用于控制产品递送系统的控制系统和方法技术方案

提供了一种用于控制产品递送系统的控制系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2009年11月25日提交的序列号为61/264，318的共同待审的美国临时专利申请的优先权，其全部内容包含于此以资参考。
本专利技术一般地涉及一种产品递送系统。更具体地讲，本专利技术涉及诸如自动售卖机等的产品递送系统以及控制其的控制系统和方法。
技术介绍
用于售卖的分配过程根据应用而不同。例如，用于瓶装和罐装饮料自动售卖机的常见分配过程具有用于使振荡器旋转的电机，振荡器在启动时根据旋转的角度和位置将会分配容器(罐或瓶子)。在其它瓶子和罐自动售卖机中，支架水平地和垂直地移动以在将要售卖的瓶子或罐的前面定位该支架。瓶子或罐被释放以落在支架中，并且支架移动至掉落口，在掉落口，瓶子或罐掉落在分配区域中。冷冻食物售卖能够对于分配提出一定的挑战，因为启动分配机构所需的一些部件经常布置在冷冻室内，从而产生这些部件必须在其中工作的严酷环境。另一方面，除了在售卖周期期间之外，分配机构的所有部件一直与冷冻室分开。真空系统(诸如，在美国专利N0.7，044，330 ;6，547，096 ;和 5，240，139 以及美国公开 N0.2008/0093371 中的任意一个公开的真空系统，其全部内容包含于此以资参考)已在冷冻和非冷冻食物分配环境中用于从搁架举起产品并将产品移至掉落口以进行分配。结合冷冻环境，这种系统特别地有用，因为除了在售卖周期期间之外，分配机构可典型地一直与冷冻室分开。美国公开N0.2008/0093371公开了一种真空系统，相对于现有技术的真空系统，该真空系统提供增加的效率，复杂性更低并且不笨重。美国公开N0.2008/0093371中公开的真空系统使用多关节型机器人臂定位独立电机驱动机驱动旋转真空产生组件以从存储搁架拾取待售卖的产品，将该产品运送到分配区域，并分配该产品。相对于现有技术而言，美国公开N0.2008/0093371的真空系统包括各种有益的控制系统特征。例如，该控制系统监视真空产生组件的电流消耗以确定何时产品已被抓住以及何时产品被真空释放。这帮助系统评估是否已实际从机器分配产品。另外，美国公开N0.2008/0093371的控制系统监视机器人臂的各部分的旋转运动以在售卖周期期间精确地定位真空产生组件。尽管存在这些特征相对于现有技术而言提供的改进，但在其它缺点之中，美国公开N0.2008/0093371的控制系统未提供用于对控制系统进行校准、编程和/或重新编程的简单的装置，并且未提供用于减少和/或监视售卖故障的装置。因此，将会希望提供一种克服这些缺点以及现有技术的其它缺点的控制系统。在典型的自动售卖机中，产品由路线传动器(该路线传动器为售卖操作员工作)，装填(再进货)至标准水平(装满)，并且该路线传动器基于自从上次路线传动器为机器再进货以来发生的购买取出机器中的任何现金。经常利用将关于再进货过程的数据发送回至由机器所有者/管理者(“操作员”)访问的中央服务器的手持式记录器或遥测装置来捕捉关于再进货过程的数据。用于发送这种数据的触发事件典型地是经机器内的打开和关闭开关启动的门的打开和关闭。这种过程具有固有误差因素。当路线传动器关门时，系统认为机器被装填到标准值或者装填到机器认为装满的水平。在由路线传动器为机器再进货之后机器中的实际产品水平或实际产品数量是未知的，并且能够由路线传动器在关门之前或之后修改。这允许路线传动器通过使存货控制系统认为机器已满但不将产品补充到标准水平而“欺骗”系统并偷窃产品。因此，提供一种允许机器操作员在每次为机器再进货时确认装填到机器中的产品的实际数量的方法和系统将会是有益的。
技术实现思路
本专利技术包括自动售卖机应用等中的改进的产品递送系统、用于控制产品递送系统的方法的控制系统。本专利技术的控制系统是产品递送系统的一部分，该产品递送系统包括定位系统、产品抓握装置和用于控制产品递送过程的控制器(控制系统)。可包括本专利技术的控制系统的产品递送系统的优选实施例显示并描述于美国公开N0.2008/0093371，其全部内容包含于此以资参考。尽管如此，将会理解，本专利技术的控制系统可以在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下被包括在现在已知或以后开发的各种产品递送系统和/或自动售卖机中(包括但不限于具有多关节型臂的机器人定位系统、直角坐标型轨道组件或任何其它方式的定位以及真空或非真空抓握/夹取装置)。在一些优选实施例中，定位系统(在本文称为机器人机械手)是机器人联动装置，该机器人联动装置包括由旋转关节连接的臂部分。每个旋转关节由驱动系统驱动，该驱动系统使相邻臂部分相对于其它臂部分旋转以便为机器人机械手提供几个自由度。在一些优选实施例中，产品抓握装置是真空拾取器头并连接在机器人机械手的一个末端。机器人机械手的相反末端由合适的结构(诸如，旋转关节)固定到自动售卖机设备等的橱柜内的结构构件。 在一些优选实施例中，真空拾取器头是独立空气真空泵组件，该组件包括壳体，壳体包含真空抽气机构、真空泵驱动机构(诸如，电机)和吸盘。在一些这种实施例中，对真空拾取器头确定尺寸和形状以便能够插入到自动售卖机内的一个或多个搁架以及从所述一个或多个搁架收回。在优选实施例中，定位系统包括线缆和卷轴装置，该线缆和卷轴装置用于相对于机器人机械手的位置降低和升高真空拾取器头。线缆缠绕在卷轴上以升高真空拾取器头，并且线缆可松开以降低真空拾取器头。在一个实施例中，线缆包括将电力传输给真空拾取器头以及在真空拾取器头和控制器之间传输控制信号的一个或多个导线。在另一实施例中，线缆包括沿着其轴向长度大体上无弹性的材料。无弹性材料的使用增加了拾取器头的定位的准确性，因为当在卷轴上缠绕或松开线缆时，线缆的总长度大体上保持不变。在优选实施例中，本专利技术的控制器控制机器人机械手臂部分的旋转、真空拾取器头的下降和上升以及真空拾取器头内包含的真空泵的工作和不工作。控制器在真空泵运行的同时监视真空泵的电流消耗以确定产品是否被真空泵抓住。检测到的真空泵的电流消耗的增加由控制系统用来确定正在产生真空，因此，确定产品被真空拾取器抓住。控制器能够结合每个臂部分的旋转运动监视真空泵的电流消耗以确定当产品掉落(或发生售卖故障)时的真空泵的精确位置和定向。这使控制器能够尝试调整、校正或以其它方式克服售卖故障的原因。在优选实施例中，控制器还以协调的方式并且结合每个臂部分的旋转运动的监视来增加或减小传送给每个臂部分的驱动系统的功率，以减少售卖周期时间并使售卖成功最大化。在优选实施例中，控制器使用真空泵的电流消耗的监视和/或机器人机械手的每个臂部分的旋转运动的监视来帮助对控制系统进行校准、编程和/或重新编程。在一些优选实施例中，用于逆反射能量的传感器安装在产品抓握/夹取装置上并有效地连接到控制器。在一些实施例中，传感器包括超声波传感器。本专利技术的用于逆反射能量的传感器安装到抓握/夹取装置以使传感器能够感测位于产品搁架内的产品相对于位于产品搁架正上方的抓握/夹取装置的“原始”位置的深度。当门关闭时，本专利技术的控制器经有效连接到控制器的打开/关闭开关感测到这种关闭，并且控制器通过下面的控制算法运行:.当感测到门关闭时，控制器以增量方式对已被预编程到可由控制器访问的数据库中的每个产品搁架位置编索引(即，搁架位置A1、A2、A3、B1、B2、B3等)。控制器可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.25 US 61/264,3181.一种用于将产品从存储区域递送到分配区域的产品递送系统，该产品递送系统包括: 产品抓握装置，用于选择性地与产品结合； 机器人臂定位结构，结合到产品抓握装置以移动产品抓握装置；和 控制系统，用于控制产品抓握装置和定位结构； 其中，控制系统监视产品抓握装置是否已结合到产品以及何时产品已被释放； 其中，控制系统包括用于定位结构的旋转定向的闭环反馈监视特征，以提供定位结构的精确旋转定向定位；以及 其中，控制系统包括用于在意外地释放产品时记录定位结构的精确旋转定向定位的数据日志。2.如权利要求1所述的产品递送系统，其特征在于，所述产品抓握装置包括独立电机驱动旋转真空产生组件，并且其中，所述产品抓握装置细长且紧凑以用于精确地选择性地从广品所在的摘架内拾取广品。3.如权利要求2所述的产品递送系统，其特征在于，所述控制系统监视真空产生组件的电流消耗以确定何时产品抓握装置已结合到产品以及何时产品已被释放。4.如权利要求1所述的产品递送系统，其特征在于，所述控制系统以协调的方式并且结合每个臂部分的旋转运动的监视来增加或减小传送给多个臂部分中的每个臂部分的驱动系统和/或所述机器人臂定位结构的电机驱动卷轴的功率，以减少售卖周期时间并使售卖成功最大化。5.如权利要求1所述的产品递送系统，其特征在于，所述控制系统使用产品抓握装置的电流消耗的监视和/或所述机器人臂定位结构的多个臂部分中的每个臂部分的旋转运动的监视来帮助对控制系统进行校准、编程和/或重新编程。6.如权利要求5所述的产品递送系统，其特征在于，所述编程包括自定义产品拾取位置的编程。7.一种将产品从存储区域递送到分配区域的方法，包括: 提供产品抓握装置，该产品抓握装置细长且紧凑以用于精确地选择性地拾取产品； 提供由产品抓握装置携带的独立电机驱动旋转真空发生器； 使用机器人臂定位系统上的产品抓握装置传送产品；以及 当意外地释放产品...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·皮亚特尼克，F·A·乌维达，A·M·斯坦因，J·F·刘易斯，J·博伊，
申请(专利权)人：J·T·皮亚特尼克，F·A·乌维达，A·M·斯坦因，J·F·刘易斯，J·博伊，
类型：
国别省市：