CN104700499A - 一种恒湿羽毛球自动出售机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒湿羽毛球自动出售机，主要由四连杆散装球进球机构、散装球夹臂出球机构、梯形桶装球进球装置、桶装球挡板出球机构、恒湿系统、升降台、货币交易系统和电子控制系统构成，各个机构、装置和系统之间依靠机械配合和机电结合等技术有机地组成一个整体；本发明可以准确、完好地自动出售符合湿度要求的单个散装羽毛球，提高售出羽毛球的耐打性能；内置大容量的储货箱，在方便顾客购买需求的同时也减轻了设备管理员的负担，可应用于羽毛球的自动出售。

Description

一种恒湿羽毛球自动出售机

技术领域

    本发明属于自动出售机领域，特别是涉及恒湿羽毛球自动出售机。

技术背景

目前国内外的自动出售机一般出售的是饮料、食品和生活用品等，并无自动出售羽毛球的机器。现有的自动出售机难以出售羽毛球，主要存在以下问题：

(1)现有的自动出售机基本采用弹簧货道，该结构对于一般的瓶装、袋装饮料等具有较规则的外形的物品简易、适用，但不适合自动销售羽毛球，主要有以下原因：①羽毛球较轻，不易在重力作用下下落，影响出货的准确性；②羽毛球的羽毛较脆、易断，弹簧结构的弹力容易使其变形、折断，影响销售；③弹簧货道结构空间利用率低，一般的售货机商品存储量为400件左右，同样的空间，本发明大约放置2000个羽毛球。

(2)现有的出售机没有加湿装置，不能对羽毛球进行加湿，干燥季节羽毛球羽毛容易折断，影响羽毛球飞行速度和方向。因此，迫切需要在羽毛球使用前进行加湿处理，以提高羽毛球耐打性，减少羽毛球购买数量，降低羽毛球运动费用。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种恒湿羽毛球自动出售机, 以实现准确、完好地出售具有符合需求湿度的羽毛球，使得桶装和散装的羽毛球可方便地放入所述的恒湿羽毛球自动出售机内，再根据顾客需求自动完成出售任务。

为了解决以上技术问题，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种恒湿羽毛球自动出售机，包括一组梯形桶装球进球装置、8个桶装球挡板出球机构、货币交易系统和电子控制系统、两组四连杆散装球进球机构、32个散装球夹臂出球机构、一个恒湿系统和一个升降台；所述四连杆散装球进球机构和梯形桶装球进球装置前后并排安装，在恒湿羽毛球自动出售机的侧面板有一个桶装球进货口和一个散装球进货口；在四连杆散装球进球机构的下方固定安装有散装球球箱，散装球球箱底端装有散装球夹臂出球机构；在梯形桶装球进球装置下方设有桶装球球箱，桶装球球箱下端装有桶装球挡板出球机构；在散装球夹臂出球机构和桶装球挡板出球机构的下方有一组传送带装置，用于将由各个出球机构取出的桶装球和散装球传送到升降台，再由升降台将球抬升到高点并送出；恒湿系统固定连接于传送带装置下方，实现对散装球依湿度要求进行加湿处理。

所述四连杆散装球进球机构是一个平面四连杆机构，旋转挡板和主动杆相当于与基座相连两根杆件，一个导杆和一个传动丝杆平行并排组成连杆，在连杆上由传动丝杆驱动着一个散装球运载器；垂直于旋转挡板的面上有一个凸起，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，所以在旋转挡板上需要一个凸起将连杆支撑起来，使连杆与旋转挡板平面之间有一段距离，这样散装球运载器才能在连杆上运动；所述旋转挡板亦即散装球进货口的舱门，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，导杆和传动丝杆组成的连杆延伸到进货口外面，这样散装球运载器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沿水平连杆运动，并在散装球进货口舱门收起后整个机构不会产生干涉作用；散装球运载器形状与散装球球箱相似，只是高度较低。

所述散装球夹臂出球机构有一个固定的基座，基座中间有一块凸起，在凸起上开通了两个导槽，用于安装挤压锥齿条、伸缩齿条，并让由两个直齿轮同轴固连而组成的连体齿轮和挤压锥齿条、伸缩齿条啮合；所述的伸缩齿条下端与一个夹盘连接，夹盘的另一端与两个夹臂通过轴相连接，，形成转动副；夹臂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，而另一端通过圆柱形切槽与一个转动杆相连接，切孔上端面再切除一块矩形切槽，下端面不切除，这样转动杆就只能绕圆柱形切孔向上转动而不能向下转动了；在所述的两个转动杆的中间由一个拉伸弹簧相连接，拉伸弹簧中间有一个钩子钩住，使拉伸弹簧成“V”字形，当转动杆被迫向上转动后，在弹力的作用下使其恢复到水平位置；挤压锥齿条和伸缩齿条在连体齿轮的驱动下会相对运动，并在绝对坐标系下共同向上或者向下运动,转动杆在受到向下运动的挤压锥齿条的挤压后带动两个夹臂相对靠近，使两个夹臂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，转动杆与挤压齿条下端的组合体不再接触时,转动杆在拉伸弹簧的作用下迅速闭合，并同时带动夹臂另一端迅速张开，使羽毛球下落，完成出球动作，当挤压锥齿条向上运动时，转动杆会在挤压锥齿条的顶撞下绕轴向上转动，并在弹力作用下恢复水平状态。

梯形桶装球进球装置以一个直角梯形体为主体，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，其基本形状是个扁状长方体，长边的一侧是半圆柱形，活动挡板可绕其转动，并由电机驱动，另一侧是个斜面，以免妨碍球桶沿斜面滚动。

桶装球挡板出球机构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，转轴的中心开了个通孔槽，所开的槽与一块直角挡板的一面焊接在一起；所述第二个齿轮为不完全齿轮，并与一个锥齿轮同轴固连在一起，在第二个齿轮的驱动下，两直角挡板与转轴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先实现竖直方向的运动，另一个直角挡板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；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。

恒湿系统由储水容器、加水装置、输气装置、喷雾装置、检测装置和加热装置组成，其特征在于：所述储水容器是一个长方体容器，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上不被散装球夹臂出球机构压坏，应使出球传送带与散装球球箱下端面保持一定距离，其顶盖有出气口和水位检测口；加水装置包括两根水管和一个电磁阀，水管接在电磁阀两端，一根水管一端与外界相通，并配有一漏斗，另一根水管的一端与储水容器底部相连；输气装置包括了超声波雾化器、风扇和输气管道，中风扇固定于容器顶盖的出气口，输气主管道与风扇所在端口相连，再由主管道分出次干道，每个次干道利用输气管道将喷雾装置串联起来，并且喷雾装置安装在散装球球箱的正下方，喷雾装置由两个可以上下相对滑动的套筒组成，外筒用于固定内筒，内筒利用与其固连的齿条所传输的动力实现升降运动，由于喷雾装置不能阻碍出球传送带传送工作，所以喷雾装置不能高出传送带，而出球传送带与散装球球箱下端面有一定的距离，所以喷雾装置需要通过增高才能有效得将雾气喷入散装球球箱内；在内筒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，在外筒的顶端有一个阀盖，阀盖可在弹力作用下盖合内筒和外筒的上端口。恒湿系统中的检测装置的单片机A 周边依次以并联的方式电连接了4个功率放大器、一个液位开关、8个湿度传感器和1个温度传感器，风扇和其中一个功率放大器通过继电器以电连接的方式串联起来，电磁铁和其中一个功率放大器通过继电器以电连接的方式串联起来，电热棒和其中一个功率放大器通过继电器以电连接的方式串联起来，超声波雾化器和其中一个功率放大器通过继电器以电连接的方式串联起来。

所述升降台由剪叉式升降机构和出球斗组成，底部是一个固定用的底座，在底座上开了4个（两对）导槽，用于限定拉动齿条的运动轨迹，拉动齿条由固定于底座中心的主动齿轮驱动，在拉动齿条的另一端连接了剪叉式升降机构的底端，剪叉式升降机构的上端与一个出球斗的底部相连接；升降台中的主动齿轮与两个拉动齿条一上一下同时啮合，这样两个拉动齿条就可以同时相向或者背向运动了，连接在拉动齿条上的剪叉式升降结构就可以做上升或者下降的运动了；升降台中的出球斗用于接收出球传送带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，当出球斗被抬升至出球口时，在重力加速度的作用下，出球斗内的球就会自动滑落到外部的接球容器内。

电子控制系统的单片机周边依次以并联的方式电连接了VGA模块、触摸屏控制卡以及各个结构装置用的控制单片机；VGA模块另一端电连接了一个显示器，触摸屏控制卡另一端电连接了一个触摸屏，各控制单片机电连接了各个结构装置所需的电气控制元件，用来控制各个结构装置的运动、检测和通信等活动；以显示器和触摸屏组成的触摸屏显示器是一个人际交互界面，顾客只需要在触摸屏显示器点击所需要的羽毛球的种类和数量，在系统的提示下付款后即可出球，而管理员也是通过该触摸屏显示器进行进球、设置等操作的，必要时，还可以将设备状态、销售情况等数据通过GSM模块发送至特制终端设备或者手机，以便管理员及时了解情况。

货币交易系统主要由纸币识别器和找零器构成，纸币识别器用来识别交易所用的纸币，若为真币则接收，再将接收到的面值数据传送至主控单片机，让主控单片机判断是否足够，若足够则用找零器进行找零操作。

本发明具有益效果。本发明因为采用了四连杆散装球进球机构，使得散装羽毛球的装球程序简化了，增加了设备的可操作性；因为采用了散装球夹臂出球机构，使得可以精确地出售散装羽毛球；因为采用了恒湿系统，使得出售的散装羽毛球具有适当的湿度，在一定程度上增加了羽毛球的耐打性能；因为采用了升降台结构，将出售的羽毛球抬升至一定的高度后才送出出球口，使得顾客可以在不用下蹲的情况下取走购买的羽毛球，方便顾客购买。总体而言，本发明在很大程度上方便了顾客购买羽毛球，另外,设备的容量大,自动化程度高,极大减少了设备管理人员的负担。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明整体结构的后视图；

图3是本发明的结构流程图；

图4是散装球球箱的下视图；

图5是散装球夹臂出球机构示意图；

图6是挤压锥齿条的正视图；

图7是夹臂的轴测图；

图8是转动杆的俯视图；

图9是升降台结构示意图；

图10是恒湿系统结构示意图；

图11是喷雾装置结构示意图；

图12是内筒的轴测图；

图13是桶装球挡板出球机构结构示意图；

图14是不完全齿轮的轴测图；

图15是电子控制系统的结构连接示意图；

图16是四连杆散装球进球机构结构示意图；

图17是梯形桶装球进球装置的结构示意图；

图18是直角梯形体的轴测图；

图中：1.桶装球进货口；2.散装球进货口；3.散装球球箱；4.散装球夹臂出球机构；5.升降台；6.恒湿系统；7.桶装球挡板出球机构；8.电子控制系统；9.四连杆散装球进球机构；10.梯形桶装球进球装置；11.桶装球球箱；12.出球传送带；13.纸币识别器；14.基座；15.挤压锥齿条；16.伸缩齿条；17.连体齿轮；18.夹盘；19.夹臂；20.转动杆；21.拉伸弹簧；22.弹簧钩子； 23.底座；24.拉动齿条；25.主动齿轮；26.剪叉式升降机构；27.出球斗；28.储水容器；29.电磁阀；30.喷雾装置；31.外筒；32.内筒；33.阀盖；34.第一齿轮；35.第二齿轮；36.第三齿轮；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A；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

   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。

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1；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。

    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。

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。

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。

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。

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24一上一下同时啮合，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。

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棒68。所述检测装置以单片机A 65为核心，周边依次以并联的方式电连接了温度传感器71和湿度传感器72,温度传感器71用来检测水温，如果水温过低导致结冰将不能进行雾化，这时可以用加热装置加热；湿度传感器72用来采集各散装球球箱3底部孔内的湿度数据，若湿度的值小于所设定的值则进行加湿，若大于所设定的值则停止加湿。

如图15所示，电子控制系统8以一块单片机40为核心,周边依次以并联的方式电连接了VGA模块53、触摸屏控制卡51以及各个结构装置用的控制单片机；VGA模块53另一端电连接了一个显示器54，触摸屏控制卡51另一端电连接了一个触摸屏52，各控制单片机电连接了各个结构装置所需的电气控制元件，用来控制各个结构装置的运动、检测和通信等活动；以显示器54和触摸屏52组成的触摸屏显示器是一个人际交互界面，顾客只需要在触摸屏显示器点击所需要的羽毛球的种类和数量，在系统的提示下付款后即可出球，而管理员也是通过该触摸屏显示器进行进球、设置等操作的，必要时，还可以将设备状态、销售情况等数据通过GSM模块42发送至特制终端设备或者手机，以便管理员及时了解情况。

货币交易系统主要由纸币识别器13和找零器50构成，纸币识别器13用来识别交易所用的纸币，若为真币则接收，再将接收到的面值数据传送至单片机40，让单片机40判断是否足够，若足够则用找零器50进行找零操作。

    将该设备插上220V交流电源，电源模块会将电压转换成各个控制器所需要的电压，供电后系统会自动初始化，等初始化完成后，设备管理员便可以开始进行装球工作：首先在触摸屏52上点击操作，使系统进入装球模式，之后再设置所要装入球箱的编号，在编号设置上，桶装球和散装球都有8个编号，散装球球箱3前后两排的编号分别为1、3、5、7和2、4、6、8，桶装球的编号为1、2、3、4、5、6、7、8，每次散装球能同时操作一个奇数球箱号和一个偶数球箱号，桶装球只能操作一个球箱号。编号设置好后，单片机40通过串口通信控制步进电机A 64带动四连杆散装球进球机构9运动，使其放下旋转挡板73至水平状态；这时，设备管理员可以将球拆装后放置在旋转挡板73的矩形槽内，并确保没有粘滞在一起的羽毛球后再将球放入散装球运载器77的四个装球孔内，每个孔最多放置4个，最多总计16个；在放入球的同时，单片机D 48控制安装在4个孔周边的红外测距模块B 45检测装入每个孔的球的数量，并将数据通过无线模块A 47发送至单片机40所控制的无线模块B 49；放置结束后，通过点击触摸屏52控制步进电机B 63驱动传动丝杆76将散装球运载器77运送到指定的散装球球箱3编号的正上方，由于此时散装球运载器77是水平的，所以与散装球球箱3的孔是一一对应的，然后单片机D 48就会控制散装球运载器77的步进电机K 46驱动盘形挡板转过45°，那么散装球运载器77的4个孔内的球就会竖直落入散装球球箱3对应的4个孔内，最终在散装球球箱3底部环形挡板的阻挡下停止下落，至此，完成了一次散装球装球的过程；在散装球运载器77进入设备内部的同时，管理人员可以进行另外一个散装球或者桶装球的装球工作，散装球的操作步骤相同，桶装球的具体操作步骤如下：首先将球桶平行于侧面板水平放置，再将球桶按照此姿态放入桶装球入口，单片机40控制步进电机C 62驱动1号活动挡板79转过30°角，同时单片机C44控制两侧的两个红外测距模块A43检测球桶姿态是否正确，若姿态正确控制步进电机D 61驱动2号活动挡板79转过90°角，再控制步进电机E 60驱动1号活动挡板79逆向转过30°角，此时球桶沿斜面滚下,在另一块活动挡板79的阻挡竖直落入所对应的桶装球球箱11内，在桶装球球箱11底部受到直角挡板39的阻挡停止下落，完成一次桶装球装球工作。重复上述步骤完成装球任务。

 在装球工作结束后，设备管理员需要在触摸屏52上设置羽毛球的名称、单价等参数，并且要在货币交易系统放入足够的零钱，以便给顾客找零；另外，在设备上面还可以放置实物样品，用铁丝锁定，可以给顾客参考。

当有顾客要购买球时，可先参考样品，也可以参考显示器54上的显示信息；再决定要购买的球的种类后，只需要按照提示操作触摸屏52，选定要购买的球类型及其数量，再进行投币后即可出球。出球时，如果顾客购买了桶装球则先出桶装球再出散装球，这样可以避免散装球在送出出球口后因未能及时取走而被后到的桶装球压坏。当需要开始执行出球任务：根据所要出球的球箱编号，所在编号下的桶装球挡板出球机构7在 单片机40的控制下开始工作，首先控制步进电机G 58转动，使上面一块挡板下落闭合，阻挡最底端一桶球以上的桶装球下落，由于第二齿轮35(驱动齿轮)是不完全齿轮所以当第二齿轮35转过一定角度后，就与其他齿轮没有啮合，再转过一个角度，驱动齿轮又与第三齿轮36开始啮合，由于第三齿轮36是惰轮，所以与之啮合的第四齿轮37的转向便与第一齿轮34的转向相反，那么与之相连的直角挡板39就会从下往上转动，解除了对最底端球桶的阻挡，最底端的那一桶球在重力作用下就开始落下了，而往上转动的直角挡板39在末端会有一个磁铁吸附，防止下落，至此，这一个运动周期完成了出球动作；接着，步进电机G 58的转向改变，下面一个直角挡板39也就从上到下转动，恢复了“挡”的动作，步进电机G 58继续转过一个角度，期间第二齿轮35不与其他齿轮啮合，当再次与第一齿轮34啮合后，上面一个直角挡板39实现“放”的动作，完成补货工作；上述过程为一个工作周期，需要放几桶球就执行几个工作周期,如果还有其他桶装球的出球任务，可以同时执行出球任务，例如单片机40可以通过串口控制步进电机H 57也用同样的工作流程将桶装球放落到下方的出球传送带12上。在结束了桶装球的出球后不久便开始了散装球的出球工作：同样根据所要出球的球箱编号，所在编号下的散装球夹臂出球机构4在单片机40的控制下开始工作，首先单片机40控制步进电机J 55转动，驱动挤压锥齿条15和伸缩齿条16向下运动，由于驱动挤压锥齿条15的齿轮较大，所以挤压锥齿条15下降速度更快，那么在伸缩齿条16带动整个机构向下运动的同时，挤压锥齿下端的锥体也开始挤压转动杆20，转动杆20同时带动两夹臂19闭合，因为只有当转动杆20与伸缩齿条16下端的组合体中的圆柱体接触时两夹臂19之间的距离才能最小，达到最佳夹持效果，而在之前整个机构是在伸缩齿条16的带动下整体向下移动的，所以在安装时应该让夹臂19的高度略高与球头，高出的距离与夹臂19的形状、挤压锥齿条15底端的组合体的圆柱直径等都有关系；当转动杆20与挤压锥齿条15下端的组合体的圆柱体开始接触时，整个机构会在伸缩齿条16的带动下继续向下运动，此时羽毛球也在夹臂19的夹持下克服散装球球箱3底端的圆环挡板的阻力一起向下运动；继续向下移动一端距离后，羽毛球脱离了散装球球箱3的束缚，挤压锥齿条15下端的组合体也不再与转动杆20接触了，此时在拉伸弹簧21的作用下，两转动杆20迅速闭合，同时两夹臂19的另一端迅速张开，羽毛球在重力作用下落到下方的出球传动带上，至此，该机构完成了一个出球动作；紧接着，单片机40控制步进电机J 55反向转动，同样地，伸缩齿条16带动整个机构向上移动，由于挤压锥齿条15的运动速度比伸缩齿条16更快，所以挤压锥齿条15相对于伸缩齿条16和转动杆20都是向上运动的，此时挤压锥齿条15下端组合体的圆柱体会顶撞转动杆20，由于转动杆20转轴处的上端面已经切除了一个槽，所以转动杆20能够向上转动，不会阻碍挤压锥齿条15向上移动，此时在两转动杆20之间的弹簧的作用下，两转动杆20是依附着挤压锥齿条15下端组合体的表面慢慢恢复水平状态的，同时带动两夹臂19的末端慢慢张开，以免触碰到散装球球箱3底端的羽毛球，当整个机构恢复原始状态后即完成了准备出球动作；上述的出球动作和准备出球动作为一个工作周期，需要放几个球就执行几个工作周期，每个散装球球箱3有4个散装球夹臂出球机构4，且可以同时工作，所以在一般情况下，每次每个散装球夹臂出球机构4最多只需要完成3个工作周期，当球数量多于12个时便可以去买桶装球了，要是顾客需要有适当湿度的羽毛球的话那就只能买散装球了，但随着数量的增多，出球所需时间也会相应增加。

在出球时，系统设定是先出桶装球再出散装球，当桶装球下落到下方的出球传送带12时，出球传送带12会将其传送至升降台5的出球斗27内，当出球斗27内的桶装球数量到达5桶或者桶装球已经出球结束了，系统就会暂停出球，此时在底部步进电机I 56的驱动下，两个拉动齿条24相向运动，同时拉动剪叉式升降机构26底端相向运动，剪叉式升降机构26带着出球斗27上升，当到达预设的高度后会有一个出球口，由于出球斗27底面是一个斜面，所以球自动下滑，落到设备外部的接球容器内，此时顾客不用下蹲便可以取走送出来的球；当出球斗27在上端停留几秒等待球下滑完后，升降台步进电机I 56反向转动，主动齿轮25驱动拉动齿条24开始背向运动，剪叉式升降机构26同时下降，恢复原来接球的状态，系统开始继续出球；上诉为升降台5的一个送球工作周期，出球斗27的容量为桶装球5桶或者散装球50个，一般情况下，升降台5只需要1—2个工作周期。至此，设备完成从进球到出球的任务，顾客只需要取走找零和球即可离开。

此外，该设备还有一个重要的恒湿功能，由恒湿系统6完成该功能，在首次使用恒湿系统6前应先通过加水装置将水加入储水容器28内，若水量达到上限,液位开关69闭合,触发单片机A 65的外部中断,同时单片机A 65会控制电磁阀29关闭，结束加水；设备管理员也可以直接通过侧面的透明管查看水位。加水结束后，设备管理员可以通过触摸屏52设置加湿和保温参数，让散装球保持在一个湿度范围内，单片机A 65会控制湿度传感器 72实时检测各散装球球箱3底部空间的湿度，若湿度小于设定值的下限值，则接着会控制加湿系统开始加湿：首先启动超声波雾化器70和风扇66，同时控制步进电机F 59抬升所需要加湿的散装球球箱3的编号下方的喷雾装置30，此时由超声波雾化器70产生的雾气经过风扇66和输气管道传送到各个喷雾装置30内，由于喷雾装置30的内筒32底部有一个切槽，所以在不需要加湿的喷雾装置30内雾气可以顺利通过该喷雾装置30；而要进行加湿的喷雾装置30内筒32已经上升，顶开了阀盖33，内筒32的末端已经很接近散装球球箱3的下端面了，此时雾气从内筒32喷出，借助气流惯性使雾气喷到散装球球箱3下端面中心，再分散至四个孔内，实现加湿功能。与此同时，单片机A 65控制着湿度传感器72实时检测散装球球箱3内的湿度，当某个散装球球箱3内的湿度大于设定值的上限值时，单片机A 65会控制所在球箱编号的步进电机F 59转动，使该喷雾装置30的内筒32下降，当内筒32下降至底端时，阀盖33在弹簧的作用下盖住内筒32上端面，阻止雾气外泄，停止加湿。当全部加湿工作结束后，单片机I 49会控制超声波雾化器70和风扇66停止工作，结束整个加湿过程。由于在冬季气温较低，水容易结冰，所以恒湿系统还有一个加热装置，单片机A 65会控制温度传感器71实时检测水温，当水温低于设定值的下限值时，控制加热棒70开始加热；当水温高于设定值的上限值时，控制加热棒70停止加热，实现保温功能。

实施例

    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,整体尺寸为1180×1100×1800mm。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1；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，散装球球箱3高1000mm，中间以边长为75mm的中心矩形的四个顶点为圆心,镂空4个直径为70mm的圆孔，每个圆孔的底端与一个内径为50mm、外径为70mm的圆环焊接在一起，底端侧面通过螺纹连接装有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，桶装球球箱11内腔尺寸为400×70×800mm，并且在底端侧面中间切除了一个10×50mm的槽口，距离其60mm的正上方切除了20×50mm的槽口，每个球箱下端侧面通过螺纹连接各装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；恒湿系统位于出球传送带12下方，可按要求的湿度对散装球进行恒湿处理。

    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；四连杆机构固定端的水平间距为1129mm，竖直偏置距离为65mm；旋转挡板73主体为450×310×15mm的长方体，底部有回转中心，距回转中心155mm处有两个垂直于长方体上表面的凸起，凸起的回转中心距长方体的上表面为20mm，在长方体外端有一个矩形槽；传动丝杆76的有效行程为1070mm，两端回转中心的距离为1119mm，在连杆上套有一个散装球运载器77；主动摇杆一端与连杆相连，另一端与固定端相连，两回转中心的距离为221mm；散装球运载器77主体为一个155×155×150mm的长方体,中间以边长为75mm的中心矩形的四个顶点为圆心,镂空4个直径为70mm的圆孔,散装球运载器77竖直中心同轴连接了一个十字形的转盘，每一边的长度为60mm。STC89C51单片机D 48周边以并联的方式电连接了1个28BYJ-48步进电机K 46、1个NRF24L01+无线模块A 47和16个GP2D12红外测距模块B 45，每个孔周边放置从上至下放置4个GP2D12红外测距模块B 45，间距为30mm。

梯形桶装球进球装置10以一个直角梯形体78为主体，并且直角梯形体78的斜面倾角约为10°，中间镂空并嵌有竖直固定挡板，且每隔98mm焊接一块27mm厚的竖直固定挡板，总共7块，；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，另一侧是个斜面，以免妨碍球桶沿斜面滚动。梯形桶装球进球装置10下方装有桶装球储球箱,通过两侧面钢板之间的桁架与之固定，桶装球储球箱是一个408×78×800mm的长方体中间切除一个400×70×800mm的长方体的空箱；在空箱侧面中心线底部有一个50×10mm的切槽，在距此切槽正上方60mm处另有一个50×20mm的切槽。

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，在凸起上开通了高度分别为20.5mm和25.5mm、宽度为6mm、相距2mm的两个导槽，用于限定挤压锥齿条15和伸缩齿条16的运动轨迹，挤压锥齿条15上端为一个模数为1的标准齿条，齿数为40，宽度为6mm，下端是一个圆柱体和锥体拼合的回转体，圆柱体的高度为8mm，直径为28mm，锥体的高度为8mm，底面直径为28mm；伸缩齿条16上端为一个模数为1的标准齿条，齿数为35，宽度为6mm，下端的连接板关于齿条中性面呈不对称形状，两中心距为8mm。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由两个模数都为1，压力角都为20°，齿数分别为20和30的两个直齿轮同轴固连而组成，两个齿轮内侧相邻两端面距离为2mm；伸缩齿条16下端与一个夹盘18通过螺纹连接，夹盘18的另一端与两个夹臂19通过轴连接，形成转动副；夹臂19的一端中心轴在转轴处的转角为120°，长为50mm，且末端有圆弧切口，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，转轴另一端与中间连杆的夹角为30°,中间连杆长为22mm；两个转动杆20的中间由一根劲度系数为100N/m的拉伸弹簧21相连接。

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，4个齿轮模数都为0.5，压力角都为20°，第一个齿数为32，第二个为16，第三个为22，第四个为32，其中第二齿轮35的16个齿中只保留了连续的4个齿，并与一个锥齿轮同轴固连在一起；桶装球出球机构还包括了两根长为450mm、直径为10mm的转轴38，转轴38的中心开了个3×40mm的通孔槽，所开的槽与一块直角挡板39相连接；直角挡板39厚度为3mm，两直角边的长度分别为35mm和13mm，宽度为40mm。

升降台5底部是一个固定用的底座23，底座23的主体为一个800×10×30mm的长方体，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主体为一个320×10×30mm的长方体切除一个200×10×20mm的长方体的锯条形状，然后在所切的口上加工处模数为1的标准齿，齿数为36，由通过轴连接于底座23中心的主动齿轮25驱动，在拉动齿条24的另一端轴连接了剪叉式升降机构26的底端，剪叉式升降机构26由4根长度为600mm的连杆组成两个“X”再叠加而成的，各部分通过轴连接形成转动副，其上端与一个出球斗27的底部通过轴连接形成转动副，出斗底部是一个倾角为55°的斜面，整体尺寸为820×140×90mm。

    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是一个有效容量为920×850×130mm的长方体容器，容器底部连接一根直角形状/直径为4mm的PVC透明水管，高度为150mm，管身露出设备侧面一半，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，传送带装置与散装球球箱3下端面的距离为120mm；容器顶盖有一个出气口和一个水位检测口,位于前后端面的中心轴上,距离侧面的长度分别为20mm和60mm；加水装置包括两根直径为12mm的PVC水管和一个FCC-11S 电磁阀29，两根直径为12mm的PVC水管接在FCC-11S电磁阀29两端，一根直径为12mm的PVC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底部密封连接；输气装置包括了1个 hb20-0超声波雾化器70、直径60mm的风扇66和直径6mm的PVC输气管道，其中风扇66固定于容器上端盖，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，每个次干道利用直径6mm的PVC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正下方的储水容器28上端盖上面；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,内径为18mm,外径为24mm,高度为100mm,并在边沿轴向切除一个宽为8mm的槽，内筒32可利用与其固连的齿条所传输的动力实现垂直升降运动，内筒32内径为15mm,外径为18mm,高度为100mm,底部切除10×20mm的通孔槽,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,传送带宽度分别为130mm、202mm、202mm、202mm和84mm；所述加热装置使用一根250w电热棒68。所述检测装置以STC89C51单片机A 65为核心，周边依次以并联的方式电连接了1个液位开关69、8个DHT11湿度传感器72和1个DS18b20温度传感器71。

电子控制系统8以一块STM32F103VET6单片机40为核心,周边依次以并联的方式电连接了VGA模块53、15寸5线触摸屏串口控制卡76、10个步进电机串口控制器、NRF24L01+无线模块B 49、NV9纸币识别器13、STC89C51单片机A 65、STC89C51单片机B 41、STC89C51单片机C和STC89C51单片机D 48；VGA模块53另一端电连接了一个15寸液晶显示器54，15寸5线触摸屏串口控制卡76另一端电连接了一个15寸五线电阻式触摸屏52，STC89C51单片机A 65的另一端以并联的方式依次电连接了4个功率放大器、一个液位开关69、8个DHT11湿度传感器72和1个DS18b20温度传感器71，风扇66和继电器串联起来以电连接的方式将继电器的另一端电连接在其中一个功率放大器的另一端，风扇67和继电器串联起来以电连接的方式将继电器的另一端电连接在其中一个功率放大器的另一端，电热棒68和继电器串联起来以电连接的方式将继电器的另一端电连接在其中一个功率放大器的另一端，hb20-0超声波雾化器70和继电器串联起来以电连接的方式将继电器的另一端电连接在其中一个功率放大器的另一端；STC89C51单片机B 41的另一端电连接了一个TC35i GSM 42模块；STC89C51单片机C 44的另一端电连接了两个GP2D12红外测距模块A 43；STC89C51单片机D 48的另一端以电连接的方式并联了16个GP2D12红外测距模块B 45、一个步进电机模块和一个NRF24L01+无线模块A 47，步进电机模块的另一端电连接了一个28BYJ-48步进电机K 46；每个步进电机串口控制器的另一端都电连接了一个28BYJ-48步进电机。必要时，还可以将设备状态、销售情况等数据通过TC35i GSM模块42发送至特制终端设备或者手机，以便管理员及时了解情况。

货币交易系统主要由ITL的NV9纸币识别器13和找零器50构成。

     将该设备插上220V交流电源，电源模块会将电压转换成各个控制器所需要的电压，供电后系统会自动初始化，初始化完成后，设备管理员便可以开始进行装球工作：首先在触摸屏显示器上点击操作，使系统进入装球模式，之后再设置所要装入球箱的编号，如设置散装球1号和2号，桶装球2号。编号设置好后，STM32F103VET6单片机40通过串口通信控制28BYJ-48步进电机A 64转动，驱动四连杆散装球进球机构9运动，使其放下旋转挡板73至水平状态；这时，设备管理员可以将一桶球拆装后放置在第一个旋转挡板73的矩形槽内，并确保没有粘滞在一起的羽毛球后再将球放入散装球运载器77的4个装球孔内，每个孔放3个；在放入球的同时，STC89C51单片机D 48控制安装在4个孔周边的GP2D12红外测距模块B 45检测装入每个孔的球的数量，并将数据通过NRF24L01+无线模块B 49发送至STM32F103VET6单片机40；放置结束后，通过点击触摸屏52将控制28BYJ-48步进电机B 63驱动传动丝杆76将散装球运载器77运送到1号散装球球箱3的正上方，然后STC89C51单片机D 48就会控制散装球运载器77的28BYJ-48步进电机K 46驱动盘形挡板转过45°，散装球运载器7的74个孔内的球就会竖直落入散装球球箱3对应的4个孔内，最终在散装球球箱3底部环形挡板的阻挡下停止下落，完成一次散装球装球工作；同时，管理人员进行桶装球的装球工作，首先将球桶平行于侧面板水平放置，再将球桶按照此姿态放入桶装球入口，STM32F103VET6单片机40控制28BYJ-48步进电机C 62驱动1号活动挡板79转过30°角，同时STC89C51单片机C控制两侧的两个GP2D12红外测距模块A 43检测球桶姿态是否正确，若姿态正确控制28BYJ-48步进电机D 61驱动2号活动挡板79转过90°角，再控制28BYJ-48步进电机E 60驱动1号活动挡板79逆向转过30°角，此时球桶沿斜面滚下，在2号活动挡板79的阻挡竖直落入2号桶装球球箱11内，在桶装球球箱11底部受到直角挡板39的阻挡停止下落，完成一次桶装球装球工作。重复上述步骤完成装球任务。

 在装球工作结束后，设备管理员在触摸屏52上设置1号和2号羽毛球的名称和单价分别为尤尼克斯—6元/个—70元/桶，维克多—5.5元/个—65元/桶,设定湿度范围为40%-60%,温度范围为10℃-20℃，并在货币交易系统放入足够的零钱，另外，在设备上面还放置两个实物样品，用铁丝锁定，给顾客参考；第一次使用时还要对加湿系统加水：系统启动后，设备管理员用漏斗从外部将水加入储水容器28内，水量达到上限便会使液位开关69闭合,触发STC89C51单片机A 65的外部中断,然后控制FCC-11S电磁阀29关闭，结束加水，等待顾客光顾。

在顾客未光顾期间，恒湿系统6会对散装球进行加湿：STC89C51单片机A 65会控制DHT11湿度传感器72实时检测各散装球球箱3底部空间的湿度，检测到湿度小于40%，控制启动hb20-0超声波雾化器70和风扇66，同时STM32F103VET6单片机40控制28BYJ-48步进电机E 60和28BYJ-48步进电机F 59抬升1号和2号散装球球箱3下方的喷雾装置30的内筒32，将雾气喷到1号和2号散装球球箱3各自的4个孔内。一段时间后，STC89C51单片机A 65控制DHT11湿度传感器72检测到1号散装球球箱3湿度大于60%，控制所在的28BYJ-48步进电机E 60反向转动，降下1号喷雾装置30的内筒32，同时阀盖33在弹簧作用下盖合该喷雾装置30内筒32上端面；同时，STC89C51单片机A 65控制DHT11湿度传感器 72检测到2号散装球球箱3湿度大于60%，控制所在的28BYJ-48步进电机F 59反向转动，降下2号喷雾装置30的内筒32，同时阀盖33在弹簧作用下盖合该喷雾装置30内筒32上端面，同时控制停止hb20-0超声波雾化器70和风扇66，完成加湿任务。

当有顾客要购买球时，可先参考样品，也可以参考显示器54上的显示信息；再决定要购买的球的种类后，只需要按照提示操作触摸屏52，选定购买尤尼克斯羽毛球桶装1桶、散装3个，维克多羽毛球桶装2桶、散装4个，在触摸屏52上点击确定后，STM32F103VET6单片机40会自动计算出总价240元，并提示顾客投币，顾客连续向NV9纸币识别器13投进250元，NV9纸币识别器13将数据通过串口传送至STM32F103VET6单片机40，计算需找零10元后，再将这一信息通过串口传送回NV9纸币识别器13，找零器50吐出一张10元面值的纸币,显示器54提示顾客取走找零。同时，STM32F103VET6单片机40通过串口控制28BYJ-48步进电机G 58转动，使上面一块挡板下落闭合，再继续转过一个角度，驱动齿轮又与第三齿轮36开始啮合，第三齿轮36又与第四齿轮37啮合,下面的直角挡板39就会从下往上转动，解除了对最底端球桶的阻挡，最底端的那一桶球在重力作用下就开始落下了，而往上转动的直角挡板39在末端被一个磁铁吸附；接着，控制28BYJ-48步进电机G 58电机改变转向，下面一个直角挡板39从上到下转动，恢复了“挡”的动作，继续转过一个角度，期间驱动齿轮不与其他齿轮啮合，当再次与第一齿轮34啮合后，在驱动齿轮作用下，上面一个直角挡板39实现“放”的动作，完成补货工作；至此完成1号桶装球的出球任务。与此同时,STM32F103VET6单片机40通过串口控制步进电机H 57使2号桶装球球箱11也用同样的工作流程将两桶维克多桶装球放落到下方的出球传送带12上。当3桶桶装球都被出球传送带12运送到升降台5的出球斗27内后，STM32F103VET6单片机40通过串口控制升降台的步进电机I 56驱动两个拉动齿条24相向运动，同时拉动剪叉式升降机构26底端相向运动，剪叉式升降机构26带着出球斗27上升，当到出球口后停止运动2秒，球桶自动下滑，落到设备外部的接球容器内，顾客取走3桶桶装球。

在结束了桶装球的出球后，1号散装球球箱3开始出散装球，首先STM32F103VET6单片机40通过串口控制控制28BYJ-48步进电机J 55转动，驱动挤压锥齿条15和伸缩齿条16向下运动，下降速度更快的挤压锥齿下端的锥体开始挤压转动杆20，转动杆20同时带动两夹臂19闭合，当转动杆20与挤压锥齿条15下端的组合体的圆柱体开始接触时，整个机构会在伸缩齿条16的带动下继续向下运动，此时羽毛球也在夹臂19的夹持下克服散装球球箱3底端的圆环挡板的阻力一起向下运动；再继续向下移动一端距离后，羽毛球脱离了散装球球箱3的束缚，挤压锥齿条15下端的组合体也不再与转动杆20接触了，此时在拉伸弹簧21的作用下，两转动杆20迅速闭合，同时两夹臂19的另一端迅速张开，羽毛球在重力作用下落到下方的出球传动带上，；紧接着，28BYJ-48步进电机J 55反向转动，同样地，伸缩齿条16带动整个机构向上移动，挤压锥齿条15下端组合体的圆柱体会顶撞转动杆20，转动杆20向上转动，此时在两转动杆20之间的弹簧的作用下，两转动杆20依附着挤压锥齿条15下端组合体的表面慢慢恢复水平状态的，同时带动两夹臂19的末端慢慢张开，当整个机构恢复原始状态后即完成了准备出球动作；1号散装球球箱3中的3个散装球夹臂出球机构4同时完成上诉工作流程，完成3个尤尼克斯散装球的出球任务；同时，2号散装球球箱3按同样的方式完成了4个维克多散装球的出球任务。紧接着，升降台的步进电机I 56驱动两个拉动齿条24相向运动，同时拉动剪叉式升降机构26底端相向运动，剪叉式升降机构26带着出球斗27上升，当到出球口后停止运动2秒，球自动下滑，落到设备外部的接球容器内，顾客取走7个散装球，完成交易。

Claims (7)

1.一种恒湿羽毛球自动出售机，包括梯形桶装球进球装置(10)、桶装球挡板出球机构(7)、货币交易系统(8)和电子控制系统，其特征在于还包括：四连杆散装球进球机构(9)、散装球夹臂出球机构(4)、恒湿系统(6)和升降台(5)；所述四连杆散装球进球机构(9)和梯形桶装球进球装置(10)前后并排安装，在恒湿羽毛球自动出售机的侧面板有一个桶装球进货口(1)和一个散装球进货口(2)；在四连杆散装球进球机构(9)的下方固定安装有散装球球箱，散装球球箱底端装有散装球夹臂出球机构(4)；在梯形桶装球进球装置(10)下方设有桶装球球箱，桶装球球箱下端装有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)的下方有一组传送带装置，用于将由各个出球机构取出的桶装球和散装球传送到升降台(5)，再由升降台(5)将球抬升到高点并送出；恒湿系统(6)固定连接于传送带装置下方，实现对散装球依湿度要求进行加湿处理。

2.根据权利要求1所述的一种恒湿羽毛球自动出售机，其特征在于：所述四连杆散装球进球机构(9)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；散装球运载器(77)形状与散装球球箱(3)相似，只是高度较低。

3.根据权利要求1所述的恒湿羽毛球自动出售机，其特征在于：所述散装球夹臂出球机构(4)有一个固定的基座(14)，基座(14)用于安装挤压锥齿条(15)、伸缩齿条(16)，并让连体齿轮(17)和挤压锥齿条(15)、伸缩齿条(16)啮合；所述的伸缩齿条(16)下端与一个夹盘(18)连接，夹盘(18)的另一端与两个夹臂(19)相连接，夹臂(19)通过圆柱形切槽与一个转动杆(20)相连接，在所述的两个转动杆(20)的中间由一个拉伸弹簧(21)相连接；转动杆(20)在受到向下运动的挤压锥齿条(15)的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，当挤压锥齿条(15)向上运动时，转动杆(20)会在挤压锥齿条(15)的顶撞下绕轴向上转动，并在弹力作用下恢复水平状态。

4.根据权利要求1所述的一种恒湿羽毛球自动出售机，其特征在于：所述恒湿系统(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，其特征在于：所述储水容器(28)顶盖有出气口和水位检测口；加水装置包括两根水管和一个电磁阀(29)，水管接在电磁阀(29)两端，一根水管一端与外界相通，并配有一漏斗，另一根水管的一端与储水容器(28)底部相连；输气装置包括了超声波雾化器(70)、风扇(66)和输气管道，中风扇(66)固定于容器顶盖的出气口，输气主管道与风扇(66)所在端口相连，再由主管道分出次干道，每个次干道利用输气管道将喷雾装置(30)串联起来。

5.根据权利要求1所述的一种恒湿羽毛球自动出售机，其特征在于：所述升降台(5)由剪叉式升降机构(26)和出球斗(27)组成，出球斗(27)底面是一个斜面。

6.根据权利要求4所述的一种恒湿羽毛球自动出售机，其特征在于：所述恒湿系统(6)中的喷雾装置(30)由两个可以上下相对滑动的套筒组成，外筒(31)用于固定内筒(32)，内筒(32)利用与其固连的齿条所传输的动力实现升降运动，在内筒(32)底部平行于管道方向有一个开槽，在外筒(31)的顶端有一个阀盖(33)，阀盖(33)可在弹力作用下盖合内筒(32)和外筒(31)的上端口。

7.根据权利要求1所述的一种恒湿羽毛球自动出售机，其特征在于：恒湿系统(6)中的检测装置的单片机A (65)周边依次以并联的方式电连接了4个功率放大器、一个液位开关(69)、8个湿度传感器(72)和1个温度传感器(71)，风扇(66)和其中一个功率放大器通过继电器以电连接的方式串联起来，电磁铁(67)和其中一个功率放大器通过继电器以电连接的方式串联起来，电热棒(68)和其中一个功率放大器通过继电器以电连接的方式串联起来，超声波雾化器(70)和其中一个功率放大器通过继电器以电连接的方式串联起来。