一种罐装售货机及其出罐方法
【专利摘要】本发明公开了一种罐装售货机及其出罐方法，属于自动售货机【技术领域】。本发明的一种罐装售货机及其出罐方法，主要包括储罐仓、出料罐体、由钢板焊接而成的支撑架、步进电机、半齿大齿轮、半齿小齿轮、凸轮、上滑动支块、下滑动支块、销轴、上拉伸弹簧、下拉伸弹簧、上齿条、下齿条、上挡片和下挡片，通过步进电机控制半齿小齿轮和半齿大齿轮的转动方向和转动角度，使上齿条和下齿条获得指定性的顺序往复运动，进而完成接罐和落罐的顺序动作，单罐出料简单，可通过重复单罐供货方式完成多罐供货的过程。本发明结构设计紧凑，出罐准确方便，使用寿命长，成本低，工作效率高。
【专利说明】一种罐装售货机及其出罐方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动售货机的【技术领域】，更具体地说，涉及一种罐装售货机及其出罐方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的现代化，自动售货机以其快捷、方便、卫生而被人们普遍接受，改变了传统的人工售货行业，既能降低售货成本，同时又方便了商家和买家。但是，自动售货机在给人们带来便利的同时，也给使用者造成了一些尴尬，比如常见的罐装饮料自动售货机，在使用者投币并选择好饮料后，会出现饮料罐无法售出等差错，使人望“机”兴叹。
【发明内容】
[0003]1.发明要解决的技术问题
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中自动售货机结构设计不合理且出罐不便的不足，提供了一种罐装售货机及其出罐方法，采用本发明的技术方案，其结构设计紧凑，出罐准确方便，使用寿命长，成本低，工作效率高。
[0005]2.技术方案
[0006]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0007]本发明的一种罐装售货机，包括储罐仓、出料罐体和由钢板焊接而成的支撑架、步进电机、一半有齿一半无齿的半齿大齿轮、一半有齿一半无齿的半齿小齿轮、上滑动支块和下滑动支块，
[0008]所述的步进电机固定安装于支撑架的一侧；所述的步进电机的输出轴穿过支撑架后依次与半齿大齿轮、半齿小齿轮键连接；所述的半齿大齿轮与半齿小齿轮之间设有隔套；所述的半齿大齿轮的有齿部分和半齿小齿轮的有齿部分安装于输出轴上的安装角度相同；
[0009]所述的半齿小齿轮的上方设有与之相配合的上齿条，该上齿条的上方设有固定安装在支撑架上的上导轨；所述的上齿条通过上滑动支块与上述的上导轨滑动连接；所述的上齿条的一端上固连有可穿过支撑架伸入到出料罐体内的上挡片，该出料罐体固定安装于支撑架的一侧，且该出料罐体的上部与设有倾斜通道的储罐仓连接；所述的上齿条处设有限制上齿条后推的上齿条止推机构；
[0010]所述的半齿大齿轮的下方设有与之相配合的下齿条，该下齿条的下方设有固定安装于支撑架上的下导轨；所述的下齿条通过下滑动支块与上述的下导轨滑动连接；所述的下齿条的一端上固连有可穿过支撑架伸入到出料罐体内的下档片，该下档片与上述的上挡片之间的距离等于饮料罐的直径。
[0011]更进一步地，所述的上齿条止推机构包括摆动从动件、扭簧、止退块、销轴和凸轮，所述的摆动从动件通过销轴与支撑架铰连接，该销轴上套设有扭簧，且该扭簧位于摆动从动件与支撑架之间；所述的止退块固定安装在上齿条侧面，且该止退块与摆动从动件的上端始终接触；所述的凸轮与步进电机输出轴键连接，且该凸轮紧挨着半齿小齿轮；所述的凸轮的轮廓线由两段半径不同的半圆弧构成，该凸轮的大半圆弧部分和半齿小齿轮的有齿部分安装于上述输出轴上的安装角度相同。
[0012]更进一步地，所述的上齿条上远离上挡片的一端设有上拉伸弹簧；所述的下齿条上与下档片同侧的一端设有下拉伸弹簧。
[0013]更进一步地，所述的支撑架的底部靠近出料罐体处设有起定位下齿条作用的定位挡块。本发明的一种罐装售货机的出罐方法，其步骤为:
[0014](I)转动步进电机使得半齿小齿轮的有齿部分的中点与上齿条相啮合，半齿大齿轮的无齿部分的中点与下齿条相接触，凸轮的大半圆弧部分的中点与摆动从动件的下端相接触，此时上挡片位于支撑架内部，下档片穿过支撑架伸入出料罐体内挡住第一饮料罐；
[0015](2)控制步进电机顺时针旋转90°，带动上齿条运动，使得上挡片从支撑架向着出料罐体中的第一饮料罐与第二饮料罐之间移动，同时使得摆动从动件的上端随着上齿条运动，在止退块的下表面逆时针滑过，同时使得半齿大齿轮的无齿部分在下齿条上滑过1/4半齿大齿轮的圆周长，下齿条静止不动，下档片保持挡住第一饮料罐的状态；
[0016](3)控制步进电机继续顺时针旋转90°，使得凸轮从大半圆弧部分进入小半圆弧部分，摆动从动件的下端始终与凸轮的轮廓接触，摆动从动件的下端从凸轮的大半圆弧部分进入凸轮的小半圆弧部分，摆动从动件逆时针旋转使得摆动从动件的上端抵在止退块的侧表面上，同时使得半齿小齿轮从有齿部分进入无齿部分，半齿小齿轮的无齿部分在上齿条上滑过1/4半齿小齿轮的圆周长，上齿条静止不动，上挡片保持挡住第二饮料罐的状态，同时使得半齿大齿轮从无齿部分进入有齿部分，半齿大齿轮的有齿部分带动与之相啮合的下齿条运动，进而使得下档片从出料罐体退回到支撑架内，释放第一饮料罐；
[0017](4)控制步进电机逆时针旋转90°，使得摆动从动件的下端始终与凸轮的小半圆弧部分的轮廓接触，摆动从动件的上端抵在止退块的侧表面上，同时使得半齿小齿轮的无齿部分在上齿条上滑过1/4半齿小齿轮的圆周长，上齿条静止不动，上挡片保持挡住第二饮料罐的状态，同时带动与半齿大齿轮的有齿部分相啮合的下齿条运动，使得下档片从支撑架内伸入出料罐体内；
[0018](5)控制步进电机继续逆时针旋转90°，使得凸轮从小半圆弧部分进入大半圆弧部分，摆动从动件的下端始终与凸轮的轮廓接触，摆动从动件的下端从凸轮的小半圆弧部分进入凸轮的大半圆弧部分，摆动从动件顺时针旋转使得摆动从动件的上端从止退块的侧表面运动到止退块的下表面，同时使得半齿小齿轮从无齿部分进入有齿部分，半齿小齿轮的有齿部分带动与之相啮合的上齿条运动，使得摆动从动件的上端随着上齿条的运动在止退块的下表面顺时针滑过，上挡片从出料罐体退回到支撑架内，释放第二饮料罐，同时使得半齿大齿轮的无齿部分在下齿条上滑过1/4半齿大齿轮的圆周长，下齿条静止不动，下档片挡住被上挡片释放的第二饮料罐。
[0019]3.有益效果
[0020]采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:
[0021](I)本发明的一种罐装售货机,其米用一半有齿一半无齿的半齿大齿轮、一半有齿一半无齿的半齿小齿轮和凸轮的轮廓线由两段半径不同的半圆弧构成，为了能实现往复运动；[0022](2)本发明的一种罐装售货机，其半齿大齿轮的有齿部分和半齿小齿轮的有齿部分安装于输出轴上的安装角度相同，半齿小齿轮的有齿部分和凸轮的大半圆弧部分安装于步进电机输出轴上的安装角度相同，同轴安装方便且准确，便于初始位置的调整；
[0023](3)本发明的一种罐装售货机，其上齿条处设有限制上齿条后推的上齿条止推机构，起到对上挡片锁紧的作用，其销轴上套设有扭簧，且该扭簧位于摆动从动件与支撑架之间，可紧压这摆动从动件，确保摆动从动件只转动不移动，同时确保了摆动从动件的上端始终与止退块相接触，摆动从动件的下端始终与凸轮相接触；
[0024](4)本发明的一种罐装售货机，其上齿条上远离上挡片的一端设有上拉伸弹簧，在上拉伸弹簧的作用下能确保上齿条与半齿大齿轮齿啮合时单方向始终接触；
[0025](5)本发明的一种罐装售货机，其下齿条上与下档片同侧的一端设有下拉伸弹簧，支撑架的底部靠近出料罐体处设有起定位下齿条作用的定位挡块，下齿条在下拉伸弹簧的作用下紧靠定位挡块，实现定位；
[0026](6)本发明的一种罐装售货机的出罐方法，其通过步进电机控制半齿小齿轮和半齿大齿轮的转动方向和转动角度，使上齿条和下齿条往复运动，进而实现接罐、落罐的顺序动作，出罐准确方便；
[0027](7)本发明的一种罐装售货机的出罐方法，其可通过重复单罐供货方式完成多罐供货的过程，简单方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明的一种罐装售货机的主视图；
[0029]图2为本发明的一种罐装售货机的侧视图；
[0030]图3为本发明的一种罐装售货机的出罐方法中步骤(2)的结束状态示意图；
[0031]图4为本发明的一种罐装售货机的出罐方法中步骤(3)的结束状态示意图；
[0032]图5为本发明的一种罐装售货机的出罐方法中步骤(4)的结束状态示意图。
[0033]示意图中的标号说明:
[0034]1、步进电机；2、支撑架；3、半齿大齿轮；4、隔套；5、半齿小齿轮；6、凸轮；7、上齿条；8、上滑动支块；9、上导轨；10、止退块；11、摆动从动件；12、下齿条；13、下滑动支块；14、下导轨；15、销轴；16、扭簧；17、上拉伸弹簧；18、上挡片；19、下档片；20、下拉伸弹簧；21、定位挡块；22、出料罐体；23、第一饮料罐；24、第二饮料罐。
【具体实施方式】
[0035]为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
[0036]实施例
[0037]结合图1和图2，本实施例的一种罐装售货机，包括储罐仓、出料罐体22、由钢板焊接而成的支撑架2、步进电机1、半齿大齿轮3、半齿小齿轮5、凸轮6、上滑动支块8和下滑动支块13。为了能实现往复运动，半齿大齿轮3和半齿小齿轮5均为一半带齿、一半无齿的齿轮，其中，
[0038]步进电机I固定安装于支撑架2的一侧；步进电机I的输出轴穿过支撑架2后依次与半齿大齿轮3、半齿小齿轮5键连接；半齿大齿轮3与半齿小齿轮5之间设有隔套4 ;半齿大齿轮3的有齿部分和半齿小齿轮5的有齿部分安装于输出轴上的安装角度相同，同轴安装方便且准确，结构设计紧凑；
[0039]半齿小齿轮5的上方设有与之相配合的上齿条7，该上齿条7的上方设有固定安装在支撑架2上的上导轨9 ;上齿条7通过上滑动支块8与上述的上导轨9滑动连接；上齿条7的一端上固连有可穿过支撑架2伸入到出料罐体22内的上挡片18，该出料罐体22固定安装于支撑架2的一侧，且该出料罐体22的上部与设有倾斜通道的储罐仓连接；该上齿条7上远离上挡片18的一端设有上拉伸弹簧17，在上拉伸弹簧17的作用下能确保上齿条7与半齿大齿轮3齿啮合时单方向始终接触；上齿条7处设有限制上齿条7后推的上齿条止推机构，起到锁紧的作用；该上齿条止推机构包括摆动从动件11、扭簧16、止退块10、销轴15和凸轮6，摆动从动件11通过销轴15与支撑架2铰连接，该销轴15上套设有扭簧16，且该扭簧16位于摆动从动件11与支撑架2之间；止退块10固定安装在上齿条7侧面，且该止退块10与摆动从动件11的上端始终接触；凸轮6与步进电机I的输出轴键连接，且该凸轮6紧挨着半齿小齿轮5 ;凸轮6的轮廓线由两段半径不同的半圆弧构成，为了能实现往复运动，该凸轮6的大半圆弧部分和半齿小齿轮5的有齿部分安装于上述输出轴上的安装角度相同。半齿大齿轮3的下方设有与之相配合的下齿条12，该下齿条12的下方设有固定安装于支撑架2上的下导轨14 ;下齿条12通过下滑动支块13与上述的下导轨14滑动连接，半齿大齿轮3带动下齿条12沿着下导轨14往复移动；下齿条12的一端上固连有可穿过支撑架2伸入到出料罐体22内的下档片19，该下档片19与上述的上挡片18之间的距离等于饮料罐23的直径；该下齿条12上与下档片19同侧的一端设有下拉伸弹簧20，支撑架2的底部靠近出料罐体22处设有起定位下齿条12作用的定位挡块21，下齿条12在下拉伸弹簧20的作用下紧靠定位挡块21，实现定位。
[0040]本实施例的一种罐装售货机的出罐方法，其步骤为:
[0041](I)转动步进电机I使得半齿小齿轮5的有齿部分的中点与上齿条7相啮合，半齿大齿轮3的无齿部分的中点与下齿条12相接触，凸轮6的大半圆弧部分的中点与摆动从动件11的下端相接触，此时上挡片18位于支撑架2内部，下档片19穿过支撑架2伸入出料罐体22内挡住第一饮料罐23 (如图1所示)；
[0042](2)控制步进电机I顺时针旋转90°，带动上齿条7运动，使得上挡片18从支撑架2向着出料罐体22中的第一饮料罐23与第二饮料罐24之间移动，同时使得摆动从动件11的上端随着上齿条7运动，在止退块10的下表面逆时针滑过，同时使得半齿大齿轮3的无齿部分在下齿条12上滑过1/4半齿大齿轮3的圆周长，下齿条12静止不动，下档片19保持挡住第一饮料罐23的状态(如图3所示)；
[0043](3)控制步进电机I继续顺时针旋转90°，使得凸轮6从大半圆弧部分进入小半圆弧部分，摆动从动件11的下端始终与凸轮6的轮廓接触，摆动从动件11的下端从凸轮6的大半圆弧部分进入凸轮6的小半圆弧部分，摆动从动件11逆时针旋转使得摆动从动件11的上端抵在止退块10的侧表面上，同时使得半齿小齿轮5从有齿部分进入无齿部分，半齿小齿轮5的无齿部分在上齿条7上滑过1/4半齿小齿轮5的圆周长，上齿条7静止不动，上挡片18保持挡住第二饮料罐24的状态，同时使得半齿大齿轮3从无齿部分进入有齿部分，半齿大齿轮3的有齿部分带动与之相啮合的下齿条12运动，进而使得下档片19从出料罐体22退回到支撑架2内，释放第一饮料罐23 (如图4所示)；[0044](4)控制步进电机I逆时针旋转90° ,使得摆动从动件11的下端始终与凸轮6的小半圆弧部分的轮廓接触，摆动从动件11的上端抵在止退块10的侧表面上，同时使得半齿小齿轮5的无齿部分在上齿条7上滑过1/4半齿小齿轮5的圆周长，上齿条7静止不动，上挡片18保持挡住第二饮料罐24的状态，同时带动与半齿大齿轮3的有齿部分相啮合的下齿条12运动，使得下档片19从支撑架2内伸入出料罐体22内(如图5所示)；
[0045](5)控制步进电机I继续逆时针旋转90°，使得凸轮6从小半圆弧部分进入大半圆弧部分，摆动从动件11的下端始终与凸轮6的轮廓接触，摆动从动件11的下端从凸轮6的小半圆弧部分进入凸轮6的大半圆弧部分，摆动从动件11顺时针旋转使得摆动从动件11的上端从止退块10的侧表面运动到止退块10的下表面，同时使得半齿小齿轮5从无齿部分进入有齿部分，半齿小齿轮5的有齿部分带动与之相啮合的上齿条7运动，使得摆动从动件11的上端随着上齿条7的运动在止退块10的下表面顺时针滑过，上挡片18从出料罐体22退回到支撑架2内，释放第二饮料罐24，同时使得半齿大齿轮3的无齿部分在下齿条12上滑过1/4半齿大齿轮3的圆周长，下齿条12静止不动，下档片19挡住被上挡片18释放的第二饮料罐24 (如图1所示)。
[0046]本发明的一种罐装售货机的出罐方法，通过步进电机I控制半齿小齿轮5和半齿大齿轮3的转动方向和转动角度，使上齿条7和下齿条12顺序往复运动，进而完成接罐和落罐的顺序动作，单罐出料准确方便，可通过重复单罐供货方式完成多罐供货的过程。
[0047]本发明的一种罐装售货机及出罐方法，结构设计紧凑，出罐准确方便，使用寿命长，成本低，工作效率高。
[0048]以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种罐装售货机,包括储罐仓、出料罐体(22)和由钢板焊接而成的支撑架(2)，其特征在于:还包括步进电机(I)、一半有齿一半无齿的半齿大齿轮(3)、一半有齿一半无齿的半齿小齿轮(5 )、上滑动支块(8 )和下滑动支块(13)， 所述的步进电机(I)固定安装于支撑架(2 )的一侧；所述的步进电机(I)的输出轴穿过支撑架(2)后依次与半齿大齿轮(3)、半齿小齿轮(5)键连接；所述的半齿大齿轮(3)与半齿小齿轮(5)之间设有隔套(4);所述的半齿大齿轮(3)的有齿部分和半齿小齿轮(5)的有齿部分安装于输出轴上的安装角度相同； 所述的半齿小齿轮(5)的上方设有与之相配合的上齿条(7)，该上齿条(7)的上方设有固定安装在支撑架(2)上的上导轨(9);所述的上齿条(7)通过上滑动支块(8)与上述的上导轨(9)滑动连接；所述的上齿条(7)的一端上固连有可穿过支撑架(2)伸入到出料罐体(22)内的上挡片(18)，该出料罐体(22)固定安装于支撑架(2)的一侧，且该出料罐体(22)的上部与设有倾斜通道的储罐仓连接；所述的上齿条(7)处设有限制上齿条(7)后推的上齿条止推机构； 所述的半齿大齿轮(3)的下方设有与之相配合的下齿条(12)，该下齿条(12)的下方设有固定安装于支撑架(2)上的下导轨(14);所述的下齿条(12)通过下滑动支块(13)与上述的下导轨(14)滑动连接；所述的下齿条(12)的一端上固连有可穿过支撑架(2)伸入到出料罐体(22)内的下档片(19)，该下档片(19)与上述的上挡片(18)之间的距离等于饮料罐(23)的直径。
2.根据权利要求1所述的一种罐装售货机，其特征在于:所述的上齿条止推机构包括摆动从动件(11)、扭簧(16)、止退块(10)、销轴(15)和凸轮(6)，所述的摆动从动件(11)通过销轴(15 )与支撑架(2 )铰连接，该销轴(15 )上套设有扭簧(16 )，且该扭簧(16 )位于摆动从动件(11)与支撑架(2)之间；所述的止退块(10)固定安装在上齿条(7)侧面，且该止退块(10)与摆动从动件(11)的上端始终接触；所述的凸轮(6)与步进电机(I)的输出轴键连接，且该凸轮(6)紧挨着半齿小齿轮(5);所述的凸轮(6)的轮廓线由两段半径不同的半圆弧构成，该凸轮(6)的大半圆弧部分和半齿小齿轮(5)的有齿部分安装于上述输出轴上的安装角度相同。
3.根据权利要求2所述的一种罐装售货机，其特征在于:所述的上齿条(7)上远离上挡片(18)的一端设有上拉伸弹簧(17);所述的下齿条(12)上与下档片(19)同侧的一端设有下拉伸弹簧(20)。
4.根据权利要求3所述的一种罐装售货机，其特征在于:所述的支撑架(2)的底部靠近出料罐体(22)处设有起定位下齿条(12)作用的定位挡块(21)。
5.一种罐装售货机的出罐方法，其步骤为: (1)转动步进电机(I)使得半齿小齿轮(5)的有齿部分的中点与上齿条(7)相啮合，半齿大齿轮(3)的无齿部分的中点与下齿条(12)相接触，凸轮(6)的大半圆弧部分的中点与摆动从动件(11)的下端相接触，此时上挡片(18)位于支撑架(2)内部，下档片(19)穿过支撑架(2)伸入出料罐体(22)内挡住第一饮料罐(23)； (2)控制步进电机(I)顺时针旋转90°，带动上齿条(7)运动，使得上挡片(18)从支撑架(2)向着出料罐体(22)中的第一饮料罐(23)与第二饮料罐(24)之间移动，同时使得摆动从动件(11)的上端随着上齿条(7)运动，在止退块(10)的下表面逆时针滑过，同时使得半齿大齿轮(3)的无齿部分在下齿条(12)上滑过1/4半齿大齿轮(3)的圆周长，下齿条(12)静止不动，下档片(19)保持挡住第一饮料罐(23)的状态； (3 )控制步进电机(I)继续顺时针旋转90 °，使得凸轮(6 )从大半圆弧部分进入小半圆弧部分，摆动从动件(11)的下端始终与凸轮(6)的轮廓接触，摆动从动件(11)的下端从凸轮(6)的大半圆弧部分进入凸轮(6)的小半圆弧部分，摆动从动件(11)逆时针旋转使得摆动从动件(11)的上端抵在止退块(10)的侧表面上，同时使得半齿小齿轮(5)从有齿部分进入无齿部分，半齿小齿轮(5)的无齿部分在上齿条(7)上滑过1/4半齿小齿轮(5)的圆周长，上齿条(7)静止不动，上挡片(18)保持挡住第二饮料罐(24)的状态，同时使得半齿大齿轮(3)从无齿部分进入有齿部分，半齿大齿轮(3)的有齿部分带动与之相啮合的下齿条(12)运动，进而使得下档片(19)从出料罐体(22)退回到支撑架(2)内，释放第一饮料罐(23)； (4)控制步进电机(I)逆时针旋转90°,使得摆动从动件(11)的下端始终与凸轮(6)的小半圆弧部分的轮廓接 触，摆动从动件(11)的上端抵在止退块(10)的侧表面上，同时使得半齿小齿轮(5)的无齿部分在上齿条(7)上滑过1/4半齿小齿轮(5)的圆周长，上齿条(7)静止不动，上挡片(18)保持挡住第二饮料罐(24)的状态，同时带动与半齿大齿轮(3)的有齿部分相啮合的下齿条(12)运动，使得下档片(19)从支撑架(2)内伸入出料罐体(22)内； (5)控制步进电机(I)继续逆时针旋转90°，使得凸轮(6)从小半圆弧部分进入大半圆弧部分，摆动从动件(11)的下端始终与凸轮(6)的轮廓接触，摆动从动件(11)的下端从凸轮(6)的小半圆弧部分进入凸轮(6)的大半圆弧部分，摆动从动件(11)顺时针旋转使得摆动从动件(11)的上端从止退块(10)的侧表面运动到止退块(10)的下表面，同时使得半齿小齿轮(5)从无齿部分进入有齿部分,半齿小齿轮(5)的有齿部分带动与之相啮合的上齿条(7 )运动，使得摆动从动件(11)的上端随着上齿条(7 )的运动在止退块(10 )的下表面顺时针滑过，上挡片(18)从出料罐体(22)退回到支撑架(2)内，释放第二饮料罐(24)，同时使得半齿大齿轮(3)的无齿部分在下齿条(12)上滑过1/4半齿大齿轮(3)的圆周长，下齿条(12)静止不动，下档片(19)挡住被上挡片(18)释放的第二饮料罐(24)。
【文档编号】G07F13/10GK103700187SQ201310753298
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】刘天军, 刘青苑, 张杨 申请人:常州工学院