一种自动化无人值守零售设备的制作方法

本发明属于机器人应用与传统制造技术升级改造的自动化技术领域，具体地说涉及一种自动化无人值守零售设备。

背景技术：

目前，自助零售设备已广泛应用，但对于冷冻商品的自助零售设备市面存在不多。市场上可见采用四轴机与传统冷柜组合开发的自动售卖冰激凌柜，虽然实现了冷冻型冷食饮品的自动售卖，具备一定的市场卖点，但要广泛推广仍存在一些弊端:主要体现在：

1.四轴机与吸盘结构复杂；

2.柔性的轮轴线缆机构故障点多，结构复杂；

3.单独的冷柜开门机构成本高；

4.设备占地面积大，效率低。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种自动化无人值守零售设备，其具体的方案如下：

一种自动化无人值守零售设备，其包括外壳及安装于外壳内的三轴运动机构4、长方体冷柜1，三轴运动机构4上安装有真空泵5及真空吸盘3；

长方体冷柜1顶部由长轴与短轴组成，其柜门开口设置于短轴侧，柜门的开口处设置有把手2，用于连接三轴运动机构4，由三轴运动机构4带动打开柜门；外壳内还设置有商品出口4，所述商品出口4设置于柜门开口的一侧。

进一步，所述三轴运动机构4包括z轴支架401、x轴支架402、y轴支架403；

所述y轴支架403包括两个架设于冷柜1两侧的垂直支架，每个支架上架设有沿y轴方向设置的y轴滑轨；

所述x轴支架402安装于y轴支架403的y轴滑轨上，可沿y轴滑轨移动；x轴支架402上沿x轴方向设置有x轴滑轨；

所述z轴支架401安装于x轴支架402的x轴滑轨上，可沿x轴滑轨移动；z轴支架401上安装有z轴滑轨，z轴滑轨上设置有可沿z轴滑轨移动的滑块；

进一步，真空吸盘3通过滑块安装于z轴滑轨上，滑块上安装有把手连接件2-1及真空吸盘连接件，所述把手连接件2-1用于连接把手2，实现开柜门的动作；

进一步，所述真空泵5通过真空吸盘连接件连接真空吸盘3，通过真空吸盘3抓取冰柜1内的商品。

进一步，把手2之间的连接采用插入式连接，把手2设置于冷柜1的柜门左侧、前部、上部或右侧。

进一步，把手连接件2-1与把手2之间的连接采用磁铁吸附式连接。

进一步，把手连接件2-1与把手2之间的连接采用真空吸盘吸附方式连接。

进一步，真空吸盘3内安装有真空度传感器，用于判断物品是否吸取或脱落。

进一步，真空吸盘3上方安装有接近传感器，通过此判断吸嘴是否到达商品附近；所述接近传感器为重力传感器、红外传感器、超声波传感器、行程开关传感器中的一种。

本发明的有益效果体现在：

1.普通冷柜传统开关门方式是前后方式，我们优化为左右开门方式，即从右侧向左上方抬起开门；如此，三轴机z轴及开门机构都在冷柜右侧，这样设备前后之间的距离可设计的尽可能小，z轴开门机构、料道共用右侧空间，保证了空间充分利用；同时，z轴在移动到右上方完成开门后可直接去相应料道拿起物品，移动距离缩短。利用三轴机上安装的开门机构实现冷柜开门、关门，省去了专门的开门机构；

2.将吸取货物的吸盘放到了z轴上，省去了柔性滑轮线缆的连接机构；

3.真空吸盘3内安装有真空度传感器,检测物品是否脱落,提高了售卖准确率。

附图说明

图1是冷柜及三轴运动机构立体结构示意图；

图2是冷柜及三轴运动机构主视图。

图中标号：

1.冷柜1；把手2；把手连接件2-1；真空吸盘3；三轴运动机构4；z轴支架401；x轴支架402；y轴支架403；真空泵5；商品出口6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在通常情况下，若使用传统的自动售卖机，只能销售冷藏（2-℃）或常温储存的产品，设备自身的保温层很薄，设备漏冷比较大，本发明在于提供采用高科技信息技术的新零售自动售卖装备，实现冷冻产品的自动售卖和存储，达到成本低、结构简单、维护费用低的目的。具体实施方式如下：

参照图1、图2，一种自动化无人值守零售设备，其包括外壳及安装于外壳内的三轴运动机构4、长方体冷柜1，三轴运动机构4上安装有真空泵5及真空吸盘3；

长方体冷柜1顶部由长轴与短轴组成，其柜门开口设置于短轴侧，柜门的开口处设置有把手2，用于连接三轴运动机构4，由三轴运动机构4带动打开柜门；外壳内还设置有商品出口4，所述商品出口4设置于柜门开口的一侧。

所述三轴运动机构4包括z轴支架401、x轴支架402、y轴支架403；所述y轴支架403包括两个架设于冷柜1两侧的垂直支架，每个支架上架设有沿y轴方向设置的y轴滑轨；所述x轴支架402安装于y轴支架403的y轴滑轨上，可沿y轴滑轨移动；x轴支架402上沿x轴方向设置有x轴滑轨；所述z轴支架401安装于x轴支架402的x轴滑轨上，可沿x轴滑轨移动；z轴支架401上安装有z轴滑轨，z轴滑轨上设置有可沿z轴滑轨移动的滑块。真空吸盘3通过滑块安装于z轴滑轨上，滑块上安装有把手连接件2-1及真空吸盘连接件，所述把手连接件2-1用于连接把手2，实现开柜门的动作；所述真空吸盘连接件用于连接真空吸盘3，用于抓取冰柜1内的商品。

真空吸盘3通过软管与安装于外壳内的真空泵5相连，真空吸盘3在真空泵5的作用下抓取商品。

把手连接件2-1与把手2之间的连接采用插入式连接，把手连接件2-1插入把手2内，或把手2插入把手连接件2-1内完成连接，把手2可设置于冷柜1的柜门左侧、前部、上部或右侧。

外壳前端设置有用于展示的透明视窗。真空吸盘3内安装有真空度传感器，用于判断物品是否吸取或脱落。真空吸盘3上方安装有接近传感器，通过此判断吸嘴是否到达商品附近；所述接近传感器为重力传感器、红外传感器、超声波传感器、行程开关传感器中的。外壳内嵌置有主控制板、显示及通信单元、键盘；主控制板6主要负责真空度传感器、接近传感器的运算和三轴运动机构4的运动控制；显示及通讯单元用于与后台服务器的通讯和支付码信息的展示；键盘上设置有按键与指示灯，用于用户选择要购买的商品和商品是否售完的指示；外壳底部设置有取货口，用于放置存储商品及用户取走商品。

各部分结构功能如下：

冷柜1主要功能是通过隔板分割为不同的料道储存不同的货物，冷柜盖上安装着特制的把手2用于打开或关闭冷柜盖板；把手2与z轴机构的连接方式可采用套筒式、挂钩式等多种形式。

三轴运动机构的主要功能是通过x、y轴的移动选择相应的料道，通过z轴的移动吸附商品，并抬起商品，然后通过x、y轴的移动将商品转移到取货口位置放下；真空吸盘3负责感应到达商品位置并发送信号给三轴运动机构主控系统停止z轴移动；真空泵5通过管路与真空吸盘3连接，主要功能是产生负压吸附商品；主控制板6主要负责传感器的运算和执行机构的运动控制；显示及通讯单元主要负责与后台服务器的通讯和支付码等信息的展示；键盘及指示灯负责用户选择要购买的商品和商品是否售完的指示；外壳主要是保护冷柜和使冷柜内商品与外部隔离，防止物品被恶意盗走；取货口主要功能是三轴运动机构放置存储商品，用户取走商品的位置。

本发明的冷冻商品用自助零售设备由传统冷柜、三轴运动机构和移动互联支付系统组成。在传统冷柜上方放置一台三轴运动机构，通过此三轴运动机构的运动实现冷柜的开门关门，同时冷柜内部又放置隔板将冷柜分割为不同的格子空间，每个格子内放置着不同的商品，人们选择了要购买的某种商品并通过移动支付或硬纸币系统完成支付后，通过主控制板6控制三轴运动机构通过x、y轴移动对准这种商品的通道，然后通过移动z轴使吸盘到达商品附近，然后启动真空吸附系统使吸盘吸附起此商品，然后抬起z轴，再通过x、y轴的移动将商品移动到用户取货口位置，放下货物，用户取走商品，完成一次自动售卖。

此系统由于采用了传统的冷柜存储商品，因而商品能在冷冻环境下储存（0℃以下），而且传统冷柜技术成熟，成本及维护费用低，具有传统自动售卖机无法比拟的优点，三轴运动机构应用也比较广泛，技术也相对成熟，因此这款高科技零售设备具有传统自动售卖机无法竞争的优势。

本发明是将传统成熟的冷柜产品、三轴运动机构运动控制技术与移动支付技术、互联网技术结合发明的一款质优价廉的高科技零售设备，本发明可配合使用移动支付、自动化控制技术，以解决冷冻型食品（譬如冰激凌、速冻水饺、速冻盒饭等商品）的自动售卖，填补了无人售卖领域的空白，

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。