專利名稱：商品處理設(shè)備中的商品接觸檢測(cè)方法及裝置的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及商品處理設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作中的改進(jìn)，它在使用吸氣式商品處理機(jī)構(gòu)的商品處理設(shè)備環(huán)境中尤為有用。
2.現(xiàn)有技術(shù)大部分現(xiàn)有的商品處理機(jī)構(gòu)，尤其是本發(fā)明中所涉及到的在商品自動(dòng)售貨機(jī)的銷售點(diǎn)終端系統(tǒng)(POS)環(huán)境中的商品處理機(jī)構(gòu)，都依靠多個(gè)電機(jī)、開(kāi)關(guān)和線圈來(lái)移動(dòng)處理機(jī)構(gòu)的各個(gè)部分并對(duì)商品自身(例如經(jīng)過(guò)包裝的產(chǎn)品)進(jìn)行處理。大部分這種機(jī)器對(duì)于每一行、每一列或者每一類商品或包裝都需要一個(gè)專用的電機(jī)、開(kāi)關(guān)和/或線圈以進(jìn)行處理和配送。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那樣，這類機(jī)器通常具有很多缺點(diǎn)，例如，其可靠性會(huì)因機(jī)械故障而變得較差。
美國(guó)專利5,240,139對(duì)商品處理設(shè)備做出了一個(gè)重大改進(jìn)。該文中描述了一種負(fù)壓升降機(jī)(即，商品拾取或處理機(jī)構(gòu))的用途，它從位于自動(dòng)售貨機(jī)制冷區(qū)之中的商品儲(chǔ)藏柜的頂部開(kāi)口進(jìn)入，并且利用吸氣機(jī)制(即，通過(guò)局部真空而產(chǎn)生的降低的或者被稱為“負(fù)的”氣壓)以實(shí)現(xiàn)與要取出的商品之間的牢固接觸。雖然自動(dòng)操作的升降機(jī)尤其是吸氣式升降機(jī)構(gòu)在其中通常沒(méi)有空間限制的工業(yè)裝配中得到了普遍應(yīng)用，但它們?cè)谥T如商品自動(dòng)售貨機(jī)之類的空間限制嚴(yán)格的裝置中的應(yīng)用卻并未得到廣泛認(rèn)可。由于采用吸氣技術(shù)來(lái)抓取和移動(dòng)選定商品的自動(dòng)售貨機(jī)具有較大的可靠性和靈活性，因而人們期望開(kāi)發(fā)出新的技術(shù)和方法來(lái)操作和控制這類機(jī)器以及其他更加普遍使用的商品處理機(jī)構(gòu)。
在前述的美國(guó)專利5,240,139中通過(guò)安裝于負(fù)壓提升裝置的商品拾取端上的機(jī)械或電動(dòng)機(jī)械的接近開(kāi)關(guān)而提供了商品接觸檢測(cè)。
人們期望避免在升降機(jī)的商品拾取端上使用接近開(kāi)關(guān)類型的傳感器，其原因主要在于，它需要提供與開(kāi)關(guān)有關(guān)的拾取端通電導(dǎo)線和信號(hào)承載導(dǎo)線。這些導(dǎo)線不僅會(huì)妨礙拾取頭的自由運(yùn)動(dòng)，而且還會(huì)因其潛在的損壞而帶來(lái)可靠性問(wèn)題。
另外，在含有吸氣式商品處理裝置的自動(dòng)售貨機(jī)中還需要有一個(gè)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(jī)組織的商品的裝置”(APPARATUS FOR RETRIEVINGRANDOMLY ORGANIZED ARTICLES)的美國(guó)專利5,957,326中公開(kāi)了一種銷售設(shè)備，該裝置包括一個(gè)吸氣式商品處理裝置以及一個(gè)真空破壞器。當(dāng)吸氣加載到吸盤上時(shí)，一個(gè)其上安裝有多個(gè)吸盤(用于幫助確保從儲(chǔ)藏柜中取出多個(gè)隨機(jī)組織的商品之一)的拾取頭被降入儲(chǔ)藏柜。在經(jīng)過(guò)預(yù)定量的時(shí)間之后，機(jī)器控制器促使拾取頭開(kāi)始從儲(chǔ)藏柜中收回。在拾取頭被收回的同時(shí)，一個(gè)與各個(gè)吸盤耦合連接的真空傳感組件確定出是否有一個(gè)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(rèn)為有商品接觸)。如果有一個(gè)以上的吸盤吸附了商品，則機(jī)器控制器將使全部而不是一個(gè)吸盤的真空狀態(tài)釋放。
在名為“自動(dòng)售貨機(jī)”(“VENDING MACHINE”)的PCT專利申請(qǐng)公開(kāi)WO 99/12132中公開(kāi)了一種自動(dòng)售貨機(jī)，它含有一個(gè)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(dòng)機(jī)械操作的接近開(kāi)關(guān)以用于當(dāng)夾鉗與產(chǎn)品產(chǎn)生接觸時(shí)打開(kāi)真空源，又使用了一個(gè)位置傳感器以用于在夾鉗頭到達(dá)表示商品到達(dá)配送區(qū)的預(yù)定位置時(shí)通知機(jī)器控制器激活真空破壞器。
發(fā)明目的本發(fā)明的一個(gè)目的是為商品處理機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、操作和控制提供一種新的技術(shù)和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為具有采用計(jì)算機(jī)控制機(jī)電技術(shù)的類型的商品處理機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、操作和控制提供新的技術(shù)和方法，并且在圖示的實(shí)施例中提供一種自動(dòng)定位的吸入式夾鉗，以用于夾起一個(gè)選定的商品并將其從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方，例如，從儲(chǔ)藏區(qū)移動(dòng)至配送區(qū)。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是為這樣一些機(jī)構(gòu)提供新的技術(shù)和方法，這些機(jī)構(gòu)能夠提高商品處理的速度和精度，同時(shí)還能以謹(jǐn)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(guò)一種諸如自動(dòng)售貨機(jī)的商品出售裝置的實(shí)施例而得以實(shí)現(xiàn)的，該裝置包括一個(gè)可受控定位的軟管式配送器，用于從儲(chǔ)藏區(qū)中取出商品。在一個(gè)實(shí)施例中，吸氣式軟管上耦合連接有一個(gè)諸如氣流傳感器的傳感器，其輸出信號(hào)響應(yīng)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(shí)間。當(dāng)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(shí)，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(dāng)吸氣軟管的夾鉗端不再與商品有實(shí)質(zhì)接觸時(shí)，因?yàn)榇藭r(shí)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(huì)再次提供一個(gè)指示信號(hào)。由氣流傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)可以取代現(xiàn)有的機(jī)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(lái)啟動(dòng)從儲(chǔ)藏區(qū)內(nèi)移走商品的指示。
當(dāng)售貨機(jī)的控制機(jī)構(gòu)確定是正常操作時(shí)，氣流信號(hào)的出現(xiàn)時(shí)間可被控制機(jī)構(gòu)用來(lái)確認(rèn)商品已被正確地移動(dòng)，例如，從儲(chǔ)藏區(qū)移動(dòng)至配送區(qū)，但是，如果控制機(jī)構(gòu)確定出感知到的氣流信號(hào)是過(guò)早的(來(lái)自氣流傳感器的信號(hào)在軟管定位器將軟管移動(dòng)至一預(yù)定配送區(qū)之前出現(xiàn))，則它的出現(xiàn)代表了錯(cuò)誤或失敗的配送/售貨操作。因此，控制機(jī)構(gòu)可以隨即采取適當(dāng)?shù)拇胧?，例如，重新嘗試配送操作。
當(dāng)氣流信號(hào)代表正確操作時(shí)，控制機(jī)構(gòu)也可以利用此氣流信號(hào)對(duì)軟管定位器的控制進(jìn)行檢查和校準(zhǔn)(如果需要)。
在這里所述的一個(gè)實(shí)施例中，氣流傳感器被與一個(gè)氣流控制機(jī)構(gòu)(即，真空或吸氣釋放機(jī)構(gòu)，即，破壞器)聯(lián)合使用，用以推動(dòng)受處理商品的“快速釋放”。從這點(diǎn)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(shí)施例那樣，它也可被包含在一個(gè)其中含有真空釋放/破壞器機(jī)構(gòu)的外殼當(dāng)中。另外，商品處理機(jī)構(gòu)可以利用一個(gè)機(jī)械或電動(dòng)機(jī)械連桿以響應(yīng)機(jī)械接觸而激活破壞器，由此在當(dāng)商品處理機(jī)構(gòu)釋放選定商品的時(shí)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(jī)構(gòu)與機(jī)械或電動(dòng)機(jī)械連桿的接觸是發(fā)生在一個(gè)已知的位置上，該已知位置可以代表一個(gè)“虛擬原位”，因此，如上所述，控制機(jī)構(gòu)可以利用到達(dá)此“虛擬原位”的位置來(lái)檢查商品處理機(jī)構(gòu)的定位控制的精度，如果需要的話，還可用其進(jìn)行校準(zhǔn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以利用等價(jià)的電動(dòng)機(jī)械或其它電子設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)商品處理機(jī)構(gòu)的位置感應(yīng)以及破壞器的激活，例如磁操作位置開(kāi)關(guān)或者線圈。
雖然在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中使用了氣流傳感器，作為另一個(gè)實(shí)施例，也可用一個(gè)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(lái)檢測(cè)軟管內(nèi)部的局部氣壓變化。但是，本實(shí)施例中使用氣流傳感器的一些優(yōu)點(diǎn)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(dòng)。與需要更精確的測(cè)量裝置來(lái)對(duì)處于預(yù)定水平的真空進(jìn)行確定相比，氣流傳感器可以更加簡(jiǎn)單地確定出軟管中氣流的相對(duì)少量的變化。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明原理來(lái)構(gòu)成和操作的售貨機(jī)的正視立體圖；圖2和圖3是圖1所示的售貨機(jī)的正視立體圖，其中前門是打開(kāi)的，以便說(shuō)明其中主要的機(jī)械和電氣部件；圖4是說(shuō)明圖1所示售貨機(jī)的主要機(jī)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(gòu)成和操作的其上安裝有操作連桿機(jī)構(gòu)的真空連接盒和門的詳細(xì)情況。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明圖1以諸如銷售點(diǎn)(POS)自動(dòng)售貨機(jī)之類的商品出售機(jī)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(shuō)明全文當(dāng)中參考了本發(fā)明在自動(dòng)售貨機(jī)環(huán)境中的實(shí)施，術(shù)語(yǔ)“自動(dòng)售貨機(jī)”和事實(shí)上本發(fā)明的環(huán)境應(yīng)包括更為通用的商品處理、取回和/或分配設(shè)備，以及POS設(shè)備。這種設(shè)備如果實(shí)現(xiàn)為便攜式裝置，可以包括并且大約是傳統(tǒng)的售貨機(jī)或大至由牽引機(jī)拖動(dòng)的拖車，而如果實(shí)現(xiàn)為非便攜式裝置，則可以包括并實(shí)現(xiàn)為自動(dòng)售貨間或位于永久性結(jié)構(gòu)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(shù)語(yǔ)“商品”或“產(chǎn)品”至少包括在這里所說(shuō)明的發(fā)明的一些實(shí)施例，不僅指貨物，而且還包括永久或臨時(shí)形式的服務(wù)和/或信息。
圖1顯示了售貨機(jī)10的立體圖，包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成和操作的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。售貨機(jī)10包括主櫥柜12和安裝在樞軸16上用于進(jìn)入售貨機(jī)內(nèi)部進(jìn)行服務(wù)(用商品裝滿售貨機(jī)、進(jìn)行維護(hù)，等等)的前門14。注意，在另一售貨機(jī)的實(shí)施例中，服務(wù)門或端口可以設(shè)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(guān)閉位置，與主櫥柜12形成了封閉體，其中容納了售貨機(jī)10的各種部分，下面將更詳細(xì)地說(shuō)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(duì)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(biāo)識(shí)圖形，并且還可以包括描繪可以通過(guò)售貨10銷售的個(gè)別商品的圖形，以及商品的價(jià)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(chǔ)藏的商品可以發(fā)放給售貨機(jī)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(duì)機(jī)器10的用戶顯示各種信息項(xiàng)，諸如對(duì)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(jī)入口26將紙幣收進(jìn)常規(guī)的收款機(jī)構(gòu)(安裝在機(jī)器10內(nèi)以便使其用戶接口部分通過(guò)平坦部分20中對(duì)齊的開(kāi)口伸出)，以購(gòu)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(jī)器10內(nèi)以使其用戶接口部分通過(guò)平坦部分20中對(duì)齊的開(kāi)口伸出)，以購(gòu)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(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)硬幣兌換機(jī)構(gòu)的硬幣返回部分，硬幣返回部分在該驅(qū)動(dòng)下將當(dāng)前用戶塞入的硬幣返回給硬幣返回坑32內(nèi)。硬幣兌換機(jī)構(gòu)的硬幣返回部分還在響應(yīng)于商品的購(gòu)買、或是為紙幣或大面額的硬幣找零時(shí)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(jī)構(gòu)(也安裝在機(jī)器10內(nèi)以便使其用戶接口部分通過(guò)平坦部分20中對(duì)齊的開(kāi)口伸出)中的塑料信用卡/借記卡，以允許用戶通過(guò)信用卡/借記卡購(gòu)物。門鎖機(jī)構(gòu)36使前門14被鎖緊，從而沒(méi)有鑰匙就無(wú)法將其開(kāi)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(jī)器可以出售的各種商品，以及它們相關(guān)的價(jià)格和唯一的選擇號(hào)。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(yīng)價(jià)格。常規(guī)的鍵盤按鈕機(jī)構(gòu)38被提供以使用戶從售貨機(jī)中選擇想要的商品。另外，按鈕機(jī)構(gòu)40可以包括用于每個(gè)商品選擇的獨(dú)立的按鈕，以及相關(guān)的價(jià)格顯示；另外，甚至可以用用戶操作的觸摸屏來(lái)代替按鈕機(jī)構(gòu)40和顯示器24。盡管圖1中未示出，機(jī)器10還包括常規(guī)的電信部件，可以用于對(duì)信用卡購(gòu)物進(jìn)行鑒權(quán)，以及其它與機(jī)器控制有關(guān)的用途和向遠(yuǎn)方的位置報(bào)告機(jī)器10的存貨和操作狀態(tài)，后面將對(duì)此更充分地說(shuō)明。盡管售貨機(jī)10顯示為包括上述的用戶接口部件，在本發(fā)明較小的實(shí)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(dòng)售貨機(jī)實(shí)際上可以通過(guò)遠(yuǎn)程來(lái)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(jī)的正面立體圖，其前門是打開(kāi)的，以便說(shuō)明其中的主要機(jī)械和電氣部件。圖3是售貨機(jī)10的商品處理機(jī)構(gòu)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(jī)10的某些部分被去掉了，以便于更好地說(shuō)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(gè)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(shuō)，在面板202上安裝有鉸接安裝的支架204，并與門14上的開(kāi)口對(duì)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(jī)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(lái)接觸。為了從背面照亮面板18，在位于保護(hù)罩206后面的前門14的內(nèi)部安裝有兩個(gè)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(gè)用于熒光燈的壓艙物(ballast)208和一個(gè)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(shù)之處在于它特別的高，并且因此用作鎖緊措施，以防止通過(guò)從機(jī)器外將臂狀物或其它的抓取機(jī)構(gòu)插入到客戶取回區(qū)22中而未經(jīng)授權(quán)地進(jìn)入機(jī)器中。在典型的現(xiàn)有技術(shù)的售貨機(jī)中，在斜道210的頂部通常會(huì)看到擺動(dòng)式安全門，它在客戶推動(dòng)入口處的擺動(dòng)門到產(chǎn)品取回區(qū)8時(shí)擺至防止破壞的位置。在售貨機(jī)10的又一個(gè)實(shí)施例中，這種安全門可與產(chǎn)品輸送斜道210結(jié)合使用，特別是如果斜道210不如圖2所示的那樣高時(shí)并且如果產(chǎn)品取回區(qū)8更高地位于機(jī)器10上時(shí)。在鉸接安裝支架204后面安裝有常規(guī)的收款機(jī)構(gòu)，用于使插入收款機(jī)入口28的紙幣被拖入售貨機(jī)10中；常規(guī)的硬幣找零機(jī)，用于向硬幣返回口34提供硬幣；以及常規(guī)的驗(yàn)鈔機(jī)，用于確認(rèn)紙幣正確地塞入收款機(jī)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(jī)、上述用戶接口以及其它在售貨機(jī)10內(nèi)的裝置電連接。盡管在本說(shuō)明中是參考控制板212的規(guī)定功能的操作來(lái)進(jìn)行的，應(yīng)當(dāng)理解這些功能是由微處理器和形成在控制板212上的相關(guān)電路來(lái)控制的。電源214安裝在面板202上并向售貨機(jī)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(chǔ)藏區(qū)215。在所示的實(shí)施例中，在櫥柜12的內(nèi)部底面217上排列了多個(gè)垂直對(duì)齊的商品儲(chǔ)藏柜216，用于儲(chǔ)存由機(jī)器10出售的商品223。在本發(fā)明的制冷環(huán)境中儲(chǔ)藏柜可被排列在制冷系統(tǒng)上方放置的架子上。
頂部開(kāi)放的容器219的尺寸可以設(shè)計(jì)為在其中貯存多個(gè)商品儲(chǔ)藏柜216，并用于例如使得易于同時(shí)將多個(gè)儲(chǔ)藏柜216處理(即取出、安放和運(yùn)送)入/出商品儲(chǔ)藏區(qū)域215。容器219還便于快速和精確地將多個(gè)商品儲(chǔ)藏柜放入商品處理設(shè)備的儲(chǔ)藏區(qū)域中。一運(yùn)送器218(可以更一般地稱之為X-Y或平面定位機(jī)構(gòu))與櫥柜12的內(nèi)部頂側(cè)連接，并適合于能由機(jī)器10的控制板部分212可控制地放置到多個(gè)商品儲(chǔ)藏柜216中選擇的一個(gè)的開(kāi)放頂端上的中心位置(以便與該開(kāi)放頂端對(duì)齊)。
盡管顯示了商品儲(chǔ)藏柜216的垂直對(duì)齊，不垂直的即傾斜的或甚至是水平的對(duì)齊也是可以的。此外，盡管商品儲(chǔ)藏柜216顯示為在大氣環(huán)境下，儲(chǔ)藏柜216實(shí)際上可以放置在位于儲(chǔ)藏區(qū)217底部的冷藏裝置中，如在前面提及的美國(guó)專利5,240,139所示和描述的那樣，或者整個(gè)儲(chǔ)藏區(qū)都可處于一個(gè)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(chǔ)藏區(qū)222退出之前的點(diǎn)起通過(guò)正交放置的輥?zhàn)?13(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(méi)有重量的柔性頭)的組合體。軟管220的一端與負(fù)壓即吸氣源連接，吸氣源在優(yōu)選實(shí)施例中包括一吹風(fēng)機(jī)電機(jī)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(diǎn)之間連接軟管，該軟管進(jìn)行動(dòng)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(fēng)機(jī)電機(jī)226向空氣連接盒229的一個(gè)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(gè)端口連接。
在圖示的實(shí)施例中，位于軟管儲(chǔ)藏區(qū)222頂部的空氣連接盒229包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的原理來(lái)構(gòu)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(jī)控制器上的表示通過(guò)氣流軟管220的氣流信號(hào)。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(yùn)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(jìn)行，在希望避免商品受到由于堵塞或跌落而導(dǎo)致的外力時(shí)，商品拾取頭可以一直行進(jìn)到發(fā)貨斜道210的底部再利用或者不用快速釋放閥門來(lái)釋放商品。如將要參考圖5和圖6進(jìn)行的更加詳細(xì)的說(shuō)明那樣，在一個(gè)實(shí)施例中，氣流傳感器的布局結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)兩部分開(kāi)關(guān)，第一部分包括一個(gè)安裝于盒229頂部的簧片開(kāi)關(guān)，第二部分包括安裝在內(nèi)部裝有擺動(dòng)臂的盒229的自由端的磁鐵。因?yàn)閿[動(dòng)臂由于氣流的變化在盒229內(nèi)擺動(dòng)，該開(kāi)關(guān)被“觸發(fā)”，從而指示氣流的變化。該氣流信號(hào)的使用將在下面更詳細(xì)地說(shuō)明。在一個(gè)備選實(shí)施例中，氣流閥門和快速釋放的功能都可被并入到吹風(fēng)機(jī)電機(jī)的外殼內(nèi)。利用這種結(jié)構(gòu)，軟管220將在拾取頭到吹風(fēng)機(jī)電機(jī)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(yùn)送裝置218與選定的一個(gè)儲(chǔ)藏柜216的對(duì)齊是在前/后(Y)方向上利用一個(gè)安裝在“L”形的前/后梁230上的前/后線性滑動(dòng)器228(在剖視圖中顯示)而被完成的，從而使運(yùn)送裝置218能夠被可控制地沿著前/后梁利用滑動(dòng)器228定位。梁230的底邊部分包括一架子部分232，運(yùn)送裝置218包括一可反向的電機(jī)233，它驅(qū)動(dòng)與架子部分232嚙合的齒輪(未示出)。從控制板212向電機(jī)233施加的向前和向后的電機(jī)控制信號(hào)使運(yùn)送裝置218在前/后方向上驅(qū)動(dòng)。運(yùn)送裝置218的左/右(X)方向的對(duì)齊是以類似的方式進(jìn)行的，采用了左/右線性滑動(dòng)器234，它將前/后梁230的上側(cè)與間隔開(kāi)的左/右梁236a和236b的下側(cè)可滑動(dòng)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?jī)?nèi)側(cè)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(jī)243所驅(qū)動(dòng)的齒輪240嚙合。從控制板212向電機(jī)243施加的向前和向后的電機(jī)控制信號(hào)使齒輪240轉(zhuǎn)動(dòng)并且梁230有相應(yīng)的移動(dòng)，從而運(yùn)送裝置218在左/右(X)方向上移動(dòng)。在一個(gè)備選實(shí)施例中，含有梁236a和236b的定位機(jī)構(gòu)部分可以用一個(gè)帶有對(duì)向凸沿的支承支架具體實(shí)現(xiàn)，并且線性滑動(dòng)裝置234中的每個(gè)都可含有一個(gè)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(gè)正交側(cè)嚙合。
運(yùn)送裝置218包括一個(gè)輥輪結(jié)構(gòu)(并未具體示出，但它可以含有三個(gè)輥輪，它們被正交放置于軟管220進(jìn)入運(yùn)送裝置218之處)，它用于將軟管220的移動(dòng)從基本水平的方向沿著機(jī)器10內(nèi)部的頂部(即，在X，Y方向中)重新定向?yàn)榕c其相垂直的方向(即，在Z方向中)。這樣，運(yùn)送裝置218的移動(dòng)將促使軟管220的自由端產(chǎn)生移動(dòng)，從而使其與選定的一個(gè)儲(chǔ)藏柜216軸向?qū)R。之后，一個(gè)軟管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(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(jī)508驅(qū)動(dòng)以驅(qū)使拾取頭224出入選定的儲(chǔ)藏柜216，從而達(dá)到取出儲(chǔ)藏于其中的商品的目的。在圖示的實(shí)施例中，軟管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被安裝于運(yùn)送裝置218當(dāng)中，但是，在又一個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)241和夾緊輥輪或者其它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如鉸接臂)可被沿著軟管220的長(zhǎng)度方向安裝以在該長(zhǎng)度方向上的其它處進(jìn)行動(dòng)作。
這種結(jié)構(gòu)，即，軟管220在與運(yùn)送裝置218的運(yùn)動(dòng)平面相同的X、Y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化了本發(fā)明中的小型軟管定位和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施例如前所述，因?yàn)檐浌?20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(shí)在X、Y和Z方向適當(dāng)移動(dòng)期間提供軟管儲(chǔ)藏和/或回收的裝置。
因此，如圖3所示，將一個(gè)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(gè)軟管儲(chǔ)藏區(qū)222。軟管儲(chǔ)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(gè)在軟管220中形成的重力自流回縮環(huán)形拉緊裝置/回收機(jī)構(gòu)250。環(huán)形拉緊裝置250在軟管儲(chǔ)藏區(qū)222內(nèi)的移動(dòng)受到限制，它在一定程度上被自身具有的一個(gè)滑錘252拉動(dòng)，沿滑錘的邊緣具有凹槽253，用于使滑錘在軟管儲(chǔ)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(gè)恒定的“形成環(huán)路”的張力。另外，對(duì)軟管儲(chǔ)藏區(qū)222內(nèi)帶有凹槽的滑錘252的中心定位可導(dǎo)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(guò)程期間與軟管儲(chǔ)藏區(qū)222的側(cè)壁發(fā)生摩擦。為了防止軟管220打卷，滑錘252的尺寸被設(shè)計(jì)成略大于軟管220的直徑，并且軟管儲(chǔ)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(shè)計(jì)選擇的問(wèn)題，它是根據(jù)各種因素而定的，例如，待被移動(dòng)的商品的重量，用于在Z方向驅(qū)動(dòng)軟管的電機(jī)的強(qiáng)度，等等。在又一個(gè)實(shí)施例中，也可以利用一個(gè)彈簧將滑錘252與柜櫥12的底部連接起來(lái)，從而給環(huán)形拉緊裝置250增加另一個(gè)張力。
還應(yīng)該注意，這種基于重力的回收/軟管儲(chǔ)藏技術(shù)既可以滿足運(yùn)送裝置218在X和Y方向上(左/右和前/后)移動(dòng)的儲(chǔ)藏要求，也可以滿足拾取頭224在Z方向上移動(dòng)的要求。當(dāng)然，這種基于重力的回收/軟管儲(chǔ)藏技術(shù)也可在這樣一個(gè)實(shí)施例中工作得很好，在該實(shí)施例中，自動(dòng)軟管定位機(jī)構(gòu)采用了R，θ、夾剪、鉸接臂或者其他技術(shù)。另外，對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)，圖示的基于重力的回收/軟管儲(chǔ)藏技術(shù)并不是必需的，完全可以用一個(gè)全部或部分電氣化的驅(qū)動(dòng)回收技術(shù)來(lái)代替上述技術(shù)。
如圖2和3所示，當(dāng)一件商品223被拾取頭224沿著其路徑從儲(chǔ)藏柜216移動(dòng)至斜道210時(shí)，它被放置成經(jīng)過(guò)安裝在櫥柜12內(nèi)的商品識(shí)別(ID)裝置254。對(duì)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(shí)別系統(tǒng)，或者甚至可以是非光學(xué)系統(tǒng)，諸如射頻標(biāo)識(shí)(RFID)，或安裝在櫥柜12內(nèi)的基于磁的系統(tǒng)，以唯一地識(shí)別和確認(rèn)被發(fā)售的商品就是所選擇的商品。這種商品識(shí)別裝置的構(gòu)成對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的技術(shù)，因此不需要關(guān)于這一方面的進(jìn)一步說(shuō)明。
商品ID裝置254安裝在櫥柜12內(nèi)相對(duì)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(jìn)行一些受控制的移動(dòng)，以便幫助確保被運(yùn)送的商品受到良好的“觀察”，以及被識(shí)別的所運(yùn)送商品的高置信度。提供這種使ID裝置254受控制地移動(dòng)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(dòng)ID裝置254的“觀察”。要說(shuō)明的是通過(guò)使用適當(dāng)定位的商品ID裝置254，就只需要單個(gè)的商品ID裝置254。這對(duì)于機(jī)器人型售貨機(jī)特別有用，因?yàn)闄C(jī)器人設(shè)備能夠?qū)⑸唐房煽刂频胤胖?、并在需要時(shí)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(dòng)化機(jī)構(gòu)的其它實(shí)施例都被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，后面將會(huì)說(shuō)明的圖示實(shí)施例中的氣流傳感器和真空破壞器也可被應(yīng)用到具有其它類型自動(dòng)化定位器的銷售設(shè)備中，如，旋轉(zhuǎn)型設(shè)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(shí)施例中只示出了一個(gè)儲(chǔ)藏區(qū)215、軟管220和運(yùn)送裝置218，但本發(fā)明也可被應(yīng)用到具有多個(gè)儲(chǔ)藏區(qū)和/或自動(dòng)商品處理機(jī)構(gòu)的類型的配送裝置/商品處理機(jī)當(dāng)中，例如，兩個(gè)自動(dòng)處理機(jī)構(gòu)(豎直或水平放置)，各裝置分別為不同的儲(chǔ)藏區(qū)(例如一個(gè)是冷藏區(qū)，另一個(gè)為非冷藏區(qū)，或者一個(gè)用于豎直放置產(chǎn)品，另一個(gè)用于水平放置產(chǎn)品)提供服務(wù)。在這種情況下，需要有單獨(dú)的軟管、軟管定位機(jī)構(gòu)以及軟管儲(chǔ)藏區(qū)，雖然它們可能共享一個(gè)吸氣源(例如，吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226)、氣流感應(yīng)器以及真空破壞器。另外，在另一個(gè)實(shí)施例中也可只使用單個(gè)軟管、軟管定位機(jī)構(gòu)以及軟管儲(chǔ)藏區(qū)，其中單個(gè)軟管可以為多個(gè)商品儲(chǔ)藏區(qū)提供服務(wù)。各個(gè)自動(dòng)化商品處理機(jī)構(gòu)可以擁有自己的商品ID設(shè)備，或者也可共享一個(gè)商品ID設(shè)備。
在圖示的實(shí)施例中，吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226提供了一個(gè)相對(duì)較高的氣流量并且相對(duì)低的負(fù)氣壓。作為設(shè)計(jì)的選擇，吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226可以包括一個(gè)真空泵，用于提供足夠程度的負(fù)氣壓，但是，由于尺寸及成本的限制，相應(yīng)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(yīng)用中，這一點(diǎn)尤為重要。在拾取軟包裝時(shí)，圖示的實(shí)施例特別有用，其原因是，在拾取軟包裝的過(guò)程中，瞬間或甚至是持續(xù)的漏氣通常也不會(huì)導(dǎo)致包裝掉落，與此同時(shí)，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(fēng)機(jī)電機(jī)226含有一個(gè)真空泵的情況下，它既可以單獨(dú)使用，也可以與一個(gè)通過(guò)閥門或空氣軟管與吸氣軟管相連的儲(chǔ)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(gè)壓縮機(jī)和文氏管設(shè)備來(lái)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(gè)方面的并在包括如自動(dòng)售貨機(jī)10這種類型的商品售貨機(jī)中得到實(shí)施的技術(shù)的一般操作。如圖4所示，控制系統(tǒng)400包括一個(gè)微處理器402及相關(guān)的存儲(chǔ)電路404，該系統(tǒng)被構(gòu)造在控制板212上?？刂葡到y(tǒng)400還可適當(dāng)包括自動(dòng)售貨機(jī)10的其他部分中的電子部分。存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)10的控制)，后者則用于在系統(tǒng)操作期間臨時(shí)保存操作數(shù)據(jù)和其他所需的數(shù)據(jù)。控制系統(tǒng)400響應(yīng)用戶對(duì)支付和選擇系統(tǒng)406(包括圖1中所示的硬幣及紙幣機(jī)構(gòu)28和30以及選擇按鈕40)的操作，以對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)10的用戶接口和商品處理裝置進(jìn)行操作，進(jìn)而配送用戶所需的商品。更具體地說(shuō)，當(dāng)用戶利用支付和選擇系統(tǒng)406對(duì)其選擇的商品進(jìn)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(dòng)電機(jī)408以使拾取頭224與其中保存有用戶選擇的商品的儲(chǔ)藏柜216對(duì)準(zhǔn)。然后，控制系統(tǒng)400與一個(gè)安裝在運(yùn)送裝置218之內(nèi)并隨其運(yùn)動(dòng)的軟管驅(qū)動(dòng)電機(jī)410(Z向電機(jī))連接，以將軟管220驅(qū)動(dòng)至所對(duì)準(zhǔn)的儲(chǔ)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(dāng)時(shí)間(在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，櫥柜12中沒(méi)有冷氣，則這個(gè)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間可以是緊接在拾取頭224進(jìn)入櫥柜216之前，但如果有冷氣，則希望該時(shí)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(fēng)機(jī)電機(jī)226，從而為拾取頭224提供上升吸氣力。當(dāng)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(shí)，控制系統(tǒng)400將促使軟管驅(qū)動(dòng)電機(jī)410反轉(zhuǎn)其方向，以從對(duì)準(zhǔn)的儲(chǔ)藏柜216中收回軟管，進(jìn)而將選定商品從儲(chǔ)藏柜216中提取出來(lái)。然后，運(yùn)送裝置218被驅(qū)動(dòng)至一個(gè)與商品輸送斜道210相對(duì)準(zhǔn)的位置。隨著所需商品233沿著其路徑從儲(chǔ)藏柜216移動(dòng)至斜道210，它將經(jīng)過(guò)商品ID裝置254以用于唯一識(shí)別和確認(rèn)正在出售的商品就是用戶選定的商品。當(dāng)傳感器412感知到運(yùn)送裝置218已與輸送斜道210對(duì)準(zhǔn)之后(在這種情況下，傳感器412可含有一個(gè)安裝在櫥柜前壁上的簧片開(kāi)關(guān)，以及一個(gè)安裝在運(yùn)送裝置218的前沿的磁鐵)，控制系統(tǒng)400將關(guān)閉吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226，真空的喪失將導(dǎo)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(dòng)至輸送斜道210的底部再松脫商品。應(yīng)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(gè)實(shí)施例中，它也可包括一個(gè)機(jī)械操作的與拾取頭224有關(guān)的柱塞型位置傳感器。另外，位置傳感器412也可包括一個(gè)安裝在櫥柜前壁上的簧片開(kāi)關(guān)，以及一個(gè)安裝在運(yùn)送裝置218的前沿的磁鐵。
如上所述，對(duì)吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226的激勵(lì)進(jìn)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(fēng)機(jī)電機(jī)226所提供的制冷空氣量。在優(yōu)選實(shí)施例中，微處理器402將在拾取頭224到達(dá)所需商品時(shí)激勵(lì)吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226，并且實(shí)際上是在當(dāng)其馬上接近所需商品(并不提前)時(shí)，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)400保存了與各個(gè)櫥柜216的商品堆的高度有關(guān)的最新信息。在操作員對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)10裝填商品時(shí)，此高度被假設(shè)處于一個(gè)預(yù)定水平。在儲(chǔ)藏區(qū)被裝滿之后的第一次提取商品嘗試時(shí)，通過(guò)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(duì)假設(shè)的高度與實(shí)際高度進(jìn)行比較，控制系統(tǒng)400就可以確認(rèn)此假設(shè)高度?？刂葡到y(tǒng)400還能夠使拾取頭224以較高的速度接近該儲(chǔ)藏區(qū)內(nèi)的商品，并且只有當(dāng)馬上就要接近該櫥柜中的“頂部”商品時(shí)才會(huì)減速。這種技術(shù)有助于保證使儲(chǔ)藏的商品不會(huì)被損壞。
注意，在另一個(gè)實(shí)施例中，各個(gè)商品的高度可以不是必需的。一種無(wú)需知道特定的商品貨堆高度就可以控制吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226的操作的較為簡(jiǎn)單的方法是，在知道先前售貨的貨物高度之前就打開(kāi)吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226。保存在該堆之中的商品的特定高度可被預(yù)先編入控制系統(tǒng)400的存儲(chǔ)器中，或者也可通過(guò)對(duì)各個(gè)儲(chǔ)藏柜中先前貨物的高度進(jìn)行比較并計(jì)算待被出售的下一個(gè)商品的儲(chǔ)藏高度而被獲知。
當(dāng)機(jī)器操作員激活一個(gè)“復(fù)位”(未示出)開(kāi)關(guān)時(shí)，控制系統(tǒng)400將自動(dòng)缺省地采用上述高度檢測(cè)技術(shù)，因?yàn)樗僭O(shè)操作員可能已經(jīng)改變了產(chǎn)品裝載水平以及各個(gè)櫥柜中的產(chǎn)品高度。
對(duì)本文中所述的各個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)，可以假設(shè)吹風(fēng)機(jī)電機(jī)或其它吸氣發(fā)生設(shè)備(或者其替代物，如利用閥門工作的真空源)的激勵(lì)等價(jià)于拾取頭224上的一個(gè)快速物品抓取力，即，吸氣力。
控制系統(tǒng)400上連接有一個(gè)通信系統(tǒng)414，它用于為遠(yuǎn)端提供商品的庫(kù)存情況以及自動(dòng)售貨機(jī)的操作信息，并且允許從遠(yuǎn)處對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的操作進(jìn)行控制。在這一點(diǎn)上，通信系統(tǒng)414可以包括一個(gè)連接裝置，用于通過(guò)有線和/或無(wú)線收發(fā)機(jī)接口與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)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(gè)其它具有類似連接裝置的自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行通信，并且利用有線接口或無(wú)線通信在它們之間進(jìn)行通信。通信系統(tǒng)414甚至還可以通過(guò)LAN(局域網(wǎng))、LAWN(無(wú)線局域網(wǎng))或WAN(廣域網(wǎng))來(lái)提供與多個(gè)位于本地區(qū)的自動(dòng)售貨機(jī)和/或本地服務(wù)器/控制器的通信連接。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以包括一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，它能夠接收和/或積累來(lái)自一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)售貨機(jī)的操作數(shù)據(jù)，然后，其他人，如送貨司機(jī)、機(jī)器操作員、機(jī)主、產(chǎn)品供應(yīng)商等，就可以通過(guò)利用適當(dāng)?shù)木幋a來(lái)訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)(例如，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，或者通過(guò)有線或無(wú)線連接)。另外，遠(yuǎn)端也可以向自動(dòng)售貨機(jī)給出用于控制其操作的反饋信息(如，授權(quán)信息)以允許其進(jìn)行后續(xù)操作。
在圖示的實(shí)施例中，吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226提供了一個(gè)相對(duì)較高的氣流量并且相對(duì)適度的負(fù)氣壓。作為設(shè)計(jì)的選擇，吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226可以提供一個(gè)更大程度的負(fù)氣壓，但是，由于尺寸及成本的限制，它也相應(yīng)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(yīng)用中，這一點(diǎn)尤為重要。在拾取軟包裝時(shí)，圖示的實(shí)施例特別有用，其原因是，在拾取軟包裝的過(guò)程中，與商品連接處瞬間或甚至是持續(xù)的漏氣通常不會(huì)導(dǎo)致包裝掉落，與此同時(shí)，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(fēng)機(jī)電機(jī)226的一個(gè)備選結(jié)構(gòu)可以配備一個(gè)真空泵，它既可以單獨(dú)使用，也可以與一個(gè)通過(guò)閥門或空氣軟管與吸氣軟管相連的儲(chǔ)藏箱一起使用。另外，也可以聯(lián)合使用一個(gè)壓縮機(jī)和文氏管設(shè)備來(lái)產(chǎn)生真空。為了使真空泵獲得與常規(guī)吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226相近的操作性能，就需要一個(gè)具有較大尺寸的儲(chǔ)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(gòu)成和操作的空氣連接盒229的詳細(xì)情況，圖7示出了可用于其操作的連桿的一個(gè)實(shí)施例。更具體地說(shuō)，盒229包括一個(gè)外殼504，它具有一個(gè)與軟管220相連的進(jìn)氣口506以及一個(gè)通過(guò)軟管235與吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226相連的出氣口508。如前面所述的那樣，吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226產(chǎn)生一個(gè)負(fù)氣壓(即，吸氣力)，此氣壓經(jīng)端口506和508穿過(guò)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(gè)方面所述，空氣連接盒229的內(nèi)部包括一個(gè)氣流傳感器結(jié)構(gòu)600(在圖6中詳細(xì)示出)，其外部包括一個(gè)真空破壞器機(jī)構(gòu)500。真空破壞器機(jī)構(gòu)500包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)的擋板機(jī)構(gòu)510，它位于外殼504的頂部。擋板510包括一個(gè)泡沫密封件512，它附著在擋板510的下側(cè)并與其對(duì)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(cè)面部分，樞軸515穿過(guò)其中，而且當(dāng)一連桿臂516的一端壓下?lián)醢?10的一個(gè)翼片部分518時(shí)，擋板510將在其周圍向上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)擋板510向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，孔614被暴露在大氣環(huán)境下，由此導(dǎo)致軟管220中真空(即，吸氣力)的快速喪失。在圖示的實(shí)施例中，連桿臂516繞著與位于前門(圖1中的14)中的連桿機(jī)構(gòu)624相接觸的樞軸520轉(zhuǎn)動(dòng)。圖7中示出了連桿機(jī)構(gòu)724。
從圖6中可以更加清楚地看出，外殼504中包括一個(gè)氣流傳感器結(jié)構(gòu)600，它能夠產(chǎn)生一個(gè)可隨空氣軟管220內(nèi)部的氣流程度發(fā)生變化的信號(hào)。在圖示的實(shí)施例中，氣流傳感器結(jié)構(gòu)600包括一個(gè)兩部分開(kāi)關(guān)，第一部分包括一個(gè)安裝于外殼504頂部的簧片開(kāi)關(guān)602，第二部分包括安裝在擺動(dòng)臂606的自由端上的磁鐵604，此擺動(dòng)臂在非常接近開(kāi)關(guān)602時(shí)會(huì)“觸發(fā)”開(kāi)關(guān)602的操作。擺動(dòng)臂606響應(yīng)氣流而在軸608周圍擺動(dòng)(見(jiàn)箭頭610)，從端口506通過(guò)外殼504擺向端口508。在強(qiáng)氣流期間，擺動(dòng)臂606被保持在基本水平的方向，由此使磁頭604與開(kāi)關(guān)602十分接近，并使簧片開(kāi)關(guān)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(dòng)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(kāi)關(guān)602的正確操作，在拾取頭224接觸到商品包裝之前，經(jīng)過(guò)外殼504的強(qiáng)氣流會(huì)使擺動(dòng)臂606基本水平地?cái)[動(dòng)，從而使簧片開(kāi)關(guān)602閉合。當(dāng)拾取頭224接觸到物品之后，物品的表面將阻擋住進(jìn)入拾取頭224的空氣入口。這將導(dǎo)致外殼504內(nèi)氣流的急劇減小。這種氣流的減小將導(dǎo)致擺動(dòng)臂606向下擺動(dòng)，并使簧片開(kāi)關(guān)602開(kāi)啟，進(jìn)而向控制系統(tǒng)400送出信號(hào)。該信號(hào)表示拾取頭224已經(jīng)與物品產(chǎn)生牢固接觸，并且可以開(kāi)始使軟管(Z)驅(qū)動(dòng)電機(jī)410反轉(zhuǎn)并激活X和Y驅(qū)動(dòng)電機(jī)408，從而將物品從儲(chǔ)藏區(qū)移走并釋放到配送區(qū)?；善_(kāi)關(guān)602所產(chǎn)生的信號(hào)也可被控制系統(tǒng)400用于對(duì)到達(dá)一個(gè)精確已知位置(例如，一個(gè)“虛擬原位”(virtual home))的運(yùn)送裝置218進(jìn)行檢查。一旦運(yùn)送裝置218到達(dá)配送物品的正確位置，其前沿將驅(qū)動(dòng)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(dòng)其工作。注意，在外殼504中，真空的快速釋放將導(dǎo)致簧片開(kāi)關(guān)602再次提供一個(gè)信號(hào)(由于物品不再阻擋進(jìn)入軟管220的氣流)，該信號(hào)可用于向控制系統(tǒng)400表示物品已被售出。因此，該信號(hào)可被用于關(guān)閉吹風(fēng)機(jī)電機(jī)226并啟動(dòng)運(yùn)送裝置218返回至其“原位”的位置。
注意，簧片開(kāi)關(guān)602可以是常開(kāi)或常閉類型，在其它的實(shí)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(shí)施例中采用了磁性簧片開(kāi)關(guān)作為氣流傳感器600的開(kāi)關(guān)單元，也可以采用其它類型的傳感器來(lái)指示擺動(dòng)臂606的移動(dòng)，如，電容性或電感性傳感器/開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。另外，也可以設(shè)計(jì)出其它類型的機(jī)械結(jié)構(gòu)以使氣流傳感器的一部分在外殼504內(nèi)移動(dòng)，例如，由足夠軟的材料制成的擺動(dòng)臂606可以響應(yīng)氣流的變化而移動(dòng)，就像通過(guò)轉(zhuǎn)軸與外殼504相連一樣。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，由于控制系統(tǒng)保持跟蹤軟管220和運(yùn)送裝置218的移動(dòng)(例如，通過(guò)檢測(cè)來(lái)自位于各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之上的軸編碼器或其他距離測(cè)量設(shè)備的脈沖)，當(dāng)運(yùn)送裝置218到達(dá)虛擬原位時(shí)由簧片開(kāi)關(guān)602所產(chǎn)生的信號(hào)可被用作一個(gè)檢查信號(hào)，以保證使控制系統(tǒng)400能夠精確地?cái)?shù)出電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖，并且在需要的情況下，也可以根據(jù)該虛擬原位而對(duì)該定位系統(tǒng)進(jìn)行重新校準(zhǔn)。
另外，應(yīng)該注意，來(lái)自簧片開(kāi)關(guān)602的代表擺動(dòng)臂506已經(jīng)失去與磁頭504接觸的電信號(hào)也可被提供給控制系統(tǒng)400，以作為一個(gè)用來(lái)表示運(yùn)送裝置218已經(jīng)到達(dá)機(jī)器10內(nèi)的預(yù)定位置(即，其最靠前的位置)的電信號(hào)，由此可提高通過(guò)控制系統(tǒng)400對(duì)運(yùn)送裝置218的位置控制的精度。
如圖7所示，沿著自動(dòng)售貨機(jī)10的門14的頂部安裝有一個(gè)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(dòng)，軸728被支架725的反面支承。臂726的一端有一個(gè)柔性部件730，當(dāng)運(yùn)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(shí)，彈性部件730會(huì)與運(yùn)送裝置218的前沿接觸(如圖1所示)。臂726的對(duì)端732包括一個(gè)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(guò)一個(gè)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(gè)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(kāi)。另外，還應(yīng)該注意，當(dāng)運(yùn)送裝置218準(zhǔn)備將選定的商品釋放入斜道210時(shí)，柔性部件730被用于在運(yùn)送裝置218的前沿的正向定位中提供一些擴(kuò)展行程或容限。
在操作中，當(dāng)運(yùn)送裝置已將待被出售的商品置于取物區(qū)或斜道210時(shí)，其前沿將接觸到臂726的端730，由此使臂726轉(zhuǎn)動(dòng)并且使另一端732驅(qū)使連桿516的端534前進(jìn)至樞軸22附近，進(jìn)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(dá)到均衡，從而造成拾取頭224的吸氣力的迅速喪失，進(jìn)而導(dǎo)致商品223被迅速釋放入客戶取回斜道210中。
圖示的實(shí)施例只是特定實(shí)施方案中的一個(gè)例子，對(duì)其的實(shí)質(zhì)性修改和變換也應(yīng)被認(rèn)為是可以預(yù)見(jiàn)的。例如，在另一個(gè)實(shí)施例中，連桿516和密封512/擋板510可被合并入一個(gè)機(jī)構(gòu)，在該機(jī)構(gòu)中，連桿516圍繞樞軸520旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致連桿516上的密封部分失去對(duì)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(cè)滑動(dòng)而不是朝其頂部轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)備選實(shí)施例中，連桿516沿著外殼504的一側(cè)滑動(dòng)，連桿516的側(cè)面可以嚙合和密封在外殼504一側(cè)的小孔之上，這樣，它被門連桿724驅(qū)使的轉(zhuǎn)動(dòng)可以直接使外殼504一側(cè)上的小孔失去密封。
另外一種備選實(shí)施例也應(yīng)被考慮，例如，不同種類的連桿機(jī)構(gòu)724。一個(gè)這樣的實(shí)施例可以包括一水平放置的棒，它含有一個(gè)直角端部分以形成一個(gè)“曲柄”。運(yùn)送裝置接觸該棒的一端會(huì)使它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，而不是在使用連桿724情況下的轉(zhuǎn)動(dòng)。棒的另一端部分安裝相應(yīng)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(gè)實(shí)施例中可以含有一個(gè)由螺線管直接驅(qū)動(dòng)的擋板510，當(dāng)傳感器檢測(cè)到運(yùn)送裝置到達(dá)適當(dāng)?shù)恼蛭恢脮r(shí)，它可被激活。在這些可選擇的實(shí)施例中進(jìn)行增減可以實(shí)現(xiàn)特定的優(yōu)點(diǎn)。例如，門連桿724可被沿著自動(dòng)售貨機(jī)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(gè)優(yōu)選的位置，因?yàn)樗锌赡芨蓴_操作員對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)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(rèn)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(dòng)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(yùn)送裝置218已經(jīng)與斜道210對(duì)齊的接近開(kāi)關(guān)的用來(lái)激活快速釋放的裝置。在這個(gè)實(shí)施例中，快速釋放閥門可以響應(yīng)運(yùn)送裝置218的一個(gè)附加移動(dòng)而被激活。例如，可以采用一個(gè)經(jīng)過(guò)修改的連桿724來(lái)代替被運(yùn)送裝置218的正向移動(dòng)激活的連桿724，該修改后的連桿需要被運(yùn)送裝置的水平(左/右)移動(dòng)來(lái)激活。這種運(yùn)送裝置的水平移動(dòng)可以在拾取頭到達(dá)斜道210底部之后立刻進(jìn)行。
如上所述，本發(fā)明通過(guò)為控制機(jī)構(gòu)提供了用來(lái)代表所示軟管的自由端上的吸氣力變化的電信號(hào)，從而提供了所有前面所述的優(yōu)點(diǎn)，例如1.激勵(lì)一個(gè)機(jī)構(gòu)以使其按照比在拾取頭中逐漸釋放吸氣力更快的方式來(lái)釋放商品；2.激活釋放閥門而無(wú)需單獨(dú)的電路；3.提供低成本和高可靠性及容錯(cuò)性的技術(shù)以用來(lái)確定產(chǎn)品是否已經(jīng)或仍被夾住；4.為系統(tǒng)控制器提供反饋信息以表明吸氣機(jī)構(gòu)工作正常；5.提供低成本并且可靠的傳感器，它相對(duì)地不受設(shè)備正常操作期間所出現(xiàn)的典型的電壓波動(dòng)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(guó)專利5,240,139中所述的冰淇淋售貨機(jī))的冷藏箱類型的商品發(fā)售裝置中，通過(guò)與用來(lái)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(jié)合使用，本文中所述的本發(fā)明的許多優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得特別有用。
雖然對(duì)本發(fā)明的圖示和說(shuō)明是參考其優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在由附帶的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種形式上或具體細(xì)節(jié)的修改。事實(shí)上，在本文中已經(jīng)提及了許多這樣的修改。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到或者利用常規(guī)實(shí)驗(yàn)就能夠掌握多個(gè)本發(fā)明特定實(shí)施例的等同物。例如，雖然在本發(fā)明的實(shí)施例中公開(kāi)了一種能夠響應(yīng)氣流變化的擋板，但也可以采用其他的機(jī)構(gòu)，像其他類型的“浮動(dòng)”裝置，如乒乓球，也是可能的；或者甚至是能夠?qū)嶋H測(cè)量氣流的裝置，如氣動(dòng)渦輪。這些等同物也同樣包含在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.商品配送設(shè)備，包括商品儲(chǔ)藏區(qū)；商品抓取機(jī)構(gòu)；與所述商品抓取機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)的定位機(jī)構(gòu)，用于可控制地將所述商品抓取機(jī)構(gòu)的位置調(diào)整為對(duì)準(zhǔn)保存在所述儲(chǔ)藏區(qū)內(nèi)的給定商品，并且用于可控制地接觸并提取所述儲(chǔ)藏區(qū)內(nèi)的所述商品，然后可控制地調(diào)整所述商品抓取機(jī)構(gòu)的位置以將所述商品運(yùn)往與配送區(qū)相關(guān)的位置；控制機(jī)構(gòu)，用于控制所述商品抓取機(jī)構(gòu)以及所述定位機(jī)構(gòu)的操作；以及與所述商品抓取機(jī)構(gòu)機(jī)械聯(lián)結(jié)的快速釋放裝置，響應(yīng)所述定位機(jī)構(gòu)的機(jī)械接觸進(jìn)行操作，所述操作促使被所述商品抓取機(jī)構(gòu)控制的所述商品快速釋放到所述與所述配送區(qū)相關(guān)的位置。
2.權(quán)利要求1所述的商品配送設(shè)備，還包括機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)的一端適合于當(dāng)所述商品被運(yùn)送到與所述配送區(qū)相關(guān)的所述位置時(shí)與所述定位機(jī)構(gòu)機(jī)械接觸，所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)還具有適于操作所述快速釋放裝置的另外的端。
3.權(quán)利要求1所述的商品配送設(shè)備，其中所述快速釋放裝置包括相對(duì)氣密的殼體，所述殼體的第一和第二輸入端之間有氣動(dòng)聯(lián)結(jié)器，所述第一輸入端與所述商品抓取機(jī)構(gòu)連接，所述第二輸入端與吸氣源相連。
4.權(quán)利要求3所述的商品配送設(shè)備，其中所述吸氣源包括吹風(fēng)機(jī)電機(jī)，與提供相對(duì)少量的氣流但是相對(duì)高的負(fù)氣壓的真空泵相比，該吹風(fēng)機(jī)電機(jī)提供相對(duì)大量的氣流但是相對(duì)適中的負(fù)氣壓。
5.權(quán)利要求3所述的商品配送設(shè)備，其中所述殼體還包括氣流控制機(jī)構(gòu)，用于允許空氣快速流入所述殼體，以便待處理的商品快速釋放。
6.權(quán)利要求5所述的商品配送設(shè)備，其中所述氣流控制機(jī)構(gòu)包括位于所述殼體中的開(kāi)口，以及可釋放的氣密機(jī)構(gòu)，用于充分地密封所述殼體內(nèi)的所述開(kāi)口以使空氣不能從其中通過(guò)，并且能夠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(guò)。
7.權(quán)利要求6所述的商品配送設(shè)備，其中所述氣流控制機(jī)構(gòu)還包括機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)的一端適合于當(dāng)所述商品被運(yùn)送到所述與所述配送區(qū)相關(guān)的位置時(shí)與所述定位機(jī)構(gòu)機(jī)械接觸，并且所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)還具有適合于當(dāng)所述商品被運(yùn)送到所述位置時(shí)操作所述可釋放的氣密機(jī)構(gòu)的另外的端。
8.商品配送設(shè)備，包括商品儲(chǔ)藏區(qū)；商品抓取機(jī)構(gòu)；與所述商品抓取機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)的定位機(jī)構(gòu)，用于可控制地將商品抓取機(jī)構(gòu)的位置調(diào)整為對(duì)準(zhǔn)保存在所述儲(chǔ)藏區(qū)內(nèi)的給定商品，并且用于可控制地接觸并提取所述儲(chǔ)藏區(qū)內(nèi)的所述商品，然后可控制地調(diào)整所述商品抓取機(jī)構(gòu)的位置以將所述商品運(yùn)送到與配送區(qū)相關(guān)的位置；控制機(jī)構(gòu)，用于控制所述商品抓取機(jī)構(gòu)以及所述定位機(jī)構(gòu)的操作；以及與所述商品抓取機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)的快速釋放裝置，用于促使被所述商品抓取機(jī)構(gòu)控制的所述商品快速釋放到與所述配送區(qū)相關(guān)的所述位置，其中所述快速釋放裝置包括可釋放的氣密機(jī)構(gòu)，用于充分地密封開(kāi)口以使空氣不能從其中通過(guò)，并且能夠被有選擇地操作以釋放所述氣密機(jī)構(gòu)從而允許空氣從其中通過(guò)，所述氣密機(jī)構(gòu)被氣動(dòng)聯(lián)結(jié)在所述商品抓取機(jī)構(gòu)和吸氣源之間；其中，所述吸氣源包括吹風(fēng)機(jī)電機(jī)，與提供相對(duì)少量的氣流但是相對(duì)高的負(fù)氣壓的真空泵相比，所述吹風(fēng)機(jī)電機(jī)提供相對(duì)大量的氣流但是相對(duì)適中的負(fù)氣壓。
9.權(quán)利要求8所述的商品配送設(shè)備，其中所述快速釋放裝置包括相對(duì)氣密的殼體，所述殼體具有位于第一和第二輸入端之間的氣動(dòng)聯(lián)結(jié)器，所述第一輸入端與所述商品抓取機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)，所述第二輸入端與所述吸氣源聯(lián)結(jié)。
10.權(quán)利要求9所述的商品配送設(shè)備，還包括機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)的一端適合于當(dāng)所述商品被傳送到所述與配送區(qū)相關(guān)的位置時(shí)與所述定位機(jī)構(gòu)相接觸，所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)還具有當(dāng)所述商品被傳送到所述位置時(shí)適合于操作所述可釋放的氣密機(jī)構(gòu)的另外的端。
11.商品配送設(shè)備，包括外殼，在其中確定了內(nèi)部?jī)?chǔ)藏空腔，并具有通向商品傳送口的通道；位于所述內(nèi)部空腔內(nèi)的商品架，用于存放要被配送的多個(gè)可選商品；商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于可控制地在所述商品儲(chǔ)藏區(qū)抓取被選商品，并將所述商品從所述儲(chǔ)藏區(qū)移至所述通道；與所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)的吸氣源，用于提供抓取所述被選商品需要的負(fù)氣壓；控制機(jī)構(gòu)，用于控制所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作；以及與所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)的快速釋放裝置，用于使被所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的所述商品快速釋放，所述釋放發(fā)生在沿著所述通道的一個(gè)點(diǎn)，其中所述吸氣源與產(chǎn)生所述負(fù)氣壓的吹風(fēng)機(jī)電機(jī)聯(lián)結(jié)，在所述吹風(fēng)機(jī)電機(jī)被激活后，所述吹風(fēng)機(jī)電機(jī)產(chǎn)生足夠抓取所述被選商品的負(fù)氣壓并提供給所述吸氣源，所述吹風(fēng)機(jī)電機(jī)在不再激活時(shí)在一定時(shí)間段內(nèi)維持向所述吸氣源提供所述足夠的負(fù)氣壓，以及所述快速釋放裝置被操作，當(dāng)所述抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述被選商品移動(dòng)到沿著所述通道的所述點(diǎn)時(shí)，將與所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)氣壓快速改變到不足以抓住所述被選商品的量，所述負(fù)氣壓的改變發(fā)生在小于所述給定時(shí)間段的一段時(shí)間內(nèi)，從而使得被抓取的商品在所述給定時(shí)間段結(jié)束之前被釋放。
12.權(quán)利要求11所述的商品配送設(shè)備，其中所述快速釋放裝置與所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)，并包括氣流控制機(jī)構(gòu)，以允許周圍環(huán)境氣壓快速進(jìn)入所述外殼從而進(jìn)入所述氣動(dòng)聯(lián)結(jié)器。
13.權(quán)利要求11所述的商品配送設(shè)備，其中所述快速釋放裝置包括相對(duì)氣密的殼體，氣動(dòng)聯(lián)結(jié)在所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述吸氣源之間；以及可釋放的氣密機(jī)構(gòu)，用于將所述殼體中的開(kāi)口充分地機(jī)械密封，以使周圍環(huán)境空氣不能從其中通過(guò)，并且可被有選擇地操作以開(kāi)啟所述開(kāi)口從而允許空氣從其中通過(guò)。
14.權(quán)利要求11所述的商品配送設(shè)備，其中，與提供相對(duì)少量的氣流但是相對(duì)高的負(fù)氣壓的真空泵相比，所述吹風(fēng)機(jī)電機(jī)提供相對(duì)大量的氣流但是相對(duì)適中的負(fù)氣壓。
15.權(quán)利要求11所述的商品配送設(shè)備，還包括機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)的一端適合于當(dāng)所述被抓取商品被傳送到沿著通道的所述點(diǎn)時(shí)與所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械接觸，所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)還具有另外的端，適合于對(duì)被所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械接觸的一端做出反應(yīng)，操作所述快速釋放裝置。
16.權(quán)利要求13所述的商品配送設(shè)備，還包括機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)的一端適合于當(dāng)所述被抓取商品被傳送到沿著通道的所述點(diǎn)時(shí)與所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)相接觸，所述機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)還具有另外的端，適合于對(duì)被所述商品抓取和移動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械接觸的一端做出反應(yīng)，操作所述可釋放的氣密機(jī)構(gòu)。
17.權(quán)利要求13所述的商品配送設(shè)備，其中所述殼體包括輸入端、輸出端以及二者之間的氣動(dòng)聯(lián)結(jié)器，所述輸入端與所述吸氣源氣動(dòng)聯(lián)結(jié)，所述輸出端與所述商品抓取機(jī)構(gòu)氣動(dòng)聯(lián)結(jié)。
18.商品配送設(shè)備，包括商品儲(chǔ)藏區(qū)，用于沿著其縱深儲(chǔ)藏多個(gè)商品，至少有一些所述商品重疊放置，從而為位于所述儲(chǔ)藏區(qū)中一列商品的最頂層的商品提供縱深位置；吸氣維持軟管，它具有適合于接觸和提取儲(chǔ)藏區(qū)內(nèi)被選定商品的第一端，以及與吸氣源聯(lián)結(jié)的第二端；與軟管機(jī)械聯(lián)結(jié)的軟管定位機(jī)構(gòu)，用于可控制地將所述軟管的所述第一端的位置調(diào)整為與保存在所述儲(chǔ)藏區(qū)內(nèi)的特定的最頂層的商品對(duì)齊，并且用于可控制地接觸并提取在所述儲(chǔ)藏區(qū)內(nèi)的所述最頂層的商品，然后可控制地調(diào)整所述軟管的第一端的位置，以將所述商品運(yùn)往與配送區(qū)相關(guān)的位置；控制機(jī)構(gòu)，用于控制所述吸氣源以及所述軟管定位機(jī)構(gòu)的操作；以及與所述軟管氣動(dòng)聯(lián)結(jié)的傳感器，用于向所述控制機(jī)構(gòu)提供代表所述軟管的所述第一端中的吸力發(fā)生的變化的電信號(hào)，所述控制機(jī)構(gòu)在所述軟管的所述第一端與待被提取的最頂端的商品產(chǎn)生接觸之前啟動(dòng)所述吸氣源，所述傳感器在所述軟管的所述第一端與所述最頂端的商品接合時(shí)檢測(cè)吸力的變化，所述檢測(cè)的吸力變化被所述控制機(jī)構(gòu)用于判斷所述儲(chǔ)藏區(qū)的所述一列商品中的所述最頂端的商品的縱深位置。
19.權(quán)利要求18所述的商品配送設(shè)備，其中所述檢測(cè)的吸力變化被所述控制機(jī)構(gòu)用來(lái)維護(hù)關(guān)于儲(chǔ)藏在所述儲(chǔ)藏區(qū)的相應(yīng)的多個(gè)列中的多個(gè)最頂端的商品的更新信息。
20.權(quán)利要求19所述的商品配送設(shè)備，其中所述關(guān)于儲(chǔ)藏在所述儲(chǔ)藏區(qū)的所述商品列的更新信息由所述控制機(jī)構(gòu)用來(lái)控制所述軟管定位機(jī)構(gòu)的操作。
全文摘要
一種在諸如自動(dòng)售貨機(jī)(10)中的商品銷售設(shè)備，包括一個(gè)可控制定位的吸氣軟管配送器(220)，它用于從儲(chǔ)藏區(qū)(215)中提取出商品(233)。在一個(gè)實(shí)施例中，含有一個(gè)輸出端(508)的傳感器(600)對(duì)空氣軟管(220)內(nèi)部的局部氣壓的變化作出響應(yīng)，這樣，與吸氣軟管(224)耦合連接的氣流傳感器(600)就能夠開(kāi)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(shí)間。只要給吸氣軟管(224)的夾鉗端提供抽氣，軟管就會(huì)與待被取出的商品(233)保持接觸，當(dāng)吸氣軟管(224)的夾鉗端與商品(223)接觸時(shí)，軟管(224)內(nèi)部的氣流將發(fā)生急劇變化。
文檔編號(hào)G07F11/16GK101079162SQ20071010583
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2001年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月23日
發(fā)明者芒羅·切爾諾馬斯 申請(qǐng)人:芒羅·切爾諾馬斯