ES2316455T3 - Metodo y aparato para posicionar un dispositivo de manipulacion de articulos. - Google Patents

Abstract

Un aparato de recuperación de artículos, que comprende: un volumen (215) de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales, un dispositivo (220, 224) de extracción de artículos que presenta un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo (223) desde el volumen (215) de almacenamiento de artículos, un mecanismo (218, 233, 228, 230, 232) de posicionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para alinear el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos con un eje seleccionado de los ejes longitudinales, un mecanismo (508, 506, 510) de accionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos en una dirección alineada con los ejes longitudinales del volumen de almacenamiento, y un aparato (400) de control acoplado al mecanismo de posicionamiento y al mecanismo de accionamiento para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos de manera que un artículo seleccionado se extraiga del volumen de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona predeterminada del aparato de recuperación; caracterizado porque: dicho dispositivo de extracción de artículos comprende un elemento (220) flexible continuo que se extiende a través de una parte (218) del mecanismo de posicionamiento desde su extremo libre hasta un volumen (222) de suministro, separado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento, donde en el volumen de suministro se almacena una longitud de dicho elemento flexible, y el movimiento del mecanismo de posicionamiento provoca un movimiento correspondiente del elemento flexible hacia el interior o hacia el exterior del volumen de suministro.

Description

Método y aparato para posicionar un dispositivo de manipulación de artículos.

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a mejoras en el diseño y en el funcionamiento de un aparato de manipulación de artículos y, en particular, a mecanismos de manipulación de artículos del tipo que utiliza tecnología electromecánica controlada por ordenador y, en la realización ilustrada, un dispositivo de agarre posicionado de manera robótica que usa aspiración, por ejemplo, para agarrar y mover un artículo seleccionado desde una zona a otra, tal como desde una zona de almacenamiento hasta una zona de dispensación.

2. Descripción de la técnica anterior

La mayor parte de los mecanismos de manipulación de artículos de la técnica anterior, a los que se hace referencia más específicamente en la descripción de la presente invención como parte del entorno de una máquina dispensadora de artículos de punto de venta (PV), se basan en un gran número de motores, conmutadores y solenoides para mover diversas partes del mecanismo de manipulación y para la manipulación de los propios artículos, tales como productos empaquetados. La mayor parte de tales máquinas requieren un motor, conmutador y/o solenoide dedicado para cada fila, columna o tipo de artículo o paquete que va a manipularse o dispensarse desde las mismas. Tales máquinas presentan generalmente numerosas desventajas, tales como una mala fiabilidad debido a fallos mecánicos, como saben muy bien los expertos en la materia.

La patente estadounidense 5.240.139 representa una mejora significativa en los dispositivos de manipulación de artículos. Describe el uso de un mecanismo de elevación de presión de aire negativa (es decir, un mecanismo de manipulación o de captura de artículos) que usa aspiración, es decir, una presión de aire reducida, o también denominada "negativa", creada mediante un vacío parcial para realizar un contacto seguro con un artículo que va a recuperarse, que se introduce por la parte superior abierta de un depósito de almacenamiento de artículos ubicado en una zona de almacenamiento refrigerada de una máquina expendedora. Aunque los mecanismos de elevación robóticos, y especialmente los de tipo aspiración, se usan normalmente en las fábricas, en las que normalmente no hay limitaciones de espacio, su uso en entornos reducidos, tales como una máquina expendedora de artículos, no ha tenido una gran aceptación. Debido a la mayor fiabilidad y versatilidad de las máquinas expendedoras del tipo que utiliza tecnología de aspiración para agarrar y mover artículos seleccionados, sería deseable desarrollar nuevas técnicas y métodos para el funcionamiento y el control de tales máquinas, así como para otros mecanismos más generalizados de manipulación de artículos.

La patente estadounidense 5.240.139 mencionada anteriormente proporciona un almacenamiento de tubo flexible mediante el uso de un tubo flexible de aire que puede comprimirse longitudinalmente y que presenta una relación de compresión de 3:1 aproximadamente. Un extremo del tubo flexible está conectado a una fuente de presión de aire negativa que está prevista en una barra de soporte que se mueve lateralmente sobre la parte superior del congelador. El otro extremo del tubo flexible de aire está conectado a una cabeza captora de artículos. El posicionamiento lateral de un tubo flexible compresible es satisfactorio en el entorno de la patente estadounidense 5.240.139 puesto que el compartimiento del congelador sólo ocupa la mitad inferior del interior de la máquina expendedora, dejando la mitad superior disponible para el tubo flexible y su mecanismo de posicionamiento. Sin embargo, puesto que la mayor parte del gasto que debe afrontar un negocio de máquinas expendedoras comprende el prestar servicio a (es decir, reponer) la máquina expendedora con productos, sería deseable poder proporcionar depósitos de almacenamiento de artículos más altos, con o sin un compartimiento de congelación, con el fin de maximizar el uso del volumen de almacenamiento de artículos en el interior de la carcasa de la máquina expendedora. Las máquinas dispensadoras de artículos de la técnica anterior usan normalmente entre el 50 y el 60 por ciento de su altura disponible para el almacenamiento de artículos.

Debido a las desventajas mencionadas anteriormente, sería deseable disminuir el requisito de altura para el mecanismo de posicionamiento de tubo flexible. Una manera sería considerar el uso de un tubo flexible no compresible. Un tubo flexible no compresible tiene la ventaja de que puede accionarse y/o guiarse mediante un enganche directo con las paredes del tubo flexible, una técnica mucho más sencilla en comparación con la técnica de posicionamiento indirecta de tubo flexible de la patente estadounidense 5.240.139 mencionada anteriormente. Además, un tubo flexible no compresible tiene la ventaja de mantener una longitud constante a pesar de someterse a cambios en vacío. Incluso además, un tubo flexible no compresible tiene una mayor integridad estructural y menos fugas en comparación con, por ejemplo, un tubo telescópico. Sin embargo, se producen dos serios problemas mediante el uso de un tubo flexible no compresible: ¿dónde puede almacenarse una longitud suficiente del tubo flexible con el fin de que su extremo libre pueda recorrer la distancia desde la parte inferior del mecanismo de posicionamiento de tubo flexible (una posición alineada con la parte superior de un depósito de almacenamiento de artículos) hasta la parte inferior del dispositivo de almacenamiento de artículos?; y ¿cómo puede retirarse y retraerse de una manera sencilla y fiable hacia y desde la zona de almacenamiento según sea necesario?.

La publicación PCT de patente WO 99/12132 titulada "VENDING MACHINE" desvela una máquina expendedora que presenta un brazo articulado plegado para posicionar un tubo flexible de aspiración de agarre de artículos en el interior de un congelador para recuperar artículos que van a dispensarse. Este tubo flexible no es compresible y es continuo desde una zona de base ubicada por debajo del brazo articulado hasta su extremo libre, donde está acoplado a una cabeza captora de artículos. Un mecanismo de brazo y de accionamiento lineal ubicado en la zona de base se usa para llevar el tubo flexible hacia el interior y hacia el exterior de la zona de base, a través del brazo articulado y hacia el interior del compartimiento de congelación. La disposición de posicionamiento de tubo flexible en esta publicación PCT de patente presenta una desventaja similar que la patente estadounidense 5.240.139 mencionada anteriormente, ya que un volumen significativo dentro de la carcasa de la máquina expendedora se necesita para el mecanismo que posiciona el tubo flexible sobre y dentro de los depósitos de almacenamiento durante un ciclo de dispensación de paquete (es decir, una altura casi igual a la altura de los propios depósitos de almacenamiento de artículos). Además, se observa que sólo se necesita almacenar una longitud relativamente pequeña del tubo flexible, correspondiente a la cantidad de tubo flexible necesaria para mover la cabeza captora de artículos en la dirección Z (es decir, hacia el interior y hacia el exterior del congelador), ya que una longitud significativa del tubo flexible ya está almacenada en el brazo articulado plegado. Incluso además, se observa que esta publicación de patente desvela un mecanismo relativamente complejo para el posicionamiento, almacenamiento y accionamiento del tubo flexible.

La patente alemana DE 2455673, a nombre de G. Lucas, publicada el 26 de mayo de 1976 y titulada "VENDING MACHINE FOR ICE CREAM-USING SUCTION HEAD TO PICKUP WRAPPED BLOCKS OF ICE CREAM FROM STACK IN REFRIGERATOR" desvela una máquina expendedora de helados en la que un carro móvil está motando dentro de un congelador y que puede posicionarse lateralmente sobre los depósitos de almacenamiento de artículos. El carro incluye un mecanismo de accionamiento para hacer descender un cable eléctrico, que presenta un motor de aspiración en su extremo libre, hacia el interior de los depósitos de almacenamiento de artículos para recuperar los paquetes de helados. De hecho, este tipo de mecanismo de posicionamiento para un dispositivo de manipulación de artículos evita el problema de almacenamiento de tubo flexible haciendo descender el motor de aspiración hacia el interior del depósito. Esto es particularmente desventajoso ya que el doblado y la flexión constantes del cable eléctrico pueden generar problemas de fiabilidad/avería. Además, el diámetro del motor de aspiración provoca grandes limitaciones en las dimensiones de los dispositivos de almacenamiento de artículos.

La patente estadounidense 5.957.326 titulada "APPARATUS FOR RETRIEVING RANDOMLY ORGANIZED ARTICLES", describe un aparato expendedor que incluye un carro montado para poder posicionarse lateralmente sobre un depósito de almacenamiento de artículos e incluye un mecanismo de accionamiento para hacer descender hacia el interior del depósito de almacenamiento una cabeza captora que presenta una pluralidad de ventosas montadas sobre la misma. Cada ventosa está conectada individualmente a una longitud sustancial de tubo flexible que conduce hacia un colector que suministra aspiración a las mismas. Este tipo de mecanismo de posicionamiento para un dispositivo de manipulación de artículos es particularmente desventajoso ya que la pluralidad de tubos flexibles de aspiración conectados a la cabeza captora no se proporciona en una zona de almacenamiento de tubo flexible sino que, en su lugar, se enrollan/arrastran por debajo del carro cuando éste se posiciona de nuevo, ocupando por ello en gran medida un espacio que podría usarse de una manera más ventajosa para el almacenamiento de artículos que se van a expedir/dispensar.

La patente estadounidense 4.557.659 titulada "DEVICE FOR SUPPORTING AND HANDLING LOADS BY MEANS OF VACUUM OPERATED SUCTION PADS" describe un dispositivo de elevación y de transporte de artículos en el que un motor eléctrico montado de manera deslizante a lo largo de una barra en I elevada y giratoria, se usa para hacer descender un cable eléctrico hacia un artículo que va a manipularse. El cable eléctrico tiene en su extremo libre una cabeza captora que incluye una pluralidad de ventosas montadas sobre la misma. Un tubo flexible que proporciona aspiración, que es continuo desde un generador de aspiración hasta la cabeza captora, está soportado holgadamente entre sus extremos mediante una serie de rieles de deslizamiento conectados a la barra en I giratoria. Este tipo de mecanismo de posicionamiento para un dispositivo de manipulación de artículos es desventajoso sustancialmente por la misma razón que la patente estadounidense 5.957.326 mencionada anteriormente, debido al hecho de que el tubo flexible de aspiración se arrastra al lado de y por debajo del carro cuando éste se posiciona de nuevo, ocupando por ello en gran medida un espacio que podría usarse de una manera más ventajosa para el almacenamiento de artículos que se van a expedir/dispensar.

Objetos de la invención

Por consiguiente, uno de los objetos de la presente invención es proporcionar nuevas técnicas y métodos para el diseño, funcionamiento y control de los mecanismos de manipulación de artículos.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar nuevas técnicas y métodos para el diseño, funcionamiento y control de mecanismos de manipulación de artículos del tipo que utiliza tecnología electromecánica controlada por ordenador y, en la realización ilustrada, un dispositivo de agarre de tipo aspiración posicionado de manera robótica para agarrar y mover un artículo seleccionado desde una zona a otra, tal como desde una zona de almacenamiento hasta una zona de dispensación.

También es un objeto de la presente invención proporcionar nuevas técnicas y métodos para tales mecanismos que mejoren la velocidad y la precisión de la función de manipulación de artículos mientras que al mismo tiempo se manipulen los artículos que van a dispensarse de una manera cuidadosa para impedir cualquier daño a los mismos.

Un objeto más específico de la invención es proporcionar un mecanismo de manipulación de artículos que tenga una altura compacta para maximizar la capacidad de contención de artículos de la zona de almacenamiento.

Sumario de la invención

Los objetos anteriores se consiguen en una realización ilustrada de un aparato de dispensación de artículos realizado, por ejemplo, como una máquina expendedora, en el que las limitaciones de altura interna establecidas por la carcasa de la máquina determinan limitaciones de altura. Con el fin de maximizar la altura del volumen de almacenamiento de artículos, se proporcionan los siguientes aspectos de la invención:

1. el mecanismo de posicionamiento de tubo flexible mantiene una altura constante durante el nuevo posicionamiento del tubo flexible,

2. el tubo flexible se acciona en la dirección de extracción de artículos pasando "A TRAVÉS" del mecanismo de posicionamiento de tubo flexible,

3. se fuerza que el tubo flexible se mueva entre la zona de almacenamiento de tubo flexible y el mecanismo de posicionamiento de tubo flexible en el mismo espacio en el que se mueve el mecanismo de posicionamiento de tubo flexible,

4. el mecanismo de posicionamiento de tubo flexible lleva consigo el medio de accionamiento de tubo flexible,

5. el mecanismo de posicionamiento de tubo flexible es una disposición X-Y, R-theta o de tijera, tal y como se describe con mayor detalle en la siguiente descripción.

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Breve descripción de las figuras

La figura 1 es una vista frontal en perspectiva de una máquina expendedora construida y que se hace funcionar según los principios de la invención,

las figuras 2 y 3 son vistas frontales en perspectiva de la máquina expendedora de la figura 1, con la puerta delantera abierta para ilustrar los componentes mecánicos y eléctricos principales de la misma,

la figura 4 es un diagrama de bloques funcional que ilustra la acción conjunta de los componentes mecánicos y eléctricos principales de la máquina expendedora de la figura 1,

las figuras 5 y 6 ilustran detalles de la parte de carro del mecanismo de manipulación de artículos mostrado en las figuras 2 y 3,

la figura 7 ilustra detalles del mecanismo de guía de tubo flexible mostrado en las figuras 2 y 3,

la figura 8 ilustra una realización alternativa del mecanismo de posicionamiento de tubo flexible mostrado en la figura 3,

las figuras 9, 10, 11, 12 y 13 ilustran combinaciones/orientaciones de varios mecanismos de manipulación de artículos y de zonas de almacenamiento.

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Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención

La figura 1 ilustra un entorno para la invención descrita en este documento en la forma de una máquina dispensadora de artículos, tal como una máquina dispensadora de punto de venta (PV). Aunque a lo largo de la siguiente descripción se hace referencia a la implementación de la invención en un entorno de máquina expendedora, el término "máquina expendedora", y, de hecho, el entorno para la presente invención, pretende incluir aparatos de manipulación, recuperación y/o dispensación de artículos de propósito más general, así como equipamiento PV. Tal equipamiento, si se realiza como un dispositivo portátil, puede comprender y tener aproximadamente el tamaño de una máquina expendedora tradicional o ser tan grande como un remolque tirado por un tractor y, si se realiza como un dispositivo no portátil, puede comprender y realizarse como una cámara de dispensación automática o una zona ubicada en una estructura permanente, tal como en un edificio (sobre tierra o bajo tierra, y con o sin paredes interiores o una carcasa envolvente). Además, se pretende que el término "artículos" o "productos" incluya, en al menos algunas de las realizaciones de la invención descrita en este documento, no sólo bienes materiales, sino también servicios y/o información, ya sea de una forma permanente o temporal.

Por consiguiente, la figura 1 ilustra una vista en perspectiva de una máquina 10 expendedora que comprende una realización para un aparato que está construido y que funciona según la presente invención. La máquina 10 expendedora incluye una carcasa 12 principal y una puerta 14 delantera montada en una articulación 16 para proporcionar acceso al interior de la máquina expendedora para poder prestarla servicio (reponiéndola con artículos, realizando un mantenimiento, etc.). Obsérvese que, en una realización de máquina expendedora adicional, un orificio o una puerta de servicio podrían colocarse en cualquier parte de o como una parte de la carcasa 12. En la figura 1, la puerta 14 delantera se muestra en una posición cerrada, formando una envoltura con la carcasa 12 principal, dentro de la cual están alojados diversos componentes de la máquina 10 expendedora, tal como se explica posteriormente en mayor detalle.

La puerta 14 delantera incluye una sección 18 de forma convexa adyacente a una sección 20 plana; sin embargo, estas formas particulares no son necesarias para la invención. La sección 18 de forma convexa comprende un panel 18 de visualización de plástico traslúcido, que normalmente incluye el nombre de la marca y/o los gráficos del logotipo visualizado sobre el mismo, e incluso puede incluir gráficos que ilustran los artículos individuales que pueden venderse mediante la máquina 10 expendedora, así como información del precio y/o de la selección de los artículos. Normalmente, el panel 18 se ilumina mediante una luz posterior usando bombillas fluorescentes, no mostradas.

Una zona 22 de recogida para clientes está formada en el panel 18 de la puerta 14 de manera que los artículos almacenados dentro pueden descargarse para un usuario de la máquina 10 expendedora.

Diversas características de interfaz de usuario están montadas en la sección 20 plana de la puerta 14. Un dispositivo 24 de visualización para clientes puede ser un panel de visualización LED o un panel de visualización fluorescente convencional que muestra diversos elementos de información a un usuario de la máquina 10, tal como retroalimentación al usuario acerca de la selección realizada, la cantidad introducida y si el producto está agotado o se está dispensando. Para aceptar los pagos, una ranura 26 de aceptación de billetes acepta la introducción de papel moneda en un mecanismo de aceptación de billetes convencional (montado dentro de la máquina 10 para tener su parte de interfaz de usuario extendida a través de una abertura alineada en la sección 20 plana) para la compra de artículos o para dar cambio. Una ranura 28 de inserción de monedas acepta la introducción de monedas dentro de un mecanismo de cambio de monedas convencional (también montado dentro de la máquina 10 para tener su parte de interfaz de usuario extendida a través de una abertura alineada en la sección 20 plana) para la compra de artículos o para dar cambio. Un accionador 30 de devolución de monedas comprende un mecanismo de botón pulsador convencional para activar una parte de devolución de monedas del mecanismo de cambio de monedas que, después de accionarse, devuelve las monedas introducidas por el usuario actual en una cavidad 32 de devolución de monedas. La parte de devolución de monedas del mecanismo de cambio de monedas también proporciona cambio en la cavidad 32 de devolución de monedas ya sea como respuesta a la compra de artículos o para dar cambio de papel moneda o de monedas de un valor mayor. Una ranura 34 de tarjetas de crédito/débito acepta una tarjeta de crédito/débito de plástico insertada dentro de un mecanismo lector de tarjetas convencional (también montado dentro de la máquina 10 para tener su parte de interfaz de usuario extendida a través de una abertura alineada en la sección 20 plana) para permitir que un usuario pague su compra mediante tarjetas de crédito/débito. Un mecanismo 36 de bloqueo de puerta permite proteger la puerta 14 delantera de modo que no pueda abrirse sin una llave. Para permitir las selecciones de un usuario, el panel 18 de visualización puede incluir gráficos, tal y como se ha indicado anteriormente, que indican los diversos artículos que puede vender la máquina, así como su precio asociado y un número de selección único. Como alternativa, la sección 20 plana puede incluir un grupo de visualizaciones gráficas de artículos y su precio asociado. Se proporciona un mecanismo 38 convencional de teclado con botones pulsadores que permite a un usuario seleccionar un artículo deseado de la máquina 10 expendedora. Como alternativa, un mecanismo 40 de botones pulsadores puede incluir botones pulsadores individuales para cada selección de artículo, así como una visualización del precio asociado; e incluso además, una pantalla táctil manejada por el usuario podría sustituir al mecanismo 40 de botones pulsadores y al dispositivo 24 de visualización. Aunque no se muestra en la figura 1, la máquina 10 también incluye un componente de telecomunicaciones convencional que puede usarse para autenticar compras mediante tarjetas de crédito, así como otros usos relacionados con el control de la máquina, y para informar acerca de las existencias y del estado de funcionamiento de la máquina 10 a una ubicación remota, tal y como se describirá posteriormente en mayor detalle. Aunque la máquina 10 expendedora está ilustrada para incluir los componentes de interfaz de usuario descritos anteriormente, en una realización más modesta de la invención, podrían omitirse la mayoría, si no todos, de estos componentes de interfaz de usuario, y la máquina dispensadora podría controlarse, de hecho, desde una ubicación remota, con o sin un sistema de pago local.

La figura 2 es una vista frontal en perspectiva de la máquina expendedora de la figura 1, con la puerta delantera abierta para ilustrar los componentes mecánicos y eléctricos principales de la misma. La figura 3 es, en cierto modo, una versión idealizada de los componentes principales de la parte de mecanismo de manipulación de artículos de la máquina 10 expendedora y es útil para entender su funcionamiento general. Obsérvese que algunas partes de la máquina 10 expendedora se muestran seccionadas en estas figuras con el fin de ilustrar mejor los componentes internos.

Haciendo referencia en primer lugar a la figura 2, se observa que la parte derecha de la parte delantera de la carcasa 12 incluye un panel 202 de soporte montado de manera vertical que se usa para montar gran parte de los componentes de interfaz de usuario. Más específicamente, un soporte 204 de montaje articulado está montado en el panel 202 y está alineado con una abertura de la puerta 14 de manera que los componentes de interfaz de usuario, tales como el teclado 40 de botones de selección, la ranura 30 de inserción de monedas, la ranura 28 de aceptación de billetes, la devolución de monedas 32 y el dispositivo 24 de visualización para clientes, están todos accesibles al usuario desde el lado delantero de la puerta 14. Montadas en el interior de la puerta 14 delantera hay dos fuentes luminosas de bombilla fluorescente (que están por detrás de cubiertas 206 protectoras. Puede usarse otro número de fuentes luminosas) que emiten luz para el panel 18 de iluminación posterior. Un estabilizador 208 para las bombillas fluorescentes y un conducto 210 de entrega de productos. Obsérvese que el conducto 210 de entrega de productos no es convencional debido a su gran altura y, por lo tanto, sirve como un medio de seguridad para impedir un acceso no autorizado al interior de la máquina introduciendo el brazo u otro mecanismo de agarre dentro de la zona 22 de recogida para clientes desde el exterior de la máquina. En las máquinas expendedoras típicas de la técnica anterior hay normalmente una puerta de seguridad oscilante en la parte superior del conducto 210 que oscila hacia una posición de bloqueo que protege de actos vandálicos cuando el cliente intenta abrir bruscamente la puerta oscilante en la parte de acceso a la zona 8 de recogida de productos. En una realización adicional de la máquina 10 expendedora, puede usarse una puerta de seguridad de este tipo junto con el conducto 210 de entrega de productos, especialmente si el conducto 210 no es tan alto como el ilustrado en la figura 2 y también si la zona 8 de recogida de productos está ubicada en una zona más elevada de la máquina 10. Un mecanismo de aceptación de billetes convencional está montado por detrás del soporte 204 de montaje articulado para hacer que el papel moneda insertado en la ranura 28 de aceptación de billetes se introduzca en la máquina 10 expendedora, un mecanismo de cambio de monedas convencional suministra monedas en una ranura 34 de devolución de monedas y está ubicado por detrás del panel, un elemento de guiado de monedas guía las monedas introducidas hacia el cambiador de monedas y un mecanismo de validación de billetes convencional asegura la correcta introducción de papel moneda dentro de la ranura 28 de aceptación de billetes.

Una tarjeta 212 de control comprende una placa de circuito impreso sobre la cual está formado un sistema de circuitos y a la que están acoplados chips de circuito integrado. La tarjeta 212 de control incluye un microprocesador que está conectado eléctricamente a diversos sensores, motores, a los elementos de interfaz de usuario descritos anteriormente, así como a otros dispositivos dentro de la máquina 10 expendedora, para controlar el funcionamiento de la máquina 10 expendedora descrita en este documento. Cuando en esta descripción se haga referencia a la ejecución de funciones especificadas mediante la tarjeta 212 de control, debe entenderse que estas funciones se controlan mediante el microprocesador y el sistema de circuitos asociado formado en la tarjeta 212 de control. Una fuente 214 de alimentación está montada sobre el panel 202 y suministra energía a los componentes eléctricos de la máquina 10 expendedora.

Haciendo ahora referencia también a la figura 3, es evidente que el volumen del interior de la carcasa 12 está disponible como una zona 215 de almacenamiento de artículos. En la realización ilustrada, una pluralidad de depósitos 216 de almacenamiento de artículos alineados de manera vertical está dispuesta sobre el suelo 217 interior de la carcasa 12 para el almacenamiento de artículos 223 que van a venderse mediante la máquina 10. En un entorno refrigerado para la presente invención, los depósitos pueden disponerse para asentarse sobre un estante colocado encima del sistema de refrigeración.

Un contenedor 219 abierto en la parte superior (figura 2) puede estar dimensionado para albergar en el mismo una pluralidad de dispositivos 216 de almacenamiento de artículos y puede usarse, por ejemplo, para facilitar la manipulación simultánea (es decir, extracción, instalación y transporte) de la pluralidad de depósitos 216 dentro/fuera de la zona 215 de almacenamiento de artículos. El contenedor 219 también facilita un posicionamiento rápido y preciso de una pluralidad de los depósitos de almacenamiento de artículos dentro de la zona de almacenamiento del aparato de manipulación de artículos. Un carro 218 (al que puede hacerse referencia de una manera más general como un mecanismo de posicionamiento X-Y o plano) está acoplado en el lado superior interior de la carcasa 12 y está adaptado para posicionarse de manera controlada mediante la parte 212 de tarjeta de control de la máquina 10 en una ubicación centrada sobre (para que esté alineado con) el extremo superior abierto de un depósito seleccionado de los depósitos 216 de almacenamiento de artículos.

Aunque se muestra una alineación vertical (eje Z) de los depósitos 216 de almacenamiento de artículos, también es posible una alineación no vertical, es decir, inclinada o incluso horizontal (eje X o Y) (tal como la que puede encontrarse en las máquinas expendedoras ampliamente conocidas de parte delantera de vidrio del tipo que usa un tipo de aparato de dispensación de "alambre en espiral"). En el caso de una alineación sustancialmente horizontal de los dispositivos de almacenamiento, el mecanismo de posicionamiento plano se modificará apropiadamente para posicionar el carro 218 para que se mueva en el plano X/Z o Y/Z. De hecho, también se considera que un plano curvilíneo, tal como un cilindro, está dentro del alcance de la presente invención. La combinación de pilas de productos alineadas sustancialmente de manera horizontal con un mecanismo de transporte de artículos controlado de manera robótica que se mueve en un plano vertical adyacente a los extremos de dispensación de las pilas de productos se conoce, por ejemplo, a partir de la patente estadounidense 6.230.930, publicada el 15 de mayo de 2001 y titulada "METHOD AND APPARATUS FOR VENDING PRODUCTS" y a partir de la publicación de patente estadounidense US 2001/0000609 publicada el 3 de mayo de 2001. Se conoce el uso de un plano curvilíneo para el transporte de artículos, por ejemplo en la técnica para la expendición de cintas de vídeo, en la que las cintas de vídeo están apiladas de una manera orientada hacia fuera en un carrusel de almacenamiento central y un dispositivo de agarre robótico rodea el carrusel. Además, aunque los depósitos 216 de almacenamiento de artículos se muestran en un entorno ambiental, los depósitos 216 pueden de hecho estar situados en un entorno refrigerado, tal como un congelador ubicado en la parte inferior de la zona 217 de almacenamiento, y el mecanismo de transporte de artículos se introduce en los depósitos desde una abertura superior del congelador, tal y como se muestra y se describe en la patente estadounidense 5.240.139 mencionada anteriormente. Como alternativa, en caso de que el entorno refrigerado sea del tipo que incluye una alineación sustancialmente horizontal de los depósitos de almacenamiento, puede usarse una abertura orientada de manera vertical para proporcionar acceso al extremo de dispensación de los depósitos de almacenamiento de artículos.

En el entorno de la presente invención, un tubo 220 flexible de aire es continuo desde un punto anterior a su salida de una zona 222 de almacenamiento de tubo flexible sobre rodillos 213 colocados de manera ortogonal, hasta su extremo 221 libre. El extremo 221 libre incluye una parte 225 con peso junto con un parte 227 de punta de extensión de tipo fuelle. Dependiendo de las características físicas de los artículos que van a dispensarse, la cabeza 224 captora de artículos puede comprender solamente la parte 225 con peso o esta parte junto con un accesorio adaptado específicamente al tipo de paquetes que van a dispensarse, tal como la punta 227 de tipo fuelle o una punta compatible sin un peso. El tubo 20 flexible tiene un extremo acoplado a una fuente de presión de aire negativa, es decir, de aspiración, fuente de aspiración que comprende en la realización preferida un motor 226 de soplador y un extremo libre acoplado a la cabeza 224 captora de artículos. En la presente invención, la palabra continuo pretende significar un tubo flexible que está conectado y que actúa entre sus puntos de extremo, con el fin de realizar las funciones que se requieren del mismo, como un tubo flexible unitario/único. Una parte 235 de tubo flexible de aire proporciona aspiración desde el motor 226 de soplador a un orificio de una caja 229 de conexiones de aire, mientras que un tubo 220 flexible continuo está conectado a un segundo orificio de una caja 229 de conexiones de aire. La caja 229 de conexiones de aire, incluida en una parte superior de la zona 222 de almacenamiento de tubo flexible, incluye un sensor de flujo de aire y un conjunto regulador de vacío. El sensor de flujo de aire se usa para crear una señal que se aplica al controlador de la máquina expendedora y que es representativa del flujo de aire a través del tubo 220 flexible de aire. El conjunto regulador de vacío se usa para que la presión de aire del tubo 220 pase rápidamente a presión ambiental, facilitando de ese modo una "liberación rápida" de un artículo transportado por la cabeza captora de artículos dentro del conducto 210 de dispensación. Debe observarse que una liberación rápida de los productos no debe realizarse en la parte superior del conducto 210 de dispensación y, en caso de que sea deseable evitar que el artículo se someta a fuerzas provocadas por sacudidas o caídas, la cabeza captora de artículos puede avanzar hacia la parte inferior del conducto 210 de dispensación antes de llevar a cabo la rápida liberación del artículo. En una realización, la disposición del sensor de flujo de aire puede comprender un conmutador de dos partes, una primera parte que incluye un conmutador de láminas montado en una parte superior de la caja 229, y una segunda parte que incluye un imán montado en el extremo libre de un brazo oscilante montado dentro de la caja 229. Cuando el brazo oscila dentro de la caja 229 debido a cambios en el flujo de aire, el conmutador "bascula", indicando de ese modo cambios en el flujo de aire. El uso de esta señal de flujo de aire se describirá posteriormente en mayor detalle.

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona una disposición novedosa de posicionamiento del tubo flexible. Tal como se muestra de manera genérica en la figura 3, y de manera más específica en las figuras 5 y 6, la alineación del carro 218 con un depósito seleccionado de los depósitos 216 se realiza en la dirección hacia delante/hacia atrás (Y) usando un riel 228 de deslizamiento lineal delantero/trasero (mostrado en una vista seccionada) montado en una barra 230 con forma de "L" delantera/trasera de manera que el carro 218 pueda posicionarse de manera controlada a lo largo de la misma usando el riel 228 de deslizamiento. Una parte de borde inferior de la barra 230 incluye una parte 232 de cremallera y el carro 218 incluye un motor 233 eléctrico que acciona un engranaje (633 en la figura 6) que se engrana con la parte 232 de cremallera. La aplicación, desde la tarjeta 212 de control al motor 233, de señales de control de motor para el avance y el retroceso hace que el carro 218 se mueva en la dirección hacia delante/hacia atrás. La alineación del carro 218 en la dirección hacia la izquierda/hacia la derecha (X) se realiza de manera similar usando un riel 234 de deslizamiento lineal izquierdo/derecho que acopla de manera deslizante el lado superior de la barra 230 delantera/trasera con el lado inferior de cada una de las barras 236a y 236b espaciadas delanteras/traseras. Las barras 236a y 236b están acopladas de manera rígida a la parte superior interna de la carcasa 12. Una cremallera 238, también acoplada de manera rígida a la parte interior superior de la carcasa 12 y en paralelo con las barras 236, está engranada mediante un engranaje 240 accionado por un motor 243 con inversión de marcha montado cerca de la esquina interior de la barra 230. La aplicación, desde la tarjeta 212 de control al motor 243, de señales de control de motor para el avance y el retroceso provoca la rotación del engranaje 240 y un movimiento correspondiente de la barra 230, y por tanto del carro 218, en la dirección hacia la izquierda/hacia la derecha (X).

Según un aspecto adicional de la presente invención, puesto que la disposición de posicionamiento de tubo flexible provoca que un artículo 223 se mueva mediante la cabeza 224 captora desde un depósito 216 de almacenamiento hasta el conducto 210, el artículo se posiciona pasado un dispositivo 254 de identificación (ID) de artículos montado dentro de la carcasa 12. No se requiere un tipo específico de dispositivo de ID de artículos para la presente invención y, dependiendo de las limitaciones del sistema, un dispositivo de este tipo puede comprender, por ejemplo, un escáner de código de barras u otro sistema óptico de reconocimiento de imágenes/patrones, o incluso un sistema que no sea óptico, tal como un sistema magnético o de identificación por radiofrecuencia (RFID) montado dentro de la carcasa 12 para identificar de manera unívoca y confirmar que el artículo que está dispensándose es realmente el artículo que se ha seleccionado. Los expertos en la materia conocen ampliamente la construcción de tales dispositivos de identificación de artículos, por lo que no es necesaria una descripción adicional a este respecto.

Debe observarse que el dispositivo 254 de ID de artículos está montado dentro de la carcasa 12 en una ubicación relativamente fija, montándose de manera que pueda facilitarse algún movimiento controlado en la orientación del dispositivo 254 de ID de artículos con el fin de ayudar a garantizar una buena "visión" del artículo que está transportándose y una alta confianza de los artículos transportados que están identificándose. Una manera de proporcionar tal movimiento controlado para el dispositivo 254 de ID sería montarlo en un sustrato piezoeléctrico, y la tarjeta 212 de control podría proporcionar un voltaje al sustrato para cambiar la "visión" del dispositivo 254 de ID. Debe observarse que usando un dispositivo 254 de ID de artículos situado apropiadamente sólo se necesita un único dispositivo 254 de ID de artículos. Esto es particularmente útil para una máquina dispensadora robótica, ya que el aparato robótico puede situar de manera controlada, y volver a situar si fuera necesario, el artículo cerca del dispositivo 254 de ID de artículos, ayudando de ese modo a garantizar una ID fiable del artículo.

Un elemento 260 de sujeción de depósitos, mostrado en la figura 2, que comprende un par de soportes rectangulares fijados de una manera espaciada a paredes laterales interiores opuestas de la carcasa 12, se utiliza para mantener los depósitos situados entre los mismos en una posición predeterminada con respecto al interior de la carcasa de la máquina expendedora. Esto se requiere en vista de la programación previa de la tarjeta 212 de control que controla la estructura robótica para recuperar un artículo seleccionado desde un depósito seleccionado de los depósitos 216.

Obsérvese que aunque el conjunto 218 de carro sólo se mueve en un único plano, es responsable de situar de manera precisa la cabeza 224 captora en cada una de las direcciones X, Y y Z. Más específicamente, según un aspecto adicional de la invención tal como se muestra en las figuras 5 y 6, en una realización preferida, el carro 218 de posicionamiento de tubo flexible incluye una disposición 502 de rodillos que comprende tres rodillos 504 colocados de manera ortogonal en el punto en el que el tubo 220 flexible se introduce en el carro 218, para redirigir el movimiento del tubo 220 flexible desde una dirección sustancialmente horizontal a lo largo de la parte interior superior de la máquina 10 (es decir, en la dirección X, Y) hasta una dirección perpendicular a la misma (es decir, en la dirección Z). El movimiento del carro 218 no solo moverá el extremo 221 libre del tubo 220 flexible de manera que pueda alinearse axialmente con un depósito seleccionado de los depósitos 216, sino que también retirará automáticamente el tubo 220 flexible de la zona 222 de almacenamiento de tubo flexible. Después, un mecanismo de accionamiento de tubo flexible, el cual puede comprender un conjunto de "rodillos 506 prensores" que se hacen funcionar de una manera convencional accionados por un motor 508 con inversión de marcha a través de un sistema 510 de engranaje y que en la realización ilustrada están montados en el carro 218, pero que en una realización adicional el motor 508/los rodillos 506 (o algún otro mecanismo de accionamiento, tal como el mostrado en la publicación PCT WO 99/12132 mencionada anteriormente) podrían montarse en otra parte a lo largo de la longitud del tubo 220 flexible, se usa para llevar la cabeza 224 captora hacia el interior/hacia el exterior del depósito 216 seleccionado con el fin de recuperar artículos almacenados en el mismo. En caso de que el tubo 220 flexible incluya ondulaciones en espiral estructurales a lo largo de su longitud, los rodillos 506 prensores pueden incluir ondulaciones coincidentes sobre los mismos para ayudar en el accionamiento del tubo 220 flexible.

Esta disposición, en la que el tubo 220 flexible se desplaza en el mismo plano X, Y en el que se desplaza el carro 218, facilita una realización de un mecanismo compacto de posicionamiento y de accionamiento de tubo flexible para la presente invención. Además, puesto que el movimiento del carro es responsable de suministrar la mayor parte de la fuerza necesaria para retirar el tubo 220 flexible de la zona 222 de almacenamiento, el motor de accionamiento Z sólo se necesita para accionar el tubo flexible y hacer que su extremo libre se desplace hacia el interior/hacia el exterior de los depósitos 216 para la recuperación de artículos. Debe observarse que los rodillos 506 prensores deben comprender un material de caucho blando para proporcionar un buen contacto mediante fricción con el tubo 220 flexible y si el tubo 220 flexible incluye ondulaciones en espiral estructurales a lo largo de su longitud, los rodillos 506 prensores pueden incluir ondulaciones coincidentes para proporcionar una fuerza de accionamiento más positiva al tubo 220 flexible. En la realización ilustrada, se ha determinado que no son necesarios dos rodillos accionadores y, por consiguiente, sólo uno de los rodillos prensores se acciona mediante el motor 508, mientras que un resorte (514) se usa para empujar el otro rodillo hacia el rodillo accionado, estrechando y accionando de ese modo el tubo 220 flexible entre los mismos. Además, cuando se usa un tubo flexible ondulado, en algunas aplicaciones puede ser posible sustituir los rodillos 506 prensores por un mecanismo roscado lineal adyacente al tubo 220 flexible para accionar el tubo flexible.

En el entorno de la máquina expendedora, es importante tener un mecanismo compacto de posicionamiento y accionamiento de tubo flexible. La presente disposición de características inventivas proporciona una estructura robótica muy compacta que maximiza la capacidad del carro de situar el tubo flexible en el interior de la carcasa 4. Además, una estructura robótica compacta maximiza la capacidad de almacenamiento de artículos de la máquina 10 expendedora y aumenta la capacidad del dispositivo de posicionamiento robótico de maniobrar dentro de la zona de almacenamiento maximizada. Si se considera que una carcasa tiene una altura de 1829 mm (72 pulgadas), un mecanismo de posicionamiento de tubo flexible de la técnica anterior, tal como el que se proporciona mediante la patente estadounidense 5.240.139 mencionada anteriormente o mediante la publicación PCT de patente WO 99/12132, ocuparía normalmente el 40 por ciento aproximadamente de la dimensión en altura dentro de la carcasa, dejando de ese modo un 60 por ciento o menos para el almacenamiento de los artículos que van a venderse. Con la disposición de la presente invención, el mecanismo de posicionamiento y accionamiento de tubo flexible comprende menos del 25 por ciento de la altura interior de la envoltura, un resultado muy deseable. Además, se observa que el mecanismo compacto de posicionamiento y accionamiento de tubo flexible de la presente invención es extraordinario ya que en la realización ilustrada sólo ocupa aproximadamente un 15 por ciento de la altura interior de la envoltura. Lo que es incluso más destacable es que este mecanismo altamente compacto de posicionamiento y accionamiento de tubo flexible puede alinear el extremo libre del tubo flexible con un depósito de artículos y después puede accionar el tubo flexible llevándolo hasta la parte inferior del depósito. En la presente invención, el tubo flexible puede recorrer una distancia que es tres veces superior a la altura del mecanismo de posicionamiento de tubo flexible y, de hecho, en la realización ilustrada, el tubo flexible recorre cinco veces aproximadamente la altura del mecanismo de posicionamiento de tubo flexible.

En las figuras 5, 6 y 7 también se muestra un mecanismo 550 guía telescópico para garantizar que cuando se haga descender la cabeza 224 captora mediante el mecanismo de accionamiento del carro 218 hacia el interior de la zona de almacenamiento, ésta descienda hacia el interior del depósito deseado de los depósitos 216. Por ejemplo, dependiendo del material usado para construir el tubo 220 flexible, es posible que durante largos periodos de tiempo en los que el tubo 220 flexible no vuelve a posicionarse, el giro de 90º en la dirección del tubo flexible que tiene lugar en el carro 218 puede formar un "nudo" importante en el tubo 220 flexible. Después, puesto que el tubo 220 flexible ha descendido hacia el interior de un depósito 216 seleccionado, el nudo puede provocar que la cabeza 224 captora se bascule cuando el nudo del tubo flexible se desplace más allá de los rodillos 506 accionadores. Con el fin de impedir tales basculaciones o movimientos no deseados de la cabeza 224 captora, se proporciona el mecanismo 550 guía que comprende una placa 552 guía fijada al extremo de dos barras 554 de soporte deslizantes. Tal como se muestra más claramente en la figura 7, las barras 554 de soporte se deslizan a través de orificios en un bloque 556 de plástico (PVC, es decir, policloruro de vinilo) fijado a una parte de pared del carro 218. La placa 552 está construida para presentar un orificio en el centro de la misma que está dimensionado para ser ligeramente mayor que el diámetro de la parte de cuerpo de la cabeza 224 captora aunque menor que el diámetro de una parte de reborde de la misma. Por consiguiente, en funcionamiento, cuando la cabeza 224 captora desciende hacia el interior de un depósito deseado, las varillas 554 de soporte permiten que la placa 552 de soporte baje, debido a la gravedad, a la misma velocidad a la que desciende la cabeza 224 captora desde el carro 218. A una altura por encima de la parte superior de los depósitos 216, y determinada por la longitud de las varillas 554 de soporte, la placa 552 no se aleja más del carro 218 y el orificio en el centro de la misma simplemente sirve para guiar el resto del descenso de la cabeza 224 captora hacia el interior del depósito 216 seleccionado. Cuando la cabeza 224 captora se retrae desde el depósito, después de haber fijado un paquete a la misma debido a la fuerza de aspiración creada dentro del tubo 220 flexible, la cabeza 224 captora hace contacto finalmente con la placa 552 guía y después, para el resto de su desplazamiento ascendente, la retracción del tubo 220 flexible también proporciona la retracción de la placa 552 guía.

Como también se muestra en la figuras 5 y 6, el movimiento del carro 218 se estabiliza hasta cierto punto mediante la acción conjunta de un soporte 512, situado en el lado inferior de una parte superior de la barra 230 de soporte y a través del cual tiene que pasar forzosamente el riel 228 de deslizamiento, y una parte 602 de labio con forma de "U" que sobresale desde una parte lateral inferior de la barra 230 de soporte. Una parte orientada hacia arriba del labio 602 está enganchada (y de hecho "encajada"), mediante una ranura orientada hacia abajo, a un mecanismo 604 de deslizamiento acoplado al carro 218. Se considera que la acción conjunta de los soportes diagonalmente opuestos proporcionados por las combinaciones de soporte 512 y riel 228 de deslizamiento, así como de labio 602 y deslizamiento 604, que están fijados a los dos tramos de la barra 230 de soporte con forma de "L", proporciona una mayor estabilidad al carro 218 durante su desplazamiento a lo largo de la barra 230.

Tal como se muestra más claramente en la figura 7, las varillas 554 de soporte comprenden varillas que presentan un orificio roscado en cada extremo en los que puede introducirse un tornillo mecánico. En la parte superior de las varillas 554, la cabeza 555 del tornillo forma una parte de reborde que impide que las varillas 554 caigan completamente a través de los orificios del bloque 556 y, en la parte inferior de las varillas 554, los tornillos fijan la placa 552 a las varillas. La placa 552 puede incluir una arandela protectora alrededor del orificio de la misma para impedir que se produzcan daños y reducir el desgaste del tubo 220 flexible a medida que se desplaza a través de la placa 552. La altura de la arandela es preferentemente mayor que la separación entre las espiras adyacentes de la estructura de soporte en espiral del tubo 220 flexible. Además, debe observarse que el tubo 220 flexible está formado preferentemente por una parte en espiral resistente y flexible que funciona como la columna vertebral para la conformación del tubo flexible, formado también en gran medida con un material plástico flexible y hermético que se extiende a lo largo de las espiras adyacentes de la parte en espiral.

También se contemplan construcciones alternativas para el mecanismo 132 guía. Por ejemplo, puede usarse una serie de secciones de tubo telescópico, acopladas a la parte inferior del carro 218 y a través de las cuales pasa el tubo 220 flexible, en lugar de las varillas 136 y de la placa 134.

Tal y como se ha indicado anteriormente, puesto que el tubo 220 flexible está hecho de un material continuo desde su conexión con la fuente de aspiración en un extremo hasta la cabeza 224 captora en su otro extremo, se necesitan medios para proporcionar almacenamiento y/o retracción del tubo flexible durante el desplazamiento de la cabeza 224 captora en las direcciones X, Y y Z, según sea apropiado en las operaciones de dispensación de artículos.

Por consiguiente, tal como se muestra en la figura 3, la colocación de una pared 246 interior paralela y adyacente a una pared 248 exterior de la carcasa 12 se usa para formar entre las mismas la zona 222 de almacenamiento de tubo flexible. La zona 222 de almacenamiento de tubo flexible tiene una zona de sección transversal que es ligeramente mayor que la zona de sección transversal del bucle de tubo flexible formado en la misma. Las paredes 246 y 248 se muestran seccionadas parcialmente para ilustrar un mecanismo 250 de retracción/tensor de bucle autoretráctil alimentado por gravedad formado en el tubo 220 flexible. Se fuerza que el tensor 250 de bucle se mueva dentro de la zona 222 de almacenamiento de tubo flexible y es autoretráctil hasta cierto punto al comprender un peso 252 rodante que tiene una muesca 253 a lo largo de su periferia con el fin de proporcionar un centrado constante del peso dentro de la zona 222 de almacenamiento de tubo flexible y para proporcionar una tensión constante "de formación de bucle" sobre el tubo 220 flexible. Además, el centrado del peso 252 rodante con muesca dentro de la zona 222 de almacenamiento de tubo flexible da como resultado el centrado del tubo 220 flexible, impidiendo de ese modo que el tubo 220 flexible se roce con las paredes de la zona 222 de almacenamiento de tubo flexible durante el reposicionamiento X, Y y Z de la cabeza 224 captora. Con el fin de impedir que se agarrote el tubo 220 flexible, el peso 252 rodante está dimensionado para que sea ligeramente mayor que el diámetro del tubo 220 flexible y la dimensión en anchura de la zona 222 de almacenamiento del tubo flexible está dimensionada para que sea sólo ligeramente mayor que la dimensión en anchura del peso 252 rodante. La cantidad de peso específica utilizada para el peso 252 rodante es una cuestión de diseño y depende de diversos factores, tales como el peso de los artículos que van a moverse, la potencia de los motores usados para accionar el tubo flexible en la dirección Z, etc. En una realización adicional, puede ser deseable acoplar el peso 252 a una parte inferior de la carcasa 12 usando un resorte para añadir tensión adicional al tensor 250 de bucle.

También debe observarse que esta técnica de almacenamiento de tubo flexible/retracción basada en la gravedad cumple con los requisitos de almacenamiento necesarios para los movimientos X e Y del carro 218 (hacia la izquierda/hacia la derecha y hacia delante/hacia atrás), así como para el movimiento Z de la cabeza 224 captora. Por supuesto, esta técnica de almacenamiento de tubo flexible/retracción basada en la gravedad funcionaría igualmente bien en una realización en la que el mecanismo robótico de posicionamiento de tubo flexible usara un dispositivo de tipo giratorio (R, \theta), un brazo articulado, un sistema telescópico o de tijera, u otra técnica. Además, la técnica de almacenamiento de tubo flexible/retracción basada en la gravedad no es necesaria para la presente invención y, de hecho, también puede usarse un técnica de retracción total o parcialmente motorizada. Además, en otras realizaciones, puede ser deseable situar la zona de almacenamiento de tubo flexible en otra ubicación, tal como paralela a la parte superior o trasera de la carcasa 12.

Incluso además, aunque en la realización ilustrada sólo se muestran una única zona 215 de almacenamiento, un único tubo 220 flexible y un único carro 218, la invención descrita en este documento también puede usarse en un aparato dispensador/dispositivo de manipulación de artículos del tipo que presenta múltiples zonas de almacenamiento y/o múltiples mecanismos robóticos de manipulación de artículos, tales como dos mecanismos robóticos (ambos colocados de manera vertical o de manera horizontal o mezclada, uno de manera vertical y otro de manera horizontal) cada uno dando servicio a una zona de almacenamiento diferente. Además, cuando se proporcionan múltiples mecanismos de manipulación de artículos, cada uno puede estar adaptado para una función particular. Por ejemplo, uno puede tener una cabeza captora con un diámetro relativamente grande y usar un dispositivo de suministro de vacío de aspiración moderado/gran flujo de aire, mientras que el otro puede tener una cabeza captora con un diámetro relativamente pequeño y usar un suministro de vacío de aspiración elevado/bajo flujo de aire.

A este respecto, la figura 9 ilustra una disposición 500 de múltiples zonas de almacenamiento, en la que un único dispositivo de manipulación de artículos del tipo mencionado anteriormente da servicio a 3 zonas de almacenamiento adyacentes. En una realización, cada zona puede almacenar pilas de artículos alineadas en la misma dirección que en las otras zonas. Una zona 502 de almacenamiento puede tener un entorno ambiental, mientras que las otras zonas de almacenamiento pueden ser zonas frías como, por ejemplo, una zona 504 de refrigeración y una zona 506 de congelación. Normalmente, esta disposición puede ser útil para la dispensación de estructuras de expendición compactas, fiables y eficaces: tentempiés salados (tales como bolsas de patatas fritas) desde la zona de almacenamiento ambiental, bebidas frías (tales como soda) desde la zona de almacenamiento mediante refrigeración, y tentempiés congelados (tales como helados) desde la zona de almacenamiento mediante congelación. Además, una disposición de este tipo puede ser particularmente ventajosa ya que el compartimiento de congelación puede usarse para mantener la calidad de los artículos almacenados hasta que esté a punto de necesitarse su dispensación, según determine un controlador inteligente. En un momento apropiado predeterminado antes de la dispensación, puede trasladarse una determinada cantidad de artículos desde la zona de congelación hasta la zona de refrigeración. Esta técnica también es particularmente ventajosa en caso de que la tercera zona de almacenamiento sea en realidad una zona de almacenamiento temporal que se utilice para calentar/cocinar de manera individual los artículos, tales como, por ejemplo, pizzas congeladas, usando un horno o un microondas. En este caso, la calidad/periodo de caducidad de las pizzas congeladas se mantiene mientras que no se lleven a la zona de refrigeración hasta que la zona de refrigeración se haya vaciado hasta tal punto que necesite reabastecerse, momento en el que se llevan secuencialmente desde la zona de congelación hasta la zona de refrigeración. Esta técnica reduce sustancialmente el tiempo necesario para calentar la pizza mientras espera el cliente, permitiendo al mismo tiempo almacenar la pizza en estado de congelación, aumentado sustancialmente de ese modo su periodo de caducidad y reduciendo los costes de mano de obra implicados en el reabastecimiento de la máquina. En esta disposición, las zonas de almacenamiento refrigeradas pueden incluir separadores térmicos en sus partes superiores, tales como una cortina de aire o paneles térmicos deslizantes.

La figura 10 ilustra una disposición en la que un único mecanismo de manipulación de artículos da servicio a dos zonas de almacenamiento de artículos alineadas de manera horizontal. En la parte posterior, la zona 602 es un entorno ambiental y la zona 604 es un entorno refrigerado. El mecanismo 606 de manipulación de artículos puede construirse de la manera descrita anteriormente usando la barra 230 de soporte y el carro 218 de manera que el mecanismo 606 pueda "habitar" en la zona 602 ambiental y desplazarse hacia el interior de la zona 604 refrigerada a través de la puerta 608 de basculación, según sea necesario. Las zonas 602 y 604 pueden incluir cada una su propio dispositivo 254 de ID de artículos o compartir un dispositivo de ID común.

Además, también pueden resultar útiles tubos flexibles y mecanismos de posicionamiento de tubo flexible individuales con el fin de acelerar la recuperación y entrega de artículos almacenados a un cliente. La figura 11 muestra una máquina dispensadora de artículos rápida, del tipo que presenta dos zonas de almacenamiento dispuestas de manera horizontal. Aunque se utilicen tubos flexibles y mecanismos de posicionamiento de tubo flexible individuales, éstos pueden compartir una única fuente de aspiración (es decir, un motor 226 de soplador), un único sensor de flujo de aire y un único regulador de vacío. Un único tubo flexible, un único mecanismo de posicionamiento de tubo flexible y una única zona de almacenamiento de tubo flexible pueden usarse en una realización adicional en la que el único tubo flexible dé servicio a más de una zona de almacenamiento de artículos, tales como la zona de almacenamiento refrigerada y la zona de almacenamiento no refrigerada mostradas en la disposición 700 de la figura 11, en la que la barra 230 de soporte y el carro 218 pueden situarse entre las dos zonas de almacenamiento, que presentan diferentes entornos ambientales, mediante un mecanismo 702 de puerta. Cada mecanismo robótico de manipulación de artículos puede
tener su propio dispositivo 254 de ID de artículos o pueden compartir un único dispositivo 254 de ID de artículos.

La figura 12 ilustra una máquina expendedora que tiene solamente un único mecanismo de manipulación de artículos con dos zonas de interfaz de cliente (cada una incluyendo un aparato de selección de productos tal como un teclado o una pantalla táctil, un sistema de pago y una puerta de recogida de productos), por ejemplo, una en el lado izquierdo y otra en el lado derecho, con un dispositivo de visualización de gráficos común entre las mismas. Esta máquina puede dar servicio a dos compradores sustancialmente al mismo tiempo ya que las selecciones de los clientes y el pago se realizan normalmente en una cantidad de tiempo considerable en comparación con el tiempo real necesario para que la máquina dispensadora entregue el producto seleccionado.

Una disposición adicional de tales disposiciones se muestra en la figura 13, en la que una carcasa 600 incluye en la misma una zona 602 superior que no está refrigerada (y que incluso puede calentarse) y una zona 604 inferior que está refrigerada (y que incluso puede dividirse en, por ejemplo, dos secciones adicionales, una zona 606 de congelación y otra zona 608 simplemente de enfriamiento). Esta disposición es particularmente ventajosa ya que el aire caliente tiende a subir y el aire frío tiende a bajar. Como alternativa, una zona de almacenamiento puede estar orientada para el almacenamiento vertical de productos y la otra zona, o incluso múltiples zonas, puede estar dispuesta para un almacenamiento horizontal. En este caso pueden necesitarse un tubo flexible, un mecanismo de posicionamiento de tubo flexible y una zona de almacenamiento de tubo flexible individuales para las zonas de almacenamiento orientadas de diferente manera.

En las disposiciones anteriores debe observarse que el mecanismo de manipulación de artículos puede tener otras configuraciones tales como la disposición de tubo telescópico, de tijera o R-theta mencionadas anteriormente. Además, los artículos pueden ser bienes de consumo, tales como artículos de oficina, cartuchos de impresora, etc.

En la realización ilustrada en este documento, el motor 226 de soplador proporciona un volumen relativamente alto de flujo de aire pero una presión de aire negativa relativamente moderada. Como una cuestión de diseño, el motor 226 de soplador puede comprender una bomba de vacío para proporcionar un grado mucho mayor de presión de aire negativa pero, debido a las limitaciones de tamaño y de coste, una cantidad de flujo de aire reducida correspondiente. En este último caso, el diámetro del tubo 220 flexible de aire sería menor que el diámetro ilustrado en las figuras 2 y 3, lo que puede ser particularmente importante en algunas aplicaciones de la presente invención. La realización ilustrada es particularmente útil para capturar paquetes flexibles ya que, generalmente, una fuga momentánea o incluso continua en el acoplamiento al empaquetado del artículo no dará como resultado la caída del paquete, mientras que al mismo tiempo ofrece una extrema versatilidad debido a que puede capturar una gran diversidad de objetos conformados con diferentes pesos y tamaños. En caso de que el motor 226 de soplador comprenda una bomba de vacío, ésta puede usarse sola o junto con un tanque de almacenamiento acoplado al tubo flexible de aspiración a través de una válvula y de un tubo flexible de aire, con el fin de proporcionar un mayor volumen de flujo de aire. Como alternativa, puede usarse un compresor junto con un dispositivo de venturi para crear vacío.

La figura 4 ilustra un diagrama de bloques funcional del funcionamiento general de los diversos aspectos de la invención descrita en este documento realizada como una máquina dispensadora de artículos del tipo que comprende, por ejemplo, la máquina 10 expendedora. Un sistema 400 de control que incluye un microprocesador 402 y circuitos 404 de memoria asociados, está construido en la tarjeta 212 de control. El sistema 400 de control también puede incluir las partes electrónicas de otras partes de la máquina 10 expendedora, según sea apropiado. Los circuitos 404 de memoria incluyen memoria ROM para el almacenamiento de los programas operativos (embebidos en software, como se conoce ampliamente, para realizar el control descrito en este documento de la máquina 10 expendedora), así como caché RAM para el almacenamiento temporal de datos operacionales durante el funcionamiento del sistema así como de otros datos que puedan necesitarse. El sistema 400 de control responde a las operaciones de usuario del sistema 506 de selección y de pago del usuario (incluyendo el mecanismo 28 y 30 de monedas y billetes y los botones 40 de selección de la figura 1) para hacer funcionar la interfaz de usuario y el aparato de manipulación de artículos de la máquina 10 expendedora para dispensar el artículo que desea un usuario. Más específicamente, tras el correcto pago de una selección realizada por el usuario usando el sistema 506 de selección y de pago, el sistema 400 de control hace funcionar los motores 508 de accionamiento X/Y (hacia la derecha/hacia la izquierda y hacia delante/hacia atrás) para alinear la cabeza 224 captora con un depósito 216 que contiene el artículo seleccionado por el usuario. El sistema 400 de control activa después un motor 410 de accionamiento de tubo flexible (motor Z) montado dentro y dispuesto en el carro 218, de manera que el tubo 220 flexible se acciona en una dirección hacia el artículo superior del depósito alineado. En un momento adecuado antes de que la cabeza 224 haga contacto con el artículo que va a extraerse (en una realización de la invención en la que la carcasa 12 no incluya aire refrigerado, un momento apropiado puede ser justo antes de que la cabeza 224 se introduzca en el depósito 216, pero si el aire está refrigerado, este momento es junto antes de hacer contacto con el artículo deseado con el fin de minimizar la extracción de aire refrigerado), el sistema 400 de control activa el motor 226 de soplador para proporcionar aspiración de elevación en la cabeza 224 captora. Cuando los sensores 412 de posición determinan que la cabeza 224 captora ha hecho contacto y ha agarrado el artículo deseado, el sistema 400 de control hace que el motor 410 de accionamiento de tubo flexible invierta su dirección para retraer el tubo 220 flexible desde el depósito 216 alineado y de ese modo sacar del depósito 216 el artículo seleccionado. El carro 218 se lleva después a una posición alineada con el conducto 210 de entrega de artículos. A medida que el artículo 223 deseado se traslada desde un dispositivo 216 de almacenamiento hasta el conducto 210, el artículo pasa por el dispositivo 254 de ID de artículos para identificar de manera unívoca y confirmar que el artículo que está dispensándose es realmente el artículo seleccionado. Cuando los sensores 412 detectan la alineación del carro 218 con el conducto 210 (en este caso el sensor 202 puede comprender un conmutador de láminas montado sobre una pared lateral de la carcasa y un imán montado en un borde delantero del carro 218), el sistema 400 de control apaga el motor 226 de soplador y la pérdida de vacío resultante provoca que el artículo seleccionado caiga dentro de la zona 22 de recogida para clientes. Tal y como se ha indicado anteriormente, en caso de que los artículos sean tan frágiles que no deban dejarse caer o someterse a tales fuerzas de impacto, el tubo 220 flexible puede llevarse hasta la parte inferior del conducto 210 antes de que se suelte el artículo.

Debe observarse que el sensor 412 de posición puede incluir el sensor de flujo de aire de la caja 229 de conexiones o, en una realización adicional, comprender un sensor de posición de tipo émbolo que se hace funcionar de manera mecánica asociado con la cabeza 224 captora. Incluso además, los sensores 412 de posición también pueden incluir un conmutador de láminas montado en una pared delantera de la carcasa y un imán montado en el borde delantero del carro 218.

Según un aspecto adicional de la presente invención, puesto que el sistema de control realiza un seguimiento del movimiento del tubo 220 flexible y del carro 218 (por ejemplo, detectando pulsos de un codificador de eje o de otro dispositivo de medición de distancias en cada uno de sus motores de accionamiento respectivos), la señal generada por el sensor de flujo de aire en el momento en el que el carro 218 llega a la posición de inicio virtual también puede usarse como una comprobación para garantizar que el sistema 400 de control haya contado de manera precisa los pulsos de accionamiento de motor, y puede recalibrar el sistema de posicionamiento basándose en la posición inicial virtual, si fuera necesario.

Debe observarse que el carro 218 descrito anteriormente y que el mecanismo robótico de posicionamiento y de accionamiento de tubo flexible son particularmente ventajosos en el entorno de una carcasa, tal como en una máquina expendedora, ya que facilitan una utilización mejorada del volumen de almacenamiento interno de la carcasa. Más específicamente, en caso de que, por ejemplo, los componentes no relacionados con el almacenamiento estén montados o estén dispuestos dentro de la carcasa, al dejarse "huecos" en la zona de almacenamiento por detrás o por delante de los componentes, el carro puede posicionarse fácilmente para llegar a estos huecos y hacerlos útiles para el almacenamiento de artículos.

Un sistema 414 de comunicación está conectado al sistema 400 de control para proporcionar inventario de los artículos e información del funcionamiento de la máquina expendedora a una ubicación remota, así como para permitir controlar el funcionamiento de la máquina expendedora desde una ubicación remota. A este respecto, el sistema 414 de comunicación puede incluir una conexión a diferentes medios para crear una interfaz de transceptor cableada y/o inalámbrica a través de la cual pueda establecerse un enlace de comunicaciones con un ordenador remoto. Además, el sistema 414 de comunicaciones puede comunicarse con una pluralidad de otras máquinas expendedoras conectadas de manera similar en la misma zona general y comunicarse con las mismas usando la interfaz cableada o una comunicación inalámbrica. Incluso además, el sistema 414 de comunicaciones puede proporcionar una comunicación con múltiples máquinas expendedoras y/o con un controlador/servidor local, en un emplazamiento local a lo largo de una LAN (red de área local, local area network), una LAWN (red inalámbrica de área local, local area wireless network) o una WAN (red de área extensa, wide area network). El ordenador remoto puede comprender una base de datos que reciba y/o acumule los datos operacionales de una o más máquinas expendedoras, datos a los que puede accederse después (a través de, por ejemplo, Internet, usando una conexión cableada o inalámbrica) usando encriptación adecuada para terceras personas, tales como conductores, operadores de las máquinas, propietarios de las máquinas, proveedores de productos, etc. Además, el emplazamiento remoto puede proporcionar retroalimentación a las máquinas expendedoras, tal como información de autorización, que puede controlar su funcionamiento, tal como permitir un funcionamiento continuo.

Se contempla que realizaciones adicionales del mecanismo robótico de posicionamiento de tubo flexible descrito anteriormente están dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, en lugar de usar una combinación de rieles 234 de desplazamiento hacia la izquierda/hacia la derecha y de barras 236a y 236b de soporte, puede usarse una combinación de rodillo/carril guía, tal como se muestra en la figura 8. Las barras 236a y 236b de soporte pueden comprender una placa 255 de soporte que presenta dos carriles 256a y 256b con forma de L y orientados hacia fuera, es decir, opuestos, a lo largo de sus bordes longitudinales. En esta realización, la función de los rieles 234 de deslizamiento se realiza fijando un par de soportes 258 en los extremos opuestos de la barra 230, cada soporte 258 incluyendo un par de rodillos 260 espaciados y orientados hacia dentro que se enganchan a y siguen los carriles 256 opuestos de la placa 255 de soporte. Además, los rodillos 260 espaciados y orientados hacia dentro pueden comprender cada uno un conjunto de rodillos dispuestos en un ángulo de 90 grados entre sí para engancharse a o seguir las dos superficies ortogonales de los carriles 256a y 256b con forma de L. Tal disposición puede dar como resultado un acoplamiento del carro 218 con la barra 230 que necesita menos ajustes para un correcto funcionamiento. Además, tal como se ha indicado anteriormente, en caso de una alineación sustancialmente horizontal de los depósitos de almacenamiento, el mecanismo robótico de posicionamiento de tubo flexible puede posicionar el carro 218 para que se mueva en un plano vertical que es sustancialmente plano (es decir, en el plano X/Z o Y/Z) o, de hecho, en un plano curvilíneo vertical. Además, tal como se ha indicado anteriormente, en algunos aspectos de la invención, puede ser deseable que el mecanismo robótico de posicionamiento de tubo flexible incluya un dispositivo giratorio (R, \theta) del tipo que incluye una barra en I de longitud fija (o secciones telescópicas), para establecer el movimiento "R" de la cabeza de agarre/captora, la cual pivota para establecer el movimiento "\theta". Como alternativa, en otros entornos de la invención, el mecanismo robótico de posicionamiento de tubo flexible puede incluir un brazo articulado o un sistema de tijera u otra técnica.

Un control preciso de la activación del motor 226 de soplador es particularmente ventajoso en caso de que se refrigere el interior de la carcasa, o una parte de la misma, ya que un control preciso disminuiría la cantidad de aire refrigerado que desplaza el motor 226 de soplador. En la realización preferida, el microprocesador 402 activará el motor 226 de soplador cuando la cabeza 224 captora se acerque al artículo deseado y, de hecho, sólo cuando esté en una proximidad inmediata con el artículo deseado (y no antes), gracias al sistema 400 de control que mantiene información actualizada acerca de la altura de la pila de artículos en cada depósito 216. Se supone que la altura está a un nivel predefinido después de que el operador reponga los artículos de la máquina 10 expendedora. El sistema 400 de control puede confirmar la altura estimada moviendo la cabeza 224 captora, a una velocidad reducida, hacia un artículo en la parte superior de un depósito 216 en el primer intento de recuperación después de que se haya reabastecido la zona de almacenamiento, y después compara la altura estimada con la altura real. La memoria 404 puede programarse previamente con alturas de artículos específicas introducidas por adelantado, o el sistema 400 de control puede calcular las alturas comparando las alturas durante las ventas anteriores de cada depósito. Una vez que se conoce la altura del artículo superior, el sistema 400 de control también puede conocer siempre la altura del siguiente artículo "superior" de ese depósito. Además, el sistema 400 de control también puede hacer que la cabeza 224 captora se acerque a los artículos de esa zona de almacenamiento a una mayor velocidad, reduciendo solamente la velocidad cuando esté en una proximidad inmediata con el siguiente artículo "superior" de ese depósito. La técnica de reducir la velocidad cuando la cabeza 224 captora se aproxime al siguiente artículo también ayuda a garantizar que la cabeza 224 captora no dañe los artículos almacenados.

Cuando el operador de la máquina active un conmutador de "reinicio" (no mostrado), el sistema 400 de control usará automáticamente por defecto la técnica anterior de detección de la altura ya que puede suponerse que el operador puede hacer cambiado los niveles de carga de los productos y, por consiguiente, las alturas de los productos en cada depósito.

Debe observarse que en una realización alternativa, una manera más sencilla de controlar el funcionamiento del motor 226 de soplador y el acercamiento de la cabeza 224 captora, sin saber la altura específica de los artículos, sería encender el motor 226 de soplador, o reducir la velocidad de la cabeza 224 captora, justo antes de la altura de pila conocida en la venta anterior.

Para las realizaciones descritas en este documento, se supone que la activación del motor de soplador o de otro dispositivo de creación de aspiración (o alternativas a los mismos, tales como una fuente de vacío que se hace funcionar mediante válvulas), es equivalente a la aparición de una fuerza de fijación inmediata de paquetes, es decir, aspiración, en la cabeza 224 captora.

Según un aspecto adicional de la presente invención, puesto que el sistema de control realiza un seguimiento del movimiento del tubo 220 flexible y del carro 218 detectando pulsos de un codificador de eje u otro dispositivo de medición de distancias en cada uno de sus respectivos motores de accionamiento, la señal generada por el conmutador de la caja 229 de conexiones de flujo de aire en el momento en el que el carro 218 llega al conducto 210 de dispensación también puede usarse como una comprobación para garantizar que el sistema 400 de control haya contado de manera precisa los pulsos de accionamiento de motor, y puede recalibrar su sistema de posicionamiento basándose en la posición inicial virtual, si fuera necesario.

En caso de que los artículos almacenados puedan dañarse fácilmente y se requiera una manipulación delicada cuando, por ejemplo, los artículos almacenados comprenden bolsas de plástico blandas de patatas fritas, pueden ser deseables modificaciones adicionales para el aparato descrito anteriormente. Por ejemplo, según un aspecto adicional de la presente invención, la punta 227 captora (mostrada en la figura 2B) incluye lados de tipo plisado o de tipo "fuelle" y está hecha de un caucho o plástico blando compatible, de manera que cuando la punta 227 haga contacto con un paquete que vaya a extraerse, el incremento repentino de presión de aire negativa dentro del tubo 220 flexible hace que la longitud de la punta 227 disminuya repentinamente. Este efecto tiende a contraer rápida y momentáneamente el extremo de agarre de la cabeza 224 captora desde el artículo e incluso puede aplicar una ligera elevación al paquete. Esta contracción del tubo flexible/elevación del paquete puede ser importante ya que la parte 223 con peso de la cabeza 224 captora puede ser significativa. Tal peso puede tender a aplastar o a dañar de otra manera un paquete delicado de la zona de almacenamiento si hace contacto de una manera brusca con el paquete. La longitud de la punta 227 y la agresividad de sus "pliegues" es una cuestión de diseño y debe determinarse para proporcionar una contracción del tubo flexible en una cantidad que sea igual o mayor que el deslazamiento descendente esperado de la cabeza 224 captora debido al retraso/retardo de tiempo en frenar y detener el motor de accionamiento z (310 en la figura 3) mediante el sistema 300 de control y sus sensores asociados y mediante los enlaces mecánicos asociados con los mismos.

Como alternativa, o además de la contracción del tubo flexible proporcionada por la punta 227 compatible, puede diseñarse un tubo 220 flexible lo suficientemente compatible para proporcionar una cantidad de elevación deseada.

Según un aspecto adicional de la invención, aunque la velocidad es importante y generalmente el tubo 220 flexible se acciona a una velocidad máxima permisible, cuando se manipulan artículos delicados, la velocidad a la que el sistema 400 de control dirige la cabeza 224 captora hacia un paquete que va a recuperarse, disminuye cuando la cabeza 224 captora se acerca al paquete almacenado. Puesto que el sistema 400 de control mantiene información actualizada acerca de la altura de cada pila de artículos almacenados en los depósitos 10 de almacenamiento, puede conseguirse un control de velocidad adecuado, es decir, una reducción de velocidad, cuando la cabeza 224 captora se aproxima a un artículo almacenado. Tal reducción de velocidad proporciona un grado de tolerancia en el desplazamiento descendente y en el retroceso de la cabeza 224 captora para impedir que el peso asociado con la misma "choque" con y aplaste por tanto un paquete delicado. También puede usarse un tipo de control de velocidad similar en la dirección ascendente de la cabeza 224 captora para impedir que choque con el lado inferior del carro 218, así como en los extremos del desplazamiento hacia la izquierda/hacia la derecha y hacia delante/hacia detrás del carro 218.

Además, cuando el riel 228 de deslizamiento se extiende más allá del borde delantero de la barra 230, el mecanismo descrito anteriormente para el posicionamiento del carro 218 es particularmente ventajoso ya que permite una barra de soporte, tal como la 22 que tiene una longitud limitada de manera que puede desplazarse dentro de su extensión total, es decir, de pared a pared, dentro de la carcasa de la máquina expendedora (y por detrás de los refuerzos de las esquinas, soportes y particiones tales como la partición 208 de la figura 8), permitiendo también que el carro 218 se extienda más allá de su parte delantera de manera que un artículo deseado puede colocarse dentro de una zona de recogida para clientes externa a los límites internos de la carcasa de la máquina expendedora.

Muchos de los beneficios de la invención descrita en este documento pueden ser particularmente útiles en un aparato de dispensación de artículos del tipo que presenta un compartimiento refrigerado, tal como un arcón congelador que incluye varias puertas en el mismo (tal como el descrito para la máquina dispensadora de helados de la patente estadounidense 5.240.139), junto con los controles mencionados anteriormente para crear y/o mantener aspiración en el extremo de agarre del tubo flexible de aspiración.

Aunque esta invención se ha mostrado y descrito particularmente con referencias a realizaciones preferidas de la misma, los expertos en la materia entenderán que pueden realizarse diversas modificaciones en la forma y en los detalles sin apartarse del alcance de la invención definida por las reivindicaciones adjuntas. De hecho, muchos de esos cambios ya se han indicado en esta descripción. Los expertos en la materia reconocerán, o podrán averiguar simplemente mediante la experimentación rutinaria, muchas realizaciones equivalentes a las realizaciones específicas de la invención descritas específicamente en este documento. Por ejemplo, aunque en las realizaciones preferidas descritas se ha desvelado un tubo 220 flexible de aire que proporciona aspiración, de hecho también podría usarse un elemento sólido que tenga un dispositivo de agarre en su extremo libre, tal como una garra que se haga funcionar de manera mecánica (o un dispositivo electromagnético o incluso un generador de aspiración independiente). Se pretende que las tales realizaciones equivalentes estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Las siguientes cláusulas numeradas exponen características de la invención consideradas actualmente como inventivas.

1. Un aparato de recuperación de artículos, que comprende:

un volumen de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales,

un dispositivo de extracción de artículos que presenta un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo desde el volumen de almacenamiento de artículos,

un mecanismo de posicionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos y que responde a señales de control para alinear el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos con un eje seleccionado de los ejes longitudinales,

un mecanismo de accionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos en una dirección alineada con los ejes longitudinales del volumen de almacenamiento de artículos, y

un aparato de control acoplado al mecanismo de posicionamiento y al mecanismo de accionamiento para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos de manera que un artículo seleccionado se extraiga desde el volumen de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona predeterminada del aparato de recuperación;

en el que:

dicho dispositivo de extracción de artículos está formado por un elemento flexible continuo que presenta una longitud sustancialmente fija desde su extremo libre hasta un punto dentro de un volumen de suministro donde se almacena una longitud adicional de dicho elemento flexible, y

el movimiento del mecanismo de posicionamiento provoca que el movimiento del elemento flexible esté sustancialmente dentro del mismo plano que el movimiento del mecanismo de posicionamiento.

2. El aparato según la cláusula 1, en el que el plano en el que se fuerza la generación del movimiento del elemento flexible está dentro de un volumen fijo que es adyacente al volumen de suministro y sustancialmente ortogonal al eje longitudinal de los artículos almacenados.

3. El aparato según la cláusula 1, en el que dicho aparato de recuperación de artículos es parte de un aparato de dispensación de artículos e incluye:

una interfaz de usuario y un aparato de control para permitir que un usuario del aparato de dispensación inicie una operación de dispensación de artículos y para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento de manera que el aparato de dispensación dispense un artículo seleccionado.

4. El aparato según la cláusula 1, en el que el elemento flexible del dispositivo de extracción de artículos comprende un tubo flexible de vacío que está acoplado a una fuente de aspiración.

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5. El aparato según la cláusula 1 ó 4, en el que el medio de accionamiento está dispuesto en dicho mecanismo de posicionamiento y comprende un mecanismo accionado de manera controlada para engancharse mediante fricción con el elemento flexible para provocar una extensión controlada del extremo libre del mismo hacia el interior y hacia el exterior de la zona de almacenamiento de artículos.

6. El aparato según la cláusula 4, en el que dicho tubo flexible incluye ondulaciones y en el que el mecanismo accionado de manera controlada comprende un conjunto de rodillos opuestos contorneados y dentados, colocados para engancharse con las ondulaciones del tubo flexible.

7. El aparato según la cláusula 4 ó 5, en el que dicho tubo flexible se guía mediante al menos 2 conjuntos de rodillos de redireccionamiento, un conjunto situado en una salida, para el tubo flexible, del volumen de suministro de elemento flexible, y el otro conjunto dispuesto en dicho mecanismo de posicionamiento en un entrada al medio de accionamiento.

8. El aparato según la cláusula 7, en el que cada conjunto de dichos rodillos de redireccionamiento comprende al menos un par de rodillos colocados de manera ortogonal en un lado de dicho elemento flexible y al menos otro rodillo para mantener dicho elemento flexible en contacto con dichos rodillos colocados de manera ortogonal.

9. El aparato según la cláusula 7, en el que se fuerza a que el dispositivo de extracción de artículos se mueva en el volumen de almacenamiento en el plano del mecanismo de posicionamiento hasta un punto en el que los rodillos de redireccionamiento dirigen el extremo libre del dispositivo de extracción en alineación con un eje seleccionado de los ejes longitudinales del volumen de almacenamiento.

10. El aparato según la cláusula 1 ó 3, en el que el dispositivo de extracción de artículos comprende un tubo flexible hueco y usa presión de vacío para agarrar artículos.

11. El aparato según la cláusula 1 ó 4, en el que el dispositivo de extracción de artículos comprende un elemento sólido que presenta un mecanismo de agarre de artículos en su extremo.

12. El aparato según la cláusula 1 ó 3, en el que el mecanismo de posicionamiento se desplaza en un plano mediante un movimiento rectangular (x/y).

13. El aparato según la cláusula 1 ó 3, en el que el mecanismo de posicionamiento se desplaza en un plano mediante un movimiento radial (R, theta) o un movimiento curvilíneo.

14. El aparato según la cláusula 3, en el que el aparato de dispensación de artículos incluye una carcasa que presenta una pared interior paralela a una pared lateral de la misma, paredes paralelas que forman un espacio adyacente a la zona de almacenamiento de artículos, espacio que forma dicho volumen de suministro.

15. El aparato según la cláusula 14, en el que un conjunto de rodillos de redireccionamiento que se enganchan con dicho elemento flexible están acoplados a dicha pared lateral interior en un punto en el que dicho elemento flexible sale del volumen de suministro.

16. El aparato según la cláusula 3, en el que un extremo de dicho elemento flexible que es opuesto a dicho extremo libre está acoplado a una fuente de aspiración.

17. El aparato según la cláusula 16, en el que dicha fuente de aspiración comprende una fuente de flujo de aire relativamente alto y de aspiración relativamente baja.

18. El aparato según la cláusula 16, en el que dicha fuente de aspiración comprende una fuente de flujo de aire relativamente más bajo y de aspiración relativamente más alta.

19. El aparato según la cláusula 3, en el que el volumen de suministro de elemento flexible está situado en un plano de la carcasa para no cruzarse con el eje longitudinal de la zona de almacenamiento de artículos.

20. El aparato según la cláusula 3, en el que se fuerza a que dicha longitud continua del elemento flexible se mueva en un bucle inducido por la gravedad formado dentro del volumen de suministro de elemento flexible.

21. El aparato según la cláusula 20, en el que el bucle inducido por la gravedad está formado por un peso muerto rodante situado entre dos paredes paralelas, paredes que definen una dimensión lateral del volumen de suministro de elemento flexible.

22. El aparato según la cláusula 6, que incluye un acoplamiento giratorio en el extremo libre de dicho elemento flexible para permitir la rotación del elemento flexible con respecto al extremo libre.

23. Un dispositivo de manipulación de artículos para mover un artículo, dispositivo de manipulación de artículos que comprende:

una cabeza (224) adaptada para engancharse y fijarse a un artículo (223),

un tubo (220) sustancialmente no compresible que conecta la cabeza a una fuente estacionaria de energía (229, 226) de fijación de artículos,

un mecanismo (508, 506, 510) de alimentación que desplaza el tubo para mover la cabeza a lo largo de un primer eje,

un primer dispositivo (218; 233, 633, 228, 230, 232) de posicionamiento que mueve el mecanismo de alimentación a lo largo de un segundo eje perpendicular al primer eje, y

un segundo dispositivo (230, 234, 236, 238) de posicionamiento que mueve el primer dispositivo de posicionamiento a lo largo de un tercer eje perpendicular al primer y al segundo eje.

24. El dispositivo de manipulación de artículos según la cláusula 23, en el que el movimiento de la cabeza con respecto al primer, segundo y tercer eje se corresponde con el movimiento en un sistema de coordenadas cartesiano (X, Y, Z).

25. Un dispositivo de manipulación de artículos para mover un artículo, dispositivo de manipulación de artículos que comprende:

una cabeza (224) móvil adaptada para engancharse y fijarse a un artículo (223),

un tubo (220) sustancialmente no compresible que conecta la cabeza móvil a una fuente estacionaria de energía (229, 226) de fijación de artículos,

un mecanismo (508, 506, 510) de alimentación que desplaza el tubo para mover la cabeza a lo largo de un primer eje,

un primer dispositivo (218; 233, 633, 228, 230, 232) de posicionamiento que mueve el mecanismo de alimentación a lo largo de un segundo eje perpendicular al primer eje, y

un segundo dispositivo (descrito como mecanismo r, \theta) de posicionamiento que mueve el primer dispositivo de posicionamiento en torno a un tercer eje paralelo al primer eje.

26. El dispositivo de manipulación de artículos según la cláusula 25, en el que el movimiento de la cabeza con respecto al primer, segundo y tercer eje se corresponde con un movimiento en un sistema de coordenadas polar (r, \theta).

27. El dispositivo de manipulación de artículos según la cláusula 23 ó 25, en el que dicho tubo comprende un tubo flexible de aire, dicha fuente de energía de fijación de artículos comprende una fuente de presión de vacío y dicha energía de fijación de artículos comprende presión de vacío.

28. El dispositivo de manipulación de artículos según la cláusula 23 ó 25, en el que:

el tubo (220) comprende una longitud predeterminada de tubo desde el interior de una zona (222) de suministro de tubo en la que el tubo está conectado a dicha fuente (229, 226), hasta dicha cabeza (224),

la longitud está dividida en un primer y en un segundo segmento de longitud variable adyacentes, el primer segmento extendiéndose entre la fuente (229, 226) y el mecanismo (508, 506, 510) de alimentación, y el segundo segmento extendiéndose entre el mecanismo de alimentación y la cabeza, y

en el que el desplazamiento del tubo mediante el mecanismo de alimentación modifica las longitudes relativas del primer y del segundo segmento.

29. El dispositivo de manipulación de artículos según la cláusula 23 ó 25, en el que:

el tubo comprende una longitud predeterminada de tubo desde el interior de una zona (222) de suministro de tubo en la que el tubo está conectado a dicha fuente (229, 226), hasta dicha cabeza (224),

una parte de esa longitud está dividida en un primer y en un segundo segmento de longitud variable adyacentes, el primer segmento extendiéndose entre un punto de salida, para el tubo, de la zona (222) de suministro de tubo y el mecanismo (508, 506, 510) de alimentación, y el segundo segmento extendiéndose entre el mecanismo de alimentación y la cabeza, y

en el que el movimiento del mecanismo de alimentación provocado por al menos uno del primer y segundo dispositivo de posicionamiento modifica las longitudes relativas del primer y del segundo segmento.

30. El dispositivo de manipulación de artículos según la cláusula 23 ó 25, en el que el primer dispositivo de posicionamiento incluye una primera parte (218; 233, 633 y parte de 228) que puede desplazarse a lo largo del segundo eje con respecto a una segunda parte (parte de 228, 230, 232) del primer dispositivo de posicionamiento que no puede desplazarse a lo largo del segundo eje.

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31. El dispositivo de manipulación de artículos según la cláusula 30, en el que la primera parte del primer dispositivo de posicionamiento comprende un carro (218) que contiene el mecanismo de alimentación, y la segunda parte del primer dispositivo de posicionamiento comprende una barra (230) que contiene una cremallera (232), en el que el carro incluye un motor (233) que acciona la cremallera de manera que el carro puede desplazarse en una dirección a lo largo de la barra (230).

32. El dispositivo de manipulación de artículos según la cláusula 23 ó 25, en el que el segundo dispositivo de posicionamiento comprende una primera parte (230, parte de 234, 236, 243) que puede desplazarse a lo largo del tercer eje con respecto a una segunda parte (parte de 234, 238) del segundo dispositivo de posicionamiento que no puede desplazarse a lo largo del tercer eje.

33. El dispositivo de manipulación de artículos según la cláusula 32, en el que:

la primera parte del segundo dispositivo de posicionamiento comprende una primera barra (230) que tiene un eje longitudinal paralelo al segundo eje,

la segunda parte del segundo dispositivo de posicionamiento comprende una segunda barra (236 ó 255 en la figura 8) y una cremallera (238), presentando ambas un eje longitudinal paralelo al tercer eje,

un mecanismo de deslizamiento (234 en la figura 3 ó 256a, 256b, 258 y 260 en la figura 8) que acopla de manera deslizante la primera barra (230) a la segunda barra (236 ó 255 en la figura 8), y

un motor (243) dispuesto en la primera barra (230), se acopla a la cremallera (238) de manera que el carro puede desplazarse a lo largo del tercer eje.

34. El aparato según la cláusula 23 ó 25, en el que dicho aparato de recuperación de artículos es parte de un aparato de dispensación de artículos e incluye:

una carcasa,

un volumen de almacenamiento de artículos incluido en la carcasa para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales paralelos al primer eje,

un orificio de dispensación incluido en dicha carcasa a través del cual los artículos almacenados recuperados mediante el aparato de recuperación de artículos se dispensan a un usuario del aparato, y

una interfaz de usuario y un aparato de control para permitir que un usuario del aparato de dispensación inicie una operación de dispensación de artículos y para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento de manera que el aparato de dispensación dispense un artículo seleccionado.

35. El aparato según la cláusula 34, en el que el movimiento en dicho primer eje se corresponde con un movimiento direccional hacia arriba/hacia abajo en dicha carcasa y el movimiento en dicho segundo y tercer eje se corresponde cada uno con uno de o bien un movimiento direccional hacia delante/hacia detrás o bien hacia la izquierda/hacia la derecha, respectivamente, en dicha carcasa.

36. El aparato según la cláusula 34, en el que el movimiento en dicho primer eje se corresponde con uno de bien un movimiento direccional hacia delante/hacia detrás o bien hacia la izquierda/hacia la derecha en dicha carcasa y el movimiento en dicho segundo y tercer eje se corresponde cada uno con uno de o bien un movimiento direccional hacia delante/hacia atrás o bien hacia arriba/hacia abajo, respectivamente, en dicha carcasa.

37. El aparato según la cláusula 34, en el que la cabeza puede moverse separadamente a través de cada una de una pluralidad de aberturas que definen una rejilla en el volumen de almacenamiento de artículos.

38. El aparato según la cláusula 37, que comprende además:

una pluralidad de depósitos de almacenamiento de artículos que se extienden paralelos al primer eje, cada uno de la pluralidad de depósitos definiendo una abertura correspondiente de la pluralidad de aberturas.

39. Un aparato de dispensación de artículos, que comprende:

un volumen de almacenamiento adaptado para almacenar artículos que van a dispensarse, el volumen de almacenamiento contenido en un plano delantero, en un plano trasero, en un plano superior, en un plano inferior, en un plano izquierdo y en un plano derecho,

una zona de dispensación de artículos situada en un lado de dicho plano delantero opuesto a dicho volumen de almacenamiento de artículos,

un mecanismo de agarre de artículos que incluye un extremo libre para posicionarse de manera controlada dentro del volumen de almacenamiento para agarrar de manera selectiva un artículo almacenado en el mismo,

un mecanismo de posicionamiento acoplado al mecanismo de agarre de artículos y que responde a señales de control para posicionar de manera controlada el dispositivo de agarre dentro del volumen de almacenamiento y entre el volumen de almacenamiento y la zona de dispensación de artículos,

un mecanismo de carro acoplado al dispositivo de agarre de artículos, y

una interfaz de usuario y un aparato de control para permitir que un usuario del aparato de dispensación de artículos inicie una operación de dispensación de artículos y para provocar un movimiento controlado del dispositivo de agarre de artículos y del mecanismo de posicionamiento de manera que un artículo seleccionado se posicione de nuevo desde el volumen de almacenamiento hasta la zona de dispensación;

en el que dicho mecanismo de posicionamiento comprende una barra de soporte móvil que presenta un eje longitudinal que atraviesa el volumen de almacenamiento en una dirección hacia dicho plano delantero y que puede moverse en una dirección perpendicular al mismo para posicionarse entre dicho plano izquierdo y dicho plano derecho, y

en el que dicho mecanismo de carro está acoplado a dicha barra de soporte de tal manera que dicho carro puede posicionarse de manera selectiva a lo largo del eje longitudinal de dicha barra de soporte y puede extenderse pasado un extremo delantero de la misma, permitiendo de ese modo que el artículo seleccionado se posicione de nuevo en la zona de dispensación de artículos en dicho lado opuesto de dicho plano delantero.

40. Un aparato de dispensación de artículos, que comprende una carcasa que incluye:

una zona de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales,

un dispositivo de extracción de artículos que incluye un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo desde el volumen de almacenamiento,

un mecanismo de posicionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos y que responde a señales de control para alinear el extremo libre del dispositivo con un eje seleccionado de los ejes longitudinales,

un mecanismo de accionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre del mismo en una dirección alineada con el eje longitudinal en la zona de almacenamiento,

una interfaz de usuario y un aparato de control para permitir que un usuario del aparato de dispensación inicie una operación de dispensación de artículos y para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento de manera que un artículo seleccionado se extraiga desde la zona de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona de dispensación del aparato de dispensación, y

un estante o pared vertical u horizontal para dividir el espacio interior de la carcasa en múltiples volúmenes de almacenamiento de artículos orientados de manera vertical u horizontal;

en el que cada volumen de almacenamiento de artículos incluye su propio dispositivo de extracción de artículos y mecanismo de posicionamiento.

41. El aparato según la cláusula 40, en el que el mecanismo de posicionamiento en uno de dichos volúmenes de almacenamiento funciona en 3 ejes de coordenadas (x, y, z) y un mecanismo de posicionamiento en un volumen de almacenamiento diferente funciona en menos de 3 ejes (x o y, y z; o sólo z).

42. Un aparato de dispensación de artículos, que comprende una carcasa que incluye:

una zona de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales,

un dispositivo de extracción de artículos que incluye un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo desde el volumen de almacenamiento,

un mecanismo de posicionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos y que responde a señales de control para alinear el extremo libre del dispositivo con un eje seleccionado de los ejes longitudinales,

un mecanismo de accionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre del mismo en una dirección alineada con los ejes longitudinales en la zona de almacenamiento,

una interfaz de usuario y un aparato de control para permitir que un usuario del aparato de dispensación inicie una operación de dispensación de artículos y para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento de manera que un artículo seleccionado se extraiga desde la zona de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona de dispensación del aparato de dispensación, y

un estante o pared vertical u horizontal para dividir el espacio interior de la carcasa en múltiples volúmenes de almacenamiento de artículos alineados de manera vertical u horizontal;

en el que cada uno de los múltiples volúmenes de almacenamiento de artículos usa un dispositivo de extracción de artículos y un mecanismo de posicionamiento comunes.

43. Un aparato de dispensación de artículos que comprende una carcasa que incluye:

una zona de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales,

un dispositivo de extracción de artículos que incluye un tubo flexible de aspiración que presenta un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo desde el volumen de almacenamiento,

un mecanismo de posicionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos y que responde a señales de control para alinear el extremo libre del dispositivo con un eje seleccionado de los ejes longitudinales,

un mecanismo de accionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre del mismo en una dirección alineada con los ejes longitudinales en la zona de almacenamiento,

una interfaz de usuario y un aparato de control para permitir que un usuario del aparato de dispensación inicie una operación de dispensación de artículos y para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento de manera que un artículo seleccionado se extraiga desde la zona de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona de dispensación del aparato de dispensación,

un estante o pared vertical u horizontal para dividir el espacio interior de la carcasa en múltiples volúmenes de almacenamiento de artículos alineados de manera vertical u horizontal, cada volumen de almacenamiento de artículos incluyendo su propio dispositivo de extracción de artículos, y

dos fuentes de aspiración, una presentando una alta aspiración y un flujo bajo, y una presentando una baja aspiración y un flujo alto;

en el que una fuente respectiva de dichas dos fuentes de aspiración suministra aspiración al tubo flexible de un dispositivo respectivo de los dispositivos de extracción de artículos.

44. El aparato según la cláusula 43, en el que dicha zona de dispensación del aparato de dispensación incluye múltiples cajas de recogida para clientes, cada una accedida por un dispositivo diferente de los dispositivos de extracción de artículos.

45. El aparato según la cláusula 44, en el que cada caja de recogida para clientes es para una determinada clase de artículos que van a dispensarse.

46. El aparato según la cláusula 43, en el que los múltiples volúmenes de almacenamiento de artículos dividen el espacio interior de la carcasa en al menos dos volúmenes, cada volumen presentando un estado ambiental interior predeterminado.

47. El aparato según la cláusula 46, en el que un volumen tiene un entorno interior enfriado y un volumen tiene un entorno interior ambiental.

48. Un aparato de recuperación de artículos, que incluye:

una zona de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales,

al menos dos dispositivos de extracción de artículos, cada uno incluyendo un tubo flexible de aspiración que presenta un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo desde el volumen de almacenamiento,

al menos dos mecanismos de posicionamiento, cada uno acoplado a un dispositivo correspondiente de los dispositivos de extracción de artículos y que responden a señales de control para alinear el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos correspondiente con un eje seleccionado de los ejes longitudinales,

un mecanismo de accionamiento acoplado a cada dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre de los mismos en una dirección alineada con los ejes longitudinales en la zona de almacenamiento,

un aparato de control para permitir que un usuario del aparato de recuperación inicie una operación de recuperación de artículos y para provocar un movimiento controlado de un par correspondiente de dispositivo de extracción de artículos y mecanismo de posicionamiento de manera que un artículo seleccionado se extraiga desde la zona de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona de recuperación, y

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dos fuentes de aspiración, una presentando una alta aspiración y un flujo bajo, y una presentando una baja aspiración y un flujo alto;

en el que una fuente respectiva de dichas dos fuentes de aspiración suministra aspiración al tubo flexible de un dispositivo respectivo de dichos dispositivos de extracción de artículos.

49. El aparato según la cláusula 48, en el que la zona de recuperación del aparato de recuperación incluye un cesto de artículos y un sistema de transporte para el movimiento entre una pluralidad de diferentes ubicaciones en el aparato de recuperación y la zona de recuperación, y en el que durante dicho movimiento entre diferentes ubicaciones en el aparato de recuperación, los artículos de la zona de almacenamiento se colocan dentro del cesto mediante los dispositivos de extracción de artículos.

50. El aparato según la cláusula 48, en el que la zona de recuperación está ubicada en un puesto de servicio, de una gasolinera o de un aparcamiento, al cual puede accederse a través de la ventanilla del coche.

51. El aparato según la cláusula 48, en el que la zona de almacenamiento de artículos, los dispositivos de extracción de artículos y los mecanismos de posicionamiento están todos ubicados juntos y el aparato de control que permite que un usuario del aparato de recuperación inicie una operación de recuperación de artículos está ubicado de manera remota a los mismos.

52. Un artículo de recuperación de artículos, que comprende:

un volumen de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales,

un dispositivo de extracción de artículos que presenta un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo desde el volumen de almacenamiento de artículos,

un mecanismo de posicionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos y que responde a señales de control para alinear el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos con un eje seleccionado de los ejes longitudinales,

un mecanismo de accionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos en una dirección alineada con los ejes longitudinales del volumen de almacenamiento de artículos, y

un aparato de control acoplado al mecanismo de posicionamiento y al mecanismo de accionamiento para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos de manera que un artículo seleccionado se extraiga desde el volumen de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona predeterminada del aparato de recuperación;

en el que:

dicho dispositivo de extracción de artículos está formado por un elemento flexible continuo, y

el movimiento del mecanismo de posicionamiento provoca que el movimiento del elemento flexible esté sustancialmente dentro del mismo plano que el movimiento del mecanismo de posicionamiento.

53. El aparato según la cláusula 52, en el que se fuerza a que dicho movimiento del elemento flexible se produzca dentro de un volumen fijo que es adyacente a un volumen de suministro de elemento flexible y sustancialmente ortogonal al eje longitudinal de los artículos almacenados.

54. El aparato según la cláusula 52, en el que dicho aparato de recuperación de artículos es parte de un aparato de dispensación de artículos, e incluye:

una interfaz de usuario y un aparato de control para permitir que un usuario del aparato de dispensación inicie una operación de dispensación de artículos y para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento de manera que el aparato de dispensación dispense un artículo seleccionado.

55. El aparato según la cláusula 52, en el que el elemento flexible del dispositivo de extracción de artículos comprende un tubo flexible de vacío que está acoplado a una fuente de aspiración.

56. El aparato según la cláusula 52 ó 55, en el que el medio de accionamiento está dispuesto en dicho mecanismo de posicionamiento y comprende un mecanismo accionado de manera controlada para engancharse mediante fricción al elemento flexible para provocar una extensión controlada del extremo libre del mismo hacia el interior y hacia el exterior de la zona de almacenamiento de artículos.

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57. Un dispositivo de manipulación de artículos para mover un artículo, dispositivo de manipulación de artículos que comprende:

una cabeza (224) adaptada para engancharse y fijarse a un artículo (223),

un tubo (220) sustancialmente no compresible que conecta la cabeza a una fuente de energía (229, 226) de fijación de artículos, el tubo (220) comprendiendo una longitud predeterminada de tubo flexible, extendiéndose desde el interior de una zona (222) estacionaria de suministro de tubo en la que el tubo está conectado a dicha fuente (229, 226), hasta dicha cabeza (224),

un mecanismo (508, 506, 510) de alimentación que desplaza el tubo para mover la cabeza a lo largo de un primer eje (Z),

un primer dispositivo (218; 233, 633, 228, 230, 232) de posicionamiento que mueve el mecanismo de alimentación a lo largo de un segundo eje (Y) perpendicular al primer eje, y

un segundo dispositivo (230, 234, 236, 238) de posicionamiento que mueve el primer dispositivo de posicionamiento a lo largo de un tercer eje (X) perpendicular al primer y al segundo eje.

58. El aparato según la cláusula 57, en el que:

dicho tubo incluye ondulaciones, y

el mecanismo de alimentación comprende un conjunto de rodillos opuestos colocados para engancharse mediante fricción al tubo.

59. El aparato según la cláusula 58, en el que:

al menos uno de los rodillos opuestos está contorneado y tiene dientes para engancharse con las ondulaciones del tubo.

60. Una máquina expendedora, que comprende:

una carcasa,

una zona de almacenamiento de artículos ubicada en el volumen interior de la carcasa,

un tubo flexible de aspiración no compresible sustancialmente continuo que presenta un extremo libre adaptado para extraer artículos desde dicha zona de almacenamiento y un extremo estacionario acoplado a una fuente de aspiración,

un mecanismo de posicionamiento de tubo flexible acoplado a dicho tubo flexible de aspiración entre dicho extremo libre y dicho extremo estacionario para posicionar de manera controlada dicho extremo libre para que quede alineado con un eje longitudinal a lo largo del cual un artículo dado está almacenado en dicha zona de almacenamiento, y

medios de accionamiento de tubo flexible ubicados conjuntamente con dicho mecanismo de posicionamiento de tubo flexible para accionar de manera controlada dicho tubo flexible en una dirección alineada con dicho eje longitudinal por lo que dicho extremo libre puede extraer un artículo desde dicha zona de almacenamiento;

en la que:

dicho mecanismo de accionamiento de tubo flexible está dispuesto en dicho mecanismo de posicionamiento de tubo flexible y comprende un mecanismo accionado de manera controlada para engancharse mediante fricción con el tubo flexible de aspiración para provocar una extensión controlada del extremo libre hacia el interior y hacia el exterior de la zona de almacenamiento de artículos.

61. Un dispositivo de manipulación de artículos para mover un artículo, dispositivo de manipulación de artículos que comprende:

una cabeza (224) adaptada para engancharse y fijarse a un artículo (223),

un tubo (220) sustancialmente no compresible que conecta la cabeza a una fuente de energía (229, 226) de fijación de artículos,

un mecanismo (508, 506, 510) de alimentación que desplaza el tubo para mover la cabeza a lo largo de un primer eje (Z),

\newpage

un primer dispositivo (218; 233, 633, 228, 230, 232) de posicionamiento que mueve el mecanismo de alimentación a lo largo de un segundo eje (Y) perpendicular al primer eje, y

un segundo dispositivo (230, 234, 236, 238) de posicionamiento que mueve el primer dispositivo de posicionamiento a lo largo de un tercer eje (X) perpendicular al primer y al segundo eje;

en el que el tubo tiene una longitud fija predeterminada que comprende un primer y un segundo segmento de longitud variable concatenados, el primer segmento extendiéndose entre la fuente de energía (229, 226) de fijación de artículos y el mecanismo (508, 506, 510) de alimentación, y el segundo segmento extendiéndose entre el mecanismo de alimentación y la cabeza, y

en el que el desplazamiento del tubo mediante el mecanismo de alimentación modifica las longitudes relativas del primer y segundo segmento.

62. Un dispositivo de manipulación de artículos para mover un artículo, dispositivo de manipulación de artículos que comprende:

una cabeza (224) adaptada para engancharse y fijarse a un artículo (223),

un tubo (220) sustancialmente no compresible que conecta la cabeza a una fuente de energía (229, 226) de fijación de artículos,

un mecanismo (508, 506, 510) de alimentación que desplaza el tubo para mover la cabeza a lo largo de un primer eje (Z),

un primer dispositivo (218; 233, 633, 228, 230, 232) de posicionamiento que mueve el mecanismo de alimentación a lo largo de un segundo eje (Y) perpendicular al primer eje, y

un segundo dispositivo (230, 234, 236, 238) de posicionamiento que mueve el primer dispositivo de posicionamiento a lo largo de un tercer eje (X) perpendicular al primer y al segundo eje;

en el que el tubo tiene una longitud fija predeterminada que comprende un primer, segundo y tercer segmento de tubo de longitud variable concatenados, el primer segmento extendiéndose entre la cabeza y el mecanismo de alimentación, el segundo segmento extendiéndose entre el mecanismo de alimentación y una zona (222) de suministro de tubo en la que el tubo está conectado a dicha fuente de energía (229, 226) de fijación de artículos, y el tercer segmento extendiéndose entre un punto de entrada del volumen de suministro de tubo y la fuente de energía (229, 226) de fijación de artículos, y

en el que el desplazamiento del tubo mediante el mecanismo de alimentación modifica las longitudes relativas del primer, del segundo y tercer segmento.

63. Un aparato de recuperación de artículos, que comprende:

un volumen de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales,

un dispositivo de extracción de artículos que presenta un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo desde el volumen de almacenamiento de artículos,

un mecanismo de posicionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos y que responde a señales de control para alinear el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos con un eje seleccionado de los ejes longitudinales,

un mecanismo de accionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos en una dirección alineada con los ejes longitudinales del volumen de almacenamiento de artículos, y

un aparato de control acoplado al mecanismo de posicionamiento y al mecanismo de accionamiento para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos de manera que un artículo seleccionado se extraiga desde el volumen de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona predeterminada del aparato de recuperación;

en el que:

dicho dispositivo de extracción de artículos está formado por un elemento flexible continuo que tiene una longitud sustancialmente fija desde su extremo libre hasta un punto dentro de un volumen de suministro en el que se almacena una longitud adicional de dicho elemento flexible, y

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dichas señales de control provocan un movimiento plano del mecanismo de posicionamiento, movimiento plano que provoca que el movimiento de una parte del elemento flexible que está entre el volumen de suministro y el mecanismo de posicionamiento esté sustancialmente dentro del mismo plano que el movimiento plano del mecanismo de posicionamiento.

64. Un aparato de recuperación de artículos, que comprende:

un volumen de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales,

un dispositivo de extracción de artículos que presenta un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo desde el volumen de almacenamiento de artículos,

un mecanismo de posicionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos y que responde a señales de control para alinear el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos con un eje seleccionado de los ejes longitudinales,

un mecanismo de accionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos en una dirección alineada con los ejes longitudinales del volumen de almacenamiento de artículos, y

un aparato de control acoplado al mecanismo de posicionamiento y al mecanismo de accionamiento para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos de manera que un artículo seleccionado se extraiga desde el volumen de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona predeterminada del aparato de recuperación;

en el que dicho dispositivo de extracción de artículos está formado por un elemento flexible continuo que tiene una longitud sustancialmente fija desde su extremo libre hasta un punto dentro de un volumen de suministro en el que se almacena una longitud adicional de dicho elemento flexible; y

en el que el movimiento del mecanismo de posicionamiento provoca un movimiento correspondiente del elemento flexible hacia el interior y/o hacia el exterior del volumen de suministro.

Claims (34)

1. \global\parskip0.900000\baselineskip

   1. Un aparato de recuperación de artículos, que comprende:

   un volumen (215) de almacenamiento para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales,

   un dispositivo (220, 224) de extracción de artículos que presenta un extremo libre para extraer de manera selectiva un artículo (223) desde el volumen (215) de almacenamiento de artículos,

   un mecanismo (218, 233, 228, 230, 232) de posicionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para alinear el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos con un eje seleccionado de los ejes longitudinales,

   un mecanismo (508, 506, 510) de accionamiento acoplado al dispositivo de extracción de artículos para mover el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos en una dirección alineada con los ejes longitudinales del volumen de almacenamiento, y

   un aparato (400) de control acoplado al mecanismo de posicionamiento y al mecanismo de accionamiento para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos de manera que un artículo seleccionado se extraiga del volumen de almacenamiento de artículos y se lleve hasta una zona predeterminada del aparato de recuperación;

   caracterizado porque:

   dicho dispositivo de extracción de artículos comprende un elemento (220) flexible continuo que se extiende a través de una parte (218) del mecanismo de posicionamiento desde su extremo libre hasta un volumen (222) de suministro, separado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento, donde en el volumen de suministro se almacena una longitud de dicho elemento flexible, y

   el movimiento del mecanismo de posicionamiento provoca un movimiento correspondiente del elemento flexible hacia el interior o hacia el exterior del volumen de suministro.
2. 2. Aparato según la reivindicación 1, en el que el mecanismo (218, 233, 228, 230, 232) de posicionamiento se mueve dentro de un plano para posicionar el extremo libre del dispositivo de extracción de artículos y en el que el movimiento del mecanismo de posicionamiento dentro de dicho plano provoca que el movimiento correspondiente del elemento flexible esté sustancialmente dentro del mismo espacio que el movimiento del mecanismo de posicionamiento.
3. 3. Aparato según la reivindicación 1 ó 2, en el que el movimiento del dispositivo (220, 240) de extracción de artículos en la dicha dirección alineada con los ejes longitudinales del volumen (215) de almacenamiento de artículos provoca un movimiento correspondiente del elemento flexible hacia el interior o hacia el exterior del volumen (222) de suministro.
4. 4. Un aparato de recuperación de artículos según la reivindicación 2 ó 3, en el que dicho movimiento plano del mecanismo (218, 230, 228, 232, 233) de posicionamiento provoca que el movimiento de una parte del elemento (220) flexible que está entre el volumen de suministro y el mecanismo de posicionamiento esté sustancialmente dentro del mismo plano que el movimiento plano del mecanismo de posicionamiento.
5. 5. Un aparato de recuperación de artículos según la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, en el que:

   el volumen (215) de almacenamiento es para almacenar artículos a lo largo de una pluralidad de ejes longitudinales paralelos,

   dicho elemento (220) flexible es continuo y tiene un primer y un segundo extremo, incluyendo dicho primer extremo de dicho elemento flexible continuo dicho extremo libre del dispositivo de extracción de artículos, y estando conectado dicho segundo extremo del elemento flexible continuo a un punto del volumen de suministro alejado del mecanismo de posicionamiento.
6. 6. Un aparato de recuperación de artículos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho mecanismo de posicionamiento tiene una dimensión en altura que es sustancialmente paralela a los ejes longitudinales de los artículos almacenados, dimensión en altura que permanece sustancialmente constante durante el movimiento del mecanismo de posicionamiento.
7. 7. Un aparato de recuperación de artículos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el movimiento de dicho mecanismo de posicionamiento es sustancialmente perpendicular a dichos ejes longitudinales.
8. 8. Un aparato según la reivindicación 1 ó 2, en el que el movimiento del elemento (220) flexible mediante el medio de posicionamiento está dentro de un plano dentro de un volumen fijo que se extiende, desde el volumen de suministro, sustancialmente ortogonal al eje longitudinal de los artículos almacenados.

   \global\parskip1.000000\baselineskip

9. 9. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento flexible es un tubo flexible.
10. 10. El aparato según la reivindicación 9, en el que el dispositivo de extracción comprende además una fuente de aspiración a la que el tubo flexible está conectado.
11. 11. El aparato según la reivindicación 10, en el que dicha fuente de aspiración comprende un soplador para proporcionar un flujo de aire relativamente alto y una aspiración relativamente baja.
12. 12. El aparato según la reivindicación 10, en el que dicha fuente de aspiración comprende un bomba de vacío para proporcionar un flujo de aire relativamente bajo y una aspiración relativamente alta.
13. 13. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el dispositivo de extracción de artículos comprende un elemento sólido que presenta un mecanismo de agarre de artículos en su extremo.
14. 14. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo de accionamiento está dispuesto en dicho mecanismo de posicionamiento y comprende un mecanismo accionado de manera controlada que se engancha mediante fricción al elemento flexible para provocar una extensión controlada del extremo libre del mismo hacia el interior y hacia el exterior de la zona de almacenamiento de artículos.
15. 15. El aparato según la reivindicación 14 cuando depende de la reivindicación 9, 10, 11 ó 12, en el que dicho elemento flexible incluye ondulaciones y en el que el mecanismo accionado de manera controlada comprende un conjunto de rodillos coincidentes colocados para engancharse con las ondulaciones.
16. 16. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento flexible se guía mediante al menos dos conjuntos de rodillos de redireccionamiento, un conjunto (213) situado en una salida del volumen de suministro de elemento flexible y el otro conjunto (502, 504) dispuesto en dicho mecanismo de posicionamiento en una entrada al medio (506, 508) de accionamiento.
17. 17. El aparato según la reivindicación 16, en el que cada conjunto de dichos rodillos de redireccionamiento comprende al menos un par de rodillos colocados de manera ortogonal en un lado de dicho elemento flexible y al menos otro rodillo para mantener dicho elemento flexible en contacto con dichos rodillos colocados de manera ortogonal.
18. 18. El aparato según la reivindicación 16 ó 17, en el que se fuerza a que el elemento flexible del dispositivo de extracción de artículos se mueva desde el volumen de almacenamiento en el plano del mecanismo de posicionamiento hasta un punto en el que los rodillos de redireccionamiento alinean el extremo libre del dispositivo de extracción con un eje seleccionado de los ejes longitudinales del volumen de almacenamiento.
19. 19. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que el mecanismo de posicionamiento está dispuesto para moverse en el dicho plano mediante un movimiento rectangular.
20. 20. Aparato según la reivindicación 19, en el que el mecanismo de posicionamiento incluye un primer dispositivo de posicionamiento para mover el dispositivo de extracción de artículos a lo largo de un primer eje (Y, 228) ortogonal a los dichos ejes longitudinales y un segundo dispositivo de posicionamiento para mover el dispositivo de extracción de artículos a lo largo de un segundo eje (X, 234) ortogonal a los dichos ejes longitudinales y al dicho primer eje.
21. 21. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que el mecanismo de posicionamiento está dispuesto para moverse en el dicho plano mediante uno de: a) un movimiento radial y giratorio; y b) un movimiento curvilíneo.
22. 22. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye una carcasa que contiene el dicho volumen de suministro del elemento flexible y la dicha zona de almacenamiento de artículos adyacente al mismo y el volumen de suministro y la zona de almacenamiento estando separadas por una pared (246) interior paralela a una pared (248) lateral de la carcasa.
23. 23. El aparato según la reivindicación 22 cuando depende de la reivindicación 16 ó 17, en el que un conjunto de los rodillos de redireccionamiento que se enganchan con dicho elemento flexible están acoplados a dicha pared (246) lateral interior en un punto en el que dicho elemento flexible sale del volumen de suministro.
24. 24. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el volumen (222) de suministro de elemento flexible está situado en un plano de la carcasa para no cruzarse con el eje longitudinal de la zona de almacenamiento de artículos.
25. 25. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un mecanismo (250) fuerza que dicha longitud continua del elemento flexible se mueva en un bucle inducido por la gravedad formado dentro del volumen (222) de suministro de elemento flexible.
26. 26. El aparato según la reivindicación 25, en el que el dicho mecanismo (250) de forzamiento comprende un peso muerto rodante que se engancha al elemento flexible para formar el bucle inducido por la gravedad.
27. 27. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho aparato de recuperación de artículos es parte de un aparato de dispensación de artículos e incluye: una interfaz (406, 26) de usuario y un aparato (400) de control para permitir que un usuario del aparato de dispensación inicie una operación de dispensación de artículos y para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento de manera que el aparato de dispensación dispense un artículo seleccionado.
28. 28. El dispositivo de manipulación de artículos según la reivindicación 10, 11 ó 12, en el que el tubo flexible comprende un primer y un segundo segmento de longitud variable concatenados, el primer segmento extendiéndose entre la fuente de aspiración (229, 226) y el mecanismo (508, 506, 510) de accionamiento, y el segundo segmento extendiéndose entre el mecanismo de accionamiento y el dicho extremo libre, y en el que el desplazamiento del tubo mediante el mecanismo de accionamiento modifica las longitudes relativas del primer y del segundo segmento.
29. 29. El dispositivo de manipulación de artículos según la reivindicación 10, 11 ó 12, en el que el tubo flexible comprende un primer, un segundo y un tercer segmento de tubo flexible de longitud variable concatenados, el primer segmento extendiéndose entre el dicho extremo libre y el mecanismo de accionamiento, el segundo segmento extendiéndose entre el mecanismo de accionamiento y un punto de entrada en el que el tubo flexible se introduce en el volumen (222) de suministro, y el tercer segmento extendiéndose entre el punto de entrada de este volumen de suministro y un punto en el que el tubo flexible está conectado a la fuente de aspiración (229, 226), y en el que el desplazamiento del tubo flexible mediante el mecanismo de accionamiento modifica las longitudes relativas del primer, del segundo y del tercer segmento.
30. 30. Un aparato de dispensación de artículos que comprende una carcasa dividida en una pluralidad de volúmenes de almacenamiento de artículos, cada volumen de almacenamiento de artículos presentando un aparato de recuperación de artículos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25.
31. 31. Un aparato de dispensación de artículos según la reivindicación 30, que comprende una interfaz (406, 26) de usuario y un aparato (400) de control para permitir que un usuario del aparato de dispensación inicie una operación de dispensación de artículos y para provocar un movimiento controlado del dispositivo de extracción de artículos y del mecanismo de posicionamiento de manera que el aparato de dispensación dispense un artículo seleccionado.
32. 32. Aparato según la reivindicación 31, en el que uno de los aparatos de recuperación de artículos tiene una bomba de vacío para proporcionar un flujo de aire relativamente bajo y una aspiración relativamente alta y otro de los aparatos de recuperación de artículos tiene un soplador para proporcionar un flujo de aire relativamente alto y una aspiración relativamente baja.
33. 33. Aparato según la reivindicación 28 ó 29, en el que el tubo flexible tiene una longitud fija predeterminada.
34. 34. Aparato según la reivindicación 33, en el que el tubo flexible no es compresible.