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机械原理课程设计说明书-硬币分拣机设计一、设计目的本课程设计的目的是设计一个硬币分拣机，能够将不同面额的硬币自动分拣分类，并通过显示屏显示结果。
通过这个设计，可以提高硬币分拣的效率，减少人工操作的工作量。
二、设计原理硬币分拣机的设计原理主要包括以下几个方面：1. 硬币接收系统：设计一个接收硬币的装置，可以将硬币引导到分拣系统中。
可以使用一个漏斗状的装置将硬币引导到下方的传送带上。
2. 传送带系统：设计一个传送带系统，将硬币从接收系统传送到分拣区。
传送带需要具备稳定的速度和可靠的传送能力。
3. 传感器系统：在传送带上设置多个传感器，可以通过检测硬币的直径和厚度来确定硬币的面额。
通过传感器的信号，可以确定硬币的面额并进行相应的分拣。
4. 分拣系统：设计一个分拣系统，能够根据传感器的信号将硬币分拣到相应的槽中。
可以采用机械臂或者气动装置进行分拣。
5. 控制系统：设计一个控制系统，通过编程控制传送带的速度和传感器的工作时间，实现硬币的自动分拣。
控制系统还需要将硬币的分拣结果显示在显示屏上。
三、设计步骤1. 设计硬币接收系统：确定硬币入口的位置和形状，设计合适的漏斗装置将硬币引导到传送带上。
2. 设计传送带系统：确定传送带的长度、速度和传送带的材质。
通过传送带将硬币从接收系统传送到分拣区。
3. 设计传感器系统：根据硬币的直径和厚度设计传感器的位置和数量。
通过传感器的信号，判断硬币的面额。
4. 设计分拣系统：根据传感器的信号，设计分拣装置将硬币分拣到相应的槽中。
可以采用机械臂或者气动装置进行分拣。
5. 设计控制系统：编程控制传送带的速度和传感器的工作时间，实现硬币的自动分拣。
控制系统需要将硬币的分拣结果显示在显示屏上。
四、设计参数1. 传送带速度：根据硬币的通过速度和传感器的工作时间来确定传送带的速度，使得硬币能够稳定地通过传感器。
2. 传感器数量和位置：根据硬币的直径和厚度来确定传感器的数量和位置，确保能够准确地判断硬币的面额。
作者简介：刘嘉/男/1988年生/山西祁县人/硕士/讲师/研究方向为机械设计及理论新型硬币分类整理装置的设计刘嘉太原工业学院机械工程系，山西太原，030008摘 要：本文对新型硬币分类整理装置的设计过程进行了说明，通过分析该装置的方案设计、结构组成以及部件设计过程，确定了装置结构的合理性及可行性。
通过该装置的使用，可实现将大量混合在一起的硬币进行分类、整理，可在一定程度上提高相关硬币回收流通行业的工作效率。
关键词：硬币分类整理装置；方案；结构组成；设计硬币是日常生活中经常要用到的货币，相对于纸币来说体积小、重量大，所以，大量硬币混合在一起时并不容易进行分离、清点和包装。
现有设备往往仅能实现分类、清点、包装等上述功能之一，且设备体积庞大、成本高昂。
针对上述问题，本文设计了一种新型硬币分类整理装置。
装置可以实现将大量混合在一起的硬币进行分类、整理，计数、并以五十个为一组进行打包，方便人们的携带、储存、运输，解决了人工分包硬币费时费力、效率低的问题。
１ 设计方案根据硬币直径的不同，实现不同硬币的分拣，利用转盘上卡槽大小的不同将不同种类的硬币一一分开，然后进入滑道，利用滑道上面漏口大小的不同，使不同种类的硬币通过不同的漏口进入硬币包装清单装置，利用卷布旋转机构将固定数目的硬币包在起来。
为了将硬币一一分开，采用了旋转转盘的设计，旋转盘采用一体化设计，底面增加滚球，减小摩擦和噪声。
２ 结构组成装置一共分为4个模块： 投放模块、分离模块、清点及整理模块、包装模块。
2.1投放模块投放模块主要由方形漏斗和传送带组成。
使用者可以通过方形漏斗投放大量硬币，在漏斗下方有一条传送带，放入的大量硬币，通过电机带动传送带，传送硬币进入分离模块。
2.2分离模块分离模块主要由转盘和分币轨道组成。
首先，由电机带动转盘转动，转盘上有13个硬币卡槽，每个卡槽刚好卡住一个硬币，在转盘的右上方有一个缺口，通过挡板，将硬币一个一个从缺口卡出去，使其进入分离轨道。
![硬币分拣装置的毕业设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/a1fe08d2bcd126fff6050b64.png)
摘要硬币分拣装置是一种自动分拣各类币种硬币的装置，该装置利用三种直径的分拣孔进行分拣，该装置主要包含动力驱动单元，硬币分离单元，硬币处理单元，硬币输送单元和硬币计数单元。
在所述硬币输送单元端分别对应着各种的硬币储币单元。
该装置每分钟能处理 150 枚硬币，是人工处理能力的 50 倍，能有效、便捷地解决当前银行、公交汽车公司、商场等部门清点硬币花费大量人工时间及成本的难题。
适用于大量硬币需要分拣的场合，该装置性能价格比高，满足经济性要求。
关键词：硬币分拣目录摘要 (Ⅰ)第1 章绪论 (1)硬币分拣装置的发展 (1)硬币的发展 (1)硬币分拣技术的发展与分类 (1) (2)中国硬币体系………………………………………2 中国硬币材料 (3)国内外硬币清分机发展现状 (3)国内硬币清分机发展现状 (3)国内硬币清分机发展现状 (3) (4)硬币分拣装置的特点 (4)第2 章硬币分拣装置的总体方案 (5)硬币分离方案 (5)硬币计数方案 (8)第3 章传动部分设计 (10)电动机选型 (10)V带传动设计 (11)第4 章分拣盘的设计 (16)第5 章传动轴结构设计 (18)轴的设计 (18)轴的结构设计 (18)第6 章扰臂装置的设计 (20)第7 章硬币导槽的结构设计 (21)第8 章硬币分拣装置的机架设计 (22)第9 章储币筒的结构设计 (23)结论 (26)参考文献 (27)第 1 章绪论硬币及其分拣技术的产生和发展硬币的发展中国是最早使用货币的国家之一，使用货币的历史长达五千多年之久。
中国古代在形成和发展的过程中，先后经历六次重大的演变。
在近代，随着外国技术的进入和发展，出现了使用机器制造金属硬币的技术，利用金银等来制造硬币也得到了迅速的发展，尤其是银币更是得到了广泛的使用和认可。
后来，由于金银的价格日趋昂贵，渐渐出现了利用纯镍和铜镍合金来制造硬币的方法，以作为银子的替代物。
如今，世界各国用于制造硬币的金属材料越来越广泛，除了传统的金和金合金、银和银合金、镍和镍合金、铜和铜合金、铝和铝合金之外，也出现了镍铁复合材料、铜铁复合材料、钢芯镀镍材料、钢芯镀铜材料、锌芯镀铜材料等，这些材料统称为包复材料。
基于STM32的自动硬币分拣机设计为解决硬币分类整理困难这一问题，设计了一种性能优越、结构简单的自动硬币分拣机构，为了提高分拣效率采用双通道方式进行分拣，且两通道可同时进行分拣，并采取孔筛方式对硬币进行分类；基于STM32设计了控制系统，利用LabVIEW设计了上位机软件，实现计算机以及硬币计数、LCD液晶显示等功能，实验结果表明，所设计的硬币分拣机构合理，可适应各行业清点整理零钞的需求，为自动硬币分拣机构的设计开发提供参考。
标签：STM32控制系统；硬币分拣；串口通信0 引言硬币作为一种流通货币因其数量的巨大而导致分拣的麻烦。
传统硬币分拣方式主要是人工分拣，这种方法效率低且耗时，雇佣成本较高。
随着社会的发展，智能装备的快速发展也为硬币分拣设备开发与制造带来了新的发展机遇。
如何高效率、低成本、高精度分拣硬币，为硬币分拣机带来新的发展机遇。
硬币分拣机从利用硬币的直径及厚度等非机械式分拣，逐步发展为机械类的硬币分拣机、离心硬币分离机、电磁振动硬币分离机等。
国外硬币分拣机在分拣效率、分拣精度以及智能化程度方面具有较大优势，而国内硬币分拣机的研究起步较晚，产品方面存在着分拣速度慢、分类不彻底，工作噪音大，不够环保等问题。
本文针对上述问题，设计了一种基于STM32控制系统的自动硬币分拣机，离心分离与传统孔洞分离结合，由离心产生靠近外缘的硬币运动，来落入大小不一的孔中，在孔道内部装有相关的传感器，再通过单片机植入的公式程序，从而自动计算出硬币进入收纳盒的个数，通过顶部的LCD显示屏显示出各硬币收纳盒中的硬币个数和总价。
该机构满足硬币分拣效率高、分类彻底等要求，并且克服了噪音大、不环保等问题，解放了劳动力。
1 自动硬币分拣机总体设计如图1，为了更高效的利用机器内部空间并加快硬币分拣效率，将机器设计成双通道分拣硬币，即两个完全相同的硬币分拣通道同时工作。
每个分拣通道都可以分为七个部分，分别为：硬币投入口、防堵塞装置、待分拣管道、拨盘、分筛轨道、计数装置和收纳装置。
机械课程设计 硬币分拣机一、课程目标知识目标：1. 让学生理解硬币分拣机的基本工作原理，掌握其结构组成及功能。
2. 使学生了解并掌握齿轮、杠杆和滑轮等机械传动知识在硬币分拣机中的应用。
3. 引导学生运用数学知识，对硬币分拣机的相关参数进行计算和优化。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行简单机械设计的能力，完成硬币分拣机的结构设计。
2. 提高学生动手实践能力，能够根据设计图组装和调试硬币分拣机。
3. 培养学生运用科学方法分析问题、解决问题的能力，针对硬币分拣机的不足提出改进措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队合作意识，学会在团队中沟通、协作，共同完成设计任务。
3. 引导学生认识到科学技术在生活中的应用，增强学以致用的意识，提高社会责任感。
课程性质：本课程为机械设计实践课程，结合理论知识和动手实践，培养学生解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有一定的动手能力和探究精神。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手实践，鼓励创新和团队协作，提高学生综合运用知识解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 硬币分拣机的基本原理与结构- 理解硬币分拣机的分类原理- 学习硬币分拣机的结构组成及其功能2. 机械传动知识的应用- 齿轮、杠杆和滑轮等传动原理在硬币分拣机中的应用- 相关机械传动公式的计算与应用3. 硬币分拣机的设计与制作- 运用CAD软件进行硬币分拣机结构设计- 学习并掌握组装和调试硬币分拣机的方法4. 硬币分拣机的优化与改进- 分析现有硬币分拣机的优缺点- 提出并实施硬币分拣机的优化方案教学大纲安排：第一周：硬币分拣机的基本原理与结构学习第二周：机械传动知识在硬币分拣机中的应用第三周：硬币分拣机的设计与CAD绘图实践第四周：硬币分拣机的组装、调试与优化教材章节关联：《机械设计基础》第三章：机械传动设计《CAD软件应用》第五章：机械结构设计实例《工程实践》第七章：机械装置的组装与调试教学内容注重科学性和系统性，结合课本内容，确保学生能够掌握硬币分拣机的设计与制作全过程，提高解决实际问题的能力。
硬币分拣计数控制系统设计一、引言硬币分拣计数控制系统在现代货币流通领域具有重要的应用价值。
本文将探讨硬币分拣计数控制系统的设计，旨在实现高效、准确、自动化的硬币分拣计数过程。
二、系统概述硬币分拣计数控制系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括硬币接收装置、传感器、机械臂、分拣装置等，用于实现硬币的自动收集、分拣与计数。
软件部分包括图像处理算法、控制逻辑和用户界面等，用于实现硬币的图像识别、计数控制和用户操作。
三、系统设计方案1. 硬件设计方案硬币接收装置通过传送带将硬币送至传感器处，传感器对每个硬币进行检测和辨识，判断硬币的面额和有效性。
机械臂根据传感器的反馈信号，将硬币分拣至相应的储存器中。
分拣装置可根据需要进行升级和扩展，以适应不同硬币类型和大小。
2. 软件设计方案图像处理算法采用计算机视觉技术，对硬币进行图像分析和特征提取，以实现硬币的自动识别。
控制逻辑部分负责接收传感器和图像处理算法的数据，并根据分拣规则控制机械臂的动作，完成硬币的准确分拣和计数。
用户界面设计友好直观，提供硬币总数、各面额硬币数量和统计信息等功能，便于用户监控和管理硬币分拣计数过程。
四、系统设计流程1. 硬币接收与传感器检测硬币通过传送带输送至传感器处，传感器通过光电原理或其他传感技术对硬币进行检测和辨识，判断硬币的面额和有效性。
2. 图像处理与硬币识别传感器将硬币的图像传输至计算机，图像处理算法对硬币进行图像分析和特征提取，识别出硬币的面额和其他相关信息。
3. 分拣装置控制根据传感器和图像处理算法的数据，控制逻辑判断硬币应分拣至哪个储存器，控制机械臂按照规定动作将硬币准确分拣至相应的储存器中。
4. 计数控制与统计控制逻辑部分对硬币的数量进行计数，实时更新硬币总数和各面额硬币的数量。
用户界面显示硬币信息和统计数据，并提供相应的操作功能，如开始、暂停和结束等。
五、系统优化与改进方向1. 提高硬币识别准确性针对不同硬币的特征进行算法优化，提高硬币识别的准确性和鲁棒性。
苏州职业大学2 确定方案硬币清分机主要设计是从硬币的分拣，计数、包装等几个方面进行考虑。
分离步骤：具体的分拣步骤是这样的，首先混币通过传输装置，定时定量的（定时定量的目的在于防止一次送进过多的硬币而导致分离盘负担过大，引起堵塞和分离不流畅）传输一部分混币到图中所示的分离盘，起先我们分离的是币值为1角的硬币，所以第一个传感器挡币块与导轨的距离设计的要比1角的硬币略大，比其它币值的硬币直径都要小，以此为标准再经过实验产生的分离效果，我们确定一个合适的直径，这样一来，1角的硬币和其它币值的硬币就区分了出来。
其工作原理如下：启动电动机，电动机带动分离盘，使得分离盘转动，则分离盘中的硬币作离心运动，硬币被拨到导轨中（导轨上端对应6个传感器挡币块,挡币块与导轨的距离大小循序从上到下依次变大），然后根据硬币的尺寸由小到大的循序对挡币块与导轨之间的距离进行调整，从而对不同直径的硬币进行分离。
其装置简图如图1所示图13 传动设计§3-1 电动机的选型考虑到设计的硬币清分机机适用对象为零售业、银行和个体商户户,故电动机电压应选用220V.再考虑到所受的载荷不大,所需动力不是很大,选用小功率的电动机.综合各方面因素,选用YL系列电动机.YL系列电动机是新型高效节能产品,具有体积小、容量大,起动及运转性能优越等特点,符合国际标准IEC的有关规定,并实现同一机座号单、三相异步电动机等级相同,提高了单、三相电动机的互换性和通用性,被广泛应用于冷冻机、泵、风机、,小型机床以及农副业和家用电器等方面.电动机的主要参数：型号:YL801-4电压:220V功率:0.55KW同步转速:1500r/min频率:50HZ效率:68%功率因数:0.92外形尺寸:295⨯165⨯200电动机的安装方式：选择IBM3型§ 3-2 V 带传动的设计① 电动机V 带轮的设计 ② 主轴V 带轮的设计一 、V 带轮的设计要求设计V 带轮时应满足的要求有：质量小；结构工艺性好，无过大的铸造内应力，质量分布均匀，转速高时要经过动平衡，轮槽工作面要经过精细加工（表面粗糙度一般应为3.2）以减带的磨损，各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。
机械原理课程设计设计题目：硬币分拣机学院：机械工程学院专业班级：车辆13级卓越班学生姓名：指导老师：日期：2015年5月30日目录一、设计题目 (3)1、设计背景 (3)2、原始数据及设计要求 (3)二、机械系统运动方案的拟定分析与比较 (4)1、方案一分析 (4)2、方案二分析 (5)3、方案三分析 (7)4、各方案的比较及选定 (9)三、收集包装装置的分析 (10)四、设计所用方法及其原理的简要说明 (11)1、设计所用方法 (11)2、机器工作原理 (11)五、设计小结 (12)一、设计题目1、设计背景在目前国内的小面值货币流通的领域，硬币分拣大多为人工分拣操作，生产效率低下，浪费劳动成本。
为此，本次课程设计题目为硬币分拣机设计，本设计属于应用于现代化的创新性设计。
该设备主要用于多种硬币的分选，该设备实现了自动化操作，达到高效、可靠、减轻劳动成本以及减少浪费劳动力的目的。
3、原始数据及设计要求(1)我国目前流通硬币种类及其基本信息种类材质直径（mm）厚度(mm)质量(g)边角形状一角铝镁合金22.5 2.40 2.20 平边圆形不锈钢18.0 1.85 3.20 平边圆形五角钢芯镀铜20.5 1.41 3.80 间断丝齿圆形一元钢芯镀镍25 1.85 6.05 平边圆形（2）由以上表格，本组成员利用硬币的直径大小、硬币的厚度大小以及外部形状，通过传送带组改变硬币角度姿态，进行硬币的平铺和筛选，来达到本次设计的目的要求。
二、机械系统运动方案的拟定分析与比较1、方案一分析俯视图送料口传送皮带D>d11角直径 d15角直径d2凹凸机构V机架斜滑导轨轨在上图方案一里面，本组成员在盛装硬币装置上为了防止堵塞而管道上壁设计了凹凸机构，来限制通过硬币的数量，以达到防堵塞的目的，同时也可以使硬币平铺在传送带上，为后面硬币筛选分类做好前提条件。
优点：结构简单，拼接简易，制造成本低。
缺点：工作效率低下、硬币的平铺功能未能完全实现，且易造成堵塞从而对硬币筛选分类造成影响，不能完成本设计的最终目的。
下载后可在附件框中得到全套Word文档、CAD及三维格式图纸附件2-3：毕业设计（论文）任务书兹发给10机械工程及自动化专业5班学生姚植鸿毕业设计（论文）任务书，内容如下：1.毕业设计（论文）题目：硬币分拣器设计2.应完成的项目(论文提纲)：应用机电理论设计一种硬币分拣器，实现对市面上流通的1角、5角、1元的硬币的自动分拣。
硬币分拣器具有分拣速度快、成本低的特点。
（1）完成硬币分拣器系统功能需求分析与总体设计；（2）设计相关机构；（3）绘制相关图纸（三维零件图和装配图）；（4）完成器件选型与系统开发；（5）完成毕业设计论文。
3.参考资料以及说明：（1）张绪鹏，药品自动分拣系统的模块化设计，山东轻工业学院学位论文，2012年（2）赵彬，基于机器视觉的工业机器人分拣技术研究，沈阳工业大学学位论文，2013年（3）马琳，拆零药品自动分拣系统规划设计方法的研究，山东轻工业学院学位论文，2012年（4）秦峰华，卷烟自动分拣机的性能优化与实现，山东大学学位论文，2007年（5）李怡萱，药粒自动分拣系统关键技术研究，长春理工大学学位论文，2012年（6）（7）4.本毕业设计（论文）任务书于2013年12月23日发出，应于2014年5月16日前完成，然后提交毕业设计（论文）答辩委员会进行答辩。
专业教研组（系）负责人审核2013年12月23日指导教师（导师组负责人）签发2013年12月23日附件4-2：工作计划********大学届本科毕业生毕业设计（论文）工作计划机械工程学院主管院长签名：时间：2013-12-10序号计划项目预计完成时间备注1选题审题：教师提出题目（或校外合作单位出题），教研室组织选题审题，确定题目、指导教师（组）及指导学生人数，报二级学院主管院长批准，送教务处备案。
2013年12月9日前附件4-3：《********大学本科生毕业设计（论文）题目汇总表》2毕业设计动员：各学院进行毕业设计（论文）动员，向学生下达《********大学毕业设计（论文）任务书》，指导教师向学生具体布置毕业设计（论文）工作，明确毕业设计目的及要求，指定必要的参考文献及资料，毕业设计工作开始进行。
