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自动售货机


背景

美国的自动售货业务从最初的 1 美分开始,已经发展成为一个价值 366 亿美元的行业。罐装冷饮是 1999 年该行业的畅销产品,销售额达 157 亿美元,占该行业总销售额的 42.9%。包装糖果和零食排名第二,占行业的 19.7%,销售额为 72 亿美元。 1999 年生产和运输了超过 857,000 台投币式自动售货机。一半以上(477,102)是冷藏装置,用于销售罐装和瓶装软饮料。

自动售货占饮料装瓶商和零食制造商的销售额和利润的很大一部分。 2000 年,自动售货机在大学校园、工厂、企业、医院和学校等场所的餐饮服务销售额中占总销售额的 14%。装瓶商向大学、学校和其他机构支付数百万美元,以获得在校园内放置自动售货机的专有权。出售的软饮料销售额可能仅占装瓶商年总销售额的 15%,但同样的数量很容易占其年利润的一半。

历史

第一个记录在案的自动售货机可以追溯到公元前 215 年 ,当数学家赫罗发明了一种装置,可以接受铜币并在埃及亚历山大的寺庙中分配圣水。在公元 1076年,中国发明家研制出投币式铅笔供应商。在 1700 年代,硬币激活的烟草盒出现在英国小酒馆中。

美国政府于 1896 年开始为投币式销售商授予专利。然而,直到 1888 年,自动售货机才在美国成为一个可行的市场。那一年,亚当斯口香糖公司开发了口香糖机器,这些机器放置在纽约市的高架火车平台上。这些机器花一分钱就可以得到一块 tutti-frutti 口香糖。

1926 年,William Rowe 发明了一种香烟自动售货机,开启了向高价商品发展的趋势,包括在 1920 年代后期和 1930 年代发展起来的软饮料和镍糖机器。 1946 年出现了咖啡供应商,1950 年出现了冷藏三明治供应商。1984 年,Automatic Products International, Ltd. (APi) 推出了一种自动售货机,用于研磨和冲煮新鲜咖啡豆。

实际上,任何可以出售的东西都曾经出现过。 1890 年,法国巴黎的第一家饮料供应商提供啤酒、葡萄酒和白酒。在自动售货机中发现的物品包括衣服、鲜花、牛奶、雪茄和香烟、邮票、避孕套、古龙水、棒球卡、书籍、渔夫的活饵、漫画书、磁带和 CD、彩票、相机和胶卷.一些现代自动售货机出售热食,例如比萨饼、爆米花,甚至炸薯条。

原材料

自动售货机主要由四种主要原材料构成:镀锌钢、Lexan 或其他塑料、丙烯酸粉末涂料和聚氨酯绝缘材料。

机器的主体由厚度从 10 号到 22 号不等的镀锌钢制成。较厚的仪表用于外柜、外门和内罐。更薄的量规用于内门和内板、罐头堆叠以及硬币验证器和产品托盘等机构。

Lexan 是一种坚韧的聚碳酸酯塑料,用于自动售货机的前面板。自动售货机中的 Lexan 片材厚度通常在 0.13 英寸(3.18 毫米)到 0.25 英寸(6.35 毫米)之间。 Lexan 非常难以破碎、阻燃、相对容易成型,并且可以进行处理以限制紫外线、光和热的传输。产品标志、名称和插图被丝印在 Lexan 床单上,这些床单安装在自动售货机门的通道中。

丙烯酸粉末涂料是用于“涂漆”自动售货机表面的有色粉末。在制造过程中将粉末涂成均匀的一层并烘烤。丙烯酸涂料比湿涂涂料更能承受严酷的天气和滥用。此外,丙烯酸粉末更容易满足政府环境标准。

聚氨酯泡沫为自动售货机内部提供绝缘。泡沫在机器的外机柜和内箱之间吹制,在那里固化成非常坚韧的刚性材料。除了隔热之外,硬质泡沫还为机器的机柜和油箱增加了结构稳定性。

一些制造商,例如 Dixie-Narco,也制造用于自动售货机的复杂电子设备,而其他制造商则购买预制的设备并将其安装为制造过程的一部分。这些组件包括纸币和硬币验证器、计算机控制板、制冷装置和照明。

设计

自动售货机的基本设计从机柜开始,机柜是容纳所有内部组件的钢制外壳,它决定了机器的整体尺寸和形状。机柜内部是钢制内衬,称为油箱。水箱和柜子紧密贴合,中间留出足够的空间放置一层聚氨酯泡沫绝缘材料。水箱和泡沫绝缘材料相结合,有助于保持内部温度稳定并保护产品免受柜外极端温度的影响。虽然所有的产品和分配机构都包含在柜子里,但从最严格的意义上说,它们实际上是安装在罐子里的。

机柜的外表面涂有丙烯酸粉末涂层,烘烤到位。粉末涂层使机器能够承受极端温度、盐或沙子、客户滥用以及需要高表面耐久性的其他条件。

为了存储和分配产品,可以在机器内部安装进料器堆叠柱或进料器托盘。每个托盘都配备了一个大型旋转金属丝螺旋,用于容纳产品。进纸托盘滑入和滑出机器,便于维护和重新进货。进料器堆栈和托盘还包含电机控制装置,用于推动产品向前推进,直到它们从堆栈中释放并落入存取区域。当客户选择一种产品时,转子会转动并推进单个物品,一次掉落一个罐子或瓶子。以同样的方式,零食托盘上的螺旋旋转并向前推动产品,直到它们从托盘上掉下来。

一些自动售货机,尤其是冷饮供应商,​​有两个门。内门密封机器内部并提供额外的绝缘。外门包含允许客户购买和接收货物的电子控制装置。外门还包括标牌和插图,通常用丝网印刷在适合门前面板的 Lexan 面板上。前面板的照明通常安装在 Lexan 面板的后面。外门包括重型搭扣、锁和铰链,以防止盗窃和故意破坏。

电子元件,如硬币和钞票验证器,测试硬币并扫描插入的美元钞票,以确保现金是真实的和正确的数量。一组控制按钮可让客户做出选择。这些按钮连接到进料器堆栈和托盘的电机控制,激活将产品释放到垃圾箱的转子。找零者持有一定数量的硬币,并在做出选择后释放正确的找零。最近的机器还可能包括用于接受借记卡和信用卡的卡验证器、带有定价详细信息和机器状态信息的 LCD 面板,以及通过语音向客户提供交易详细信息的语音芯片。

设计变更最常发生在处理和分配市场上大量不同类型的瓶子、罐子、盒子、袋子和其他包装的机制中。当 20 盎司(592 毫升)塑料汽水瓶首次被引入自动售货机时,它们往往会卡在机器中。设计师不得不重新设计这些瓶子在机器中的存储方式并交付给客户。产品包装的不断变化确保设计师必须始终寻找实用且更有效的方式来销售产品。

制造
过程

美国最受欢迎的供应商类型是冷罐装软饮料机,它出售传统的 12 盎司(355 毫升)铝罐苏打水和软饮料。冷罐饮料自动售货机的制造通常在多条同时生产所有组件的自动化、同时运行的装配线上完成。自动售货机的制造过程可以根据其中分配的产品而变化。

  1. 机柜由一卷或一卷镀锌钢制成。在装配线的起点,原钢通过自动压机,将其压平并切成薄片。橱柜通常由两个或多个单独的部件制成。
  2. 其他压力机然后在板材上打孔和开槽。冲压过程会在机柜中制造用于螺栓和紧固件的孔、用于电线的开口、用于通风口的狭缝以及其他必要的开口。钢片的角和边缘在必要时开槽,以适应将组件安装到成品机柜上。
  3. 钢板自动进出重型气压机和液压机。每台压力机施加 200-400 吨或更多的力。当压力机压接边缘时,钢板平放,在金属中产生弯曲,并将钢制成机柜的基本形状。
  4. 接缝采用电阻焊(也称为点焊)进行固定,该工艺通过两个触点使用高压电荷将金属表面熔化在一起。
  5. 最后,将机柜从生产线上卸下并带到精加工区域进行粉末精加工并等待罐的安装。
  6. 在制作橱柜的同时,另一条线形成了水箱。水箱是通过类似于用于制造机柜的过程创建的。镀锌钢从原材料卷上切割下来并进入自动化生产线。螺栓、馈线堆栈、电机和其他机构的开口在板材上打孔,角上有缺口,以便罐子在焊接后更容易和更牢固地安装在机柜内。
  7. 压力机提供任何必要的成型和弯曲,并将单独的部件焊接在一起以形成一个整体。
  8. 然后将水箱带到整理区,将其安装到正确的柜子上。
  9. 在粉末处理之前,箱体经过八级预处理。首先,机柜连接到高架传送带上,该输送机使机柜运行 210 英尺 (64 m),穿过预处理系统。安装在传送带两侧的喷嘴在每个阶段彻底喷洒机柜,从碱性清洗开始,去除表面的重污垢。
  10. 第二个碱性浴可以进一步清洁表面。
  11. 然后冲洗机柜,涂上磷酸锌,然后再次冲洗。
  12. 然后涂上铬酸(一种封闭剂)并再次冲洗表面。
  13. 最后,用去离子 (DI) 水彻底冲洗整个表面。然后装置进入干燥炉,在 350°F 至 400°F 的温度范围内干燥约 30 分钟至一个小时 典型的自动售货机。 (177°C 至 204°C)以确保表面没有水分。
  14. 离开烘箱后,机柜留在高架传送带系统上,在那里开始粉末整理过程。该过程通过在机柜表面涂上一层丙烯酸粉末并将其烘烤到位,从而将机柜“涂上”各种颜色。在冷罐汽水自动售货机的制造过程中,橱柜、储罐、内部机构和其他部件都可能经过粉末处理。
  15. 机柜沿着传送带进入受环境控制的粉房。喷房由聚丙烯制成,据信它可以吸引较少的多余粉末,从而提高喷涂效率并减少清理的需要。每个喷房均采用单一颜色和 18 至 22 支喷枪,所有喷枪均设计为可移动以提供更好的覆盖范围、伸入空腔并与机柜一起跟踪。喷枪在机柜上以 0.0015-0.002 英寸(1.5-2 毫米)厚的均匀层涂抹丙烯酸粉末。带正电的粉末很容易附着在接地的机柜表面。收集过喷的粉末,与原始粉末混合,然后重新喷涂,导致涂料浪费很少。可回收多达 95% 的过喷粉末。
  16. 粉末喷涂完成后,涂层柜离开粉房并进入固化炉,在 370°F (188°C) 下烘烤 20-30 分钟。粉末饰面是永久烘烤的。
  17. 然后将成品柜子和罐子结合起来进行发泡过程,将聚氨酯泡沫绝缘材料应用到机器内部。水箱安装在机柜中,在等待发泡时,两者都被预热到大约 120-150°F (49-66°C)。当达到正确的温度时,高压发泡装置会使用仔细计量的材料喷射机柜和储罐之间的绝缘材料。泡沫凝固,不仅提供有效的绝缘,而且为机柜和储罐提供一定程度的额外结构稳定性。

    曾几何时,用于制造泡沫绝缘结构的树脂添加剂(称为发泡剂)含有大量 CFC 或氯氟烃。然而,对使用 CFC 的环境担忧导致使用替代发泡剂,包括卤代烃 (HCFC) 替代品和水。

  18. 发泡完成后,制冷装置安装在柜体底部。这些单元通常是预先制造的,并且由装配线上的一名操作员将其滑入到位、用螺栓固定并连接到机柜中。
  19. 储罐堆垛柱安装在柜内。这些柱子是使用钢成型、冲压、开槽和焊接工艺制造和完成的,类似于用于制造机柜和储罐的工艺。该过程受到仔细监控,以确保正确大小的堆栈与正确的单元相匹配。
  20. 在制造的最后阶段,将门安装在机柜上。外门单元装有冷饮自动售货机的大部分高度复杂的电子设备,包括硬币和钞票验证器、选择按钮、控制面板、换管、标志和照明。内门充当机器内部的附加密封件。罐头自动售货机上的大多数门都没有用于展示产品的透明窗口。相反,门正面通常包含宣传机器内容的艺术品、徽标和图形。然而,出售瓶子、糖果和零食的机器通常有由 Lexan 或其他一些坚韧、抗碎材料制成的透明窗户。
  21. 基本门壳的制作和完成方式与橱柜和水箱大致相同,但需要额外打孔以容纳外门上的控件。门的部件通常在一个区域内尽可能完整地组装,而不是在装配线上。将正确的门安装到正确的机柜上至关重要,因此门的组装是集中的,以减少将门与单元匹配时出错的可能性。在制造过程中,门放置在可转位的旋转传送带上,操作员可以转动和移动它们。
  22. 当门在这个传送带中时,所有组装物品都放在门上。操作员将硬币和纸币验证器、卡片接收器、选择按钮、LCD 显示器和其他外部控件安装在适当的位置,并用螺栓或螺钉将它们连接起来。选择按钮连接到正确的罐头堆的电机上。丝印 Lexan 的前面板安装在门上的通道中。照明设备用螺栓固定到位并连接到电源。完成的门被带到橱柜并自动连接。完成的罐装汽水自动售货机然后准备进行质量检查和测试。

质量控制

成品机器在组装后进行测试。进行检查以确保所有电子元件功能正常,罐头堆叠正确安装,以及罐头分配准确和安全。如果发现问题,机器将被送到能够容纳多个单元的站点。返工技术人员进行必要的维修,然后再次测试机器。如果问题仍然存在,该单元将被拒绝并标记。

其他测试包括制冷下拉测试,其中装置的内部温度“下拉”至 30-31°F (-1--0.5°C)。该测试可确保机器控制和温度控制正常工作。

对测试过的设备进行最后的目视检查,然后进行清洁并用透明塑料收缩包装纸包裹。成品自动售货机通过传送带运送到仓库,在那里进行包装并准备运送给客户。

未来

2000 年,可口可乐公司宣布计划投资超过 1 亿美元用于亚特兰大 Marconi Online 的在线“Dial-a-Coke”自动售货技术。对于自动售货公司而言,该技术将提高效率、数据收集和维护。当机器需要重新填充或维修时,机器将采用远程诊断来提醒总部的员工。详细的库存状态将被传输到集中位置,以便路线司机和技术人员在他们开始路线之前就可以确切地知道需要哪些产品来补充他们的机器。复杂的数据收集将提供关于哪些产品正在销售以及哪些项目需要用更受欢迎的商品替换的更直接的反馈。机器将传输有关交易的实时数据,使公司能够更严格地控​​制现金和股票责任并获得更精确的数据。对于客户而言,Dial-a-Coke 技术将允许无现金购买。消费者将能够使用他们的手机拨打特定的自动售货机来选择软饮料并付款。

数据也可以传输到机器。例如,更改价格通常需要技术人员亲自访问机器以手动进行更改。远程自动售货将允许远程进行更改,使供应商能够灵活地适应促销价格或非高峰时段的降价等条件,以增加整体销售量。无现金系统还可以通过在任何给定时间减少自动售货机中存储的现金数量来减少机器中的盗窃和故意破坏行为。 APi 已经开始在接受信用卡或借记卡的自动售货机上生产。

2001 年初无线机器监控系统的技术改进使公司能够利用互联网作为一种广域网来监控和维护远程自动售货机站点。作为直接从机器获取销售和库存数据的一种方式,手持计算机也变得越来越流行。

哪里可以了解更多

期刊

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Bailey, Jane M.“自动售货机受到打击。” 工业精加工 67,没有。 4(1991 年 4 月):36-37。

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其他

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杰弗里 W. 罗伯茨


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