使其按照比在拾取頭中逐漸釋放吸氣力更快的方式來釋放商品；2.激活釋放閥門而無需單獨的電路；3.提供低成本和高可靠性及容錯性的技術以用來確定產(chǎn)品是否已經(jīng)或仍被夾??；4.為系統(tǒng)控制器提供反饋信息以表明吸氣機構工作正常；5.提供低成本并且可靠的傳感器，它相對地不受設備正常操作期間所出現(xiàn)的典型的電壓波動和氣流變化的干擾。
在含有諸如其上有各種門的臥式冷凍柜(如美國專利5,240,139中所述的冰淇淋售貨機)的冷藏箱類型的商品發(fā)售裝置中，通過與用來產(chǎn)生、感知和/或保持吸氣軟管的夾鉗端上的吸氣力的方法和裝置結合使用，本文中所述的本發(fā)明的許多優(yōu)點將會變得特別有用。
雖然對本發(fā)明的圖示和說明是參考其優(yōu)選實施例進行的，但本領域的技術人員應該明白，在由附帶的權利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，可對本發(fā)明進行各種形式上或具體細節(jié)的修改。事實上，在本文中已經(jīng)提及了許多這樣的修改。本領域的技術人員將會認識到或者利用常規(guī)實驗就能夠掌握多個本發(fā)明特定實施例的等同物。例如，雖然在本發(fā)明的實施例中公開了一種能夠響應氣流變化的擋板，但也可以采用其他的機構，像其他類型的“浮動”裝置，如乒乓球，也是可能的；或者甚至是能夠?qū)嶋H測量氣流的裝置，如氣動渦輪。這些等同物也同樣包含在權利要求的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種商品銷售設備，包括商品儲藏區(qū)；吸氣維持軟管，它含有用于接觸和提取儲藏區(qū)內(nèi)所選定商品的第一端以及與吸氣源耦合連接的第二端；與軟管相連的軟管定位機構，用于可控制地移動軟管的第一端以使其對準保存在儲藏區(qū)內(nèi)的給定商品，并且用于可控制地接觸并提取在儲藏區(qū)內(nèi)的所述商品，然后可控制地移動軟管的第一端以將所述商品運送到配送區(qū)；控制機構，用于控制所述吸氣源以及所述軟管定位機構的操作，和與所述軟管氣動耦合的傳感器，用于向所述控制機構提供代表所述軟管的自由端中的吸氣力發(fā)生的變化的電信號，所述控制系統(tǒng)在軟管的自由端與待被提取的商品產(chǎn)生接觸之前啟動吸氣源，所述傳感器在軟管的自由端與所述商品咬合時檢測吸氣中的變化，所述檢測的吸氣變化被所述控制裝置作為對軟管的自由端與所述商品產(chǎn)生牢固接觸的時間的判斷依據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的商品銷售設備，其特征在于，所述傳感器包括氣流傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的商品銷售設備，其特征在于，所述傳感器處于一個相對氣密的外殼之內(nèi)，所述外殼的第一和第二輸入端之間有一氣動耦合，所述第一輸入端與所述軟管的第一端耦合連接，所述第二輸入端與所述吸氣源相連。
4.根據(jù)權利要求2所述的商品銷售設備，其特征在于，所述氣流傳感器處于一個相對氣密的外殼之內(nèi)，所述外殼的第一和第二輸入端之間有一氣動耦合，所述第一輸入端與所述軟管的第一端耦合連接，所述第二輸入端與所述吸氣源相連。
4.根據(jù)權利要求4所述的商品銷售設備，其特征在于，所述氣流傳感器包括一個安裝于所述外殼的兩部分開關機構，其第一部分位于所述外殼的固定位置上，其第二部分位于所述外殼內(nèi)部，并且與所述第一和第二輸入端之間的氣流路徑氣動耦合，而且被安裝成可響應所述氣流路徑內(nèi)的氣流而移動。
5.根據(jù)權利要求3所述的商品銷售設備，其特征在于，所述外殼還包括一個氣流控制機構，用于允許空氣快速流入所述外殼，以便待處理的商品從軟管的所述第一端快速釋放。
6.根據(jù)權利要求5所述的商品銷售設備，其特征在于，所述氣流控制機構包括一個真空破壞器機構，當所述軟管的所述第一端已經(jīng)將所述商品置于配送區(qū)的位置時，該真空破壞器允許外殼內(nèi)部的氣壓實現(xiàn)快速均衡，以將所述商品釋放入配送區(qū)。
7.根據(jù)權利要求5所述的商品銷售設備，其特征在于，所述氣流控制機構包括位于所述外殼中的開口，以及可釋放的氣密機構，用于基本密封所述外殼內(nèi)的所述開口以使空氣不能從其中通過，并且可被有選擇地操作以釋放所述密封從而允許空氣從其中通過。
8.根據(jù)權利要求5所述的商品銷售設備，其特征在于，所述氣流控制機構包括一個連桿機構，當所述軟管定位機構將所述商品運送到所述配送區(qū)的位置時，該連桿機構的一端與所述軟管定位機構相接觸，所述連桿機構的另一端用于操作所述可釋放的氣密機構。
9.根據(jù)權利要求1所述的商品銷售設備，其特征在于，所述傳感器包括真空傳感器，當軟管的第一端已經(jīng)接觸到商品之后，該真空傳感器被用于測量所述軟管中的真空度。
10.根據(jù)權利要求1所述的商品銷售設備，其特征在于，所述吸氣源包括以下之一吹風機電機的進氣口，真空泵，或者壓縮機與文氏管裝置的組合以用于產(chǎn)生吸氣力。
11.一種用于處理易碎商品的商品銷售設備，包括商品儲藏區(qū)；吸氣維持軟管，它含有用于接觸和提取儲藏區(qū)內(nèi)的選定商品的第一端，以及與吸氣源耦合連接的第二端；與軟管相連的軟管定位機構，用于可控制地移動軟管的第一端以使其與保存在儲藏區(qū)內(nèi)的給定商品對齊，并且用于可控制地在儲藏區(qū)內(nèi)接觸并提取所述商品，并將所述商品運送到配送區(qū)；控制機構，用于控制所述吸氣源以及所述軟管定位機構的激活，以實現(xiàn)將商品從儲藏區(qū)配送出去的操作；其中所述吸氣軟管包括一個收回裝置，用于在因軟管與待取出的商品產(chǎn)生接觸而使軟管中的吸氣力增加時進行收回操作。
12.根據(jù)權利要求11所述的商品銷售設備，其特征在于，所述收回裝置可以包括具有預定長度的膜盒型柔性軟管，該軟管附著在例如吸氣軟管的夾鉗端上，或者在另一個實施例中，所述收回裝置只簡單地包括一個具有可軸向壓縮特征的吸氣軟管本身。
13.根據(jù)以上各段所述的商品銷售設備，其特征在于，所述吸氣源包括以下之一吹風機電機的進氣口；真空泵，或真空泵與一個通過閥門或空氣軟管與空氣軟管相連的儲藏箱的組合，或者壓縮機與文氏管裝置的組合，用于產(chǎn)生真空。
12.一種用于處理易碎商品的商品銷售設備，包括商品儲藏區(qū)；吸氣維持軟管，它含有用于接觸和提取儲藏區(qū)內(nèi)選定商品的第一端以及與吸氣源耦合連接的第二端；與軟管相連的軟管定位機構，用于可控制地移動軟管的第一端以使其與保存在儲藏區(qū)內(nèi)的給定商品對齊，并且用于可控制地接觸并提取在儲藏區(qū)內(nèi)的所述商品，并將所述商品運送到配送區(qū)；控制機構，用于控制所述吸氣源以及所述軟管定位機構的激活，以實現(xiàn)將商品從儲藏區(qū)配送出去的操作；其中所述控制機構在軟管的第一端接近被保存的物品時，使驅(qū)動軟管的第一端向要被取出的商品包裝移動的速度降低。
13.根據(jù)權利要求12所述的商品銷售設備，其特征在于，控制系統(tǒng)400維持與保存在儲藏柜中的各商品堆的高度有關的最新信息。
14.一種用于處理易碎商品的商品銷售設備，包括商品儲藏區(qū)；吸氣維持軟管，它含有用于接觸和提取儲藏區(qū)內(nèi)的選定商品的第一端，以及與吸氣源耦合連接的第二端；與軟管相連的軟管定位機構，用于可控制地移動軟管的第一端以使其與保存在儲藏區(qū)內(nèi)的給定商品對齊，并且用于可控制地接觸并提取在儲藏區(qū)內(nèi)的所述商品，并將所述商品運送到配送區(qū)；控制機構，用于在軟管的第一端接近所需商品時，控制加載到軟管第一端上的吸氣力。
15.根據(jù)權利要求14所述的商品銷售設備，其特征在于，控制機構只有當軟管的第一端即將接近所需商品(并且不提前)時才給軟管的第一端加載吸氣力。
16.根據(jù)權利要求12或14所述的商品銷售設備，其特征在于，所述控制機構包括一個微處理器，它保存了與保存在儲藏柜中的商品堆的高度有關的最新信息。
17.根據(jù)權利要求12或14所述的商品銷售設備，其特征在于，所述控制機構在儲藏區(qū)被重新裝填之后，通過在第一次提取嘗試時以降低的速度移向給定的商品，并對假設高度與實際高度進行比較，從而確認此假設高度。
18.一種商品銷售設備，包括儲藏區(qū)(11)，用于沿至少一個縱軸儲藏商品；商品提取裝置(14)，包括一個含有自由端(28)的空氣軟管(21，23，26)，用于利用所述軟管中由與所述空氣軟管耦合連接的負氣壓源(20)所產(chǎn)生的吸氣力而有選擇地從儲藏空間中提取出商品；與空氣軟管相連的定位機構(12)，響應控制信號而移動所述自由端，以使其與所述縱軸對齊；與所述空氣軟管相連的驅(qū)動機構(190)，用于使所述自由端沿著與儲藏空間內(nèi)的縱軸對齊的方向移動；以及控制裝置，它允許啟動商品出售操作，并且產(chǎn)生加載到所述定位機構和所述驅(qū)動機構上的控制信號，以促使商品提取裝置產(chǎn)生受控制的移動，從而使商品被所述軟管的自由端從儲藏空間中提取出來，并被移動至用于配送所述商品的位置；所述控制裝置包括一個傳感器，用于提供代表所述軟管的自由端中的吸氣力發(fā)生的變化的電信號，所述控制系統(tǒng)在軟管的自由端與要被提取的商品產(chǎn)生接觸之前打開吸氣源，所述傳感器在軟管的自由端與所述商品咬合時檢測吸氣的變化，所述檢測的吸氣變化被所述控制裝置作為對軟管自由端與所述商品產(chǎn)生牢固接觸的時間的判斷依據(jù)。
19.根據(jù)權利要求42所述的商品銷售設備，其特征在于，所述控制裝置響應由所述傳感器提供給所述控制裝置的代表吸氣變化的信號，將控制信號加載給所述驅(qū)動機構，以使所述軟管的自由端停止移動然后再反向移動，從而將接觸到的商品從儲藏空間內(nèi)提取出來。
20.根據(jù)權利要求42所述的商品銷售設備，其特征在于，所述控制裝置在所述軟管的提升端進入所述儲藏空間之前打開所述負氣壓源。
21.根據(jù)權利要求42所述的商品銷售設備，其特征在于，所述控制系統(tǒng)在所述提升頭與商品產(chǎn)生接觸之前對其移動進入所述儲藏空間的距離進行監(jiān)視，并利用此信息來控制啟動所述負氣壓源，以用于后續(xù)的商品出售操作，這樣，在所述的后續(xù)商品配送操作期間，所述負氣壓源在與待被出售的商品十分接近時才被啟動。
全文摘要
一種在諸如自動售貨機(10)中的商品銷售設備，包括一個可控制定位的吸氣軟管配送器(220)，它用于從儲藏區(qū)(215)中提取出商品(233)。在一個實施例中，含有一個輸出端(508)的傳感器(600)對空氣軟管(220)內(nèi)部的局部氣壓的變化作出響應，這樣，與吸氣軟管(224)耦合連接的氣流傳感器(600)就能夠開始工作以感知到吸氣軟管(224)與待被出售的商品(223)接觸的時間。只要給吸氣軟管(224)的夾鉗端提供抽氣，軟管就會與待被取出的商品(233)保持接觸，當吸氣軟管(224)的夾鉗端與商品(223)接觸時，軟管(224)內(nèi)部的氣流將發(fā)生急劇變化。
文檔編號G07F11/16GK1444537SQ01810082
公開日2003年9月24日 申請日期2001年5月23日 優(yōu)先權日2000年5月23日
發(fā)明者芒羅·切爾諾馬斯 申請人:芒羅·切爾諾馬斯