CN2452062Y

CN2452062Y - 自动售货机

Info

Publication number: CN2452062Y
Application number: CN 00245034
Authority: CN
Inventors: 孙帆
Original assignee: ZHIYOU ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd ZIGONG CITY
Current assignee: ZHIYOU ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd ZIGONG CITY
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2001-10-03
Anticipated expiration: 2010-11-27

Abstract

本实用新型提供了一种自动售货机，包括底座、外壳、机械手、设在外壳中的由基架和传动装置构成的机械部分、设在控制箱中的电路部分、设在底座上的供货、取货通道、投币器及货物选择按钮。投币并选择后，可通过电路控制和机械传动使机械手从供货通道上准确地抓起所选货物，送到取货通道口，具有操作简单方便、动作灵活、选择准确可靠的优点。且该种售货机外形美观，可广泛用于科技馆、商场和各种娱乐场所使用。

Description

自动售货机

本实用新型涉及一种机电产品，特别是一种通过电路控制实现机械运动的能自动售货的机器人。

目前市面上所使用的自动售货机，即通常所称的柜员机，外形一般是长方形柜台，投币并选择所需货物后，货物将从柜员机的一个出货通道中滑出，由顾客自己取走。不但外形不美观，趣味性也较差，并且较易出现投币无效等错误。

本实用新型的目的在于提供一种自动售货机，该种售货机具有人的外部特征，并设有机械手，通过自动控制系统，该机械手可将货物取出送到取货口，以达到准确可靠、操作方便、外形美观、趣味性强的目的。

本实用新型的解决方案在于该种自动售货机包括底座(1)、外壳(54)、设在外壳(54)中的由基架和传动装置构成的机械部分、设在控制箱(2)中的电路部分、设在底座(1)上的供货通道(53)、取货通道(56)、投币器(55)、货物选择按钮(57)，其特征在于电路部分包括中央处理器、分别与中央处理器连接的电机驱动回路、电位检测回路、方位检测回路、判断有无货物可售的货物检测回路、确保投币有效的投币锁币检测回路及锁币驱动回路；而机械部分还包括与基架连接的机械手，机械手包括手臂骨架(26、32)、手指骨架(34、38)和手指(40、65)，基架则包括底架(3)、旋转架(8)、左右摆动架(14)、上下摆动架(22)；电机(4)设置在底架(3)上，通过齿轮传动机构(5、6)与设在旋转架(8)下方的转轴(7)连接，以控制旋转架(8)转动；电机(44)设置在旋转架(8)上，通过齿轮传动机构(45、46)和连杆(10)与连杆(9)连接，并通过以齿轮(46)为曲柄、连杆(9)为摇杆、旋转架(8)为机架的曲柄摇杆机构与设置在旋转架(8)上的下转轴(51)连接，以控制固定在下转轴(51)上的左右摆动架(14)的摆动；电机(48)亦设置在旋转架(8)上，通过齿轮传动机构(47、50)和连杆(49)与上下摆动架(22)连接，并通过以齿轮(50)为曲柄、上下摆动架(22)为摇杆、左右摆动架(14)和旋转架(8)为机架的曲柄摇杆机构与固定在左右摆动架(14)上的上转轴(52)连接，以控制固定在上转轴(52)上的上下摆动架(22)的摆动；电机(16)设置在与上转轴(52)连接的固定板上，通过齿轮传动机构(15、17)与上转轴(52)连接，并通过以齿轮(17)为曲柄，上转轴(52)和上下摆动架(22)为机架、连杆(24)为摇杆的曲柄摇杆机构与手臂骨架(26)连接，以控制手臂骨架(26、32)的摆动；电机(27)设置在手臂骨架(26)上，通过齿轮传动机构(28、31)与设置在手臂骨架(32)上的手指转轴(33)连接，以控制与手指转轴(33)刚性连接的手指骨架(34)的转动；电机(35)设置在手指骨架(34)上，通过两圆锥齿轮(36、37)组成的传动机构和弹性杆(71)与主动手指(65)连接，手指骨架(38)一端与手指骨架(34)刚性连接，另一端与主动手指(65)和从动手指(40)上固定的两相互啮合的齿轮(64、39)铰接，电机(35)通过以齿轮(37)为曲柄、手指骨架(34、38)为机架、主动手指(65)为摇杆、弹性杆(71)为连杆的曲柄摇杆机构与主动手指(65)连接，以控制手指(65、40)的张合。

上述底架(3)上固定有电位器(41)，并通过齿轮传动机构(42、43)与转轴(7)连接，从而控制转轴(7)及旋转架(8)的转动角度。

上述旋转架(8)上固定有电位器(13)，并通过齿轮传动机构(12、11)与下转轴(51)连接，从而控制下转轴(51)及左右摆动架(14)的转动角度。

上述左右摆动架(14)上固定有电位器(18)，并通过齿轮传动机构(19、20)与上转轴(52)连接，从而控制上转轴(52)及上下摆动架(22)的转动角度。

上述手臂骨架(26)上固定有电位器(63)，并通过齿轮传动机构(25、62)与手臂骨架(26)连接，从而控制手臂骨架(26)的转动角度。

上述手臂骨架(26)上还固定有电位器(29)，并通过齿轮传动机构(30、31)与手指转轴(33)连接，从而控制手指转轴(33)及手指骨架(34)的转动角度。

上述弹性杆(71)包括连杆(66)、套(67、68)、轴(69)、压簧(70)，其中套(67)与套(68)之间滑动配合，并在套(68)内设置压簧(70)，轴(69)则设置在压簧(70)中，并与套(67)螺纹连接，连杆(66)与套(68)外壁固定连接。

上述手指骨架(34)上的两圆锥齿轮(36、37)轴心线相交成90度角。

上述电机驱动回路包括信号比较电路、信号放大电路、驱动电路、反馈电路，可通过电机控制各部分的机械运动。

上述货物检测回路包括一级运放电路、二级运放电路、整流电路、滤波电路、比较输出电路，以确定有无货物可售。

上述投币锁币检测回路包括三极管、与门电路、驱动电路，以控制何时投币或锁币。

上述锁币驱动回路包括电容耦合电路、倍压电路、驱动电路，用以实现锁币。

本实用新型的优点在于顾客投币并选择所购货物后，通过中央处理器确认投币有效，并自动判断有无货物可售，然后通过电机驱动回路启动各部分的电机运转，从而带动各部分机械运动，同时通过电位器和方位检测回路控制其运动方向和行程，使机械手从供货通道上准确地抓起所选货物，送到取货通道口。具有操作简单方便、动作灵活、选择准确可靠的优点。且该种售货机具有人的外形，非常美观，集观赏性和娱乐性于一体，可广泛用于科技馆、商场和各娱乐场所使用。

附图1是本实用新型结构示意图；

附图2是附图1的左视图；

附图3是本实用新型外形结构示意图；

附图4是本实用新型底座结构示意图；

附图5是附图4的俯视图；

附图6是附图1的A向视图；

附图7是附图1的B向展开图；

附图8是附图1的C向旋转图；

附图9是附图1的D向旋转图；

附图10是附图1的E向旋转图；

附图11是本实用新型电路框图；

附图12是电机驱动回路电路原理图；

附图13是货物检测回路电路原理图；

附图14是锁币驱动回路电路原理图；

附图15是投币锁币检测回路电路原理图。

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步描述：

本实用新型包括底座(1)、外壳(54)、构成基架的底架(3)、旋转架(8)、左右摆动架(14)、上下摆动架(22)、构成机械手的手臂骨架(26)、(32)、手指骨架(34)、(38)、手指(40、65)、以及传动装置和设置在底座(1)上的控制箱(2)、供货通道(53)、取货通道(56)、投币器(55)、货物选择按钮(57)、(58)等。在底座(1)的左右两侧对称安装供货通道(53)，在底座(1)的台面上设有货物选择按钮(57)、(58)，并在对应于供货通道口设有红外探头(60)、(61)，在底座(1)前部正中设置取货通道，并在一侧设置投币器(55)。底架(3)固定在底座(1)上，在底架(3)内的齿轮(6)上竖向固定转轴(7)，转轴(7)上端与旋转架(8)固定连接。电机(4)固定在底架(3)上，通过其输出轴上的齿轮(5)与齿轮(6)的啮合使转轴(7)旋转，从而带动旋转架(8)做360度旋转。且固定在底架(3)上的电位器(41)通过齿轮(42)、(43)组成的齿轮传动机构控制转轴(7)及旋转架(8)转动的角度；在旋转架(8)上固定有电机(44)，其输出轴上的齿轮(45)与固定在旋转架(8)上的大齿轮(46)啮合，进行一级齿轮减速。在大齿轮(46)上焊接有一偏心轴与连杆(10)铰接，连杆(10)另一端与连杆(9)铰接形成一活动铰链，而连杆(9)的另一端则与安装在旋转架(8)上的下转轴(51)焊接，从而构成以大齿轮(46)为曲柄，连杆(9)为摇杆，旋转架(8)为机架的曲柄摇杆机构，控制同样焊接在下转轴(51)上的左右摆动架(14)的摆动。而固定在旋转架(8)上电位器(13)通过电位器齿轮(12)与嵌在下转轴(51)上的扇形齿轮(11)啮合，控制下转轴(51)及左右摆动架(14)的摆动角度；在旋转架(8)上还固定有电机(48)，其输出轴上的齿轮(47)与安装在旋转架(8)上大齿轮(50)啮合，进行一级齿轮减速。在大齿轮(50)上焊接有一偏心轴与连杆(49)铰接，连杆(49)的另一端与上下摆动架(22)通过铰链(21)铰接，上下摆动架(22)的一端与安装在左右摆动架(14)上的上转轴(52)焊接，构成以大齿轮(50)为曲柄，上下摆动架(22)为摇杆，左右摆动架(14)和旋转架(8)为机架的曲柄摇杆机构，与上转轴(52)连接，控制上下摆动架(22)的摆动。并在左右摆动架(14)上固定有电位器(18)，通过齿轮(19)与嵌在上转轴(52)上的扇形齿轮(20)啮合，从而控制上转轴(52)及上下摆动架(22)的转动角度；在与上转轴(52)连接的固定板上固定有电机(16)，其输出轴上的齿轮(15)与安装在上转轴(52)上的大齿轮(17)啮合，进行一级齿轮减速。在大齿轮(17)上焊接有一偏心轴与连杆(23)铰接，连杆(23)另一端与连杆(24)铰接，连杆(24)又与上下摆动架(22)铰接，构成以大齿轮(17)为曲柄，上转轴(52)和上下摆动架(22)为机架，连杆(24)为摇杆的曲柄摇杆机构，控制与连杆(24)刚性连接手臂骨架(26)的摆动。并在手臂骨架(26)上固定有电位器(63)，通过齿轮(25)与固定在上下摆动架(22)上的扇形齿轮(62)啮合，从而控制手臂骨架(26)的转动角度；在手臂骨架(26)上固定电机(27)，其输出轴上的齿轮(28)与安装在手指转轴(33)上的齿轮(31)啮合，进行一级齿轮减速。手臂骨架(32)与手臂骨架(26)刚性连接，手指转轴(33)则通过轴承安装在手臂骨架(32)上。电机(27)工作后，带动手指转轴(33)转动，从而带动与手指转轴(33)刚性连接的手指骨架(34)绕轴心转动。电位器(29)固定在手臂骨架(26)上，并通过齿轮(29)与齿轮(31)构成的齿轮传动机构控制手指转轴(33)及手指骨架(34)的转动角度；电机(35)固定在手指骨架(34)上，其输出轴上的圆锥齿轮(36)与圆锥齿轮(37)啮合，两圆锥齿轮轴心线相交成90度角。弹性杆(71)由连杆(66)、套(67)和(68)、轴(69)、压簧(70)组合而成，其中套(67)与套(68)滑动配合，压簧(70)安装在套(68)内底部，且套(68)底部开有通孔，轴(69)则穿过该通孔设在压簧(70)内，并与套(67)螺纹连接，而连杆(66)对称设置并与套(68)外壁固定连接。弹性杆(71)一端通过连杆(66)与圆锥齿轮(37)上焊接的偏心轴铰接，另一端通过轴(69)与主动手指(65)铰接。手指骨架(38)一端与手指骨架(34)固定连接，另一端与主动手指(65)、从动手指(40)上固定的齿轮(64)、(39)铰接，构成以圆锥齿轮(37)为曲柄，手指骨架(34)、(38)为机架，主动手指(65)为摇杆的曲柄摇杆机构，控制主动手指(65)的张合，并通过参数相同的两圆柱齿轮(64)和(39)的啮合，带动从动手指(40)与主动手指(65)作同步、对称摆动，进行抓、放的过程，而弹性杆(71)的升缩可使手指在一定范围内抓起大小不同的物体。

电机驱动回路(图12)中，当中央处理器输出的电压与A点电压(当时的基准电压)通过运算比较器A1比较后，输出一个经比较后的电压值，此电压再通过运算放大器A2放大后送到B点。若中央处理器输出的电压比基准电压低，则B点输出高电平，此高电平使三极管T1、T2、T3导通，电机正转(或反转)，同时，B点的高电平使三极管T4、T5截止。同理，若中央处理器输出的电压比基准电压高，则B点输出低电平，此低电平使三极管T4、T5导通，电机反转(或正转)，同时，B点的低电平使三极管T1、T2、T3截止。电机的转动可带动身体旋转和左右摆动，手臂、手肘上下摆动，手腕转动，以及手指张合等运动。

货物检测回路(图13)中，当红外接收管D1接收到定时器555振荡，反射型红外发射管D₀发射由货物反射回来的信号时，此信号通过耦合电容C1耦合到运算放大器A1的正端，与负端的基准值比较后输出，再由耦合电容C2耦合到二级运算放大器A2进行运算放大，得到交流信号，此信号经耦合电容E2耦合，由二极管D2、D3整流，电容E3滤波后，送到运算放大器A3的同相输入端，与反向输入端输出的比较电压比较后输出到V1(或V2)，此时输出端V1(或V2)为高电平，发光管LED发光。反之，无货物可售时，V1(或V2)输出低电平，发光管LED不发光。

锁币驱动回路(图14)中，当中央处理器输出的信号通过耦合电容E1耦合后，经过由二极管D3、D4、滤波电容E2组成的倍压电路，再经过由三极管T1、T2组成的复合管，驱动继电器，V3输出高电平，此时锁币；反之，当V3输出低电平时，则可投币。

投币锁币检测回路(图15)中，由二极管D1、D2、D3组成与门电路，当V1、V2、V3任一点至低时，三极管T1的基极至低，投币继电器J线包断开，此时锁币。只有当V1、V2、V3同时至高时，三极管T1基极至高，三极管T1导通，投币继电器J吸合，此时可成功投币。即当无货可售时，不能投币，或有货可售但锁币时，也不能投币。

Claims

1、一种自动售货机，包括底座(1)、外壳(54)、设在外壳(54)中的由基架和传动装置构成的机械部分、设在控制箱(2)中的电路部分、设在底座(1)上的供货通道(53)、取货通道(56)、投币器(55)、货物选择按钮(57、58)，其特征在于电路部分包括中央处理器、分别与中央处理器连接的电机驱动回路、电位检测回路、方位检测回路、判断有无货物可售的货物检测回路、确保投币有效的投币锁币检测回路及锁币驱动回路；而机械部分还包括与基架连接的机械手，机械手包括手臂骨架(26、32)、手指骨架(34、38)和手指(40、65)，基架则包括底架(3)、旋转架(8)、左右摆动架(14)、上下摆动架(22)，电机(4)设置在底架(3)上，通过齿轮传动机构(5、6)与设在旋转架(8)下方的转轴(7)连接，以控制旋转架(8)转动；电机(44)设置在旋转架(8)上，通过齿轮传动机构(45、46)和连杆(10)与连杆(9)连接，并通过以齿轮(46)为曲柄、连杆(9)为摇杆、旋转架(8)为机架的曲柄摇杆机构与设置在旋转架(8)上的下转轴(51)连接，以控制固定在下转轴(51)上的左右摆动架(14)的摆动；电机(48)亦设置在旋转架(8)上，通过齿轮传动机构(47、50)和连杆(49)与上下摆动架(22)连接，并通过以齿轮(50)为曲柄、上下摆动架(22)为摇杆、左右摆动架(14)和旋转架(8)为机架的曲柄摇杆机构与设置在左右摆动架(14)上的上转轴(52)连接，以控制固定在上转轴(52)上的上下摆动架(22)的摆动；电机(16)设置在与上转轴(52)连接的固定板上，通过齿轮传动机构(15、17)与上转轴(52)连接，并通过以齿轮(17)为曲柄，上转轴(52)和上下摆动架(22)为机架、连杆(24)为摇杆的曲柄摇杆机构与手臂骨架(26)连接，以控制手臂骨架(26、32)的摆动；电机(27)设置在手臂骨架(26)上，通过齿轮传动机构(28、31)与设置在手臂骨架(32)上的手指转轴(33)连接，以控制与手指转轴(33)刚性连接的手指骨架(34)的转动；电机(35)设置在手指骨架(34)上，通过两圆锥齿轮(36、37)组成的传动机构和弹性杆(71)与主动手指(65)连接，手指骨架(38)一端与手指骨架(34)刚性连接，另一端与主动手指(65)和从动手指(40)上固定的两相互啮合的齿轮(64、39)铰接，电机(35)通过以齿轮(37)为曲柄、手指骨架(34、38)为机架、主动手指(65)为摇杆、弹性杆(71)为连杆的曲柄摇杆机构与主动手指(65)连接，以控制手指(65、40)的张合。

2、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的底架(3)上固定有电位器(41)，并通过齿轮传动机构(42、43)与转轴(7)连接，从而控制转轴(7)及旋转架(8)的转动角度。

3、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的旋转架(8)上固定有电位器(13)，并通过齿轮传动机构(12、11)与下转轴(51)连接，从而控制下转轴(51)及左右摆动架(14)的转动角度。

4、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的左右摆动架(14)上固定有电位器(18)，并通过齿轮传动机构(19、20)与上转轴(52)连接，从而控制上转轴(52)及上下摆动架(22)的转动角度。

5、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的手臂骨架(26)上固定有电位器(63)，并通过齿轮传动机构(25、62)与手臂骨架(26)连接，从而控制手臂骨架(26)的转动角度。

6、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的手臂骨架(26)上还固定有电位器(29)，并通过齿轮传动机构(30、31)与手指转轴(33)连接，从而控制手指转轴(33)及手指骨架(34)的转动角度。

7、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的弹性杆(71)包括连杆(66)、套(67、68)、轴(69)、压簧(70)，其中套(67)与套(68)之间滑动配合，并在套(68)内设置压簧(70)，轴(69)则设置在压簧(70)中，并与套(67)螺纹连接，连杆(66)与套(68)外壁固定连接。

8、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的手指骨架(34)上的两圆锥齿轮(36、37)轴心线相交成90度角。

9、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的电机驱动回路包括信号比较电路、信号放大电路、驱动电路、反馈电路。

10、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的货物检测回路包括一级运放电路、二级运放电路、整流电路、滤波电路、比较输出电路。

11、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的投币锁币检测回路包括三极管、与门电路、驱动电路。

12、根据权利要求1所述的自动售货机，其特征在于所述的锁币驱动回路包括电容耦合电路、倍压电路、驱动电路。