特表 2024-533341 自動販売機器及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-12

(54)【発明の名称】自動販売機器及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   G07F 9/00 20060101AFI20240905BHJP

   B65G 1/127 20060101ALI20240905BHJP

   G07F 11/02 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

G07F9/00 108

B65G1/127 B

G07F11/02

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024515154

(86)(22)【出願日】2023-05-26

(85)【翻訳文提出日】2024-03-07

(86)【国際出願番号】 CN2023096449

(87)【国際公開番号】W WO2023227092

(87)【国際公開日】2023-11-30

(31)【優先権主張番号】202210594571.7

(32)【優先日】2022-05-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】317008182

【氏名又は名称】北京智米科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】ワン，イー

(72)【発明者】

【氏名】ジェン，ボタオ

【テーマコード（参考）】

3E044

3E046

3F022

【Ｆターム（参考）】

3E044AA01

3E044CC10

3E044DB14

3E044FB03

3E044FB06

3E044FB16

3E044FB17

3E046GA02

3F022AA09

3F022BB03

3F022EE01

3F022FF35

3F022KK18

3F022KK20

3F022MM55

(57)【要約】

自動販売機器及び制御方法を提供し、自動販売機器は、冷凍庫（１００）を含み、冷凍庫（１００）の一側壁に出入口（１１０）及び開閉扉（１２０）が設置され、冷凍庫（１００）内に循環棚（１３０）が設置され、循環棚（１３０）に複数のトレイ（１４０）が設置され、冷凍庫（１００）の外部にロボットアーム（２００）が設置される。冷凍庫（１００）の一側壁に開口面積が小さい出入口（１１０）を設置することにより、開閉扉（１２０）が開く時に、冷凍庫（１００）の内部と外部との温度交換効率を低減し、且つ循環棚（１３０）を設置することにより、空き状態のトレイ（１４０）又は占有される状態のトレイ（１４０）を出入口（１１０）に移動させる。冷凍庫（１００）の外部に設置されたロボットアーム（２００）により、ロボットアーム（２００）が熱気と冷気との流れの影響を受けることを可能な限り回避し、ロボットアーム（２００）に水蒸気又は霧氷が凝縮されることを回避する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷凍庫（１００）を含み、前記冷凍庫（１００）の一側壁に出入口（１１０）及び前記出入口（１１０）を閉鎖するための開閉扉（１２０）が設置され、
前記冷凍庫（１００）内に循環棚（１３０）が設置され、前記循環棚（１３０）に複数のトレイ（１４０）が設置され、前記循環棚（１３０）は前記トレイ（１４０）を、前記冷凍庫（１００）内を循環移動するように駆動して、いずれかのトレイ（１４０）を前記出入口（１１０）の位置に移動させることができ、
前記冷凍庫（１００）の外部の前記出入口（１１０）に近い側にロボットアーム（２００）がさらに設置されて、食品ボックス（３００）を前記出入口（１１０）から前記トレイ（１４０）に置き、又は前記トレイ（１４０）から食品ボックス（３００）を挟み取る、ことを特徴とする自動販売機器。

【請求項2】

前記冷凍庫（１００）内に第１のセンサ（１５０）、第２のセンサ（１６０）及び前記食品ボックス（３００）のアイデンティティコードを走査するコードスキャナー（１７０）がさらに設置され、
前記循環棚（１３０）に第１のセンサ（１５０）により感知される第１の目標物（１３１）がさらに設置され、複数のトレイ（１４０）にいずれも第２のセンサ（１６０）により感知される第２の目標物（１４１）が設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機器。

【請求項3】

前記出入口（１１０）に商品を補充するための食品送り込み領域、及び商品を挟み取るための食品送り出し領域が設置され、
前記食品送り込み領域に食品ボックス（３００）の入れ込みを感知するトグル（１１１）が設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機器。

【請求項4】

前記循環棚（１３０）は、少なくとも２つの回転軸（１３２）、及び回転軸（１３２）と噛み合う回転体（１３３）を含み、前記トレイ（１４０）は、前記回転体（１３３）に設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機器。

【請求項5】

前記循環棚（１３０）は、駆動装置（１３４）をさらに含み、前記駆動装置（１３４）の動力出力端は、いずれかの回転軸（１３２）に接続される、ことを特徴とする請求項４に記載の自動販売機器。

【請求項6】

前記トレイ（１４０）に指示ランプ（１４２）がさらに設置され、前記指示ランプ（１４２）は、対応するトレイ（１４０）が占有される状態にあり、又は占有されない状態にあることを指示するために用いられる、ことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機器。

【請求項7】

前記ロボットアーム（２００）の挟み取り末端（２３０）が前記トレイ（１４０）に正対可能のように、前記ロボットアーム（２００）は、互いに垂直な第１の移動軸（２１０）と第２の移動軸（２２０）を含み、
前記挟み取り末端（２３０）は、水平面内で回転して、前記トレイ（１４０）に離間又は接近することができる、ことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機器。

【請求項8】

加工領域（４００）をさらに含み、前記加工領域（４００）に前記ロボットアーム（２００）が食品ボックス（３００）を搬送するための食品届け口が設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機器。

【請求項9】

前記ロボットアーム（２００）、循環棚（１３０）、第１のセンサ（１５０）、第２のセンサ（１６０）及びコードスキャナー（１７０）を接続して制御するコントローラをさらに含む、ことを特徴とする請求項２に記載の自動販売機器。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１項に記載の自動販売機器に適用され、
全てのトレイ（１４０）をトラバースし、各トレイ（１４０）の位置を決定するステップと、
各トレイ（１４０）の状態を取得し、トレイ（１４０）の状態は、占有される状態及び空き状態を含み、トレイ（１４０）の状態が占有される状態であれば、占有される状態のトレイ（１４０）における食品ボックスの情報を取得するステップと、
食品を置く必要がある場合に、循環棚（１３０）は第１のトレイを、移動するように駆動し、前記第１のトレイを出入口（１１０）に移動させ、置かれる食品ボックスを前記第１のトレイに置き、置かれる食品ボックスの情報を取得し、置かれる食品ボックスの情報を前記第１のトレイの位置情報とペアリングするステップであって、前記第１のトレイは、各空き状態のトレイ（１４０）のうちのいずれかであるステップと、
食品を取る必要がある場合に、取られる食品ボックスの情報及び第２のトレイの位置情報を取得し、循環棚（１３０）は第２のトレイを移動するように駆動し、前記取られる食品ボックスを出入口（１１０）に移動させ、ロボットアーム（２００）は、取られる食品ボックスを取り出すステップであって、前記第２のトレイは、前記取られる食品ボックスが置かれたトレイ（１４０）であるステップと、を含む、ことを特徴とする制御方法。

【請求項11】

前記自動販売機器の冷凍庫（１００）内に第１のセンサ（１５０）及び第２のセンサ（１６０）がさらに設置され、前記自動販売機器は、前記ロボットアーム（２００）、循環棚（１３０）、第１のセンサ（１５０）及び第２のセンサ（１６０）を接続して制御するコントローラをさらに含み、
前記循環棚（１３０）に第１のセンサ（１５０）により感知される第１の目標物（１３１）がさらに設置され、複数のトレイ（１４０）にいずれも第２のセンサ（１６０）により感知される第２の目標物（１４１）が設置され、
全てのトレイ（１４０）をトラバースし、各トレイ（１４０）の位置を決定する前記ステップは、
前記コントローラは前記循環棚（１３０）を、前記トレイ（１４０）の循環移動を駆動するように制御するステップと、
前記第１のセンサ（１５０）により第１の目標物（１３１）を検出し、前記第１のセンサ（１５０）が前記第１の目標物（１３１）を検出した後に、前記第１の目標物（１３１）位置のトレイ（１４０）を開始トレイとマークするステップと、
前記第２のセンサ（１６０）により第２の目標物（１４１）を検出し、前記第２のセンサ（１６０）が前記第２の目標物（１４１）を順次検出した時に、前記第２の目標物（１４１）に対応するトレイ（１４０）を順次番号付けて、異なる番号の前記トレイ（１４０）の前記開始トレイに対する位置を決定するステップと、を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。

【請求項12】

前記冷凍庫（１００）内に前記食品ボックス（３００）のアイデンティティコードを走査するコードスキャナー（１７０）がさらに設置され、前記コントローラは、さらに前記コードスキャナー（１７０）に接続され、
各トレイ（１４０）の状態を取得する前記ステップは、
前記コントローラは前記循環棚（１３０）を、前記トレイ（１４０）の循環移動を駆動するように制御するステップと、
前記コードスキャナー（１７０）により各前記トレイ（１４０）のアイデンティティコードを順次走査するステップと、
前記コードスキャナー（１７０）がアイデンティティコードを検出すれば、対応するトレイ状態は、占有される状態であり、対応する食品ボックス（３００）を番号付きのトレイ（１４０）とペアリングし、前記コードスキャナー（１７０）がアイデンティティコードを検出しなければ、対応する位置の番号付きのトレイ（１４０）を空き状態とマークするステップと、を含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。

【請求項13】

食品を置く必要がある場合に、前記制御方法は、さらに、
前記コントローラは、配送指令を受信するステップと、
前記コントローラは、配送指令に応答し、前記ロボットアーム（２００）を、食品ボックス（３００）を出入口（１１０）に移動させるように制御するステップと、
前記コントローラは、配送指令に応答し、開閉扉（１２０）を開けるステップと、
配送指令に応答し、空き状態のトレイ（１４０）の位置番号を決定するステップであって、配送指令が指示するトレイ（１４０）を第１のトレイとするステップと、を含み、
前記循環棚（１３０）は、第１のトレイを移動するように駆動し、前記第１のトレイを出入口（１１０）に移動させるステップは、前記コントローラは、空き状態のトレイ（１４０）の位置番号に応答し、前記循環棚（１３０）を、第１のトレイの移動を駆動するように制御し、前記第１のトレイを出入口（１１０）に移動させるステップを含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。

【請求項14】

前記ロボットアーム（２００）を、食品ボックス（３００）を出入口（１１０）に移動させるように制御する前記ステップは、第１の動作であり、開閉扉（１２０）を開ける前記ステップは、第２の動作であり、前記循環棚（１３０）を、第１のトレイの移動を駆動するように制御し、前記第１のトレイを出入口（１１０）に移動させる前記ステップは、第３の動作であり、
前記第１の動作、前記第２の動作及び前記第３の動作は、同期に行う、ことを特徴とする請求項１３に記載の制御方法。

【請求項15】

食品を取る必要がある場合に、取られる食品ボックスの情報及び第２のトレイの位置情報を取得する前記ステップは、
前記コントローラは、販売指令を受信するステップであって、前記販売指令は、取られる食品ボックスの情報を含むステップと、
前記コントローラは、販売指令に応答し、対応するトレイ（１４０）の位置番号を決定するステップであって、前記販売指令が指示するトレイ（１４０）を第２のトレイとするステップと、を含み、
食品を取る必要がある場合に、前記制御方法は、さらに、
前記コントローラは、販売指令に応答し、ロボットアーム（２００）を出入口（１１０）に移動するように制御するステップと、
前記コントローラは、販売指令に応答し、開閉扉（１２０）を開けるステップと、を含み、
前記循環棚（１３０）は、第２のトレイを移動するように駆動し、前記取られる食品ボックスを出入口（１１０）に移動させるステップは、
前記コントローラは、対応するトレイ（１４０）の位置番号に応答し、前記循環棚（１３０）を、前記第２のトレイを出入口（１１０）に移動させるように制御するステップを含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。

【請求項16】

ロボットアーム（２００）を出入口（１１０）に移動するように制御する前記ステップは、第４の動作であり、前記循環棚（１３０）を、前記第２のトレイを出入口（１１０）に移動させるように制御する前記ステップは、第５の動作であり、開閉扉（１２０）を開ける前記ステップは、第６の動作であり、
前記第４の動作、第５の動作及び前記第６の動作は、同期に行う、ことを特徴とする請求項１５に記載の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本願は、２０２２年０５月２７日に中国特許局に提出された、出願番号２０２２１０５９４５７１．７の優先権を主張し、その全ての内容は、参照により本願に組み込まれる。

【0002】

本願は、自動販売機器技術の分野に関し、具体的には自動販売機器及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0003】

自動販売機器は、ホーム、コミュニティ、デパート又はオフィスビルなどの場所に適用して、商品の自動販売を実現することができ、その中で、低温保存が必要である商品に向けて、自動販売機器には、商品の品質を保証するように、冷凍庫がさらに設置され、一部の自動販売機器に商品加工領域がさらに設置され、例えば、インスタント食品を販売する場合、冷凍庫の内部にピッキングロボットが設置され、商品を販売する時に、ピッキングロボットは、冷凍庫内から商品を挟み取り、冷凍庫の出口に搬送し、冷凍庫の出口の扉が開き、ピッキングロボットは、商品を冷凍庫から移し出し、商品は、冷凍庫から取り出された後に、加熱領域に入り、食品の加熱を完了し、加熱が完了した後に購入者に提供する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の冷凍庫内から商品をピッキングする過程には、ピッキングロボット及び／又は冷凍庫の棚の機械的故障を引き起こすことがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の実施形態の第１の態様は自動販売機器を提供し、前記自動販売機器は、冷凍庫を含み、前記冷凍庫の一側壁に出入口及び前記出入口を閉鎖するための開閉扉が設置され、
前記冷凍庫内に循環棚が設置され、前記循環棚に複数のトレイが設置され、前記循環棚は前記トレイを、前記冷凍庫内を循環移動するように駆動して、いずれかのトレイを前記出入口の位置に移動させることができ、
前記冷凍庫の外部の前記出入口に近い側にロボットアームがさらに設置されて、食品ボックスを前記出入口から前記トレイに置き、又は前記トレイから食品ボックスを挟み取る。

【0006】

１つの実施形態において、前記冷凍庫内に第１のセンサ、第２のセンサ及び前記食品ボックスのアイデンティティコードを走査するコードスキャナーがさらに設置され、
前記循環棚に第１のセンサにより感知される第１の目標物がさらに設置され、複数のトレイにいずれも第２のセンサにより感知される第２の目標物が設置される。

【0007】

１つの実施形態において、前記出入口に商品を補充するための食品送り込み領域、及び商品を挟み取るための食品送り出し領域が設置され、
前記食品送り込み領域に食品ボックスの入れ込みを感知するトグルが設置される。

【0008】

１つの実施形態において、前記循環棚は、少なくとも２つの回転軸、及び回転軸と噛み合う回転体を含む。

【0009】

１つの実施形態において、前記循環棚は、駆動装置をさらに含み、前記駆動装置の動力出力端は、いずれかの回転軸に接続される。

【0010】

１つの実施形態において、前記トレイに指示ランプがさらに設置され、前記指示ランプは、対応するトレイが占有される状態にあり、又は占有されない状態にあることを指示するために用いられる。

【0011】

１つの実施形態において、前記ロボットアームの挟み取り末端が前記トレイに正対可能のように、前記ロボットアームは、互いに垂直な第１の移動軸と第２の移動軸を含み、
前記挟み取り末端は、水平面内で回転して前記トレイに離間又は接近することができる。

【0012】

１つの実施形態において、前記自動販売機器は、前記ロボットアーム、循環棚、第１のセンサ、第２のセンサ及びコードスキャナーを接続して制御するコントローラをさらに含む。

【0013】

１つの実施形態において、前記自動販売機器は、加工領域をさらに含み、前記加工領域に前記ロボットアームが食品ボックスを搬送するための食品届け口が設置される。

【0014】

１つの実施形態において、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは、金属センサである。

【0015】

１つの実施形態において、１つの前記トレイに少なくとも２つの食品置き領域が設置され、各前記食品置き領域は、１つの前記食品ボックスを置くために用いられる。

【0016】

本願の実施形態の第２の態様は制御方法を提供し、前記制御方法は本願の実施例の第１の態様に係る自動販売機器に適用され、
全てのトレイをトラバースし、各トレイの位置を決定するステップと、
各トレイの状態を取得し、トレイの状態は、占有される状態及び空き状態を含み、トレイの状態が占有される状態であれば、占有される状態のトレイにおける食品ボックスの情報を取得するステップと、
食品を置く必要がある場合に、循環棚は、第１のトレイを移動するように駆動し、前記第１のトレイを出入口に移動させ、置かれる食品ボックスを前記第１のトレイに置き、置かれる食品ボックスの情報を取得し、置かれる食品ボックスの情報を前記第１のトレイの位置情報とペアリングするステップであって、前記第１のトレイは、各空き状態のトレイのうちのいずれかであるステップと、
食品を取る必要がある場合に、取られる食品ボックスの情報及び第２のトレイの位置情報を取得し、循環棚は、第２のトレイを移動するように駆動し、前記取られる食品ボックスを出入口に移動させ、ロボットアームは、取られる食品ボックスを取り出すステップであって、前記第２のトレイは、前記取られる食品ボックスが置かれたトレイであるステップと、を含む。

【発明の効果】

【0017】

以上の技術的解決手段から分かるように、本願の実施形態は、自動販売機器及び制御方法を提供し、前記自動販売機器は、冷凍庫を含み、前記冷凍庫の一側壁に出入口及び前記出入口を閉鎖するための開閉扉が設置され、前記冷凍庫内に循環棚が設置され、前記循環棚に複数のトレイが設置され、前記循環棚は前記トレイを、前記冷凍庫内を循環移動するように駆動して、いずれかのトレイを前記出入口の位置に移動させることができ、前記冷凍庫の外部の前記出入口に近い側にロボットアームがさらに設置されて、食品ボックスを前記出入口から前記トレイに置き、又は前記トレイから食品ボックスを挟み取る。

【0018】

実際の適用過程において、前記冷凍庫の一側壁に開口面積が小さい出入口を設置することにより、開閉扉が開く時に、冷凍庫の内部と外部との温度交換効率を低減し、湿度が高い外部の空気が冷凍庫内に大量に流入することを減少し、且つ循環棚を設置することにより、空き状態のトレイ又は占有される状態のトレイを出入口に移動させ、前記冷凍庫の外部に設置されたロボットアームにより商品を置き又は挟み取り、ピッキングロボットが冷凍庫の内部に設置され、商品の置き及び／又は除去を実現するために扉を開ける必要がある態様に比べて、本願の実施形態において、冷凍庫の外部に設置されたロボットアームにより、前記ロボットアームが熱気と冷気との流れの影響を受けることを可能な限り回避し、ロボットアームに水蒸気又は霧氷が凝縮されることを回避する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本願の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施形態において使用する必要がある図面を簡単に紹介し、明らかに、当業者は、創造的な労力を行わない前提で、これらの図面に基づいてその他の図面をさらに得ることができる。

【図1】本願の実施形態に係る自動販売機器の冷凍庫の構造概略図である。

【図2】本願の実施形態に係るロボットアームの構造概略図である。

【図3】本願の実施形態に係る出入口の内部視角の構造概略図である。

【図4】本願の実施形態に係るトレイの構造概略図である。

【図5】本願の実施形態に係る食品ボックスの構造概略図である。

【図6】本願の実施形態に係る出入口の外部視角の構造概略図である。

【図7】本願の実施形態に係る食品ボックスがトレイに入る過程の構造概略図である。

【図8】本願の実施形態に係る自動販売機器の全体構造概略図である。

【図9】本願の実施形態に係る制御方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

いくつかの例において、自動販売機器は、冷凍庫の出口の扉が開く時に、冷凍庫内部の大量の冷気の流出を引き起こし、また、扉が開いた後に、空気交換通路が大きいため、湿度が高い外部の空気は熱気と冷気との流れにより冷凍庫内に大量に流入し、冷凍庫内のピッキングロボット及びその他の機器に水蒸気又は霧氷が凝縮され、機器の故障を引き起こす。

【0021】

図１は、本願の実施形態に係る自動販売機器の冷凍庫の構造概略図である。

【0022】

本願の実施形態の第１の態様は、自動販売機器を提供し、図１に示すように、自動販売機器は、冷凍庫１００を含み、冷凍庫１００の一側壁に出入口１１０、及び出入口１１０を可動に開け又は閉鎖する開閉扉１２０が設置される。冷凍庫１００の一側面に出入口１１０を設置することにより、出入口１１０の面積は、冷凍庫１００の扉（冷凍庫の一側壁）の面積よりも遥かに小さく、このような出入口１１０の設置により、開閉扉１２０が開いた後に、冷凍庫１００と外部との温度交換を発生させる通路は、可能な限り小さくなり、それにより冷凍庫１００内部の冷気の流出を保証する。

【0023】

図１に示すように、冷凍庫１００内に循環棚１３０が設置され、循環棚１３０に複数のトレイが設置され、循環棚１３０はトレイ１４０を、冷凍庫内を循環移動するように駆動して、いずれかのトレイを出入口１１０の位置に移動させることができる。本願の実施形態において、出入口１１０の開口面積が小さいため、冷凍庫１１０内部の商品の入れ込みと取り出しを実現するために、トレイ１４０の移動を駆動することができる循環棚１３０を設置し、循環棚１３０の移動により、各トレイ１４０がいずれも出入口１１０の位置に移動されることを保証し、それによりトレイ１４０に商品を置き、又は、トレイ１４０から商品を取り出すことを実現する。

【0024】

なお、出入口１１０の面積は、一側壁の面積よりも遥かに小さく、出入口１１０の面積が小さければ小さいほど、出入口１１０を介して交換可能な気体の量が少なく、冷凍庫１００内の空気と外部空気との交換を制限することに有利であるが、出入口１１０が小さければ小さいほど、出入口１１０の位置に同時に収容されるトレイ１４０の数が少なく、トレイ１４０に商品を置くことに不利であり、又は、トレイ１４０から商品を挟み取ることに不利であり、実際の適用において、冷凍庫１００の一側壁の面積、及び販売される商品の大きさに応じて、出入口１１０の大きさを決定することができ、本願の実施形態において、出入口１１０の面積を冷凍庫１００の一側壁の面積の５％乃至６０％に設置する。

【0025】

なお、出入口１１０が設置された冷凍庫の一側壁は、必ずしも固定された庫体であることが要求されず、それ自体は開き可能な扉であってもよく、扉に面積がより小さい出入口１１０を設置することにより、使用過程において、出入口１１０を開けることにより、商品の置き及び／又は挟み取りを完了することができ、必要な場合に、扉を開けて、出入口１１０が実現することができない他の操作を行うことができ、ここで、扉に出入口１１０及び出入口１１０を閉鎖する開閉扉１２０が設置されれば、出入口１１０の面積は、必ず扉の面積よりも小さい。

【0026】

なお、本願の実施形態において、冷凍庫１００は、冷凍で商品を鮮度保持又は保存するために用いられ、使用時に、冷凍庫１００内の温度は、マイナス１８℃以下であってもよい。

【0027】

図２は、本願の実施形態に係るロボットアームの構造概略図である。

【0028】

いくつかの例において、冷凍庫内の棚は、固定するように設置され、商品の置き及び挟み取りを実現するために、冷凍庫の内部にピッキングロボットを設置する必要があり、それにより商品を取る時に、一側壁を開ける必要がある。

【0029】

別のいくつかの例において、棚を循環棚１３０として設置し、食品ボックス３００を置くためのトレイ１４０は、出入口１１０に移動することができ、それにより冷凍庫の内部にピッキングロボットを設置することを回避する。商品を出入口１１０から入れ込み又は取り出すために、図２に示すように、本願の実施形態において、冷凍庫１００の外部の出入口１１０に近い側にロボットアーム２００がさらに設置され、ロボットアーム２００は、出入口１１０に移動して、出入口１１０から食品ボックス３００をトレイ１４０に置き、又はトレイ１４０から食品ボックス３００を挟み取ることができる。

【0030】

以上の技術的解決手段から分かるように、本願の実施形態に係る自動販売機器は、冷凍庫１００の一側壁に開口面積が小さい出入口１１０を設置することにより、開閉扉１２０が開く時に、冷凍庫１００の内部と外部との温度交換効率を低減し、湿度が高い外部の空気が冷凍庫内に大量に流入することを減少し、且つ循環棚１３０を設置することにより、空き状態のトレイ１４０又は占有される状態のトレイ１４０を出入口１１０に移動させ、冷凍庫１００の外部に設置されたロボットアーム２００により商品を置き又は挟み取ることができ、ピッキングロボットが冷凍庫の内部に設置され、商品の置き及び／又は除去を実現するために扉を開ける必要がある態様に比べて、本願の実施形態において、冷凍庫１００の外部に設置されたロボットアーム２００により、ロボットアーム２００が熱気と冷気との流れの影響を受けることを可能な限り回避し、ロボットアーム２００に水蒸気又は霧氷が凝縮されることを回避する。

【0031】

図３は、本願の実施形態に係る出入口の内部視角の構造概略図である。

【0032】

図４は、本願の実施形態に係るトレイの構造概略図である。

【0033】

複数のトレイにおける商品を正確に置き及び取り出すために、図３に示すように、本願の実施形態において、冷凍庫１００内に第１のセンサ１５０、第２のセンサ１６０及び食品ボックス３００のアイデンティティコードを走査するコードスキャナー１７０がさらに設置され、図４に示すように、循環棚１３０に第１のセンサ１５０により感知される第１の目標物１３１がさらに設置され、複数のトレイにいずれも第２のセンサ１６０により感知される第２の目標物１４１が設置される。実際の適用過程において、第１の目標物１３１の数は、１つであり、第１の目標物１３１は、循環棚１３０に直接設置されてもよく、複数のトレイのうちの１つのトレイに設置されてもよい。

【0034】

なお、図３に示す出入口１１０は、冷凍庫１００の内部から外への視角で示され、実際の適用過程において、第１のセンサ１５０が第１の目標物１３１を検出する時に、自動販売機器のコントローラは、対応するトレイ１４０を開始位置とし、設置された第２のセンサ１６０によりトレイ１４０に設置された第２の目標物１４１を順次検出することができ、それによりトレイ１４０を番号付けて、位置の異なるトレイを区別する。

【0035】

具体的には、本願の実施形態において、第１のセンサ１５０及び第２のセンサ１６０は、金属センサを採用し、第１の目標物１３１及び第２の目標物１４１は、鉄片であり、金属センサは、高周波発振型に属し、内部に１つの発振回路が設置され、発振回路において誘導電流が目標物内を流れることによるエネルギー損失は、発振周波数の変化に影響する。目標物がセンサに接近する時に、目標物の金属の種類にかかわらず、発振周波数が高くなり、センサは、この変化を検出して検出信号を出力する。

【0036】

図５は、本願の実施形態に係る食品ボックスの構造概略図である。

【0037】

トレイ１４０は、食品ボックス３００を置くために用いられ、図５に示すように、食品ボックス３００の一側の四角形領域３１０は、食品ボックス３００のアイデンティティコードであり、アイデンティティコードは、食品ボックス３００に固定して設置された二次元コードであってもよく、貼り付けて設置された一時的なアイデンティティコードであってもよく、ここで、食品ボックス３００は、商品自体の外箱であってもよく、例えば、販売商品が弁当であれば、食品ボックス３００は、弁当自体の箱体であってもよく、又は、食品ボックス３００は、特別に設置されて商品を放置するためのボックス体である。

【0038】

実際の適用過程において、例えば、自動販売機器の自動棚卸、自動配送及び自動販売などを制御する自動制御を実現するために、自動販売機器は、コントローラをさらに設置することができる。

【0039】

そのうち、自動棚卸は、機器の初回使用の棚卸と使用中の棚卸を含む。機器の初回使用時に、循環棚１３０に商品が存在せず、この時に、コントローラは循環棚１３０を、トレイ１４０の循環移動を駆動するように制御し、第１のセンサ１５０により第１の目標物１３１を検出し、第１のセンサ１５０が第１の目標物１３１を検出した後に、第１の目標物１３１の位置のトレイ１４０を開始トレイとマークし、例えば０００と番号付け、第２のセンサ１６０により第２の目標物１４１を検出し、それによりその他のトレイを順次番号付ける。

【0040】

使用中に棚卸する場合に、全てのトレイ１４０に商品がない可能性があり、又は、一部のトレイ１４０又は全てのトレイ１４０に商品が置かれており、トレイ１４０における商品を点検確認する必要があり、又は、機器の使用中に、機器を再起動した後に、新たに棚卸する必要があり、この場合は、初回使用の棚卸と同様であり、まず、棚卸指令を受信した後に、第１のセンサ１５０により第１の目標物１３１を検出し、開始トレイ１４０の位置を決定し、第２のセンサ１６０により第２の目標物１４１を検出し、それによりその他のトレイを順次番号付け、続いて、循環棚１３０を、トレイ１４０の循環移動を駆動するように制御し、コードスキャナー１７０によりトレイ１４０のアイデンティティコードを走査し、アイデンティティコードを検出すれば、対応するトレイ状態は、占有される状態であり、対応する食品ボックス３００を番号付きのトレイ１４０とペアリングし、アイデンティティコードを検出しなければ、対応する位置の番号付きのトレイ１４０を空き状態とマークし、それにより循環棚１３０における全ての商品に対して棚卸を完了する。

【0041】

なお、実際の適用において、対応する食品ボックス３００を番号付きのトレイ１４０とペアリングすることとは、食品ボックス３００の情報を対応するトレイ１４０の情報に書き込んで、トレイ１４０内に置かれる商品の情報を明確にすることである。

【0042】

自動配送（自動食品置きともいう）過程において、まず、配送指令を受信し、続いて、配送指令に応答し、ロボットアーム２００を、食品ボックス３００を出入口に移動させるように制御し、配送指令に応答し、開閉扉１２０を開け、配送指令に応答し、空き状態のトレイ１４０の位置番号を決定し、説明の便宜上、配送指令が指示するトレイ１４０を第１のトレイとし、空き状態のトレイ１４０（すなわち第１のトレイ）の位置番号に応答し、循環棚１３０を移動するように制御し、対応するトレイ１４０を出入口１１０に移動させる。

【0043】

なお、実際の適用過程において、ロボットアーム２００を、食品ボックス３００を出入口１１０に移動させるように制御すること（すなわち第１の動作）と、開閉扉１２０を開けること（すなわち第２の動作）と、循環棚１３０を移動するように制御し、対応するトレイ１４０を出入口１１０に移動させること（すなわち第３の動作）との３つの動作は、同期に行ってもよく、順次行ってもよく、本願の実施形態において、同期に動作する解決手段を採用し、最後にロボットアーム２００を、食品ボックス３００を対応するトレイ１４０に入れるように制御し、食品ボックス３００を対応するトレイ１４０とペアリングする。

【0044】

なお、一部の適用シーンにおいて、自動配送過程において、ロボットアーム２００を使用せずに商品の置きを実現することができ、例えば、冷凍庫１００の体積が小さく、内部に置かれたトレイ１４０の数が少ない場合に、手動配送の方式を直接採用することができ、すなわち上記ロボットアーム２００により行われる作業は、手動により行われる。

【0045】

自動販売（自動食品取りともいう）過程において、まず取られる食品ボックスの情報及び第２のトレイの位置情報を取得し、具体的には、まず、販売指令を受信し、当該販売指令は、取られる食品ボックスの情報を含み、続いて、販売指令に応答し、対応するトレイ１４０（すなわち第２のトレイ）の位置番号を決定し、説明の便宜上、販売指令が指示するトレイ１４０を第２のトレイとし、販売指令に応答し、ロボットアーム２００を、出入口１１０に移動させるように制御し、対応するトレイ１４０の位置番号に応答し、循環棚１３０を、対応するトレイを出入口１１０に移動させるように制御し、販売指令に応答し、開閉扉１２０を開ける。

【0046】

なお、ロボットアーム２００を、出入口１１０に移動させるように制御すること（すなわち第４の動作）と、循環棚１３０を、対応するトレイ１４０を出入口１１０に移動させるように制御すること（すなわち第５の動作）と、開閉扉１２０を開けること（すなわち第６の動作）との３つの動作は、同期に行ってもよく、順次行ってもよく、本願の実施形態において、同期に動作する解決手段を採用し、最後にロボットアーム２００を、対応するトレイ１４０における食品ボックス３００を取り出すように制御する。

【0047】

図６は、本願の実施形態に係る出入口の外部視角の構造概略図である。

【0048】

図７は、本願の実施形態に係る食品ボックスがトレイに入る過程の構造概略図である。

【0049】

冷凍庫１００に商品を入れ、又は、冷凍庫１００から商品を取り出すことを容易にするために、図６に示すように、本願の一部の実施形態において、出入口１１０に商品を補充するための食品送り込み領域、及び、商品を挟み取るための食品送り出し領域が設置され、食品送り込み領域に食品ボックス３００の入れ込みを感知するトグル１１１が設置され、ここで、図６の出入口１１０の位置において、８つのトレイ１４０が存在すると見ることができ、下方寄りにトグル１１１が設置された６つの位置は、食品送り込み領域に属し、トレイ１４０に商品を置くために用いられ、トグル１１１は、一方向に圧迫されて回転することができ、図７に示すように、食品ボックス３００が冷凍庫１００の外部から内へ移動する時に、食品ボックス３００の前端及び底部は、トグル１１１を圧迫して回転させ、食品ボックス３００の置きが完了した後に、トグル１１１を圧迫せず、トグル１１１は、立て上げ状態に反発し、また、トグル１１１により、トレイ１４０に入った食品ボックス３００は、食品送り込み領域から取り出すことができない。

【0050】

図６に示すように、食品送り込み領域の上方にあり、トグル１１１が設置されない領域は、食品送り出し領域であり、食品ボックス３００を取り出す必要がある時に、ロボットアーム２００は、食品送り出し領域の位置から食品ボックス３００を挟み取り、冷凍庫１００から食品ボックス３００を挟んで取り出す。

【0051】

また、本願の一部の実施形態において、図４に示すように、１つのトレイ１４０に少なくとも２つの食品置き領域が設置されてもよく、各食品置き領域は、１つの食品ボックス３００を置くために用いられ、なお、同一のトレイ１４０の複数の食品置き領域には、食品ボックス情報が同じの食品ボックス３００を置いてもよく、食品ボックス情報が異なる食品ボックス３００を置いてもよく、実際の使用過程において、食品ボックス３００の食品ボックス情報が対応する置き位置情報（食品置き領域の位置情報）と正確にペアリングすることができることを保証するように、同一のトレイ１４０における複数の食品置き領域に対して異なる位置情報を設定してもよい。

【0052】

ここで、図６に示すように、トレイ１４０に指示ランプ１４２がさらに設置され、指示ランプ１４２は、対応するトレイ１４０が占用される状態にあり、又は、占用されない状態にあることを指示するために用いられ、なお、指示ランプ１４２は、食品送り込み領域の位置に設置され、トレイ１４０が出入口１１０に到達する時に、コードスキャナー１７０の検出結果に応じて、指示ランプ１４２の点灯又は消灯を制御し、又は指示ランプ１４２が少なくとも２種類の異なる色に点灯することを制御し、例えば、指示ランプ１４２が赤色に点灯することは、トレイ１４０が占用されない状態にあることであり、指示ランプ１４２が青色に点灯することは、トレイ１４０が占用される状態にあることであり、トレイ１４０が占用されない状態にあることについて、トレイ１４０に食品ボックス３００を置く時に、食品ボックス３００がトグル１１１を１回圧迫すると、指示ランプ１４２は青色に調整されて、食品ボックス３００の置きが完了することを示す。

【0053】

図１に示すように、本願の一部の実施形態において、循環棚１３０は、少なくとも２つの回転軸１３２、及び回転軸１３２と噛み合う回転体１３３を含み、ここで、トレイ１４０は、回転体１３３に設置され、なお、トレイ１４０が回転体１３３に伴って移動する時に、トレイ１４０の商品置き面が安定するように保ち、具体的には、マルチリンク機構又はスライドレール、ガイドレールの方式でトレイ１４０の安定を実現することができる。

【0054】

本願の実施形態において、図１に示すように、循環棚１３０は、駆動装置１３４をさらに含み、駆動装置１３４の動力出力端は、いずれかの回転軸１３２に接続され、実際の適用過程において、駆動装置１３４の出力端は、例えば、シャフトカップリングを採用して、いずれかの回転軸１３２に直接接続されてもよく、例えば、減速機、ベルト又は伝動チェーンを採用して、いずれかの回転軸１３２に間接的に接続されてもよい。

【0055】

図２に示すように、本願の一部の実施形態において、ロボットアーム２００の挟み取り末端２３０がトレイ１４０に正対可能のように、ロボットアーム２００は、互いに垂直な第１の移動軸２１０と第２の移動軸２２０を含み、挟み取り末端２３０は、水平面内で回転して、トレイ１４０に離間又は接近することができ、ロボットアーム２００は、第１の移動軸２１０及び第２の移動軸２２０上を移動し、出入口１１０の任意の領域に正対することができ、それにより冷凍庫１００に商品を置き、又は冷凍庫１００から商品を挟み取ることを保証する。

【0056】

図面の内容を識別しやすくするために、図２に係るロボットアーム２００は、簡略化された構造概略図であり、ロボットアーム２００の支持構造、及び第１の移動軸２１０と第２の移動軸２２０との接続構造について、当業者は、本願の実施形態の上で、複数種類の構造を設置して実現することができ、ここで説明を省略する。

【0057】

図８は、本願の実施形態に係る自動販売機器の全体構造概略図である。

【0058】

実際の適用過程において、図８に示すように、自動販売機器は、加工領域４００をさらに含み、加工領域４００にロボットアーム２００が食品ボックス３００を搬送するための食品届け口が設置され、ロボットアーム２００の移動ストロークを減少するために、食品届け口の位置を出入口１１０の正対面、又は正対面の下方位置に設置することができる。

【0059】

図９は、本願の実施形態に係る制御方法の実施形態１のフローチャートである。

【0060】

本願の実施形態の第２の態様は制御方法を提供し、制御方法は本願の実施形態の第１の態様に係る自動販売機器に適用され、以下のステップ９１０～９４０を含む。

【0061】

ステップ９１０において、全てのトレイをトラバースし、各トレイの位置を決定する。

【0062】

なお、自動販売機器の初回使用、再起動又は定期的な棚卸の時に、各トレイの位置を決定する必要があり、各トレイの位置が決定された後に、通常の使用過程において、制御システムは、循環棚を回転するように制御する時に、循環棚の移動過程をリアルタイムに記録し、各トレイの位置をリアルタイムに算出する。

【0063】

本実施形態において、そのうちの１つのトレイに１つの第１の目標物を設置し、各トレイに１つの第２の目標物を設置するとともに、冷凍庫に第１の目標物を検出するための第１のセンサ、及び第２の目標物を検出するための第２のセンサを設置し、第１の目標物及び第１のセンサは、開始トレイの位置を決定するために用いられ、第２の目標物及び第２のセンサは、後続の他の各トレイの位置を決定するために用いられる。

【0064】

ステップ９２０において、各トレイの状態を取得し、トレイの状態は、占有される状態及び空き状態を含み、トレイの状態が占有される状態であれば、占有される状態のトレイにおける食品ボックスの情報を取得する。

【0065】

なお、本願の実施形態において、１つのトレイに置かれる食品ボックスの数を限定せず、１つのトレイに１つの食品ボックスが置かれる場合、トレイの状態は、占有される状態及び空き状態を含み、１つのトレイに複数の食品ボックスが置かれる場合、本実施形態において占有される状態は、完全に占有される状態であり、空き状態は、完全に空く状態及び完全に空かない状態を含み、完全に空かない状態は、未飽和状態と呼ばれてもよく、この状況について、未飽和状態にある場合の、置かれることができる食品ボックスの数がさらに与えられる。

【0066】

例えば、図６において、並列に置かれた２つの食品ボックスは、２つの食品ボックスが同一のトレイに置かれると考えられてもよく、すなわち１つのトレイは、複数の置き領域を含んでもよく、各置き領域に商品を置くことができ、又は、図６において、並列に置かれた２つの食品ボックスは、移動規則が同じの２つのトレイにそれぞれ位置すると考えられてもよく、実際の使用において、設計の必要に応じて、トレイと食品ボックスとの対応関係を適応的に調整することができる。

【0067】

ステップ９３０において、食品を置く必要がある場合に、循環棚は、第１のトレイを移動するように駆動し、第１のトレイを出入口に移動させ、置かれる食品ボックスを第１のトレイに置き、置かれる食品ボックスの情報を取得し、置かれる食品ボックスの情報を第１のトレイの位置情報とペアリングし、ここで、第１のトレイは、各空き状態のトレイのうちのいずれかである。

【0068】

なお、実際の適用において、置かれる食品ボックスの情報を第１のトレイの位置情報とペアリングすることとは、置かれる食品ボックスの情報を対応するトレイの情報に書き込んで、トレイ内に置かれた商品の情報を明確にすることである。

【0069】

実際の適用過程において、置かれる食品ボックスの情報の取得は、食品ボックスを置く前のことであってもよく、食品ボックスを置く中又は置いた後のことであってもよく、食品ボックスの実際の状況に応じて確かめる必要があり、関わる食品ボックスのサイズ仕様が完全に一致し、且つ特別な置き要求がなければ、すなわち置き過程において、いずれかの空き状態のトレイにランダムに置くことができれば、食品ボックスを置く中又は置いた後に、置かれる食品ボックスの情報を取得し、置かれる食品ボックスの情報を第１のトレイの位置情報とペアリングすることができる。

【0070】

食品ボックスのサイズ仕様が一致しなければ、又は、食品ボックスを一定の規則に従って置き、例えば、食品ボックス情報が同じの食品ボックスを可能な限り隣接して置く必要があれば、置かれる食品ボックスの情報に基づき、どの位置のトレイを出入口に移動させるかを確かめるために、食品ボックスを置く前に、置かれる食品ボックスの情報を取得する必要がある。

【0071】

ステップ９４０において、食品を取る必要がある場合に、取られる食品ボックスの情報及び第２のトレイの位置情報を取得し、循環棚は、第２のトレイを移動するように駆動し、取られる食品ボックスを出入口に移動させ、ロボットアームは、取られる食品ボックスを取り出し、ここで、第２のトレイは、取られる食品ボックスが置かれたトレイである。

【0072】

実際の適用過程において、複数のトレイにおける食品ボックスの情報は、いずれも取られる食品ボックスの情報に一致することがあり、この場合、近場の原則に従って第２のトレイの位置情報を決定することができ、ここで、近場の原則とは、トレイが出入口に最も近い移動ストロークの遠近に応じて、第２のトレイの位置情報を決定することであり、なお、本願の実施形態に係る循環棚は、複数の移動方向を有してもよく、単一の移動方向に限定されない。

【0073】

以上の技術的解決手段から分かるように、本願の実施形態は、自動販売機器及び制御方法を提供し、自動販売機器は、冷凍庫１００を含み、冷凍庫１００の一側壁に出入口１１０及び出入口１１０を閉鎖するための開閉扉１２０が設置され、冷凍庫１００内に循環棚１３０が設置され、循環棚１３０に複数のトレイが設置され、循環棚１３０はトレイ１４０を、冷凍庫１００内を循環移動するように駆動して、いずれかのトレイを出入口１１０の位置に移動させることができ、冷凍庫１００の外部の出入口１１０に近い側にロボットアーム２００がさらに設置されて、食品ボックス３００を出入口１１０からトレイ１４０に置き、又はトレイ１４０から食品ボックス３００を挟み取る。

【0074】

実際の適用過程において、冷凍庫１００の一側壁に開口面積が小さい出入口１１０を設置することにより、開閉扉１２０が開く時に、冷凍庫１００の内部と外部との温度交換効率を低減し、湿度が高い外部の空気が冷凍庫内に大量に流入することを減少し、且つ循環棚１３０を設置することにより、空き状態のトレイ１４０又は占有される状態のトレイ１４０を出入口１１０に移動させ、冷凍庫１００の外部に設置されたロボットアーム２００により商品を置き又は挟み取り、ピッキングロボットが冷凍庫の内部に設置され、商品の置き及び／又は除去を実現するために扉を開ける必要がある態様に比べて、本願の実施形態において、冷凍庫１００の外部に設置されたロボットアーム２００により、ロボットアーム２００が熱気と冷気との流れの影響を受けることを可能な限り回避し、ロボットアーム２００に水蒸気又は霧氷が凝縮されることを回避する。

【0075】

以上の具体的な実施形態は、本願の目的、技術的解決手段及び有益な効果をさらに詳細に説明した。以上は本願の具体的な実施形態に過ぎず、本願の保護範囲を限定するものではなく、本願の技術的解決手段の上で行われる任意の修正、同等の置換、改良などは、いずれも本願の保護範囲内に含まれるべきであることが理解されるべきである。

【符号の説明】

【0076】

１００ 冷凍庫
１１０ 出入口
１１１ トグル
１２０ 開閉扉
１３０ 循環棚
１３１ 第１の目標物
１３２ 回転軸
１３３ 回転体
１３４ 駆動装置
１４０ トレイ
１４１ 第２の目標物
１４２ 指示ランプ
１５０ 第１のセンサ
１６０ 第２のセンサ
１７０ コードスキャナー
２００ ロボットアーム
２１０ 第１の移動軸
２２０ 第２の移動軸
２３０ 挟み取り末端
３００ 食品ボックス
３１０ 四角形領域
４００ 加工領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】