УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТОВАРА В ТОРГОВОМ АВТОМАТЕ

Полезная модель относится к устройствам для автоматического перемещения и выдачи штучных товаров в торговых автоматах.
Известны устройства перемещения и выдачи товара в торговых автоматах (авт. свид. СССР №165015, МПК G07F 11/34, G07F 9/10, 1964, авт. свид. СССР №128217, МПК G07F 11/34, G07F 9/10, 1960 и авт. свид. СССР №175759, МПК G07F 11/54, 1965) путем его выталкивания или отсекания из ряда - стопы штучных товаров, содержащие толкатель-отсекатель и привод для возвратно-поступательного движения, приводимый в действие с помощью гидравлической или пневматической системы, или электрической катушки (соленоида) с падением товара под действием силы тяжести.
Недостатками известных устройств является сложность конструкции и как следствие невысокая надежность работы и управления.
Наиболее близким по технической сущности является торговый автомат для продажи штучных товаров (авт. свид. СССР №450211, МПК G07F 11/00,1974), содержащий секции с кассетами, расположенные в них с возможностью перемещения от троса каретки, механизм привода, электрическую систему выбора товара и управления.
Недостатком известного устройства является его сложность и низкая надежность работы, так как он приводится в действие с помощью не жесткой (тросовой) системы привода, а также риск повреждения товара, падающего под действием собственного веса.
Технический результат предлагаемой полезной модели направлен на упрощение конструкции и повышение надежности работы.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство перемещения товара в торговом автомате содержит подвижную каретку с возможностью перемещения от механизма привода, при этом механизм привода каретки содержит закрепленный на ней своим корпусом двигатель с зубчатым колесом на приводном валу, находящимся в зацеплении с неподвижной рейкой реечно-зубчатой передачи.
Направление перемещения каретки по отношению к вертикали определяется углом установки зубчатой рейки в корпусе торгового автомата и направлением вращения двигателя.
Для смены направления вращения двигателя в устройстве может использоваться асинхронный трехфазный электродвигатель с возможностью смены на 180° фазы переменного напряжения или электродвигатель постоянного тока с возможностью смены полярности питающего напряжения, подаваемого от электрической системы выбора товара и управления.
Для обеспечения гарантированного зацепления реечно-зубчатой передачи устройство может дополнительно снабжаться прижимом, например, с роликовым подшипником, жестко скрепленным своим внутренним кольцом с корпусом двигателя так, что его внешнее кольцо может перемещаться вдоль рейки по ее стороне, противоположной зубчатому колесу.
Для повышения устойчивости каретки и облегчения работы привода каретки может использоваться кинематически связанная с ней дополнительная направляющая, параллельная зубчатой рейке и жестко с ней связанная, служащая опорой каретке, или второй аналогичный привод, зубчатая рейка которого скреплена с зубчатой рейкой первого привода каретки параллельно ей.
Для снижения усилия движения каретки вдоль дополнительной направляющей каретка может быть кинематически связана с ней через подшипник, внутреннее кольцо которого закреплено на каретке, а внешнее кольцо может перемещаться с вращением вдоль дополнительной направляющей.
Для обеспечения возможности перемещения каретки вдоль вертикальной плоскости внутри торгового автомата устройство может быть снабжено двумя приводами, причем
зубчатая рейка первого привода закреплена в корпусе торгового автомата в вертикальном положении, зубчатая рейка второго привода закреплена в горизонтальном положении на корпус двигателя первого привода, а каретка прикреплена к корпусу двигателя второго привода, на приводном валу которого установлено зубчатое колесо реечно-зубчатой передачи второго привода.
Для обеспечения возможности перемещения каретки в произвольно выбранную точку в объеме торгового автомата устройство может быть снабжено тремя приводами, причем зубчатая рейка первого привода закреплена в корпусе торгового автомата в вертикальном положении, а зубчатая рейка второго привода закреплена в горизонтальном положении на корпус двигателя первого привода, зубчатая рейка третьего привода закреплена в горизонтальном положении на корпус двигателя второго привода перпендикулярно зубчатой рейке второго привода, а каретка прикреплена к корпусу двигателя третьего привода, на приводном валу которого установлено зубчатое колесо реечно-зубчатой передачи третьего привода.
Для увеличения зоны обслуживания внутри торгового автомата устройство может быть дополнительно снабжено механизмом поворота каретки, содержащим двигатель, на вал которого закреплена каретка.
Для дополнительного увеличения зоны обслуживания внутри торгового автомата с использованием механизма поворота корпус двигателя механизма поворота закреплен на корпус двигателя второго привода, зубчатая рейка третьего привода закреплена в горизонтальном положении на вал двигателя механизма поворота, а каретка прикреплена к корпусу двигателя третьего привода, на приводном валу которого установлено зубчатое колесо реечно-зубчатой передачи третьего привода.
Для устранения риска повреждения товара, падающего под действием собственного веса, устройство может быть дополнительно оснащено захватом, установленным на каретке, состоящим из подвижной и неподвижной частей и оснащенным приводом, выполненным в виде кинематически связанных между собой приводного двигателя с переменным вращением и реечно-зубчатой передачи, зубчатое колесо которой установлено на приводном валу двигателя, а зубчатая рейка жестко закреплена в каретке, причем неподвижная часть захвата жестко связана с кареткой, а подвижная часть прикреплена к корпусу двигателя привода захвата, при этом зубчатое колесо удерживается в зацеплении с рейкой с помощью прижима, например, с роликовым подшипником, жестко скрепленным своим внутренним кольцом с корпусом двигателя так, что его внешнее кольцо может перемещаться вдоль рейки по ее стороне, противоположной зубчатому колесу.
Двигатели устройства могут быть соединены с зубчатым колесом реечно-зубчатой передачи кинематически через редуктор.
Для обеспечения гарантированного останова движения зубчатого колеса в конце рейки, последняя может быть оснащена, по крайней мере, одним закрепленным на ней упором, препятствующим движению корпуса двигателя.
Для обеспечения останова движения зубчатого колеса после достижения кареткой заранее заданного положения устройство может быть дополнительно снабжено датчиком положения каретки, связанным с электрической системой выбора товара и управления торгового автомата.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 показана кинематическая схема устройства перемещения товара, на фиг.2 вариант кинематической схемы устройства с прижимом, на фиг.3 вариант кинематической схемы устройства с двумя параллельными приводами, на фиг.4 вариант кинематической схемы устройства с двумя параллельными приводами и дополнительной опорной направляющей, на фиг.5 вариант кинематической схемы устройства с двумя перпендикулярными приводами (вертикальным и горизонтальным), на фиг.6 вариант кинематической схемы устройства с тремя взаимно перпендикулярными приводами, на
фиг.7 вариант кинематической схемы устройства с механизмом поворота каретки, на фиг.8 кинематическая схема захвата, установленного на каретке.
Устройство перемещения товара содержит подвижную каретку 1 и привод возвратно-поступательного перемещения каретки, выполненный в виде кинематически связанных между собой приводного двигателя 2 с переменным вращением, корпус 3 которого закреплен в каретке 1, и реечно-зубчатой передачи, зубчатое колесо 4 которой установлено на приводном валу двигателя 2, а зубчатая рейка 5 жестко закреплена в корпусе торгового автомата.
Для обеспечения гарантированного зацепления реечно-зубчатой передачи устройство может дополнительно снабжаться прижимом (Фиг.2), например, с роликовым подшипником 6, жестко скрепленным своим внутренним кольцом с корпусом 3 двигателя так, что его внешнее кольцо может перемещаться вдоль рейки 5 по ее стороне, противоположной зубчатому колесу 4.
Для повышения устойчивости каретки и облегчения работы привода каретки устройство может быть дополнительно снабжено вторым приводом, аналогичным первому (Фиг.3), при этом двигатель 7 второго привода закреплен на каретке 1, его зубчатое колесо 8 установлено на приводном валу двигателя 7, а зубчатая рейка 9 жестко скреплена с зубчатой рейкой 5 первого привода параллельно ей.
Для той же цели может использоваться кинематически связанная с кареткой 1 дополнительная направляющая 10 (Фиг.4), параллельная зубчатой рейке 5 и жестко с ней связанная, служащая опорой каретке 1.
Для снижения усилия движения каретки 1 вдоль дополнительной направляющей 10 каретка 1 может быть кинематически связана с последней через подшипник 11, внутреннее кольцо которого закреплено на каретке, а внешнее кольцо может перемещаться с вращением вдоль дополнительной направляющей 10.
Для обеспечения возможности перемещения каретки вдоль вертикальной плоскости внутри торгового автомата устройство может быть снабжено двумя приводами (Фиг.5), причем зубчатая рейка 5 первого привода закреплена в корпусе торгового автомата в вертикальном положении, зубчатая рейка 12 второго привода закреплена в горизонтальном положении на корпус 3 двигателя первого привода, а каретка 1 прикреплена к корпусу 13 двигателя второго привода, на приводном валу которого установлено зубчатое колесо 14 реечно-зубчатой передачи второго привода.
Для обеспечения возможности перемещения каретки в любую точку в объеме торгового автомата устройство может быть снабжено тремя приводами (Фиг.6), причем зубчатая рейка 5 первого привода закреплена в корпусе торгового автомата в вертикальном положении, а зубчатая рейка 12 второго привода закреплена в горизонтальном положении на корпус двигателя 3 первого привода, зубчатая рейка 15 третьего привода закреплена в горизонтальном положении на корпус 13 двигателя второго привода перпендикулярно зубчатой рейке 12 второго привода, а каретка 1 прикреплена к корпусу 16 двигателя третьего привода, на приводном валу которого установлено зубчатое колесо 17 реечно-зубчатой передачи третьего привода.
Для дополнительного увеличения зоны обслуживания внутри торгового автомата с использованием механизма поворота (Фиг.7) корпус 18 двигателя механизма поворота закреплен на корпус 13 двигателя второго привода, зубчатая рейка 15 третьего привода закреплена в горизонтальном положении на вал 19 двигателя механизма поворота, а каретка 1 прикреплена к корпусу 16 двигателя третьего привода, на приводном валу которого установлено зубчатое колесо 17 реечно-зубчатой передачи третьего привода.
Для устранения риска повреждения товара, падающего под действием собственного веса, устройство может быть дополнительно оснащено захватом, установленным на каретке 1 (Фиг.8), состоящим из подвижной и неподвижной частей и оснащенным приводом захвата, выполненным в виде кинематически связанных между собой приводного двигателя захвата с переменным вращением и реечно-зубчатой передачи, зубчатое
колесо 20 которой установлено на приводном валу двигателя, а зубчатая рейка 21 жестко закреплена в каретке 1, причем неподвижная часть 22 захвата жестко связана с кареткой 1, а подвижная часть 23 прикреплена к корпусу 24 двигателя привода захвата, при этом зубчатое колесо 20 удерживается в зацеплении с рейкой 21 с помощью прижима, например, с роликовым подшипником 6, жестко скрепленным своим внутренним кольцом с корпусом 24 двигателя захвата так, что его внешнее кольцо может перемещаться вдоль рейки 21 по ее стороне, противоположной зубчатому колесу 20.
Устройство перемещения товара в торговом автомате работает следующим образом. Исходное положение зубчатого колеса 4 по отношению к концам зубчатой рейки 5 произвольное. После включения привода реечно-зубчатой передачи вал двигателя 2 вращает зубчатое колесо 4, которое, находясь в зацеплении с зубьями рейки 5, обеспечивает поступательное движение корпусу двигателя 3 и закрепленной к нему каретки 1. Равновесие каретки и зацепление реечно-зубчатой передачи обеспечиваются, благодаря весу подвижной части устройства и трению каретки 1 о боковую поверхность рейки 5, или с помощью дополнительного прижима 6 (Фиг.2), или второго аналогичного привода (Фиг.3) или дополнительной направляющей 10 (Фиг.4). При изменении направления вращения вала двигателя поступательное движение каретки 1 изменяется на противоположное. При останове вращения двигателя поступательное движение каретки 1 прекращается. Таким образом, путем включения двигателя и его последующего выключения можно переместить каретку в заданное положение, например, для загрузки товара или его выгрузки в лоток торгового автомата.
При использовании в устройстве нескольких приводов со взаимно перпендикулярными зубчатыми рейками (Фиг.5..7), двигатели этих приводов могут включаться и работать одновременно или попеременно.
При использовании в устройстве двух приводов со взаимно перпендикулярными зубчатыми рейками (Фиг.5) после включения двигателя первого привода его вал вращает зубчатое колесо 4, которое, находясь в зацеплении с зубьями рейки 5, обеспечивает поступательное движение по вертикали корпуса двигателя 3 и закрепленной к нему рейки 12 реечно-зубчатой передачи второго привода. Вместе с рейкой 12 перемещается по вертикали весь второй привод вместе с кареткой 1, обеспечивая ее поступательное перемещение по вертикали. После включения двигателя второго привода реечно-зубчатой передачи вал двигателя вращает зубчатое колесо 14, которое, находясь в зацеплении с зубьями рейки 12, обеспечивает поступательное движение по горизонтали корпусу двигателя 13 и закрепленной на нем каретки 1.
При использовании в устройстве трех взаимно приводов со взаимно перпендикулярными зубчатыми рейками (Фиг.6,7) после включения двигателя первого привода его вал вращает зубчатое колесо 4, которое, находясь в зацеплении с зубьями рейки 5, обеспечивает поступательное движение по вертикали корпуса двигателя 3 и закрепленной к нему рейки 12 реечно-зубчатой передачи второго привода. Вместе с рейкой 12 перемещается по вертикали весь второй привод вместе с кареткой 1, обеспечивая ее поступательное перемещение по вертикали. После включения двигателя второго привода реечно-зубчатой передачи вал двигателя вращает зубчатое колесо 14, которое, находясь в зацеплении с зубьями рейки 12, обеспечивает поступательное движение корпусу двигателя 13 и закрепленной на нем рейки 15 реечно-зубчатой передачи третьего привода. Вместе с рейкой 15 перемещается по горизонтали весь третий привод вместе с кареткой 1, обеспечивая ее поступательное перемещение по горизонтали.
После включения двигателя третьего привода реечно-зубчатой передачи вал двигателя вращает зубчатое колесо 17, которое, находясь в зацеплении с зубьями рейки 15, обеспечивает поступательное движение по горизонтали корпусу двигателя 16 и закрепленной на нем каретки 1. При отсутствии в устройстве механизма поворота (Фиг.6) третий привод обеспечивает перемещение каретки в направлении, перпендикулярном перемещению второго привода.
При использовании в устройстве механизма поворота (Фиг.7) после включения двигателя привода механизма поворота его вал 19, вращаясь, приводит во вращение рейку 15 реечно-зубчатой передачи третьего привода. После изменения направления рейки 15, горизонтальное перемещение по ней каретки 1, описанное выше, происходит под углом к перемещению второго привода.
При использовании в устройстве захвата (Фиг.8), установленного на каретке 1, исходное положение захвата (открытое), когда зубчатое колесо 20 реечно-зубчатой передачи находится в верхнем положении вместе с закрепленным на его оси двигателем, к корпусу 24 которого прикреплена подвижная часть 23 захвата. Путем перемещения каретки в торговом автомате, как это описано выше, неподвижная часть 22 захвата перемещается под единицу товара. После включения двигателя захвата его вал вращает зубчатое колесо 20, которое, находясь в зацеплении с зубьями рейки 21, обеспечивает поступательное движение вниз по вертикали корпуса 24 двигателя, к которому прикреплена подвижная часть 23 захвата. Движение вниз подвижной части 23 захвата заканчивается после контакта с поверхностью единицы товара, находящейся поверх неподвижной части 22 захвата. Путем перемещения каретки в торговом автомате, как это описано выше, каретка с захватом и единицей товара перемещается в заданную точку торгового автомата, например окно для выдачи товара. Путем изменения направления вращения вала двигателя захвата зубчатое колесо 20, находясь в зацеплении с зубьями рейки 21, обеспечивает поступательное движение вверх по вертикали корпуса 24 двигателя, к которому прикреплена подвижная часть 23 захвата, раскрывая захват, освобождая товар и приводя захват в исходное положение.