ТОРГОВЫЙ АВТОМАТ С СИСТЕМОЙ ТОЧНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к монетным или подобным автоматам для выдачи отдельных изделий или товаров.
Известен способ продажи товаров посредством торгового автомата (патент Российской Федерации №2145733, кл. G07F 11/16, публ. 20.02.2000 г.). В известном техническом решении торговый автомат содержит панель выбора товара, монетный механизм, узел управления, дисплей, узел выдачи товара.
Однако данный торговый автомат не позволяет осуществить доступ к любому выбранному изделию, т.к. в его конструкции не предусмотрена система позиционирования с большой точностью перемещения.
Известен также торговый автомат для продажи мультимедийного продукта (заявка на изобретение РФ №2005116281, МПК G07F 11/16, публ. 20.11.2006 г.).
Торговый автомат для продажи мультимедийного продукта содержит соединенные прямой и обратной связью с центральным блоком управления панель выбора товара с клавиатурой, устройство отображения информации, монетный механизм с возможностью выдачи сдачи, устройства коммуникации.
Данное техническое решение по своему функциональному назначению и по своей технической сущности является наиболее близким заявляемому и принято за прототип.
Известный торговый автомат для продажи мультимедийного продукта также как и предыдущий аналог не позволяет осуществить доступ к любому выбранному изделию, вследствие того, что в его конструкции отсутствует многокоординатная система позиционирования для товара.
Задачей настоящей полезной модели является создание такого торгового автомата с многокоординатной системой позиционирования высокой точности, который позволил бы осуществлять доступ к любому выбранному изделию из всех находящихся в торговом автомате и перемещение его к устройству выдачи покупателю.
Поставленная задача решается за счет наличия в конструкции торгового автомата с системой точного позиционирования устройства захвата товара. Для этого в торговом автомате с системой точного позиционирования, включающем соединенные прямой и обратной связью с блоком управления панель выбора товара с клавиатурой, устройство отображения информации, купюроприемник с возможностью выдачи сдачи, устройства коммуникации, дополнительно установлен механизм перемещения товара, включающий средство захвата товара, снабженное механизмом управления и механизм перемещения средства захвата от зоны захвата товара до устройства выдачи товара, при этом средство захвата товара содержит поддон, П-образную жесткую раму, коромысла, свободные концы которых жестко скреплены с захватами, поворотный фланец, снабженный механизмом поворота, при этом коромысла выполнены в виде пластин с торцевыми отгибами, при чем торцевые отгибы, выполненные наружу, снабжены соосными отверстиями, а торцевые отгибы, выполненные внутрь, снабжены выступами, кроме того, коромысло скреплено с П-образной жесткой рамой с возможностью шарнирного поворота вокруг оси параллельной продольной оси П-образной жесткой рамы, для чего боковые элементы последней снабжены петлями, через которые и соосные отверстия наружных торцевых отгибов пропущены осевые стяжки, кроме того, поворотный фланец размещен с возможностью поворота вокруг оси параллельной продольной оси П-образной жесткой рамы, причем каждое коромысло связано с поворотным фланцем посредством тяги, концы каждой из которых связаны с поворотным фланцем и выступом внутреннего торцевого отгиба коромысла посредством шарнира с осью вращения параллельной продольной оси П-образной жесткой рамы, кроме того, боковые поверхности П-образной жесткой рамы снабжены колесами, размещенными с возможностью перемещения в направляющих, закрепленных на бортах поддона, кроме того, П-образная жесткая рама снабжена приводом возвратно-поступательного движения по поддону, кроме того, длина захватов вдоль продольной оси П-образной жесткой рамы превышает ширину коромысла, при этом с поддоном скреплены П-образные опорные скобы, расположенные параллельно друг другу, верхние элементы которых размещены
ниже захвата в крайнем нижнем его положении и ориентированы вдоль продольной оси П-образной жесткой рамы, кроме того, с поддоном на его бортах с наружной стороны жестко скреплены пластины, расположенные параллельно друг другу и ориентированные вдоль вертикальной оси поддона, причем пластины размещены на равном расстоянии от торцов поддона, высота пластин превышает высоту П-образных опорных скоб, наружные поверхности пластин снабжены колесами, которые ориентированы вдоль вертикальной оси пластин, механизм перемещения средства захвата содержит вертикальные направляющие, горизонтальные направляющие, размещенные в верхней части торгового автомата, и каретку, выполненную в виде поддона и снабженную приводом для возвратно-поступательного перемещения по горизонтальным направляющим, на поддоне каретки установлен привод вертикального перемещения средства захвата товара, с боковыми сторонами поддона каретки жестко скреплены верхние части вертикальных направляющих, нижние части которых жестко скреплены между собой, колеса пластин средства захвата выполнены с возможностью перемещения по вертикальным направляющим механизма перемещения.
Привод возвратно-поступательного движения П-образной жесткой рамы по поддону содержит два шкива, установленные у торцов поддона, с возможностью вращения вокруг вертикальных осей, на которые надет замкнутый поводок, скрепленный с П-образной жесткой рамой, при этом один из шкивов снабжен приводом вращения.
Привод возвратно-поступательного движения каретки по горизонтальным направляющим содержит два барабана, установленные на концах горизонтальных направляющих, с возможностью вращения вокруг вертикальных осей, на которые надет замкнутый поводок, скрепленный с поддоном каретки, при этом один из барабанов снабжен приводом вращения.
Привод возвратно-поступательного движения средства захвата по вертикальным направляющим содержит барабан, установленный на поддоне каретки с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, на барабан надет
поводок, один конец которого закреплен на барабане, а другой на поддоне средства захвата, при этом барабан снабжен приводом вращения.
В заявленном торговом автомате общими признаками для него и для его прототипа являются:
- панель выбора товара с клавиатурой, соединенные прямой и обратной связью с блоком управления;
- устройство отображения информации, соединенное прямой и обратной связью с блоком управления;
- купюроприемник с возможностью выдачи сдачи;
- устройства коммуникации.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что первое имеет в отличие от прототипа следующие существенные признаки:
- средство захвата товара, снабженное механизмом управления, которое содержит:
- поддон, П-образную жесткую раму, коромысла, свободные концы которых жестко скреплены с захватами, поворотный фланец, снабженный механизмом поворота, при этом коромысла выполнены в виде пластин с торцевыми отгибами, при чем торцевые отгибы, выполненные наружу, снабжены соосными отверстиями, а торцевые отгибы, выполненные внутрь, снабжены выступами, кроме того, коромысло скреплено с П-образной жесткой рамой с возможностью шарнирного поворота вокруг оси параллельной продольной оси П-образной жесткой рамы, для чего боковые элементы последней снабжены петлями, через которые и соосные отверстия наружных торцевых отгибов пропущены осевые стяжки, кроме того, поворотный фланец размещен с возможностью поворота вокруг оси параллельной продольной оси П-образной жесткой рамы, причем каждое коромысло связано с поворотным фланцем посредством тяги, концы каждой из которых связаны с поворотным фланцем и выступом внутреннего торцевого отгиба коромысла посредством шарнира с осью вращения параллельной продольной оси П-образной жесткой рамы, кроме того, боковые поверхности П-образной жесткой рамы снабжены
колесами, размещенными с возможностью перемещения в направляющих, закрепленных на бортах поддона, кроме того, П-образная жесткая рама снабжена приводом возвратно-поступательного движения по поддону, кроме того, длина захватов вдоль продольной оси П-образной жесткой рамы превышает ширину коромысла, при этом с поддоном скреплены П-образные опорные скобы, расположенные параллельно друг другу, верхние элементы которых размещены ниже захвата в крайнем нижнем его положении и ориентированы вдоль продольной оси П-образной жесткой рамы, кроме того, с поддоном на его бортах с наружной стороны жестко скреплены пластины, расположенные параллельно друг другу и ориентированные вдоль вертикальной оси поддона, причем пластины размещены на равном расстоянии от торцов поддона, высота пластин превышает высоту П-образных опорных скоб, наружные поверхности пластин снабжены колесами, которые ориентированы вдоль вертикальной оси пластин;
- механизм перемещения средства захвата содержит вертикальные направляющие, горизонтальные направляющие, размещенные в верхней части торгового автомата, и каретку, выполненную в виде поддона и снабженную приводом для возвратно-поступательного перемещения по горизонтальным направляющим, на поддоне каретки установлен привод вертикального перемещения средства захвата товара, с боковыми сторонами поддона каретки жестко скреплены верхние части вертикальных направляющих, нижние части которых жестко скреплены между собой, колеса пластин средства захвата выполнены с возможностью перемещения по вертикальным направляющим механизма перемещения;
- колеса пластин выполнены с возможностью перемещения по вертикальным направляющим механизма перемещения средства захвата.
Совокупность существенных признаков заявленной полезной модели имеет причинно-следственную связь с достигаемым техническим результатом. На основании изложенного можно заключить, что заявленное техническое решение является новым и пригодно для промышленного применения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг.1 представлена аксонометрическая проекция общего вида конструкции торгового автомата; на фиг.2 - аксонометрическая проекция двери изнутри; на фиг.3 - аксонометрическая проекция внутреннего устройства торгового автомата (средство захвата товара не показано); на фиг.4 - приводной механизм вертикального перемещения средства захвата; на фиг.5 - аксонометрическая проекция средства захвата товара; на фиг.6 - аксонометрическая проекция средства захвата товара, вид сбоку; фиг.7 - блок-схема механизма продажи для торгового автомата и на фиг.8 - последовательность управления механизмом продажи для торгового автомата.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - корпус;
2 - передняя панель;
3 - двери;
4 - устройство выдачи товара;
5 - купюроприемник;
6 - каталог;
7 - защитный кожух привода;
8 - опоры корпуса;
9 - полки для хранения товара;
10 - кассеты для хранения товара;
11 - товар;
12 - вертикальные направляющие;
13 - горизонтальные направляющие;
14 - поддон катерки горизонтальной оси;
15 - барабаны привода поддона каретки горизонтальной оси;
16 - привод перемещения каретки горизонтальной оси;
17 - поводок привода каретки горизонтальной оси;
18 - барабан привода средства захвата товара;
19 - привод перемещения для вертикального перемещения средства захвата товара;
20 - поводок привода для вертикального перемещения средства захвата товара;
21 - поддон средства захвата товара;
22 - П-образная жесткая рама;
23 - коромысла;
24 - захваты;
25 - поворотный фланец;
26 - механизм поворота;
27 - осевые стяжки;
28 - тяги;
29 - колеса П-образной жесткой рамы;
30 - направляющие, закрепленные на бортах поддона средства захвата товара;
31 - опорные скобы;
32 - барабаны привода средства захвата товара;
33 - поводок привода средства захвата товара;
34 - пластины;
35 - колеса пластин;
36 - ролик;
37 - фотодатчик;
38 - диск с прорезями
39 - опорный подшипник
40 - элементы крепления опорного подшипника;
41 - контроллер оси;
42 - драйвер управления двигателем;
43 - клеммная колодка;
44 - узел управления верхнего уровня;
45 - узел управления нижнего уровня.
Торговый автомат с системой точного позиционирования представляет собой (фиг.1) корпус 1 с передней панелью 2 и дверьми 3. Корпус размещен на опорах 8. На передней панели 2 расположены: устройство выдачи товара 4
(фиг.2), купюроприемник 5, две панели 6 выбора товара. Каждая из панелей 6 выбора товара содержит дисплей и клавиатуру. Внутри корпуса 1 (фиг.3) расположены полки 9 с кассетами 10 для хранения товара 11. Кроме того, внутри корпуса 1 расположен механизм перемещения товара. Механизм перемещения товара содержит вертикальные направляющие 12 и горизонтальные направляющие 13, которые жестко скреплены с корпусом 1 торгового автомата. На горизонтальных направляющих 13 установлена с возможностью перемещения каретка горизонтального перемещения. В верхней части корпуса 1 размещены: барабаны 15 привода каретки горизонтальной оси и привод 16 перемещения каретки горизонтальной оси. Барабаны 15 привода 16 перемещения каретки горизонтальной оси соединены между собой поводком 17. Привод 16 снаружи закрыт защитным кожухом 7 (фиг.1). Каретка горизонтальной оси выполнена в виде поддона 14 (фиг.4), на котором размещены: барабан 18 привода средства захвата товара и привод 19 перемещения для вертикального перемещения средства захвата товара, ролик 36, фотодатчик 37, диск 38 с прорезями, опорный подшипник 39, элементы крепления 40 опорного подшипника, контроллер оси 41, драйвер 42 управления двигателем и клеммная колодка 43. Привод 19 для вертикального перемещения средства захвата товара соединен с поводком 20. Средство захвата товара представляет собой сложное электромеханическое устройство, содержащее электрические приводы и собственное устройство управления (фиг.5 и фиг.6). Каждый электропривод управляется своим собственным контроллером 41. Средство захвата товара выполнено таким образом, что позволяет извлекать товар 11, как с правой, так и с левой стороны внутреннего пространства торгового автомата. Средство захвата товара содержит поддон 21, на котором установлена П-образная жесткая рама 22. Коромысла 23 выполнены в виде пластин с торцевыми отгибами. Торцевые отгибы, выполненные наружу, снабжены соосными отверстиями. Торцевые отгибы, выполненные внутрь, снабжены выступами с отверстием. Свободные концы коромысел 23 жестко скреплены с захватами 24. Коромысло 23 скреплено с П-образной жесткой рамой 22 с возможностью шарнирного поворота вокруг оси параллельной
продольной оси П-образной жесткой рамы 22, для чего боковые элементы последней снабжены петлями, через которые и соосные отверстия наружных торцевых отгибов пропущены осевые стяжки 27. Поворотный фланец 25 снабжен механизмом поворота вокруг оси параллельной продольной оси П-образной жесткой рамы 22. Каждое коромысло 23 связано с поворотным фланцем 25 посредством тяги 28, концы каждой из которых связаны с поворотным фланцем 25 и выступом внутреннего торцевого отгиба коромысла 23 посредством шарнира с осью вращения параллельной продольной оси П-образной жесткой рамы 22. Боковые поверхности П-образной жесткой рамы 22 снабжены колесами 29, размещенными с возможностью перемещения в направляющих 30, закрепленных на бортах поддона 21. П-образная жесткая рама 22 снабжена приводом возвратно-поступательного движения по поддону 21, который содержит два барабана 32. Барабаны 32 установлены у торцов поддона 21, с возможностью вращения вокруг вертикальных осей. На барабаны 32 надет замкнутый поводок 33, скрепленный с П-образной жесткой рамой 22. Один из барабанов 32 снабжен приводом вращения. Длина захватов 24 вдоль продольной оси П-образной жесткой рамы 22 превышает ширину коромысла 23. С поддоном 21 скреплены П-образные опорные скобы 31, расположенные параллельно друг другу. Верхние элементы П-образных опорных скоб 31 размещены ниже захвата 24 в крайнем нижнем его положении и ориентированы вдоль продольной оси П-образной жесткой рамы 22. С поддоном 21 на его бортах с наружной стороны жестко скреплены пластины 34. Пластины 34 расположены параллельно друг другу и ориентированы вдоль вертикальной оси поддона 21. Пластины 34 размещены на равном расстоянии от торцов поддона 21, при этом высота пластин 34 превышает высоту П-образных опорных скоб 31. На наружных поверхностях пластин 34 установлены колеса 35, которые ориентированы вдоль вертикальной оси пластин 34.
Торговый автомат с системой точного позиционирования работает следующим образом (фиг.7).
Как только напряжение питания поступает к торговому автомату, торговый автомат запускается в соответствии с выходным сигналом узла
управления 44 верхнего уровня и его режим изменяется на дежурный режим. Последовательность управления механизмом продажи показана на фиг.8.
Потребитель опускает монеты или бумажные деньги в купюроприемник 5, механизм бумажных денег обнаруживает сумму бумажных денег, и узел 44 управления верхнего уровня (фиг.7) проверяет, больше ли обнаруженная сумма бумажных денег, чем цена каждого товара, содержащегося в торговом автомате. Если узел 44 управления определяет, что сумма введенных монет больше, чем цена каждого отдельного товара для продажи, он формирует сигнал, который дает дисплею панели 6 выбора товара возможность представить сообщение, говорящее, что товар может быть продан. Потребитель нажимает на одну из кнопок клавиатуры панели 6 выбора товара, узел 44 управления генерирует сигнал управления на выдачу соответствующего товара. В соответствии с этим управляющим сигналом выбранный потребителем товар подается покупателю через устройство 4 выдачи товара. Для этого узел 44 управления производит проверку готовности узла 45 управления нижнего уровня исполнительных механизмов. Механизм перемещения товара осуществляет перемещение средства захвата до местоположения выбранного товара 11. Для этого по команде узла 45 управления включается привод 16 горизонтального перемещения каретки и посредством поводка 17 и барабанов 15 перемещает поддон 14 каретки по горизонтальным направляющим 13 к местоположению выбранного товара 11. Так как вертикальные направляющие 12 жестко скреплены с поддоном 14 каретки, то и они перемещаются в горизонтальном направлении. Средство захвата товара соединено посредством колес 35 с вертикальными направляющими 12, следовательно, и оно также перемещается в горизонтальном направлении. Для перемещения средства захвата товара в вертикальном направлении по команде с узла 45 управления привод 19 вертикального перемещения средства захвата посредством барабана 18, поводка 20 и колес 35 пластин 34 перемещает поддон 21 средства захвата товара по вертикальным направляющим 16 до местоположения выбранного товара. Затем производится выемка и захват выбранного товара 11 средством захвата. Для чего привод перемещения поддона 21 средства захвата товара посредством
барабанов 32 и поводка 33 перемещает П-образную жесткую раму 22 с помощью колес 29 по направляющим 30 в направлении выбранного товара. Перемещение П-образной жесткой рамы 22 происходит до тех пор, пока захваты 24 не осуществят выемку выбранного товара 11 из кассеты 10 хранения. Затем по команде механизма управления производится возвратное движение П-образной жесткой рамы 22 при помощи привода вращения поддона 21 с выбранным товаром 11, которое размещено между захватами 24. Движение П-образной рамы 2 осуществляется до середины поддона 21 средства захвата товара. В процессе перемещения товара 11 по раме 22 управляющей программой ведется постоянный контроль правильности позиционирования, осуществляемый при помощи парного фотодатчика 37, диска с прорезями 38. Синхронное управление обеспечивается при помощи контроллера 41, драйвера 42. Далее осуществляется перемещение поддона 21 средства захвата по вертикальным направляющим 16 до приемной ниши устройства 4 выдачи товара. По команде механизма управления механизм поворота (двигатель координаты R) 26 осуществляет поворот на некоторый угол, тем самым, изменяя положение поворотного фланца 25, а, следовательно, и тяг 28. Тяги 28 в свою очередь изменяют положение коромысел 23 и захватов 24, которые жестко связаны с коромыслами 23. Вращение механизма поворота 26 против часовой стрелки приводит к высвобождению выбранного товара 11 из захватов 24. Выбранный товар 11 опускается на опорные скобы 31, т.к. верхние элементы скоб размещены ниже захвата 24 в крайнем нижнем его положении. Опорные скобы 31 являются столиком для временного удержания выбранного товара 11 в процессе перемещения средства захвата к нише устройства выдачи товара. Затем происходит выгрузка выбранного товара 11 из устройства 4 выдачи товара в приемную нишу. Для чего по команде механизма управления 44 осуществляют вращение механизма поворота 26 по часовой стрелке и через поворотный фланец 25 и тяги 28 осуществляют коромыслами 23 и захватами 24 захват товара 11. После чего осуществляют перемещение П-образной жесткой рамы 22. Для чего привод перемещения поддона 21 посредством барабанов 32 и поводка 33 перемещает П-образную жесткую раму 22 с помощью колес 29 по
направляющим 30 в направлении ниши устройства 4 выдачи товара. Перемещение П-образной жесткой рамы 22 происходит до тех пор, пока ее положение не достигнет крайней точки направляющих 30 поддона 21, тем самым товар будет перемещен в крайнее положение на П-образных опорных скобах 31. Затем производится выгрузка товара 11, аналогичная выгрузки товара из кассеты 10 хранения, на П-образные скобы 31. После чего товар под действием собственного веса скатывается с П-образных опорных скоб 31 в нишу выдачи устройства 4 товара, т.к. большая часть, по площади, товара 11 будет находиться вне П-образных опорных скоб 31. Затем по команде управления П-образная жесткая рама 22 приводится в исходное положение, в состояние парковки. Узел 44 управления проверяет, завершена ли выдача товара 11. После чего узлом 44 управления устанавливается состояние «Готово» и торговый автомат находится в режиме ожидания.
Таким образом, заявляемый торговый автомат позволяет потребителям получать любой выбранный товар, содержащийся в торговом автомате, в течение короткого периода времени, что очень удобно для потребителя.
Заявленный торговый автомат с системой точного позиционирования позволяет осуществить захват, выемку и перемещение выбранного изделия из любой кассеты хранения до устройства выдачи товара с минимумом механизмов перемещения. Это достигается за счет многокоординатной системы точного позиционирования.