CN109360333A - 基于自动售货机的驱动响应结构及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于自动售货机的驱动响应结构及工作方法，通过光敏传感器包括的光线输出端和光线接收端，光线输出端和光线接收端朝向一致，光线输出端和光线接收端所朝向的预设距离位置设有输出轴，输出轴具有切面，通过光敏传感器与输出轴的交互方式，实现替换微动开关的效果，去除会产生火花的微动开关，且通过无刷电机以替换会产生火花的有刷电机，从而实现该结构能够适应带有易燃易爆特性冷媒的自动售货机，同时无刷电机还具有摩擦力小，噪音小，寿命长，防尘能力强的优点。

Description

基于自动售货机的驱动响应结构及工作方法

技术领域

本发明涉及自动售货机领域，特别涉及为一种基于自动售货机的驱动响应结构及工作方法。

背景技术

目前自动售货机原理是用户投币，选择物品，随后在物品对应位置的设备启动工作，设备上的电机带动输出轴进行工作，最终使物品从自动售货机的货道中掉出，从而完成用户购买物品的行为。

当前的设备通过以下结构完成工作：

1、输出轴按压微动开关按钮，切换微动开关，利用微动开关的通断，提供给主机信号，识别输出轴旋转一圈。

2、输出轴的其中一个位置或多个位置上装配磁铁，在线路板上设置霍尔，利用霍尔效应，提供给主机信号，识别输出轴旋转一圈。

3、当前技术多采用有刷直流电机；

应国家环保要求，在自动售货机中需采用具有环保效果的冷媒，但环保冷媒具有易燃易爆的特性，在微动开关进行切换时会容易产生火花，从而不能够使用微动开关通断的方式提供主机信号；在输出轴上镶嵌磁铁与霍尔采集位置，而发送主机信号的方式能够适应与冷媒条件，但磁铁采用注塑或胶粘在输出轴上，工艺复杂，磁性零件在运输过程中需要额外防护，在实际运用环境中，弹簧和货道摩擦，铁削会被磁铁吸住，长期运用影响可靠性；且有刷直流电机具有特点是在运转时会产生电火花的特性，此不满足冷媒的适应，同时，有刷直流电机还具有摩擦力大，噪音大，寿命短，电刷摩擦产生大量粉尘的弊端。

发明内容

本发明的目的旨在解决用于取出物品的设备如何适应带有冷媒的自动售货机的问题，提供一种基于自动售货机的驱动响应结构及工作方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种基于自动售货机的驱动响应结构，包括无刷电机、处理芯片、输出轴和光敏传感器；

所述无刷电机与所述处理芯片连接，且所述无刷电机带动所述输出轴转动；

所述处理芯片和所述光敏传感器连接；

所述光敏传感器包括光线输出端和光线接收端，所述光线输出端和光线接收端均朝向所述输出轴，所述输出轴具有切面，所述切面与所述光线输出端和光线接收端之间具有预设距离；

当所述光线输出端和光线接收端朝向所述输出轴非切面的外表面时，所述光线接收端能够接收所述光线输出端输出至所述输出轴所反射回的光线，当所述光线输出端和光线接收端朝向所述输出轴的切面时，所述切面无法反射所述光线输出端输出的光线至所述光线接收端，或所述光线接收端接收的光线比朝向非切面的表面时光线强度低。

进一步的，基于自动售货机的驱动响应结构还包括印制电路板；

所述处理芯片和所述光敏传感器及附属电子元器件共同焊接在所述印制电路板。

进一步的，基于自动售货机的驱动响应结构还包括底座；

所述无刷电机、印制电路板和所述输出轴均安装于所述底座。

进一步的，所述无刷电机与所述印制电路板通过电线连接。

进一步的，所述印制电路板通过螺纹与螺丝或卡扣结构连接在底座上。

进一步的，所述输出轴采用圆柱结构，所述切面位于所述圆柱结构的侧壁。

进一步的，所述输出轴的中心位置设有弹簧槽口。

进一步的，所述预设距离采用3mm至7mm之间。

进一步的，所述切面的表面设有抗反射涂层。

本发明还提供一种基于自动售货机的驱动响应结构的工作方法，应用于上述的基于自动售货机的驱动响应结构，步骤包括：

所述处理芯片被用户预设一个圈数值，所述圈数值由自动售货机对应货道物品的特征确定；

自动售货机向处理芯片发送指令，处理芯片转换生成转动指令发送至所述无刷电机

所述无刷电机接收到所述转动指令以控制所述输出轴进行转动；

所述光敏传感器时刻采集所述输出轴转动的圈数信息，并发送所述圈数信息至所述处理芯片；

通过所述处理芯片判断所述圈数信息中的所述输出轴转动圈数是否达到所述圈数值；

若达到，则所述处理芯片生成停止信号，并发送所述停止信号至所述无刷电机，以通过所述无刷电机控制所述输出轴停止转动。

进一步的，在所述光敏传感器时刻采集所述输出轴转动的圈数信息的步骤，包括：

所述光线输出端输出光线至所述输出轴；

所述光线射至所述输出轴的切面时，所述切面无法反射所述光线至所述光线接收端，或反射信号弱；

所述光线接收端未接收到所述光线时，生成圈数累加指令，以根据所述圈数累加指令生成记载所述输出轴转动圈数的所述圈数信息。

本发明提供了一种基于自动售货机的驱动响应结构及工作方法，具有以下

有益效果：

通过光敏传感器包括的光线输出端和光线接收端，光线输出端和光线接收端朝向一致，光线输出端和光线接收端所朝向的预设距离位置设有输出轴，输出轴具有切面，通过光敏传感器与输出轴的交互方式，实现替换微动开关的效果，去除会产生火花微动开关，且通过无刷电机以替换会产生火花的有刷电机，从而实现该结构能够适应带有冷媒的自动售货机，同时无刷电机还具有摩擦力小，噪音小，寿命长，除尘便捷的优点。

附图说明

图1为本发明的基于自动售货机的驱动响应结构的结构示意图；

图2为本发明的基于自动售货机的驱动响应结构的结构俯视图；

图3为本发明的基于自动售货机的驱动响应结构的工作方法流程示意图。

本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考附图1，为本发明提出的一种基于自动售货机的驱动响应结构的结构示意图，基于自动售货机的驱动响应结构包括无刷电机1、处理芯片2、输出轴 3和光敏传感器5；

无刷电机1与处理芯片2连接，且无刷电机1带动输出轴3转动；

处理芯片2上与光敏传感器5连接；

光敏传感器5包括光线输出端和光线接收端，光线输出端和光线接收端均朝向输出轴3，输出轴3具有切面4，切面4与光线输出端和光线接收端之间具有预设距离；

切面有抗反射涂层时：当光线输出端和光线接收端朝向输出轴4非切面的外表面时，光线接收端能够接收光线输出端输出至输出轴3所反射回的光线，当光线输出端和光线接收端朝向输出轴3的切面4时，切面4无法反射光线输出端输出的光线至光线接收端。

切面无抗反射涂层时：当光线输出端和光线接收端朝向输出轴4非切面的外表面时，光线接收端能够接收光线输出端输出至输出轴3所反射回的光线，当光线输出端和光线接收端朝向输出轴3的切面4时，光线接收端接收的光线比朝向非切面的表面时光线强度低。

无刷电机1为无刷直流电机，用于控制输出轴3进行转动或停止转动，需要说明，以往在自动售货机中的用于取出物品的设备中设有有刷直流电机，无刷直流电机与有刷直流电机的工作效果相同，但无刷直流电机具有摩擦力小，噪音小，寿命长，防尘能力枪的优点并且工作时不会产生火花，为适应在自动售货机中具有环保效果的冷媒，在本发明提出的驱动响应结构中安装无刷电机 1为最优方案，其中，驱动机构具有两种工作方式：第一种为，用户向自动售货机点取需求物品，自动售货机控制系统向对应货道上的驱动机构供电处理芯片2发送信息至无刷电机1，以使无刷电机1接收到需求信息后驱动输出轴3 进行转动，由光敏感应器5感应输出轴3所转动的圈数或位置，利用处理芯片2将输出轴3旋转的圈数传递给自动售货机的控制系统，当输出轴3旋转圈数达到自动售货机控制系统要求的圈数，控制系统将停止向驱动机构供电，即物品从自动售货机的货道中掉出。第二种为，向驱动机构中的处理芯片2预设输出轴转动圈数为固定值，每次驱动机构获得需求信息后，输出轴3进行转动，处理芯片2采集由光敏感应器感应输出轴3所转动的圈数，并判断转动的圈数是否达到预设的圈数值，若达到，生成停止信号发送至无刷电机1，以通过无刷电机1控制输出轴3停止转动，处理芯片2呈“数字7”的形状，且光敏传感器5安装于处理芯片2的一端。

光敏传感器5是用于检测输出轴3转动圈数的工具，光敏传感器5包括光线输出端和光线接收端，光线输出端为光敏传感器5输出光线的一端，光线接收端为光敏传感器5接收光线的一端，由上述可知，光线输出端与光线接收端一致的朝向输出轴3，并与输出轴3保持预设距离，该预设距离防止输出轴3 因转动而与光敏传感器5摩擦导致坏损，又使光线输出端所输出的光线经过预设距离到达输出轴3，能够被输出轴3返回至光线接收端，预设距离优选为5mm，输出轴3呈圆柱形且在外表面具有一个切面4，故可以理解，当输出轴3转动而让切面4朝向光敏传感器5时，此时因切面4至光敏传感器5的距离大于预设距离，故光线输出端所输出至输出轴3的光线不会被光线接收端所接收，以此点作为判定输出轴3转动一圈的原理，例如：参考附图2为基于自动售货机的驱动响应结构的结构俯视图，其中A点为开始转动点，A点能够反射光线使光线接收端接收光线，经过无刷电机1控制输出轴3转动后，到达B点，B点无法反射光线使光线接收端接收光线，此时，处理芯片2判定输出轴3转动一圈产生信号，无刷电机1继续控制输出轴3进行转动从B点转动至A点，使光敏传感器5朝向A点。

综上所述，通过光敏传感器5感应输出轴3转动的圈数而产生信号达到替换原本使用微动开关产生信号的效果，光敏传感器5的光线输出、光线接收以及信号传递至处理芯片2的过程均不会产生火花，能够有效在自动售货机中有效的适应冷媒。

在一实施例，基于自动售货机的驱动响应结构还包括印制电路板7；

处理芯片2和光敏传感器5及附属电子元器件共同焊接在印制电路板7。

无刷电机1呈圆柱形且与印制电路板7连接，印制电路板7为L形印制电路板，处理芯片2为焊接在印制电路板7上的方形半导体。

在一实施例，基于自动售货机的驱动响应结构还包括底座6；

无刷电机1、印制电路板7和输出轴3均安装于底座6。

底座6用于承载无刷电机1、印制电路板7和输出轴3，底座6优选采用塑料材料制成，底座6通过螺丝与自动售货机连接，使无刷电机1、输出轴3和印制电路板7上的处理芯片2在自动售货机中进行有效的工作。

由上述可知，无刷电机1带动输出轴3进行转动，故有一实施例，在底座的内部设置传动结构，通过无刷电机1与传动机构连接，输出轴3与传动机构连接，实现无刷电机1带动输出轴3进行转动的效果，进一步的，传动机构优选齿轮组

在一实施例，无刷电机1与印制电路板7通过电线连接，使印制电路板7 与无刷电机保持稳定的数据传递，进而使处理芯片2的稳定工作。

在一实施例，输出轴3的中心位置设有弹簧槽口；

结合弹簧做出解释说明，弹簧安装于弹簧槽口，且弹簧槽口呈爆炸星型，使弹簧稳定的固定与弹簧槽口上，提升在输出轴3转动而带动弹簧转动使物品从自动售货机的货道中掉落时的稳定性。

在一实施例，切面的表面设有抗反射涂层。

目的为提升光敏传感器的不接收光线的敏感度，在切面上设置阻隔光线反射的抗反射涂层；因为光敏传感器的光线接收端朝向切面B点的瞬间任可能接收到返回的光线，故在切面上设置抗反射涂层，防止光线在切面上进行反射，从而提升光敏传感器未接收到光线的敏感度。

在一实施例，光敏传感器与处理芯片通过小型螺纹与螺丝进行连接。

为防止光敏传感器因抖动而出现朝向偏移的情况，光敏传感器通过螺纹和螺丝与处理芯片进行连接，提升稳定性。

参考附图3，为本发明的提供的基于自动售货机的驱动响应结构的工作方法的流程示意图，其工作方法应用于上述的基于自动售货机的驱动响应结构的工作步骤，步骤包括：

S1，处理芯片2被用户预设一个圈数值，圈数值由自动售货机对应货道物品的特征确定，通常改值为1。

S2，；当自动售货机向处理芯片发送指令，处理芯片转换生成转动指令发送至所述无刷电机；

S3，无刷电机1接收到转动指令以控制输出轴3进行转动；

S4，光敏传感器5时刻采集输出轴3转动的圈数信息，并发送圈数信息至处理芯片2；

S5，通过处理芯片2判断圈数信息中的输出轴3转动圈数是否达到圈数值；

S6，若达到，则处理芯片2生成停止信号，并发送停止信号至无刷电机1，以通过无刷电机1控制输出轴3停止转动。

处理芯片被用户预设一个圈数值，在步骤S1中，用户选择自动售货机上的物品，对应货道的驱动机构上的处理芯片2生成转动指令，并将转动指令发送至无刷电机1。

在步骤S3中，无刷电机1接收到指令之后，控制输出轴进行转动。

在步骤S4中，在输出轴3进行转动的过程中，由光敏传感器5感应输出轴 3转动的圈数信息，且光敏传感器5将输出轴3转动的圈数信息发送至处理芯片2。

在步骤S5中，处理芯片2接收到光敏传感器5输出的圈数信息后，处理芯片2判断圈数信息是否达到圈数值。

在步骤S6中，当圈数信息小于圈数值时，无刷电机1控制输出轴3继续转动，当圈数信息达到圈数值时，处理芯片2生成停止信息，并发送停止信号至无刷电机1，以控制无刷电机1停止驱动输出轴3转动的效果。

在一实施例，根据光敏传感器5时刻采集输出轴3转动的圈数信息的步骤 S4，包括：

S41，光线输出端输出光线至输出轴；

S42，光线射至输出轴的切面时，切面无法反射光线至光线接收端，反射信号弱；

S43，光线接收端未接收到光线时或光线强度发生变化时，生成圈数累加指令，以根据圈数累加指令生成记载输出轴转动圈数的圈数信息。

目的为通过光敏传感器5替代微动开关，从而使驱动响应结构有效的适应带有冷媒的自动售货机，光敏传感器5判定输出轴3转动一圈的过程如下：

步骤S41，光线输出端与光线接收端均朝向输出轴3A点，此时光线输出端输出的光线能够被光线接收端所接收，无刷电机1驱动输出轴3进行转动，光敏传感器5的光线输出端输出光线至输出轴3。

步骤S42，输出轴3经过转动当切面4的B点朝向光线输出端和光线接收端时，因为切面4至光线输出端和光线接收端的距离大于预设距离，故光线接收端无法接收到光线输出端输出至输出轴3所返回的光线，或返回光线强度弱，可以理解，整个切面4朝向光线输出端和光线接收端时，光线接收端无法接收到光线输出端输出至输出轴3所返回的光线，而B点是光线接收端开始无法接收到光线输出端输出至输出轴3所返回的光线的点，或返回的光线强度弱。

步骤S43，当光敏传感器5没有感应到返回的光线时或光线强度发生变化时，发送圈数累加指令至处理芯片2，以控制处理芯片2记录输出轴3转动的圈数信息增加一圈。

本发明提供了一种基于自动售货机的驱动响应结构及工作方法，具有以下

有益效果：

通过光敏传感器包括的光线输出端和光线接收端，光线输出端和光线接收端朝向一致，光线输出端和光线接收端所朝向的预设距离位置设有输出轴，输出轴具有切面，通过光敏传感器与输出轴的交互方式，实现替换微动开关的效果，去除会产生火花微动开关，且通过无刷电机以替换会产生火花的有刷电机，从而实现该结构能够适应带有冷媒的自动售货机，同时无刷电机还具有摩擦力小，噪音小，寿命长，除尘便捷的优点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于自动售货机的驱动响应结构，其特征在于，包括无刷电机、处理芯片、输出轴和光敏传感器；

所述无刷电机与所述处理芯片连接，且所述无刷电机带动所述输出轴转动；

所述处理芯片和所述光敏传感器连接；

所述光敏传感器包括光线输出端和光线接收端，所述光线输出端和光线接收端均朝向所述输出轴，所述输出轴具有切面，所述切面与所述光线输出端和光线接收端之间具有预设距离；

当所述光线输出端和光线接收端朝向所述输出轴非切面的外表面时，所述光线接收端能够接收所述光线输出端输出至所述输出轴所反射回的光线，当所述光线输出端和光线接收端朝向所述输出轴的切面时，所述切面无法反射所述光线输出端输出的光线至所述光线接收端，或所述光线接收端接收的光线比朝向非切面的表面时光线强度低。

2.根据权利要求1所述的基于自动售货机的驱动响应结构，其特征在于，还包括印制电路板；

所述处理芯片和所述光敏传感器焊接在所述印制电路板。

3.根据权利要求2所述的基于自动售货机的驱动响应结构，其特征在于，还包括底座；

所述无刷电机、印制电路板和所述输出轴均安装于所述底座。

4.根据权利要求1所述的基于自动售货机的驱动响应结构，其特征在于，所述输出轴采用圆柱结构，所述切面位于所述圆柱结构的侧壁。

5.根据权利要求1所述的基于自动售货机的驱动响应结构，其特征在于，所述无刷电机与所述处理芯片通过电线连接。

6.根据权利要求1所述的基于自动售货机的驱动响应结构，其特征在于，所述预设距离采用3mm至7mm之间。

7.根据权利要求1所述的基于自动售货机的驱动响应结构，其特征在于，所述切面的表面设有抗反射涂层。

8.根据权利要求1所述的基于自动售货机的驱动响应结构，其特征在于，所述光敏传感器与所述处理芯片通过小型螺纹与螺丝进行连接。

9.一种基于自动售货机的驱动响应结构的工作方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的基于自动售货机的驱动响应结构，步骤包括：

处理芯片被用户预设一个圈数值，所述圈数值由自动售货机对应货道物品的特征确定。

自动售货机向处理芯片发送指令，处理芯片转换生成转动指令发送至所述无刷电机；

所述无刷电机接收到所述转动指令以控制所述输出轴进行转动；

所述光敏传感器时刻采集所述输出轴转动的圈数信息，并发送所述圈数信息至所述处理芯片；

通过所述处理芯片判断所述圈数信息中的所述输出轴转动圈数是否达到所述圈数值；

若达到，则所述处理芯片生成停止信号，并发送所述停止信号至所述无刷电机，以通过所述无刷电机控制所述输出轴停止转动。

10.根据权利要求9所述的基于自动售货机的驱动响应结构的工作方法，其特征在于，所述光敏传感器时刻采集所述输出轴转动的圈数信息的步骤，包括：

所述光线输出端输出光线至所述输出轴；

所述光线射至所述输出轴的切面时，所述切面无法反射所述光线至所述光线接收端，或反射信号弱；

所述光线接收端未接收到所述光线时，生成圈数累加指令，以根据所述圈数累加指令生成记载所述输出轴转动圈数的所述圈数信息。