一种恒湿羽毛球自动出售机的制作方法_2

文档序号:8381676阅读:来源:国知局
37.第四齿轮;38.转轴;39.直角挡板;40.单片机;
41.单片机B ;42.GSM模块;43.红外测距模块A ;44.单片机C;45.红外测距模块B;46.步进电机K;47.无线模块Α;48.单片机D;49.无线模块B;50.找零器;51.触摸屏控制卡;52.触摸屏;53.VGA模块;54.显示器;55.步进电机J;56.步进电机I;57.步进电机H;58.步进电机G;59.步进电机F;60.步进电机E ;61.步进电机D;62.步进电机C;63.步进电机B ;64.步进电机A ;65.单片机A ; 66.风扇;67.电磁阀;68.电热棒;69.液位开关;70.超声波雾化器;71.温度传感器;72.湿度传感器;73.旋转挡板;74.主动杆;75.导杆;76.传动丝杆;77.散装球运载器;78.直角梯形体;79.活动挡板。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例,对本发明的技术方案作进一步详细说明。
[0017]如图1、图2和图3所示,恒湿羽毛球自动出售机主要由两组四连杆散装球进球机构9、32个散装球夹臂出球机构4、一组梯形桶装球进球装置10、8个桶装球挡板出球机构7、一个恒湿系统6、一个升降台5、货币交易系统和电子控制系统8构成。两组四连杆散装球进球机构9和一组梯形桶装球进球装置10并排,在恒湿羽毛球自动出售机的侧面各有一个散装球进货口 2和桶装球进货口 I ;在每组四连杆散装球进球机构9的正下方各有4个并排的散装球球箱3,如图4所示,每个散装球球箱3都有4个装球孔,底端各装有4个散装球夹臂出球机构4 ;在梯形桶装球进球装置10正下方有8个桶装球球箱11,每个球箱下端各有一个桶装球挡板出球机构7 ;在散装球夹臂出球机构4和桶装球挡板出球机构7的下方有一组出球传送带12装置,可将由各个出球机构取出的桶装球和散装球运送到升降台5,再由升降台5将球抬升到高点并送出;恒湿系统6位于传送带下方,可按要求的湿度对散装球进行恒湿处理;上述的各个机构、装置和系统都是在电子控制系统8的控制下进行运动、检测和通信等活动的,电子控制系统8以显示器54和触摸屏52组成的触摸屏显示器为人际交互界面,方便人员操作设备。
[0018]如图16所示,四连杆散装球进球机构9的本质是一个平面四连杆机构,旋转挡板73和主动杆74相当于与基座14相连两根杆件,一个导杆75和一个传动丝杆76平行并排组成连杆,在连杆上由传动丝杆76驱动着一个散装球运载器77 ;垂直于旋转挡板73的面上有一个凸起,凸起上端与连杆通过轴连接,形成转动副;旋转挡板73的一端有一个矩形槽,该槽用来放置散装的羽毛球,将要装入的羽毛球拆装后分散置于该槽内把有胶水粘滞在一起的羽毛球用手人工分离,确保没有粘滞后再将羽毛球装入散装球运载器77中,这样就可以有效地保证后续出球数量的准确性了 ;因为只有在旋转挡板73转到水平位置时,才能方便得将散装球放在矩形槽内,所以在旋转挡板73上需要一个凸起将连杆支撑起来,使连杆与旋转挡板73平面之间有一段距离,这样散装球运载器77才能在连杆上运动;所述旋转挡板73亦即散装球进货口 2的舱门,由于平面四连杆的运动特性,使得在打开进货口舱门的同时,导杆75和传动丝杆76组成的连杆延伸到进货口外面,这样散装球运载器77才能移动至外面进行装球操作,此时,只要四连杆的四根杆件长度满足一定要求,就可以使散装球运载器77沿水平连杆运动,并在进货口舱门收起后整个机构不会产生干涉作用;散装球运载器77形状与散装球箱相似,只是高度较低,大约4个羽毛球同轴叠加的高度,中间有一个轴孔,与一个盘形挡板同轴配合使用,盘形挡板转轴一端由一个步进电机K 46驱动,另一端与一个十字形挡板固连在一起,并且可绕散装球运载器77的轴孔转动,每次转动45°,实现孔内的散装球“挡”和“放”的动作;在散装球运载器77上有一个单片机D 48,该单片机D 48控制着一个步进电机K 46、一个无线模块B 49和16个红外测距模块B 45,每个孔周边放置从上至下放置四个红外测距模块,间距约为30mm,当有球一直停留在红外测距模块前端时,红外测距模块B 45会将电平信号传送给单片机D 48,再根据所在红外测距模块B 45的高度便能判断该孔内球的数量了 ;该单片机的电源依靠四连杆散装球进球机构9上的导杆75和传动丝杆76传输,具体方法是:在散装球运载器77的两侧各固定一个铜制压片,并且要与导杆75和传动丝杆76保持良好接触,再将两铜制压片作为两电极,此时单片机B 41就可以从中获取电源了,同时,在导杆75和传动丝杆76的另一端也用同样的方式与固定的电源接通。
[0019]如图17所示,梯形桶装球进球装置10以一个直角梯形体78为主体,直角梯形体78如图18所示,中间镂空并嵌有竖直固定挡板,总共7块,用于分隔桶装球;然后在每块竖直固定挡板的上端处安装一块活动挡板79,其基本形状是个扁状长方体,长边的一侧是圆柱形,活动挡板79可绕其转动,并由电机驱动,另一侧是个斜面,以免妨碍球桶沿斜面滚动。第一块活动挡板79除了有将球挡入第一个桶装球球箱11的作用外,还可以阻挡桶装球球桶继续滚动,如果设备管理员未正确将球桶放入,入口的检测装置会检测出异常,同时报警器报警,提示重新放置,此时第一块活动挡板79会向上旋转一个角度,阻挡球桶继续沿斜面滚动,听到报警后设备管理员可以取出球桶重新安放,直至操作正确。
[0020]如图5所示,散装球夹臂出球机构4有一个固定的基座14,基座14中间有一块凸起,在凸起上开通了两个导槽,用于限定挤压锥齿条15和伸缩齿条16的运动轨迹,如图6所示,挤压锥上齿条端是齿条,下端是一个圆柱体和一个圆锥体的组合体,伸缩齿条16上端也是齿条,由于挤压锥齿条15和伸缩齿条16需要并排安装,而挤压锥齿条15又要安装在整个机构的中性面上,所以伸缩齿条16下端的连接板关于齿条中性面呈不对称形状,也就是伸缩齿条16在整个结构上被偏置了,偏置距离为导槽间距与两齿条宽度一半之和;在所述基座14凸起的上方沿垂直于齿条运动轨迹的方向切除了一个槽,用于连体齿轮17与挤压锥齿条15和伸缩齿条16的啮合,连体齿轮17由两个直齿轮同轴固连而组成,且连体齿轮17、挤压锥齿条15和伸缩齿条16模数和压力角相同,其中连体齿轮17上与挤压锥齿条15啮合的那个齿轮的齿数要比与伸缩齿条16啮合的那个齿轮多,这样挤压锥齿条15和伸缩齿条16才能相对运动;伸缩齿条16下端与一个夹盘18连接,夹盘18的另一端与两个夹臂19通过轴连接,形成转动副;如图7所示,夹臂19的一端用于夹持羽毛球的球头,所以内侧有一个圆弧状切口,必要时可在末端套上个橡胶套,使其富有弹性,在另一端有一个轴向平行于端面的圆柱形切孔,夹臂19通过这个圆柱形切孔与一个转动杆20相连接,转动杆20如图8所示;切孔上端面再切除一块矩形切槽,下端面不切除,这样转动杆20就只能绕圆柱形切孔向上转动而不能向下转动了 ;在两个转动杆20的中间由一根拉伸弹簧21相连接,拉伸弹簧21中间有一个弹簧钩子22钩住,使拉伸弹簧21成“V”字形,当转动杆20被迫向上转动后,在弹力的作用下使其恢复到水平位置,弹簧的另一作用是可以使两转动杆20始终有一个沿转轴轴向的力,这样转动杆20就可以在不使用其他锁定装置(例如螺丝)的情况下达到转动杆20始终不脱离轴孔的状态了,简化了机构;所述挤压锥齿条15和伸缩齿条16在连体齿轮17的驱动下会相对运动,并在绝对坐标系下共同上下运动;转动杆20会受到向下运动的挤压锥齿条15的挤压,由于转动杆20不会向下转动,所以在挤压后带动两个夹臂19相对靠近,使两个夹臂19足以夹持住羽毛球的球头,而后,当挤压锥继续向下运动一段距离后,转动杆20与挤压齿条下端的组合体不再接触,此时转动杆20在拉伸弹簧21的作用下迅速闭合,并同时带动夹臂19另一端迅速张开,使羽毛球下落,完成出球动作;当挤压锥齿条15向上运动时,转动杆20会在挤压锥齿条15下端组合体的顶撞下绕轴向上转动,并在弹力作用下随挤压锥齿条15上升慢慢恢复水平状态,完成准备出球动作。
[0021]如图13所示,桶装球挡板出球机构7按照从上到下的顺序依次外啮合了四个直齿轮,其中第二个为主动件;桶装球出球机构还包括了两根转轴38,转轴38的中心开了个通孔槽,所开的槽与一块直角挡板39的一面焊接在一起;所述第二齿轮35为不完全齿轮,如图14所示,只留下几个连续的齿,并与一个锥齿轮同轴固连在一起,该锥齿轮通过与步进电机B 63上的锥齿轮啮合获得动力,在第二齿轮35的驱动下,两直角挡板39与转轴38开槽相连接的直角边会实现倾斜与竖直方向交替的运动规律,并且每一个运动周期都是一个直角挡板39先实现竖直方向的运动,另一个直角挡板39再实现倾斜方向的运动,即先“挡”后“放”,这样就可以在一个运动周期内放下一桶球了 ;另外,每两个运动周期可以实现一次出球,其中一个运动周期用来放球,另一个运动周期用来补货,且每次只能放下最底端的一桶球;在直角挡板39抬升起来后会有一块小磁铁将直角挡板39吸附,以免直角挡板39在重力作用下掉落,且磁铁磁性不能过大,否则将无法在电机的作用下再次下落。
[0022]如图9所示,升降台5底部是一个固定用的底座23,在底座23上开了 4个(两对)导槽,用于限定拉动齿条24的运动轨迹,拉动齿条24由固定于底座23中心的主动齿轮25驱动,在拉动齿条24的另一端连接了剪叉式升降机构26的底端,剪叉式升降机构26的上端与一个出球斗27的底部相连接;升降台5中的主动齿轮25与两个拉动齿条24 —上一下同时啮合,这样两个拉动齿条24就可以同时相向或者背向运动了,连接在拉动齿条24上的剪叉式升降结构就可以做上升或者下降的运动了 ;升降台5中的出球斗27用于接收出球传送带12送来的桶装和散装球,底面是一个斜面,并且端面紧靠着售货机正面的钢板上,当出球斗27被抬升至出球口时,在重力的作用下,出球斗27内的球就会自动滑落到外部的接球容器内。
[0023]如图10所示,恒湿系统6由储水容器28、加水装置、输气装置、喷雾装置30、检测装置和加热装置组成。储水容器28是一个长方体容器,容器底部连接一根透明水管,用来直接从外部查看水位,储水容器28上方与出球传送带装置焊接在一起,为了使散装球在出球传送带12上不被散装球夹臂出球机构4压坏,应使出球传送带12与散装球球箱3下端面保持一定距离;容器顶盖有一个出气口和一个水位检测口 ;加水装置包括两根水管和一个电磁阀29装置,水管接在电磁阀29装置两端,一根水管一端与外界相通,并配有一漏斗,另一根的一端与储水容器28底部相连;输气装置包括了一个超声波雾化器70、一个风扇66和输气管道,其中风扇66定于储水容器28上的出气口,输气主管道与风扇66所在端口相连,再由主管道分为2个次干道,每个次干道利用输气管将4个喷雾装置30串联起来,并且喷雾装置30安装在散装球球箱3的正下方;如图11所示,喷雾装置30由两个可以上下相对滑动的套筒组成,外筒31用于固定,两侧有通气孔,内筒32如图12所示,可利用与其固连的齿条所传输的动力实现垂直升降运动,由于喷雾装置30不能阻碍出球传送带12传送工作,所以喷雾装置30不能高出传送带,而出球传送带12与散装球球箱3下端面有一定的距离,所以喷雾装置30需要通过增高才能有效得将雾气喷入散装球球箱3内,同时为了使喷雾装置30的内筒32能够上升,出球传送带12被4组喷雾装置30分成了由五组并行的传送带组成的传送系统;在内筒32底部平行于管道方向有一个开槽,雾气由此通过,到达其他需要喷雾的喷雾装置30,在最外端的喷雾装置30的通气孔需要堵上,在外筒31的顶端有一个阀盖33,阀盖33与外筒31之间有一个小劲度系数的弹簧,内筒32上升时可以顶开,下降后在弹簧的作用下会闭合,防止雾气外泄。所述加热装置使用一根电热
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