自动售货机存货及送货机构的设计

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目前，市场上的售货机普遍应用于罐装和瓶装类食品的出售，其送货主要通过简单的四杆机构将商品推出，其运动可以垂直运动”、水平运动”将商品送到弱口。这种机构的缺点是，推力过大会损坏商品，推力过小，商品又推不出去。同时，现在的售货机忽略了细长包装类食品，如碎碎冰。

为此，本文提出了自动售货机新型存货以及送货机构的设计，其不仅适用于罐瓶装类食品，同样适用于细长包装类。

1.自动售货机的存货机构1.1.存货机构简图如图 l所示，为售货机的存货机构简图，箱体1设计成具有-定的倾角 ，对于单个货物2来说，满足 f

此存货机构在 Y”门的控制下，每次只能有-个货物滑进储物槽，保证了经济的可行性。

2l-糟体 2-货物 3- 。Y 门 t-事l物糟图 1存货机构简图1.2.Y”门的原理Y”门主要是用来使单次滑进储物槽的货物数量为1，其工作原理为：当Y”门关闭时，货物通过 Y”门-侧的缝隙，进入其与箱体所形成的的半封闭空间， Y 门的缝隙长度和宽度分别比食品包装的长度和直径略大-些，每个缝隙只允许-个货物滑进，同时半封闭的空间只能容纳-个货物。当 Y”门开启时，其下方的挡板和上方的缝隙同时沿着箱体内的卡槽运动，直至下方的挡板顶部完全进入卡槽内，此时，货物在重力分力的作用下滑进储物槽，而箱体内余下的货物被上方的挡板挡祝其结构仿真图如图2所示。

图2 Y”门结构仿真截图从图2可以直观地看出，当 Y，门关闭时，始终有-个货物处在半封闭空间，Y”门开启时，始终只有-个货物滑进储物槽。

2.自动售货机的送货机构2.1.送货机构的分析l图3送货机构原理图该送货机构是由两套四杆机构串联而成，主要目的是要求机构在极限位置近似停歇，留有时间余地，供消费者在出槽口取出货物。使用连杆机构实现这种停歇运动，具有传动平稳和加工简便等优点。如图3所示，第-套四杆机构中的曲柄01A从A2点转到A6点，其摇杆02B1经历的点的过程B2-B3-B4-B5-B6，由图可看出，第二套四杆机构的位置在曲柄旋转26角度时，从动杆近似停歇。其中，图上的△妒被故意放大。

由于设计这种机构时，主要依据从动杆近似停歇和曲柄往复摆动时相应的转角 26、61和 12，进而设计各杆件的长度。此送货机构对从动杆的运动规律并没有严格的要求，在这种情况下，可采用如下的设计方法：2.1.I对于第-套平面四杆机构来说，设4l，ABd，0 6，0 c。则在 坐标 系xoly中，由 和九1得， (sin呜2，-0os 2)(1) (-sino，，-c0s魂1)(2)令M 咖譬， -。os鑫簟ocs则岛 (-sin acos，-Bos asin)(3)同时令- ， ～ 雩 蓼t- - ≥蛋 r则o2(xbcos J，bsin (4)同理，以 ， ，6，(矗1)可确定B 坐标。

令；- - 筹- - 慧q 最十则且((a1)cosj，(a1)sin###1)(5)进而计算c y (6)(7)： m 墅 - t觚 - ㈤8 鼠 - x 且 -D )2.2.2.第二套四杆机构在第-套四杆机构中国机械 Machine China I9Academ ic、/ f、罕 木基础上可单独设计，令02CC，以02为原点建立坐标系，则q：(-sin( - ，∞ - (9)-(sin ，cos争(10)G (0，1)(11)由图 3可知，g> esinz又因为从动杆行程 1-c。s( - )，令，

2.2.2.两套四杆机构之间的安装角度，可由实际需要来确定。同时，构件的长度的确定，可利用matlab软件进行机构的优化。首先，确定设计变量，其次建立 目标函数，目标函数的建立，-般考虑到运动的平稳性及从动杆行程的合理性。再次，规定约束条件，进而优化设计数学模型。

3.结束语本文通过对自动售货机的存货及送货机构进行设计，创新性地将箱体设计成倾斜形式，并提出了 Y”门，使其对货物的取出进行单-控制，保证了经济的合理性，同时，通过对平面六杆送货机构的分析，将从动杆设计成在极限位置近似停歇，克服了传统售货机送货机构的弊端。而且，本文确定了平面六杆机构的设计算法，使设计的可信度大大提高。