自动售货机的制作方法

1.本发明涉及食品服务行业。更具体地，本发明涉及用于在售货系统中向用户提供预先订购的热食和冷食的装置。


背景技术：

2.提供冷三明治和小吃的售货机是众所周知的。这些机器定期备有精选的商品，每个商品都标明商品价格，客户可以插入付款，并且选择一项提供的商品，以在存储温度下消费或远程加热。这种机器在某个偏远位置提供数量有限的食物以供食品合作商选择，这可能是也可能不是客户真正想要的食物类型，迫使客户选择“最不受欢迎”的商品。
3.需要并且本发明的一个目的是提供一种自主的食物储存和输送系统，以使消费者能够从众多的热食或冷食菜单中远程预定所需食物、小吃或全部膳食，然后在预先选择的时间或可修改的时间在方便的附近位置以新鲜和最佳温度状态接收所选食物、小吃或膳食。
4.当阅读本文提供的公开内容时，附加的需求和满足这些需求的装置将被获知、变得明显或变得显而易见。


技术实现要素：

5.本发明可以使用包括软件和硬件的自主系统中实施或实现，以使消费者能从众多的热食或冷食选项(菜单)以及从一个或多个食物、小吃或膳食提供者中订购和支付期望的食物、小吃或膳食，然后在预先选择的未来时间以新鲜和最佳温度状态接收所选择的食物、小吃或膳食。
6.该系统的新颖且非显而易见的方面可以在于其使消费者能够在预先选定的时间在方便的位置接收订购和支付的食物、小吃或膳食的能力。
7.该系统的另一个新颖且非显而易见的方面可以是将交付站/售货机(自主售货装置)方便地放置在消费者可以接收所选食物、小吃或膳食的地方。
8.该系统的另一个新颖且非显而易见的方面可以在于提供一种使消费者能够选择、支付和订购消费品的方便的装置，以在之后(稍后，更晚)的时间在售货机(站点)收到并接收用于识别和访问的安全密钥，例如代码。
9.该系统的另一个新颖且非显而易见的方面可以在于在之后的时间或所述之后的时间附近(前后)输送处于准备好消费状态的消费品。
10.该系统的另一个新颖且非显而易见的方面可以在于在密封的配额容器(份容器，portion container)中提供消费品。
11.该系统的另一新颖且非显而易见的方面可以在于其能够使一个或多个食品合作商(消费品提供者)将预定的消费品存放在装置内的腔室中，该设备适于将消费品储存在能保持该消费品的新鲜度直到所述之后的时间之前的适当时间的温度、在该适当时间开始加热或冷却消费品以使它准备好在之后的时间消费，并且在所述之后的时间或所述之后的时
间之后根据已识别的消费者的需求将消费品移动到交付口。
12.该系统的另一个新颖且非显而易见的方面可以在于提供一种方便的装置，以使消费者能在适当时间之前的任何合理时间重新安排之后的时间。
13.该售货系统的另一个新颖且非显而易见的方面可以在于使用安全密钥以仅允许消费者重新安排之后的时间。
14.该系统的另一个新颖且非显而易见的方面可以在于其从消费品提供者接收消费品、将其移动到该系统的储存腔室、维持腔室中的储存温度、识别所述适当时间、提供在腔室中加热或冷却的能力、识别所述之后的时间、识别由消费者提供的密钥、将消费品输送到交付口，以及允许消费者接近(接触，访问，获取)消费品。
15.该系统的另一个新颖且非显而易见的方面可以在于其基于从消费品提供者接收消费品、将其批量输送到该设备、随机地将消费品容器放入空的储存腔室、识别消费品容器的内容物以在腔室中提供适当的加热或冷却、识别之后的时间、识别由消费者提供的密钥、将消费品输送到交付口的能力而节省劳动力的优点。
16.该系统的另一个新颖且非显而易见的方面可以在于该单元占用少量的墙壁空间，因为消费者不必直接访问消费品存储，而是消费品通过位于确定为对普通消费者最方便的高度处的舱口交付给消费者。
17.当阅读本文提供的公开内容时，系统和设备的其他新颖且非显而易见的方面将被获知、变得明显或变得显而易见。
附图说明
18.附图示出根据本发明或可用于实施本发明的自动售货机的示例性实施例，在附图中：
19.图1是第一自动售货机的生态系统流程图；
20.图2是图1的售货机的配额容器的剖视图；
21.图3是图1的售货机的冷却流体和加热流体的产生及循环的示意图；
22.图4是冷却流体和加热流体在图1的售货机的各小柜中循环的剖视图；
23.图5是图1的售货机的输送系统的透视图；
24.图6是图1的售货机的笛卡尔系统的透视图；
25.图7是图1的售货机的舱口的剖视图；
26.图8是图1的售货机的舱口的透视图；
27.图9a至9l是一系列按时间顺序排列的透视图，示出了图1的售货机的配额容器和配额容器载架的运动；
28.图10是图1的售货机的前视图；
29.图11是图1的售货机的侧视剖视图；
30.图12是图1的售货机的左侧透视图，其左侧小柜取餐面板打开；
31.图13是图1的售货机的右侧透视图，其右侧小柜取餐面板打开；
32.图14是图1的售货机的单元基部隔间的前透视图；
33.图15是图1的售货机的单元基部隔间的后透视图；
34.图16是图1的售货机的配额容器的剖视图；
35.图17是图1的售货机的小柜的剖视图；
36.图18是图1的售货机的小柜的俯视图；
37.图19是图1的售货机的小柜的加热和冷却端子的分解图；
38.图20是图1的售货机的小柜的透视剖视图；
39.图21a是图1的售货机的小柜的分解图；
40.图21b是图1的售货机的配额容器载架的透视图；
41.图22是第二自动售货机的左侧透视图；
42.图23是图22的售货机的右侧透视图，其左侧小柜取餐面板打开；和
43.图24是图22的售货机的剖视图。
具体实施方式
44.参考图1至21b，示出了基于第一自动售货机102的系统100。许多这种售货机可以方便地定位在社区、城镇或城市周围，并且可以由相同的实体拥有/运营，或者可以由不同的实体拥有。
45.图1中示出了用于一个售货机的系统的示例性操作流程图104，下文描述该流程图以展示系统和过程。
46.远程食品合作商(食品提供者)106可以拥有该售货机或被该售货机的所有者雇用来为该售货机准备和供应膳食。不止一个食品提供者可以为任何给定的一个或多个售货机准备和供应膳食，从而消费者可以选择购买多种类型的膳食。食品提供者可以是其品牌更容易吸引消费者的知名餐厅，或者食品提供者可以是杂货店。所有者可以在城镇周围放置多个售货机，或者可以是从经销商购买一个或多个售货机的加盟商，而经销商又可以控制所提供的膳食并从中部分获利。例如，一家受欢迎的连锁餐厅可以出售经营权，而每个售货机的加盟商可能获得一份更大的菜单(该菜单仅限于该餐厅的膳食)，并且可能需要从该更大的菜单中做出其更小的菜单选择。因此，食品提供者可以从向售货机所有者出售膳食中获利，而售货机所有者可以从向最终客户出售膳食中获利。或者，售货机所有者可能与食品提供者是同一个人，从而获得所有利润。或者，售货机所有者可以向场所所有者支付租金或一部分利润，以将售货机放置在场所所有者拥有的一个或多个方便的场所。
47.售货机所有者可以将售货机放置在选定的位置，例如公寓楼大厅、办公楼、办公室餐厅、工作场所大厅、大学自助餐厅、医院自助餐厅、小酒馆等，通常是方便每天都在附近同一地区的消费者的任何地方。
48.食物提供者或售货机所有者可以总是提供相同的菜单，或者可以生成具有一系列膳食选择(牛排晚餐、汤和三明治、汉堡和薯条等)或一系列膳食成分(蛋白质、配菜、蔬菜等)或一系列菜系(意大利、中国、墨西哥等)以及一系列甜点(热苹果派、冷甜点、室温糕点等)的每周菜单。
49.客户(最终消费者)108然后从食物提供者所提供的累积菜单选项111的列表中选择膳食，并使用系统程序提前订购所选的消费品，该系统程序可以是智能手机应用程序，可以是呼入电话号码，可以是在线网站，也可以是售货机上的用户界面。消费者查看菜单，并在期望收到膳食前一天(第0天)设置客户菜单选择109。该订单存储在食品售货机控制逻辑115中，并向消费者提供识别密钥117。累积客户菜单选项119被输送到食品合作商，然后食
品合作商准备膳食，并将其放入配额容器110。每个配额容器设置有可读取的识别标签和存储在食品售货机控制逻辑中的数据。
50.在第0天的早上，配额容器被从食品提供者处取走，由交付合作商112交付到售货机，或者可以优选地在冷藏输送单元114中由食品提供者交付。容器被随机装载到食品售货机中的单个小柜116中。
51.在将所有配额容器装载到其小柜中之后，内部输送系统118将每个配额容器输送到标识符站122以扫描其识别标签124，然后使其返回其小柜。食品售货机控制逻辑将识别的膳食与相关联的识别密钥及其小柜关联起来。每个膳食都可以有特定的膳食制备说明。该说明可以存储在逻辑的存储器中，或者可以通过识别标签上的代码提供给逻辑。例如，汤最好在160f下食用，烤奶酪三明治最好在130f下食用，金枪鱼三明治最好在室温下食用。该制备说明也将与小柜相关联。
52.识别标签上的信息、小柜编号、识别密钥和用于每个加载的小柜的制备说明存储在食品售货机控制逻辑中。在读取了识别标签之后，食品售货机控制逻辑命令系统冷藏所有包含配额容器的小柜，并且使它们保持在37f，该温度被认为是适合长期安全储存熟食的温度，以及在售货机保存消费品的通常时间内使食物的味道和风味不受影响的温度。
53.假设一个特定的配额容器盛放将被以暖的或热的状态输送的膳食，则在时间表预定的(或修改的)取餐时间前一小时左右，食品售货机控制逻辑命令将小柜及其包含待食用食品的配额容器加热到140f的温度或其他适当的温度，并且使其保持在该温度，直到准备好将其取出为止。如果食物是冷食，它可以保持在冷藏温度。如果食物要在室温下食用，则可能只将其加热到室温。
54.前来取餐的客户将首先使用他们的识别密钥使食品售货机控制逻辑识别自己。食品售货机控制器然后指示内部输送系统取出适当的配额容器，并将其交付到领取舱口113。食品售货机控制逻辑将停止对不再包含配额容器的小柜的加热或冷却。
55.在客户消费了他们的膳食之后，他们可以将空的配额容器放入存储单元128中，配额容器在该存储单元128中保持在潮湿和温暖的气氛中，直到交付合作商在第二天早上将它们取走并将其交付给食品合作商、清洗和消毒以重新使用。存储单元可以是售货机外部的大容器，仅用于收集用过的配额容器，或者可以是售货机的内置功能和一部分。如果是内置的，则存储单元可能有移动、扫描和识别返回的配额容器的方式，然后客户可以收到退回的押金或其账户信用。
56.如果配额容器是一次性的、可分解的或可回收的，则可以用适当的处置图标或术语来标识配额容器以指导客户。
57.图2示出了典型小柜内的典型配额容器。每个配额容器独立于其他配额容器被冷却和加热，每个配额容器保持在具有其自身独立冷却和加热端子的独立小柜中。还示出了小柜的冷却和加热端子130。
58.图3示出了系统冷却和加热装置(布置结构)的示意图。它包括常规的4000btu制冷系统132和常规的锅炉138，该制冷系统132具有外壳和用于冷却热流体136的管式蒸发器134，该锅炉138包括浸没式电加热元件142。该系统还包括用于连接到一系列循环管146的集管144、阀148和用于驱动流体通过冷却和加热端子的独立泵150。尽管图3示出了独立泵，但这种泵可以由一个泵和多个阀代替，以用于向冷却和加热端子供应加热或冷却的传热流
体。
59.图4和19示出了小柜冷却和加热装置。柔性绝缘管152被引导穿过小柜之间的25mm的间隙154。使用直径为12mm的管道以及连接到小柜风扇158和ntc温度传感器162的低压绝缘电线156。优选的组装顺序是将管道和电线铺设到小柜之间的间隙中，根据需要连接其末端，在管道和电线经测试并证实操作令人满意后，吹入可膨胀聚氨酯绝缘材料。
60.如图5和6所示，笛卡尔输送系统164用于在售货机内移动配额容器。该系统沿x、y和z轴线运行以输送容器，包括驱动轴166和步进电机168，以及适于取出位于输送系统任一侧的配额容器载架174的末端执行器172。
61.参考图9a，x轴线是水平的，并且相对于售货机从一侧延伸到另一侧，y轴线是竖直的，z轴线是水平的并且相对于售货机前后延伸。
62.笛卡尔系统包括支撑框架176、驱动轴、步进电机以及电力和控制电缆。末端执行器锁定在配额容器载架上，并将其交付到舱口。如图7所示，末端执行器安装在步进电机驱动皮带182上，以沿着z轴线184移动。末端执行器包括两个t形支架186，一个在左侧，一个在右侧，用于分别在左侧和右侧抓住配额容器载架。可选择地，末端执行器可以包括单个t形支架，其可以向左侧或右侧旋转，以分别抓住左侧和右侧的配额容器载架。
63.参考图8，舱口包括两个遮板：面向客户的前遮板192和舱口后方的后遮板194。这些遮板被编程为在交付到舱口中和领取配额容器期间打开和关闭，以帮助保持售货机内的安全和卫生条件。
64.图9a至9l提供了渐进的一系列视图，其展示了笛卡尔系统将末端执行器从选定的小柜116a移动到扫描仪171(图9a-9c)、使选定的配额容器载架181a和配额容器110a从该扫描仪返回小柜(图9d-9e)、使载架和容器移动到舱口(图9e-9i)、将该配额容器交付给客户并重新关闭舱口(图9j-9l)的功能。
65.输送系统在整个系统中主要扮演两个角色：
66.1)识别每个配额容器的内容物和位置：在交付合作商将配额容器随机地装载到小柜中之后，食品售货机控制逻辑命令输送系统通过扫描每个配额容器的标签来启动该系统的整个操作所需的数据检索。为此，输送系统将有条理地(有秩序地)取出一个又一个的配额容器，将它们输送到位于输送空间内的扫描相机。扫描仪扫描对每个配额容器唯一的识别标签，并且将该信息存储在食品售货机控制逻辑中，该食品售货机控制逻辑包括对售货机内特定的配额容器位置的识别。输送系统使每个配额容器载架返回其小柜，然后对下一个配额容器重复该过程。
67.2)交付配额容器以使客户领取：当客户向售货机表明自己身份时，食品售货机控制逻辑与输送系统通信，指示输送系统取出正确的配额容器，并将其交付到舱口。当配额容器从配额容器载架移开时，输送系统使配额容器载架返回其小柜，并且等待来自食品售货机控制逻辑的下一个命令。
68.当客户在用餐后回来时(或者当客户来领取其下一份膳食时)，客户可以将空的配额容器带回售货机中。通过输入“返回容器”命令，舱口的前遮板打开，客户可以将容器放入舱口中。这可能不需要客户识别。然后，前遮板关闭，后遮板打开，允许输送系统将容器移动到存储区，或者将容器带到扫描仪，在该扫描仪处记录其标识以用作客户信用。可以鼓励客户提供有关其用餐质量的反馈，该反馈可以用于调整未来的总体菜单或未来向该客户提供
的产品。
69.人与系统之间的交互有五种类型：
70.1)点餐时与客户交互，
71.2)将装满的配额容器装入售货机中时与交付合作商交互，
72.3)取餐时与客户交互，
73.4)当客户返回其消费的配额容器时与客户交互，和
74.5)在收集返回的配额容器时与交付合作商交互。
75.客户可以通过多种方式选择和订购其膳食。在优选方法中，将应用程序下载到客户的智能手机中，供客户在系统中注册。该应用程序可以用于了解或访问有关任何地方的每个售货机以及每个售货机在任何给定时间的可用菜单的信息。该应用程序可以能在任何给定时间了解和应用客户的位置，以仅提供对附近售货机的访问。该应用程序可以包括客户注册/登记口，允许客户最初注册并加载相关个人信息、付款信息、食物类型偏好、饮食限制和过敏、最常见的使用地点(“家庭住地”)等。可以为注册客户分配客户编号。该客户编号可以用作客户的识别密钥。客户可能还需要选择帐户密码以进行识别。
76.可选择地，售货机可以具有用户界面，以允许客户输入客户标识信息来访问系统，然后稍后使用售货机直接做出用餐决定。这样，客户在取出当天的膳食的同时可以方便地安排第二天的订单。售货机可以提示客户诸如“要不要再下单”、“在15分钟内再下单减免10％”等，从而在客户吃完当天的膳食并且很可能是饿的之前增加销售量。
77.消费者和系统之间的另一种通信选项可以是客户可以例如从他们的家中或办公室方便地访问的在线网站。可以与前面提到的智能手机应用程序类似地设置帐户。
78.可选择地，客户可以能够通过呼入电话号码来订餐。
79.交付合作商在第0天一早到达售货机，打开售货机的侧门196l和196r，检查无人领取的膳食和退回的空的配额容器，然后将其移走并放在一边。然后，交付合作商不按照特定的顺序或位置装载新的配额容器，每个小柜一个。如果包含使用过的配额容器的存储单元在售货机外部，则交付合作商访问存储单元，并且将任何使用过的配额容器收集在其中。
80.客户接近售货机并表明自己身份。识别客户之后，食品售货机机载逻辑指示输送系统将配额容器取出并输送到舱口中。每次一个配额容器。
81.食品售货机控制逻辑识别客户在预先指定的取餐时间之后的某个时间段内没有取餐，然后发送提醒，例如通过发至客户的智能手机的短信息或通知，或者通过电子邮件或通过电话。基于客户随后可能提供的反馈，逻辑系统可以将食物在加热的温度下保持附加的指定时间、基于客户的反馈冷却食物以避免变质并重新加热，或者冷却配额容器并通知食品交付合作商在第二天早上访问期间移除未领取的配额容器。
82.参考图10和11，该售货机宽49英寸、高72英寸，这允许它被移动通过具有宽36英寸、高80英寸的开口的标准商业门。售货机包括72个小柜，舱口大约位于售货机的一半高度处，以最方便客户访问(见图10和11)。参考图12和13，左侧和右侧面板(交付合作商检修门)196l和196r很大，以方便装载、提供对所有小柜的可见性、便于清洁，并且作为小柜的外墙进行隔绝。它们允许快速轻松地接触交付合作商，以将配额容器放入小柜中并执行其他内部任务。
83.参考图14和15，售货机的下部部分197专用于容纳冷却和加热系统以及各种控制
器。它还容纳系统计算机198，并且提供整个单元的结构完整性，包括输送系统和小柜。售货机墙199包括足够的隔热和隔音材料，并且在结构上设计成承载系统其余部分的重量。
84.为了更有效地利用立方体形售货机内的空间，小柜具有立方体的外形。
85.参考图16，配额容器具有类似于大多数餐具的圆形(弄圆的，倒圆的)形状，其作为食物供应装置为客户所熟悉。当分开时，容器的盖子151易于堆叠，并且容器的基部153易于紧凑地嵌套。
86.参考图17、18和20，可以理解，改进了空气循环，以加热和冷却小柜内的配额容器，因为小柜具有立方体的内腔，而配额容器具有圆形形状。
87.参考图21a，小柜是隔热的，以节省能量并使配额容器容易装载和移除。小柜包括足够的内部空间以包含配额容器、传热元件167和所有四个侧面的隔热层。每个小柜的背面155是开口的，但被售货机墙覆盖。
88.参考图21a和21b，每个小柜的前面157是配额容器载架的包括绝缘壁的一部分，其连接到设计用于支撑配额容器的马蹄形水平金属板159。配额容器载架用于在通过输送系统将其从小柜输送到由客户领取的舱口或在识别程序期间输送到扫描相机时支撑配额容器。
89.售货机逻辑系统可以包括允许基于客户的选择和/或其内容物定制每个配额容器的温度的特征。
90.配额容器载架在配额容器的小柜中时支撑该配额容器，以获得更好的空气循环，并且在输送系统输送配额容器时支撑该配额容器。载架包括两个基本元件：马蹄形支撑板，它永久地固定在小柜的可拆卸前面板上，该前面板包括1英寸厚的绝缘块163。隔热的前面部件具有把手部分165，该把手部分165适合被笛卡尔输送系统的末端执行器抓住。马蹄形的设计和形状确定成从配额容器的下缘下方滑出，并且在收回载架时保留在舱口中。
91.图22-24示出由多个模块202l、202c和202r构成的旨在服务更多客户的第二售货机200。每个模块的基本操作概念与第一实施例保持相同，但是添加了附加模块，每个模块都包括自己的小柜、舱口、输送系统和末端执行器。所有模块都连接到单个控制逻辑。模块的交替前置加载使得交付合作商能够以紧凑的方式为售货机提供服务。通过简单地以并排方式添加模块，可以实现几乎无限的扩展。可以将前来领取食物的客户引导至可以领取配额容器的特定舱口。
92.该扩展版本允许食品合作商准备额外的未预定的膳食、小吃、甜点、配菜等，以存入售货机中供自发购买者购买。从而能够满足没有提前订购或发现自己比原先预期更饿的客户。售货机可以提示客户添加他们的预购的商品中
……“
你想要薯条吗？
”……“
你想要加甜点吗？”。由于食品合作商承担风险并鼓励客户提前订购，这种商品可能会产生额外费用。
93.这种扩展的售货机可以通过根据其将放置的区域中的预期流量添加模块来进一步扩展。它可以安装在私人或公共场所，例如机场候机楼或火车站，人们可以在登机或上车前在那里取餐。棒球场、海滩、露营地和其他娱乐场所是设立这种售货机的理想选择。高档餐厅可以在机场或诸如市中心和商业中心的其他公共场所设立专门的售货机。
94.应当理解，尽管已经参考所示的具体示例性实施例图示和描述了本发明，但是在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变，本发明由此应当仅受以下权利要求及其有权获得的所有等效解释的限制。