顶升出货结构、顶升出货模组及控制系统的制作方法

本技术涉及自动出货。

背景技术：

1、随着商品的多元化，自动售货装置的出货结构也呈现多元化的发展，出货结构作为自动售货装置的重要组成部分，在售货装置内起着重要的作用，直接影响到售货装置的性能和成本。其中，顶出式出货结构常用于重力斜坡货道（或称倾斜货道、滑坡货道）中实现自动出货，其出货控制过程可以概况如下：在货物未被购买时，货物抵在出货端的阻挡结构上，且顶出结构呈缩回状态（位于货道表面下）；在物品被购买后，控制器控制顶出结构伸出，顶出结构将其上方的货物向上顶起后越过阻挡结构，物品在自身重力作用下滑落出货；在顶出结构顶出货物后，控制器控制顶出结构重新缩回，避免阻碍货物下滑至阻挡结构处，也为下次再次顶出货物做准备。

2、传统的顶出式出货结构，通常采用直线电机或者电磁铁来进行货物顶升，制造成本较高且由于直线电机或者电磁铁的结构复杂，后期的维护检修麻烦，维护成本高。据此，现有技术提出了基于齿轮传动的顶出式出货结构，比如中国专利zl202120801063.2公开的一种顶出式出货机构，包括：对应每个斜坡货道的货道口安装的阻挡结构和顶出机构，阻挡结构安装在货道口上时顶部高出货道表面预设高度以将货物限位在货道上；顶出机构包括活动顶出板和顶出驱动结构，顶出驱动结构的输出端通过齿轮与活动顶出板上的竖向齿带啮合，驱动齿轮正向或反向旋转时带动活动顶出板上下运动；出货时，控制活动顶出板向上运动以穿过货道待出货区的开孔，将货物顶高并越过阻挡结构后离开所在货道。相比于传统的直线电机或者电磁铁顶出结构，上述方案降低了自动出货结构的制造成本和维护成本，且顶出力量大，出货安全性、可靠性和稳定性也更好。但活动顶出板的换向运动（驱动活动顶出板向上伸出顶高货物出货后，还需要驱动活动顶出板向下收回以复位）需要齿轮分别进行正向和反向转动来实现，考虑到运动惯性，齿轮的换向运动增加了能量消耗。

3、再比如，中国专利zl202220946576.7公开的一种自动售货机的出货装置，包括挡料机构，通孔和自动顶出机构，自动顶出机构穿过通孔对物品施加推力，带动物品上移跨过挡料机构出货；所述自动顶出机构包括顶板、用于带动该顶板上升对物品施加推力的单向上升组件和用于带动顶板在推动物品后下降复位的自复位组件；具体的，所述单向上升组件包括：电机，电机的输出端与蜗杆驱动连接；第一齿轮，与所述蜗杆连续啮合；第二齿轮，与所述第一齿轮连续啮合；第三齿轮，与所述第二齿轮连续啮合；第四齿轮，与所述第三齿轮连续啮合，所述第四齿轮上固定有转动座，所述转动座的一侧安装有不完全齿轮；齿条，安装在所述顶板的一侧，与所述不完全齿轮连续啮合，所述不完全齿轮转动至与齿条啮合时带动顶板上升；所述自复位组件包括安装座和弹簧，所述弹簧的一端与安装座相连，所述弹簧的另一端与所述第一外壳相连，所述不完全齿轮与齿条脱齿后，弹簧带动顶板下降复位。上述技术方案是通过齿轮传动实现货物顶高出货，再通过复位弹簧来实现顶板下降复位。虽然无需齿轮进行换向运动，但上述自动顶出机构的传动结构过于复杂，且长时间使用后弹簧可能因老化、断裂、变形等问题会导致弹簧复位时出现卡顿，进而影响出货可靠性和稳定性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种顶升出货结构、顶升出货模组及控制系统。本实用新型提供的顶升出货方案，对顶升复位的传动结构进行了改进，结构简单且易于控制，具有成本低廉、功耗低、出货稳定等优点。

2、一种顶升出货结构，设置在斜坡货道的出货端，所述斜坡货道的出货端安装有阻挡部用于将货物限位在斜坡货道上，所述顶升出货结构包括顶升驱动部和安装在阻挡部内侧的顶升板，通过顶升驱动部驱动顶升板对货道口的货物施加推力以使该货物上移越过前述阻挡部出货；

3、所述顶升板为能够进行往复伸缩运动的伸缩板，顶升板上设置有两个互相平行且相对设置的齿条；

4、所述顶升驱动部包括转动轴和输出齿轮，转动轴的中心固定，输出齿轮安装在转动轴上且设置在前述顶升板的两个齿条之间；所述转动轴用于驱动输出齿轮转动，输出齿轮转动360°为一个旋转周期；所述输出齿轮为不完全齿轮，能够在一个前述旋转周期的不同时间与顶升板上的两个齿条分别啮合以在该旋转周期内带动顶升板完成顶升和复位。

5、进一步，所述转动轴为直流减速电机的输出轴。

6、进一步，还包括中空设置的基座，基座通过安装件安装在斜坡货道的出货端；

7、所述顶升驱动部和顶升板安装在所述基座内，基座上表面设置有供所述顶升板穿过的通孔，基座上表面的一端固定安装前述阻挡部，所述阻挡部位于前述通孔的外侧。

8、进一步，所述阻挡部包括固定在基座上表面的支撑座和转动件，所述转动件为滚珠、滚轴或滚轮，所述滚珠、滚轴或滚轮转动连接在所述支撑座上能够相对于所述支撑座转动。

9、进一步，对应所述转动件设置有转动检测结构以获取转动件的转动信息从而检测出货信息；

10、所述转动检测结构包括霍尔元件或干簧管，以及安装在转动件上的磁性元件；转动件转动时带动磁性元件一起转动，所述霍尔元件或干簧管对应着转动件上的磁性元件安装；

11、转动件带动磁性元件转动时，通过霍尔元件或干簧管探测磁性元件以获取转动件的转动状态和转动圈数信息。

12、进一步，所述霍尔元件或干簧管安装在转动件下方的电路板上，所述磁性元件为安装在转动件上的磁铁；

13、转动件带动磁铁转动时，磁铁位于霍尔元件或干簧管探测区域时能够被探测到，通过霍尔元件或干簧管对探测到的磁铁次数进行计数作为转动件的转动圈数。

14、进一步，所述顶升板包括上板、底板、左侧板和右侧板，上板和底板的两端分别通过所述左侧板和右侧板连接形成闭合的框结构，所述左侧板和右侧板互相平行且等长设置；

15、所述左侧板的里侧设置第一齿条，所述右侧板的里侧设置第二齿条，所述第一齿条和第二齿条在竖向方向上平行且其上的齿相对设置。

16、进一步，所述不完全齿轮的齿数小于等于全齿数的 1/2。

17、本实用新型还提供了一种顶升出货模组，安装在斜坡货盘的出货端用于自动出货；所述顶升出货模组包括多个并排设置的自动出货模块，多个自动出货模块沿垂直于货道的方向并排设置，所述自动出货模块为前述的顶升出货结构；

18、一个货道对应一个或多个自动出货模块，当一个货道对应多个自动出货模块时，控制器控制该多个自动出货模块同步工作。

19、本实用新型还提供了一种自动出货的控制系统，用于斜坡货道，包括通信连接的控制器和自动出货装置，所述控制器用于根据购物信息控制对应的斜坡货道的自动出货装置工作以出货；

20、所述自动出货装置为前述的顶升出货结构。

21、本实用新型由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例，具有以下的优点和积极效果：

22、所述顶升驱动部包括转动轴和输出齿轮，转动轴的中心固定，输出齿轮安装在转动轴上且设置在顶升板的两个齿条之间；输出齿轮采用不完全齿轮，能够在一个360°的旋转周期的不同时间与顶升板上的两个齿条分别啮合，以在该旋转周期内带动顶升板完成顶升和复位，顶升板的换向运动是通过齿轮的同向旋转实现的，无需控制齿轮进行换向运动，避免了因齿轮换向运动带来的能量消耗，且无需使用弹簧进行复位，具有结构简单且易于控制、成本低廉、功耗低、出货稳定等优点。