发布时间 : 星期三 文章基于西门子s7-200的自动售货机设计 - 图文更新完毕开始阅读
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3 自动售货机的整体设计
3.1自动售货机控制面板图
自动售货机控制面板图如下，商品展示窗内有六款饮料，每种饮料对应有选择按钮、一个红色指示灯和一个绿色指示灯。展示窗右侧是一个硬币投放口和一个纸币投放口，下方是两个找零按钮和一个退币口。出货口位于整体下方。
康师傅矿泉水1元农夫山泉2元可口可乐3元硬币口指示灯按钮按钮按钮果汁3元佳得乐4元雀巢咖啡5元纸币口按按钮钮按按钮钮退币按钮按钮按钮按钮退币口出货口图3.1自动售货机控制面板图
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3.2电机的选择
自动售货机上有多个电动机，在饮料的输出部分，是由电动机带动弹簧旋转一圈将饮料转出，每种饮料输出都要有一个电动机驱动， 因此，需要选择适当的电动机。但是在自动售货机上使用的电动机一般功率不大，像小罐的饮料自动售货机一般使用额定电压为12~24V，额定功率为3W。但是要使用直流减速电机，这样可以增大扭矩，使饮料的弹出得到保证。 虽然现在一般使用的电动机大部分为交流电机，但在自动售货机上，售货的时间很短，因此需要在很短的时间内启动，也需要在很短的时间内制动，交流电机不能满足这些要求，因此使用直流电动机比较好。
表3.1 电机参数图 减速电机 XINX-37JS 额定电压 DC +12V 额定功率 3W 转速 16R.P.M 减速比 1:10 3.3自动售货机的送出结构
目前，应用于自动售货机上的商品送出机构种类较多，下面是一些较典型的送出结构
（1）旋转式送出机构 此送出机构把饮料放在螺旋导轨上，并在货道底部开设出口槽，由电机带动螺旋导轨转动，当饮料转到开口槽时便出槽下货。这种送出机构应用最为广泛，它要求电机的转矩较大，造价成本较高。
（2）转盘式送出机构 上面是一个很大的喇叭状罐体存储容器，下面是一个周边有若干个圆槽的转盘，通过转盘的转动使罐体落入转盘周边的槽内而被售出。这种送出机构也需要较大的转矩来带动和占用较大的空间，而且会发生卡死现象。
（3）滚筒送出机构 该送出机构由一个阶梯梁和滚筒构成，滚筒内可以装若干瓶饮料，通过步进电机来带动滚筒的转动，利用梁的各阶梯段与滚筒之间不同的开口距离控制商品掉落的顺。这种机构要求电机有较高的转动精度。 （4）弹簧推动式送出机构 这种机构是由螺旋式弹簧和连在弹簧一端的电机构成的，电机转动一圈就带动弹簧转动一圈，同时推出一瓶饮料。
本文所设计的饮料传送装置主要由槽轮、推拉杆、推拉销、直线步进电机和
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前后两边侧板构成 ,其中槽轮上槽弧的半径为饮料的半径 ,货道的宽度为饮料罐的直径.如下送出机构示意图所示。
图3.2送出机构示意图
送出机构主要通过直线步进电机带动推拉杆和推拉销 ,促使槽轮绕着转动中心作往返转动.直线步进电机运作一次 ,使槽轮上下各摆动一次.同时 ,在前后两边的侧板上有导向槽 ,推拉销在导向槽内来回运动 ,导向槽的作用是限定推拉杆的运动方向和槽轮摆动角度。 送出机构的工作过程如图8所示 ,在等待售货的时候 ,槽轮的槽开口朝下 ,利用圆轮的完整部分来阻挡上面的饮料.当有售货信号传过来时 ,直线步进电机开始运转带动推拉杆 ,推拉杆让轮槽做一次上下摆动。在槽轮转动的前一半 ,槽口从向下变换到向上 ,这样就使饮料掉落到轮槽里面；在槽轮转动的后一半 ,槽口又从上转到下面,并且携带着饮料转向出货口 ,同时槽轮的完整圆面又卡住后面的饮料 ,电机停止工作 ,这样就完成一瓶饮料的售出。
3.4钱币识别器
货币识别器有硬币识别器和纸币识别器。货币识别器是自动售货机中的重要部分，几乎所有的操作都是在识别器工作正常的前提下才能发生的。硬币识别器分为三部分，一是投币段，二是进币段，再是退币段。纸币识别器没有退币段。
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3.4.1 硬币识别器
（1）硬币识别原理
主要识别指标：材质、厚度、直径。
材质是用电磁的方式测的，使用空心线圈或磁芯线圈，线圈组数少的只有一组，多的常见的是六组。工作状态下，线圈及其外围电路会以一个特殊的频率振荡（多个线圈的话频率各不相同），当硬币以垂直或平行于线圈平面的方式穿过时（不同产品方式不同），会引起振荡频率的变化。材质不同所引起的频率变化幅度和方向（增加、减少）也不同，对某种硬币的变化特征进行记录后，就成为使用中识别该种硬币的依据。
厚度是没有东西专门测的，实际上这个指标是和材质一起测。因为即使相同材质的硬币，如果厚薄不同，导致的频率变化差异也较大。
直径——老式的识别装置用光电管队列来识别直径，排列组合得当的话，识别精度也不低（可答0.5mm）。新一点的都用偏心或异形线圈来测量，依据是直径小的硬币与线圈的重合部分也少，由此也带来频率变化的不同。 （2）产品型号
本次设计使用现成的硬币识别器
图3.3 硬币识别器
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