摘要：通过将传统自动售货机的存货机构改成具有一定倾角的光滑斜坡，货物利用自身重力在斜坡方向的分力下滑至送货机构的储物槽。送货机构是由两套平面四杆机构串联而成，从动杆设计成在极限位置近似停歇，方便消费者在出槽口取货。
　　关键词：自动售货机；“Y”门；串联；平面连杆机构；近似停歇
　　引言
　　目前，市场上的售货机普遍应用于罐装和瓶装类食品的出售，其送货主要通过简单的四杆机构将商品推出，其运动可以“垂直运动”、“水平运动”将商品送到取货口。这种机构的缺点是，推力过大会损坏商品，推力过小，商品又推不出去。同时，现在的售货机忽略了细长包装类食品，如碎碎冰。
　　为此，本文提出了自动售货机新型存货以及送货机构的设计，其不仅适用于罐瓶装类食品，同样适用于细长包装类。
　　1.自动售货机的存货机构
　　1.1.存货机构简图
　　如图1所示，为售货机的存货机构简图，箱体1设计成具有一定的倾角 ，对于单个货物2来说，满足f　　成送货。
　　此存货机构在“Y”门的控制下，每次只能有一个货物滑进储物槽，保证了经济的可行性。
　　1.2.“Y”门的原理
　　“Y”门主要是用来使单次滑进储物槽的货物数量为1，其工作原理为：当“Y”门关闭时，货物通过“Y”门一侧的缝隙，进入其与箱体所形成的的半封闭空间，“Y”门的缝隙长度和宽度分别比食品包装的长度和直径略大一些，每个缝隙只允许一个货物滑进，同时半封闭的空间只能容纳一个货物。当“Y”门开启时，其下方的挡板和上方的缝隙同时沿着箱体内的卡槽运动，直至下方的挡板顶部完全进入卡槽内，此时，货物在重力分力的作用下滑进储物槽，而箱体内余下的货物被上方的挡板挡住。其结构仿真图如图2所示。
　　从图2可以直观地看出，当“Y”门关闭时，始终有一个货物处在半封闭空间，“Y”门开启时，始终只有一个货物滑进储物槽。
　　2. 自动售货机的送货机构
　　2.1.送货机构的分析
　　该送货机构是由两套四杆机构串联而成，主要目的是要求机构在极限位置近似停歇，留有时间余地，供消费者在出槽口取出货物。使用连杆机构实现这种停歇运动，具有传动平稳和加工简便等优点。如图3所示，第一套四杆机构中的曲柄O1A从A2点转到A6点，其摇杆O2B1经历的点的过程B2—B3—B4—B5—B6，由图可看出，第二套四杆机构的位置在曲柄旋转 26角度时，从动杆近似停歇。其中，图上的 被故意放大。
　　由于设计这种机构时，主要依据从动杆近似停歇和曲柄往复摆动时相应的转角 26、 61和 12，进而设计各杆件的长度。此送货机构对从动杆的运动规律并没有严格的要求，在这种情况下，可采用如下的设计方法：
　　2.2.注意事项
　　2.2.1.对于平面四杆机构来说，影响其运动特性的是各个构件的相对长度，在本设计机构中，已令曲柄O1A=1，O2C=1。在对机构的设计过程中可按相同或者不同比例缩小或放大两机构的尺寸。
　　2.2.2.两套四杆机构之间的安装角度，可由实际需要来确定。同时，构件的长度的确定，可利用matlab软件进行机构的优化。首先，确定设计变量，其次建立目标函数，目标函数的建立，一般考虑到运动的平稳性及从动杆行程的合理性。再次，规定约束条件，进而优化设计数学模型。
　　3. 结束语
　　本文通过对自动售货机的存货及送货机构进行设计，创新性地将箱体设计成倾斜形式，并提出了“Y”门，使其对货物的取出进行单一控制，保证了经济的合理性，同时，通过对平面六杆送货机构的分析，将从动杆设计成在极限位置近似停歇，克服了传统售货机送货机构的弊端。而且，本文确定了平面六杆机构的设计算法，使设计的可信度大大提高。
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　　作者简介：李阳，男，（1991—），安徽宿州人，在读本科生，中国矿业大学（北京）机电学院，机械工程及自动化专业。