一种一体化食品售卖终端机，由柜体、基底、冷藏、加热、输出、包装、清洁、人机互动界面与控制、食品安全监控9个模块组成；冷藏模块用于食品低温存贮；加热模块用于食品快速加热；输出模块将加热后的食品输至取餐口，并处理久未取走的食品；包装模块用于食品快速包装；清洁模块用于机器内快速杀菌消毒；人机互动界面与控制模块用于实现与顾客智能沟通及模块间协调控制；基底承载机器重量，内含压缩机等功能组件；柜体由多个面板组成，用于隔离机器内部与外界环境；食品安全监控模块用于实时监控食品质量；本发明可实现食品冷藏、加热、输出、包装及智能售卖等一体化操作，具有功能齐全、方便快捷等优点，可广泛用于车站等场所食品安全售卖。
1.一种智能一体化食品售卖终端机，其特征在于：包括柜体(1)、冷藏食物并自动取货的冷藏模块(2)、拥有友好的人机互动界面和总控制器的人机互动界面与控制模块(3)、放置大型组件并维持整体稳定性的基底模块(4)、用于对外输出并且具有清理废弃食品功能的输出模块(5)、加热食品的加热模块(6)、用于食品快速包装的包装模块(7)、用于内部环境杀菌消毒的清洁模块、用于食品质量实时在线监测的食品安全监控模块；所述食品售卖终端机采用气动为主、电力驱动为辅的混合驱动方式，主要采用气动导轨、气动马达、气爪、真空吸盘和电动马达实现动力输出；所述冷藏模块(2)位于柜体(1)内上部，加热模块(6)位于柜体(1)内中后部，包装模块(7)位于柜体(1)内中部右前方，输出模块(5)位于柜体(1)内中部前方，人机互动界面与控制模块(3)嵌于柜体(1)内中部左前方，基底模块(4)位于柜体(1)内下部；所述的冷藏模块(2)通过三导轨控制系统将食品传送到位于冷藏模块(2)下方的S形导轨上，食品沿S形导轨传送到加热模块(6)的传送带上；所述的加热模块(6)通过包装模块(7)的充填装置与包装模块(7)相连；所述的包装模块(7)通过包装模块的输送装置将包装好的食品输送到输出模块(5)；所述的清洁模块内置于输出模块(5)的清理刮板内；
所述的人机互动界面与控制模块(3)通过CPU控制其他模块；所述食品安全监控模块位于冷藏模块(2)内，用于实时监控食品质量变化，保障食品安全；
所述的冷藏模块(2)包括制冷系统、三导轨控制系统(22)、密封门(24)和密封室(21)；
所述制冷系统采用压缩机制冷系统，基于压缩机制冷原理，用于为食品长期、安全存储提供低温环境；所述三导轨控制系统(22)由三个相互垂直的气动导轨和固定在y方向气动导轨上的真空吸盘(23)组成，用来将储存的食品移出密封室(21)；三个相互垂直的气动导轨提供了三个自由度，用来使真空吸盘(23)在密封室(21)内自由移动；真空吸盘(23)利用负压原理通过吸头内抽真空的方式吸取食品；所述密封室(21)呈立方体结构，由保温材料制成；
所述密封室(21)前面板由有机玻璃制成，可开合，用于展示商品和补充货物；补充货物时工作人员同步通过人机互动界面输入货物的基本信息，建立食品的安全档案；所述密封室(21)后面板与制冷系统相连接；所述密封室(21)下面板开圆孔位于S形导轨上方与加热模块(6)的传送带(66)相连接；所述密封门(24)位于密封室(21)下面板圆孔处，呈扇形结构由马达带动，取货时密封门(24)转动露出密封室(21)下面板圆孔，存储货时密封门(24)转动覆盖密封室(21)下面板圆孔。
2.根据权利要求1所述的一种智能一体化食品售卖终端机，其特征在于：所述的加热模块(6)包括波控系统(65)、加热腔(610)、波导管(64)、传送带(66)、限位挡板(61)、上端扇形金属门(62)、右端方形金属门(63)、可拆卸式水箱(67)、喷嘴(68)、废水瓶、过温感应元件和过热感应元件；所述波控系统(65)位于S形导轨下方，用于产生可控微波；所述加热腔(610)位于加热模块(6)左端通过波导管(64)与波控系统(65)相连接；所述加热腔(610)上端和右端分别开孔，下端中央开槽、侧边开孔，下端开槽处与传送带(66)相连，下端侧边开孔处通过U形管道与位于基底模块(4)的废水瓶相连；所述上端扇形金属门(62)和右端方形金属门(63)分别位于加热腔(610)上端和右端开孔处，由马达驱动控制开合，加热腔(610)上端扇形金属门(62)通过包装模块(7)的充填装置与包装模块(7)相连，右端方形金属门(63)通过S形导轨与冷藏模块(2)相连；加热方式分为微波加热、微波蒸汽双加热两种模式，可根据待售卖的食品进行合理选择；选择微波蒸汽双加热方式时，食品从冷藏模块(2)进入加热模块(6)时，可拆卸式水箱(67)通过喷嘴(68)向食品周围喷洒洁净水；选择微波加热时，加热腔(610)的右端方形金属门(63)打开，食品通过S形导轨进入加热腔(610)下方的传送带右端，之后加热腔(610)的右端方形金属门(63)关闭，食品开始被加热并传送，到达限位挡板(61)时食品被固定在上端扇形金属门(62)下方；停止加热后加热腔(610)上端扇形金属门(62)打开，位于包装模块(7)的吸盘将食品传送到包装模块(7)，随后加热腔(610)上端扇形金属门(62)关闭；加热腔下方开一小孔通过U形管道与位于基底模块(4)的废水瓶相连，用于处理产生的废水并与外界隔离；在机器运行过程中一旦出现过温感应或过热感应以及金属门未关好的意外情况时机器均会停止加热，从而有效避免了食品加热过程中可能出现的安全问题。
3.根据权利要求1所述的一种智能一体化食品售卖终端机，其特征在于：所述的包装模块(7)包括包装袋容器(79)、取袋部件、开口器、充填装置和输送装置；所述包装袋容器(79)内置卷装预制袋；所述取袋部件由取袋真空吸盘(77)加气动导轨二(74)组成；取袋真空吸盘(77)吸住包装袋容器(79)开口部分的包装袋；取袋真空吸盘(77)随气动导轨二(74)移动至指定位置，完成取袋工作；开口器由开口真空吸盘(75)加气动导轨三(76)组成；开口真空吸盘(75)成对安装在支撑件上，经真空通道与真空系统相连通，当吸头内抽吸成负压时，袋口两层薄膜被吸持住，随着开口真空吸盘(75)的背向运动将包装袋打开；充填装置由传送真空吸盘(73)、气动导轨一(70)、气爪(71)、伸缩杆(72)组成；气爪(71)位于加热模块(6)的上端扇形金属门(62)处，气爪(71)闭合，伸缩杆(72)伸长，传送真空吸盘(73)工作吸取加热区的食品；气爪(71)张开，伸缩杆(72)缩短，传送真空吸盘(73)吸取食品离开加热模块(6)；
气爪(71)随气动导轨一(70)移动至包装袋开口位置；气爪(71)闭合导致伸缩杆(72)伸长至偏心圆形转盘(78)处，传送真空吸盘(73)工作放下食品；气爪(71)张开，伸缩杆(72)缩短，气爪(71)随气动导轨一(70)移动至初始位置；开口真空吸盘(75)工作，将经包装的食品放于偏心圆形转盘(78)上；输送装置由气动马达(710)和偏心圆形转盘(78)组成；通过气动马达(710)转动带动偏心圆形转盘(78)转动，从而带动偏心圆形转盘(78)上食品的移动，实现食品从包装模块(7)到输出模块(5)的传送。
4.根据权利要求1所述的一种智能一体化食品售卖终端机，其特征在于：所述的输出模块(5)包括三舱室转盘(52)、外壳(51)、可动扇形挡板(53)、清理刮板(55)、底座(54)和马达；三舱室转盘(52)位于外壳(51)内部由马达驱动，共分为三个舱室；第一个舱室用来对外输出、第二个舱室用来与包装模块(7)连接、第三个舱室用来清洁；三舱室转盘(52)外侧沿与外壳(51)内壁接触，保证输出时食品售卖机为封闭状态；一次输出两排食品，外壳(51)的左边挡板与包装模块(7)的偏心圆形转盘(78)相配合，实现食品从包装模块(7)到输出模块(5)之间的转移；外壳(51)、三舱室转盘(52)和可动扇形挡板(53)的配合，实现了在输出过程中食品售卖机内部与外界环境的隔绝；三舱室转盘(52)旋转时可动扇形挡板(53)不转，此时依靠外壳(51)和可动扇形挡板(53)的配合实现食品售卖机内外的隔绝；三舱室转盘(52)旋转将食品输出至取餐口后，可动扇形挡板(53)转动将取餐口打开，方便顾客拿取食品；此时依靠三舱室转盘(52)和外壳(51)的配合保证食品售卖机内外的隔绝与机器内部的密闭性；清理刮板(55)、底座(54)和马达组成清理刮板装置位于外壳(51)左侧，用于清理与外界接触过的舱室，清除灰尘及久未取走的食品；当与外界接触过的三舱室转盘(52)的舱室转至清理刮板装置时，马达带动清理刮板(55)旋转将久未取走的食品、灰尘刮下，清理至与基底模块(4)废弃物舱连通的通道内。
5.根据权利要求4所述的一种智能一体化食品售卖终端机，其特征在于：所述的清洁模块包括臭氧发生装置(56)和气体检测装置两部分；臭氧发生装置(56)内嵌于输出模块(5)的清理刮板装置的清理刮板(55)中，便于清洁第一个舱室；臭氧发生装置(56)的主要工作原理是将低电压通过升压电路升至正高压及负高压，利用正高压及负高压电离空气产生大量的正离子及负离子，负离子的数量大于正离子的数量；正离子与负离子在空气中进行电荷中和的瞬间产生释放巨大的能量，导致其周围细菌结构的改变或能量转换，实现杀菌作用；多余的负离子用于消烟、除尘、消除异味、改善空气的品质，提升冷藏模块(2)对食品的保鲜作用；所述的臭氧发生装置(56)于特定的时间段产生臭氧气体，通过系统设置，可在夜晚1-2点的时间启动，集中杀菌消毒，避开机器使用高峰时段；残余臭氧易分解，有效保证无气体残留；气体检测装置包含设置在冷藏模块(2)的密封室(21)的后面板上的臭氧传感器，臭氧传感器用于检测臭氧浓度，当达到所需浓度时，臭氧发生装置(56)停止工作，从而提高了臭氧发生装置(56)的准确性与高效性。
6.根据权利要求1所述的一种智能一体化食品售卖终端机，其特征在于：所述食品安全监控模块位于冷藏模块(2)中，由两层防护系统组成：第一层防护系统为数据控制中心，在数据控制中心建立了每个食品的安全档案，每个独立的食品所在的相对于冷藏模块(2)的密封室(21)的三维坐标即为其在安全档案中的地址，每个独立的食品的安全档案中包含了该食品的生产日期及保质期；当需要取出该食品时，数据控制中心先调出该食品的安全档案判断其是否在保质期内，只有在保质期内时才能够取出；第二层防护系统由二氧化碳传感器组成，二氧化碳传感器位于冷藏模块(2)的密封室(21)下面板上，通过实时监测冷藏模块(2)的密封室(21)内部的二氧化碳浓度变化，实现对食品质量安全的实时监控；当冷藏模块(2)的密封室(21)内部的二氧化碳浓度不正常时，立即停止机器运行并通过互联网报告，从而保证食品安全。
7.根据权利要求1所述的一种智能一体化食品售卖终端机，其特征在于：所述的人机互动界面与控制模块(3)包括人机互动软件系统以及控制装置硬件；其中人机互动软件系统包括上位机软件系统以及下位机软件系统；下位机软件系统通过将上位机传来的已模型化的控制信息进行解读，并产生相应的用于直接控制机械部分的指令；具有以下几个功能：与用户通过触摸屏进行交互，为使用者提供该食品售卖终端机所售卖食品的相关信息并提供点单服务，并在使用者进行支付、取货时提供相应的信息；通过与支付宝、微信钱包主流在线支付平台签订的协议，使用此类平台提供的支付相关接口进行货款的收取；通过与网络短信服务商签订的协议，使用经过审核的特定短信模板，向支付货款成功的使用者以短信的方式提供取货验证码；通过从使用者处收集到的其所需要购买的物品的信息、支付的结果、取货验证码的校验结果，制定相应的模型化的指令，传输给下位机，通过下位机操纵机械部分，完成对使用者所选购买的商品进行加工并传送到取货口；根据其他模块传入的设备信息，采取相应的措施；根据清洁周期，补货时间设定，在适宜的时间向下位机传送清洁、补货指令，并通过下位机完成对食品售卖终端机的清洁、补货工作；其中控制装置硬件主要包括上位机核心板、下位机核心板、串口、数据储存flash、触摸屏和无线网络模块。
8.根据权利要求1所述的一种智能一体化食品售卖终端机，其特征在于：所述的基底模块(4)包括基底框架，固定在基底框架内的压缩机、备用电源、变压器、储气罐和废弃物舱；
所述基底模块(4)用于调节整体重心，提高机器稳定性；所述废弃物舱用于临时储存废弃的食品；所述压缩机、备用电源、变压器用于为机器提供驱动。
9.根据权利要求1所述的一种智能一体化食品售卖终端机，其特征在于：所述柜体(1)由前面板、后面板、左面板、右面板、上面板组成；所述后面板、左面板、右面板、上面板由不锈钢板压制而成，后面板下部开通风槽，通风槽上覆盖活性炭材料，用于通入洁净空气；所述前面板由有机玻璃制成，位于冷藏模块(2)下方、基底模块(4)上方。
一种智能一体化食品售卖终端机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种自动售卖装置，具体涉及一种能够实现食品冷藏、加热、输出、包装及人机互动等功能的智能一体化食品售卖终端机。
背景技术
[0002] 民以食为天，食以安为先。近年来，我国食品安全事件频发，食品安全问题越来越受到广大消费者的关注，政府也将食品安全监管提到了日程上。食品安全问题产生的原因是多方面的，从商家至消费者，都需要担负起相应责任。其中，销售环节导致的食品质量安全问题可通过减少人为参与的方式进行有效地避免与预防。
[0003] 在一些人员流动密集区，比如景点、车站等地方，消费者有快速、安全购买热食的需求，而这些地方热食的获取都需要较长时间的等待。目前，国内市场上出现的食品自动售卖机大多采用对热食进行保温存储的方式，而热食长时间保存会破坏食品本身的风味，影响消费者的口感。
发明内容
[0004] 为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能一体化食品售卖终端机，用于冷藏、加热、包装、输出多种类食品、具有自清洁功能、具有运用互联网电子支付技术通过公交卡、校园卡、微信等平台支付的功能。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0006] 一种智能一体化食品售卖终端机，包括柜体1、冷藏食物并自动取货的冷藏模块2、拥有友好的人机互动界面和总控制器的人机互动界面与控制模块3、放置大型组件并维持整体稳定性的基底模块4、用于对外输出并且具有清理废弃食品功能的输出模块5、加热食品的加热模块6、用于食品快速包装的包装模块7、用于内部环境杀菌消毒的清洁模块、用于食品质量实时在线监测的食品安全监控模块；所述食品售卖终端机采用气动为主、电力驱动为辅的混合驱动方式，主要采用气动导轨、气动马达、气爪、真空吸盘和电动马达实现动力输出；所述冷藏模块2位于柜体1内上部，加热模块6位于柜体1内中后部，包装模块7位于柜体1内中部右前方，输出模块5位于柜体1内中部前方，人机互动界面与控制模块3嵌于柜体1内中部左前方，基底模块4位于柜体1内下部；所述的冷藏模块2通过三导轨控制系统将食品传送到位于冷藏模块(2)下方的S形导轨上，食品沿S形导轨传送到加热模块6的传送带上；所述的加热模块6通过包装模块7的充填装置与包装模块7相连；所述的包装模块7通过包装模块的输送装置将包装好的食品输送到输出模块5；所述的清洁模块内置于输出模块5的清理刮板内；所述的人机互动界面与控制模块3通过CPU控制其他模块；所述食品安全监控模块位于冷藏模块2内，用于实时监控食品质量变化，保障食品安全。
[0007] 所述的冷藏模块2包括制冷系统、三导轨控制系统22、二氧化碳气体检测系统、密封门24和密封室21；所述制冷系统采用压缩机制冷系统，基于压缩机制冷原理，用于为食品长期、安全存储提供低温环境；所述三导轨控制系统22由三个相互垂直的气动导轨和固定在y方向的气动导轨上的真空吸盘23组成，用来将储存的食品移出密封室21；三个相互垂直的气动导轨提供了三个自由度，用来使真空吸盘23在密封室21内自由移动；真空吸盘23利用负压原理通过吸头内抽真空的方式吸取食品；所述密封室21呈立方体结构，由保温材料制成；所述密封室21前面板由有机玻璃制成，可开合，用于展示商品和补充货物；补充货物时工作人员同步通过人机互动界面输入货物的基本信息，建立食品的安全档案；所述密封室21后面板与制冷系统相连接；所述密封室21下面板开圆孔位于S形导轨上方与加热模块6的传送带66相连接；所述密封门24位于密封室21下面板圆孔处，呈扇形结构由马达带动，取货时密封门24转动露出密封室21下面板圆孔，存储货时密封门24转动覆盖密封室21下面板圆孔。
[0008] 所述的加热模块6包括波控系统65、加热腔610、波导管64、传送带66、限位挡板61、上端扇形金属门62、右端方形金属门63、可拆卸式水箱67、喷嘴68、废水瓶、过温感应元件和过热感应元件；所述波控系统65位于S形导轨下方，用于产生可控微波；所述加热腔610位于加热模块6左端通过波导管64与波控系统65相连接；所述加热腔610上端和右端分别开孔，下端中央开槽、侧边开孔，下端开槽处与传送带66相连，下端侧边开孔处通过U形管道与位于基底模块4的废水瓶相连；所述上端扇形金属门62和右端方形金属门63分别位于加热腔610上端和右端开孔处，由马达驱动控制开合，加热腔610上端扇形金属门62通过包装模块7的充填装置与包装模块7相连，右端方形金属门63通过S形轨道与冷藏模块2相连；加热方式分为微波加热、微波蒸汽双加热两种模式，可根据待售卖的食品进行合理选择；选择微波蒸汽双加热方式时，食品从冷藏模块2进入加热模块6时，可拆卸式水箱67通过喷嘴68向食品周围喷洒洁净水；选择微波加热时，加热腔610的右端方形金属门63打开，食品通过S形导轨进入加热腔610下方的传送带右端，之后加热腔610的右端方形金属门63关闭，食品开始被加热并传送，到达限位挡板61时食品被固定在上端扇形金属门62下方；停止加热后加热腔
610上端扇形金属门62打开，位于包装模块7的吸盘将食品传送到包装模块7，随后加热腔
610上端扇形金属门62关闭；加热腔下方开一小孔通过U形管道与位于基底模块4的废水瓶相连，用于处理产生的废水并与外界隔离；在机器运行过程中一旦出现过温感应或过热感应以及扇门未关好的意外情况时机器均会停止加热，从而有效避免了食品加热过程中可能出现的安全问题。
[0009] 所述的包装模块7包括包装袋容器79、取袋部件、开口器、充填装置和输送装置；所述包装袋容器79内置卷装预制袋；所述取袋部件由取袋真空吸盘77加气动导轨二74组成；取袋真空吸盘77吸住包装袋容器79开口部分的包装袋；取袋真空吸盘77随气动导轨二74移动至指定位置，完成取袋工作；开口器由开口真空吸盘75加气动导轨三76组成；开口真空吸盘75成对安装在支撑件上，经真空通道与真空系统相连通，当吸头内抽吸成负压时，袋口两层薄膜被吸持住，随着开口真空吸盘75的背向运动将包装袋打开；充填装置由传送真空吸盘73、气动导轨一70、气爪71、伸缩杆72组成；气爪71位于加热模块6的上端扇形金属门62处，气爪71闭合，伸缩杆72伸长，传送真空吸盘73工作吸取加热区的食品；气爪71张开，伸缩杆72缩短，传送真空吸盘73吸取食品离开加热模块6；气爪71随气动导轨一70移动至包装袋开口位置；气爪71闭合导致伸缩杆72伸长至偏心圆形转盘78处，传送真空吸盘73工作放下食品；气爪71张开，伸缩杆72缩短，气爪71随气动导轨一70移动至初始位置；开口真空吸盘
75工作，将经包装的食品放于偏心圆形转盘78上；输送装置由气动马达710和偏心圆形转盘
78组成；通过气动马达710转动带动偏心圆形转盘78转动，从而带动偏心圆形转盘78上食品的移动，实现食品从包装模块7到输出模块5的传送。
[0010] 所述的输出模块5包括三舱室转盘52、外壳51、可动扇形挡板53、清理刮板55、底座54和马达；外壳51大致为空心圆柱体结构，其内部放置三舱室转盘52，其圆柱面开三个方形孔，分别与三舱室转盘52的三个舱室对应，正前方的方形孔与三舱室转盘52的第一个舱室对应用于对外输出食品，右侧方形孔与三舱室转盘52的第二个舱室对应用于实现食品从包装模块7到三舱室转盘52之间的转移，左侧方形孔与三舱室转盘52的第三个舱室对应可使清理刮板装置的清理刮板55旋转进入三舱室转盘52的第三个舱室内部进行清洁活动；可动扇形挡板53位于外壳51上方，用于遮盖住外壳51正前方的方形孔，当需要对外输出食品时可动扇形挡板53转动将外壳51正前方的方形孔打开；底座54位于外壳51位于侧方，清理刮板55位于底座54上方；三舱室转盘52由马达驱动，共分为三个舱室；第一个用来对外输出、第二个用来与包装模块7连接、第三个用来清洁；三舱室转盘52外侧沿与外壳51内壁接触，保证输出时食品售卖机为封闭状态；一次输出两排食品，外壳51的左后边壳体下方留有
10mm厚的缝隙可供包装模块7的偏心圆形转盘78通过，当包装模块7的偏心圆形转盘78连同其上方食品旋转进入三舱室转盘52的第一个舱室后，包装模块7的偏心圆形转盘78通过外壳51左后边壳体下方的缝隙离开舱室，偏心圆形转盘78上方的食品与外壳51左后边壳体相接触留在了舱室里，从而实现了食品从包装模块7到输出模块5之间的转移；外壳51、三舱室转盘52和可动扇形挡板53的配合，实现了在输出过程中食品售卖机内部与外界环境的隔绝；三舱室转盘52旋转时可动扇形挡板53不转，此时依靠外壳51和可动扇形挡板53的配合实现食品售卖机内外的隔绝；三舱室转盘52旋转将食品输出至取餐口后，可动扇形挡板53转动将取餐口打开，方便顾客拿取食品；此时依靠三舱室转盘52和外壳51的配合保证食品售卖机内外的隔绝与机器内部的密闭性；清理刮板55、底座54和马达组成清理刮板装置；用于清理与外界接触过的转盘舱室，清除灰尘及久未取走的食品；当与外界接触过的三舱室转盘52的转盘舱室转至清理刮板装置时，马达带动清理刮板55旋转将久未取走的食品、灰尘刮下，清理至与基底模块4废弃物舱连通的通道内。
[0011] 所述的清洁模块包括臭氧发生装置56和气体检测装置两部分；臭氧发生装置56内嵌于输出模块5的清理刮板装置的清理刮板55中，便于清洁输出舱室；臭氧发生装置56的主要工作原理是将低电压通过升压电路升至正高压及负高压，利用正高压及负高压电离空气(主要是氧气)产生大量的正离子及负离子，负离子的数量大于正离子的数量(负离子的数量大约为正离子数量的1.5倍)；正离子与负离子在空气中进行电荷中和的瞬间产生释放巨大的能量，导致其周围细菌结构的改变或能量转换，实现杀菌作用；多余的负离子用于消烟、除尘、消除异味、改善空气的品质，提升冷藏模块2对食品的保鲜作用；所述的臭氧发生装置56于特定的时间段产生臭氧气体，通过系统设置，可在夜晚1-2点的时间启动，集中杀菌消毒，避开机器使用高峰时段；残余臭氧易分解，可以有效保证无气体残留；气体检测装置包含设置在冷藏模块2的密封室21的后面板上的臭氧传感器，臭氧传感器用于检测臭氧浓度，当达到所需浓度时，臭氧发生装置56停止工作，从而提高了臭氧发生装置56的准确性与高效性。
[0012] 所述食品安全监控模块位于冷藏模块2中，由两层防护系统组成：第一层防护系统为数据控制中心，在数据控制中心建立了每个食品的安全档案，每个独立的食品所在的相对于冷藏模块2的密封室21的三维坐标即为其在安全档案中的地址，每个独立的食品的安全档案中包含了该食品的生产日期及保质期；当需要取出该食品时，数据控制中心先调出该食品的安全档案判断其是否在保质期内，只有在保质期内时才能够取出；第二层防护系统由二氧化碳传感器组成，二氧化碳传感器位于冷藏模块2的密封室21下面板上，通过实时监测冷藏模块2的密封室21内部的二氧化碳浓度变化，实现对食品质量安全的实时监控；当冷藏模块2的密封室21内部的二氧化碳浓度不正常时，立即停止机器运行并通过互联网报告，从而保证食品安全。
[0013] 所述的人机互动界面与控制模块3包括人机互动软件系统以及控制装置硬件；其中人机互动软件系统包括上位机软件系统以及下位机软件系统；下位机软件系统通过将上位机传来的已模型化的控制信息进行解读，并产生相应的用于直接控制机械部分的指令；具有以下几个功能：与用户通过触摸屏进行交互，为使用者提供该食品售卖终端机所售卖食品的相关信息并提供点单服务，并在使用者进行支付、取货时提供相应的信息；通过与支付宝、微信钱包等主流在线支付平台签订的协议，使用此类平台提供的支付相关接口进行货款的收取；通过与网络短信服务商签订的协议，使用经过审核的特定短信模板，向支付货款成功的使用者以短信的方式提供取货验证码；通过从使用者处收集到的其所需要购买的物品的信息、支付的结果、取货验证码的校验结果，制定相应的模型化的指令，传输给下位机，通过下位机操纵相关机械，完成对使用者所选购买的商品进行加工并传送到取货口；根据其他模块传入的设备信息，如清洁模块传入的报警信息等多种设备状态报告，采取相应的措施，如通过网络发送警告，以及故障错误信息；根据清洁周期，补货时间设定，在适宜的时间向相关模块下位机传送清洁、补货指令，并通过下位机完成对食品售卖终端机的清洁、补货工作；其中控制装置硬件主要包括上位机核心板、下位机核心板、串口、数据储存flash、触摸屏和无线网络模块。
[0014] 所述的基底模块4包括基底框架，固定在基底框架内的压缩机、备用电源、变压器、储气罐和废弃物舱；所述基底模块4用于调节整体重心，提高机器稳定性；所述废弃物舱用于临时储存废弃的食品；所述压缩机、备用电源、变压器用于为机器提供驱动。
[0015] 所述柜体1由前面板、后面板、左面板、右面板、上面板组成；所述后面板、左面板、右面板、上面板由不锈钢板压制而成，后面板下部开通风槽，通风槽上覆盖活性炭材料，用于通入洁净空气；所述前面板由有机玻璃制成，位于冷藏模块2下方、基底模块4上方。
[0016] 本发明的有益效果
[0017] 1、本发明采用机械机构和控制装置相结合的方式，一体化实现食品的冷藏、加热、输出、包装、检测及智能售卖，具有体积小、功能齐全等优点，可广泛用于车站、广场等人口流动密集区，满足人们对于热食的快速、安全需求，同时最大程度的保证热食的口感与风味，具有广阔的市场前景和良好的经济效益；
[0018] 2、本发明集成多种支付方式，包括微信、支付宝、公交卡、银行卡、现金等多种支付手段，完全自主设计，满足人群对不同支付方式的需要；
[0019] 3、本发明带有内部环境检测及自我清洁功能，如过温、二氧化碳浓度等感应器，可有效避免食品存储、加热、销售过程可能出现的安全问题；
[0020] 4、本发明通过主服务器相连，可实现多机一体化监管。24小时无人监管，食品卖完或者机器出现故障时能够快速向主服务器报告，从而快速补货及对机械故障进行维修，保障仪器正常运行。
[0021] 5、可有效减少人为操作过程中导致的食品安全问题，并实现对食品安全的实时监控。
[0022] 6、可显著地节约人力成本，将人力资源从简单、耗时的食品售卖工作中解放出来，从而使人力资源发挥更大效能。
附图说明
[0023] 图1是本发明智能一体化食品售卖终端机的结构示意图之一。
[0024] 图2是本发明智能一体化食品售卖终端机的结构示意图之二。
[0025] 图3是本发明智能一体化食品售卖终端机冷藏模块结构示意图。
[0026] 图4是本发明智能一体化食品售卖终端机冷藏模块结构爆炸图。
[0027] 图5是本发明智能一体化食品售卖终端机输出模块结构示意图。
[0028] 图6是本发明智能一体化食品售卖终端机输出模块结构爆炸图。
[0029] 图7是本发明智能一体化食品售卖终端机加热模块结构示意图。
[0030] 图8是本发明智能一体化食品售卖终端机加热模块结构爆炸图。
[0031] 图9是本发明智能一体化食品售卖终端机包装模块结构示意图。
[0032] 图10是本发明智能一体化食品售卖终端机包装模块结构爆炸图。
[0033] 图11是本发明智能一体化食品售卖终端机使用流程软件系统业务逻辑流程示意图。
[0034] 图中标号为：1、柜体；2、冷藏模块；3、人机互动模块与控制装置；4、基底模块；5、输出模块；6、加热模块；7、包装模块；21、密封室；22、三导轨控制系统；23、真空吸盘；24、密封门；51、外壳；52、三舱室转盘；53、可动扇形挡板；54、底座；55、清理刮板；56、臭氧发生装置；610、加热腔；61、限位挡板；62、上端扇形金属门；63、右端方形金属门；64、波导管；65、波控系统；66、传送带；67、可拆卸式水箱；68、喷嘴；70、气动导轨一；71、气爪；72、伸缩杆；73、传送真空吸盘；74、气动导轨二；75、开口真空吸盘；76、气动导轨三；77、取袋真空吸盘；78、偏心圆形转盘；79、包装袋容器；710、气动马达；
具体实施方式
[0035] 下面结合附图和具体实施方式对本发明智能一体化食品售卖终端机作进一步详细描述：
[0036] 实施例：参见附图1、2，智能一体化食品售卖终端机，包括柜体1、冷藏食物并自动取货的冷藏模块2、拥有友好的人机互动界面和总控制器的人机互动界面与控制模块3、放置大型组件并维持整体稳定性的基底模块4、用于对外输出并且具有清理废弃食品功能的输出模块5、加热食品的加热模块6、用于食品快速包装的包装模块7、用于内部环境杀菌消毒的清洁模块、用于食品质量实时在线监测的食品安全监控模块等9个模块；冷藏模块2位于柜体1内上部，通过密封室21下面板的圆孔和其下S形导轨与加热模块6相连；加热模块6位于柜体1内中后部，通过包装模块的充填装置与包装模块7相连；包装模块7位于柜体1内中部的右前方，通过包装模块7的输送装置将包装好的食品输送到输出模块5；输出模块5位于柜体1内中前部，人机互动界面与控制装置模块3位于柜体1内中部的左前方，通过CPU控制其他模块；基底模块4位于柜体1内下部；清洁模块内置于输出模块5的清理刮板装置55内。
[0037] 参见附图3、4，所述的冷藏模块2包括制冷系统、三导轨控制系统22、密封门24和密封室21；所述制冷系统采用常用的压缩机制冷系统，利用压缩机制冷原理制冷，提供食品冷藏环境；所述三导轨控制系统由三个相互垂直的气动导轨、真空吸盘23、控制器组成，三个相互垂直方向上的气动导轨在空间中拥有三个自由度，真空吸盘23位于y方向的气动导轨上，控制器通过控制三个气动导轨的移动来实现真空吸盘23在密封室21内的自由移动，真空吸盘23利用负压原理通过吸头内抽真空的方式吸取食品，两者结合组成三导轨控制系统22用来将冷藏的食品移出密封室21；所述密封室21呈立方体结构，由保温材料制成；所述密封室21前面板由有机玻璃制成，用于展示商品，工作人员可以打开补充货物。补充货物时，工作人员按顺序依次放置食品；同时通过人机互动界面输入食品的基本信息，以食品相对于密封室21的三维空间坐标为地址建立食品安全档案；所述密封室21后面板与制冷系统相连接；所述密封室21下面板右后方开圆孔作为货物通道，所述密封门24位于密封室21下面板圆孔处。取货时，由马达带动密封门24转动，以露出密封室21下面板圆孔，取货通道打开。
存储货时，密封门24转动覆盖密封室21下面板的圆孔，取货通道关闭，保持密封室21密闭。
所述密封门21正下方是S形导轨，S形导轨与加热模块6的传送带66相连接，当食品由三导轨控制系统22转移到密封室21下面板圆孔位置时，密封门24打开，食品受重力作用沿着S形导轨滑到加热模块6的传送带66上；取货时，控制器根据人机互动界面传来的食品信息与食品的安全档案进行信息匹配，并检测二氧化碳气体浓度读数并判断是否异常，检测正常后控制三导轨控制系统22移动到匹配食品上方抓取食品，进而将匹配食品转移至加热模块6。
[0038] 参考附图5、6；所述的输出模块5包括三舱室转盘52、外壳51、清理刮板装置三部分，具体包括三舱室转盘52、外壳51、可动扇形挡板53、清理刮板55、底座54、马达等；三舱室转盘52由马达驱动，共分为三个舱室；一个用来对外输出、一个用来与包装部分连接、另一个用来清洁；舱室侧边与外壳51共同作用，实现输出食品时保持售卖机封闭。外壳51的左后边挡板与包装模块7的偏心圆形转盘78相配合实现食品从包装模块7到输出模块5之间的转移；外壳51、三舱室转盘52和可动扇形挡板53的配合实现了输出过程中食品售卖机内外隔绝；三舱室转盘52旋转时可动扇形挡板53不转，此时依靠外壳51和可动扇形挡板53的配合实现食品售卖机内外隔绝；三舱室转盘52旋转将食品输出至取餐口后，可动扇形挡板53转动将取餐口打开，方便顾客拿取食品；此时依靠三舱室转盘52和外壳51的配合实现食品售卖机内外的隔绝，从而保证了食品售卖机内部的密闭性；清理刮板装置由清理刮板55、底座54、马达组成，位于外壳51侧边，用于清理与外界接触过的三舱室转盘52的转盘舱室，可以清除三舱室转盘52的转盘舱室上的灰尘及未被取走的食品；当与外界接触过的三舱室转盘
52的转盘舱室转至外壳51左侧方的方形孔时，马达带动清理刮板55旋转进入外壳51内部将三舱室转盘52的转盘舱室上的废弃物、灰尘等刮下，清理至与基底模块4的废弃物舱连通的通道里；
[0039] 所述的清洁模块包括臭氧发生装置56、气体检测装置两部分；臭氧发生装置56内嵌于输出模块5的清理刮板55中，便于清洁输出舱室；所述臭氧发生装置56利用高压电离，使空气中的部分氧气聚合为臭氧，利用产生的正离子与负离子在空气中的中和的瞬间释放的巨大能量，改变其周围细菌的结构或实现能量的转换，实现杀菌作用。多余的负离子用于消烟、除尘、消除异味、改善空气的品质，提升冷藏室对食品的保鲜作用。所述的臭氧发生装置56于特定的时间段产生臭氧气体，通过系统设置，如可设定在夜晚1-2点的时间启动，集中杀菌消毒，避开本机使用高峰时段。臭氧易分解，可保证无气体残留，有效安全。气体检测装置由设置在冷藏模块2的密封室21的后面板上的臭氧传感器组成，用于检测臭氧浓度，当达到所需浓度时，臭氧发生装置56停止工作。
[0040] 参见附图7、8，所述的加热模块6包括波控系统65，波导管64，加热腔610、传送带66，限位挡板61，上端扇形金属门62、右端方形金属门63，可拆卸式水箱67，喷嘴68，废水瓶，过温感应元件，过热感应元件；所述加热模块6采用微波加热及微波蒸汽混合加热两种模式；所述波控系统65位于S形导轨下方，用于产生可控微波；所述加热腔610位于加热模块6左端通过波导管64与波控系统65相连接；所述加热腔610上端和右端分别开孔，下端中央开槽、侧边开孔，上端与包装模块7相连接，右端与S形导轨相连接，下端开槽处与传送带66相连，下端侧边开孔处通过U形管道与位于基底模块4的废水瓶相连；所述上端扇形金属门62和右端方形金属门63分别位于加热腔610上端和右端开孔处，由马达驱动控制开合，当食品通过时，上端扇形金属门62和右端方形金属门63打开，当食品加热时，右端方形金属门63关闭；所述传送带66位于S形导轨和加热腔610下方；所述限位挡板61位于加热腔610内部加热腔610上端开孔下方；所述的可拆卸水箱67位于加热腔610上端，S形导轨左端，内置洁净水；
所述的喷嘴68与可拆卸水箱67相连，当选择微波蒸汽双加热方式时，在食品进入加热模块6时喷嘴68工作，向食品周围喷洒洁净水；食品通过S形导轨从冷藏模块2进入传送带66右端，右端方形金属门63关闭，食品开始被加热并传送，到达限位挡板61时，其位置被固定在上端扇形金属门62下方。停止加热后上端扇形金属门62打开，吸盘将食品吸走，随后上端扇形金属门62关闭；当加热腔610产生废水时，废水通过位于加热腔610下方的小孔进入废水瓶中；
过温感应元件、过热感应元件位于加热腔610下方的传送带66内部用于保证出现过温、过热感应及上端扇形金属门62和右端方形金属门63未关好时，加热模块6均无法工作。
[0041] 参考附图9、10；所述的包装模块7包括取袋部件、开口器、充填装置、输送装置四部分，具体包括包装袋容器79、真空吸盘77、气动导轨、气爪71、伸缩杆72、气动马达710、偏心圆形转盘78等组件。所述包装袋容器79内置卷装预制袋；所述取袋部件由取袋真空吸盘77与气动导轨二74组成；取袋真空吸盘77吸住包装袋容器79开口部分的包装袋；取袋真空吸盘77随气动导轨二74移动至指定位置，完成取袋工作；开口器由开口真空吸盘75与气动导轨三76组成；吸盘成对安装在支撑件上，经真空通道与真空系统相连通，当吸头内成负压时，袋口两层薄膜被吸住，随着开口真空吸盘75的背向运动将包装袋打开；充填装置由传送真空吸盘73、气动导轨一70、气爪71、伸缩杆72组成；气爪71位于加热模块6的上端扇形金属门62处，气爪71闭合，伸缩杆72伸长，传送真空吸盘73工作吸取加热区的食品；气爪71张开，伸缩杆72缩短，传送真空吸盘73吸住食品离开加热模块6；气爪71随气动导轨一70移动至包装袋开口位置；气爪71闭合，伸缩杆72伸长至偏心圆形转盘78处，传送真空吸盘73放下食品；气爪71张开，伸缩杆72缩短，气爪71随气动导轨一70移动至初始位置；开口真空吸盘75工作，将经包装的食品放于偏心圆形转盘78上；输送装置由气动马达710、偏心圆形转盘78组成；通过气动马达710转动，带动偏心圆形转盘78转动，从而带动转盘上食品的移动，实现食品从包装模块7到输出模块5的传送。
[0042] 参考附图11：所述的人机互动界面与控制模块3包括软件系统以及硬件。上下位机软件系统运行于上下位机硬件之上，上下位机通过硬件部分实现通信，上位机通过硬件实现人机界面的交互以及对互联网的访问。下位机软件系统包括上位机命令解析模块与直接控制模块，上位机命令解析模块用于对上位机传入的模型化命令进行解析，直接控制模块对机械进行直接控制作用。上位机软件系统包括操作系统与图形界面程序。图形界面程序包括业务逻辑模块、图形界面模块、下位机控制模块。其中所述业务逻辑模块用于控制购买行为的流程进行以及所述食品售卖终端机清洁、补货等工作流程的进行；其中所述图形界面模块用于向使用者展示信息，进行人机交互；其中所述下位机控制模块是通过业务逻辑模块进行的程度、状态，进行相应的模型化命令的生成，并把生成命令传送给下位机。一次所述食品售卖终端机购买行为的流程图如附图11所示：使用者由图形界面输入购买请求，所述业务逻辑模块将购买请求中的商品信息、用户身份信息根据所约定的数据结构存入数据库，并同时向所述食品售卖终端机合作在线支付平台通过接口发起支付请求，相关网络支付平台根据使用者支付的具体状态，返回支付信息。若该次支付行为网络支付平台返回结果为成功，所述业务逻辑模块更改数据库中相关记录，并通过网络短信服务平台接口向使用者在购买物品时提供的手机发送取货验证码；在使用者有意愿进行取货并正确输入验证码后，业务逻辑层控制下位机控制模块生成相应指令并传输给下位机，完成对该使用者所购货品的加工，并运输至取货口。用户取货后该次购买行为结束。
[0043] 所述的基底模块4包括压缩机、备用电源、变压器、储气罐、废弃物舱、基底框架等器件；所述基底模块4用于调节整体重心，提高机器稳定性；所述废弃物舱用于临时储存废弃的食品；所述压缩机、备用电源、变压器用于为机器提供驱动；所述基底框架用于固定各基底器件；
[0044] 所述的食品安全监控模块位于冷藏模块2中，由两层防护系统组成：第一层防护系统为数据控制中心，在数据控制中心建立了每个食品的安全档案，每个独立的食品所在的相对于冷藏模块2的密封室21的三维坐标即为其在安全档案中的地址，每个独立的食品的安全档案中包含了该食品的生产日期及保质期；当冷藏的食品有超过保质期的现象时，机器锁定机器，并通过互联网反馈信息，从而实现对过期食品的安全处理；第二层防护系统由二氧化碳传感器组成；二氧化碳传感器位于冷藏模块2的密封室21下面板上，通过实时监测冷藏模块2的密封室21内部的二氧化碳浓度变化，实现对食品质量安全的实时监控。当冷藏模块2的密封室21内部的二氧化碳浓度不正常时，立即停止机器运行并通过互联网报告，从而保证食品安全。
[0045] 所述柜体1由前面板、后面板、左面板、右面板、上面板组成；所述后面板、左面板、右面板、上面板由不锈钢板压制而成，后面板下部开通风槽，通风槽上覆盖活性炭材料，用于通入洁净空气；所述前面板由有机玻璃制成，位于冷藏模块2下方、基底模块4上方、整机前方。
