硬币分拣计数机设计说明书最终版
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沈阳工学院毕业设计说明书题目:硬币分选机的设计专业:机械设计制造及其自动化学号:姓名:指导教师:机械与运载学院摘要硬币自动分选清点机是一种集自动分选、清点和包装于一体的小型机械。
本设计式为了使硬币的处理更加便捷,解决现今社会硬币逐步增大的流通量,以及硬币的处理不便的问题。
经对市场产品的调查研究发现,现今已有的硬币分选机构基本都不具备包装功能。
在此次的设计中,针对这个缺陷,设计出了以一个螺旋料槽扭动式电磁振动给料机、一个直线料槽往复式电磁振动给料机、三个纵封包装机、一个推杆机构和三个机械手,以及电子计数器结合而成的硬币自动分选清点机构。
硬币自动分选清点机利用电磁振动给料机的振动以对硬币进行定向、排列与分选。
螺旋料槽扭动式电磁振动给料机在本设计中承担的主要是硬币的定向与排列,直线料槽往复式电磁振动给料机主要运用于硬币的分选,纵封包装机、机械手与推杆机构组成了一个可纵封与横封的包装机构,电子计数器则用于硬币的清点。
根据对电磁振动给料机、纵封包装机以及机械手电磁铁的选用和吸力参数设计,对机械手夹紧力参数的设计和对推杆机构的参数设计及强度校核,符合所设计机械的工作要求,通过这些局部设计计算,证明了硬币自动分选清点机的设计理论是可行的。
以它的实用性,将比其他的硬币分选机构有更高的效率。
关键词:硬币清点,自动分选,机械手,电磁振动给料机ABSTRACTAutomatic coin counting and sorting machine is a small machine having functions with automatically sorting, counting and packaging. The design wants to make the coin processing convenient, and solves the increasing circulation of coins in present-day society and the inconvenient coin processing. Through a research to the products with the coin sorting machines, we found the existing coin sorting machines almost have no the function of package nowadays. In the design, with the shortcoming, a coin counting and sorting machine is designed with a twisting spiral electromagnetic vibratory feeder, an electromagnetic reciprocating linear vibration feeder, three vertical sealing packing machines, a putter machine and three robots grouping together. The coin counting and sorting machine use the electromagnetic vibratory feeder to direct, arrange and sort for coins. The a twisting spiral electromagnetic vibratory feeder is used to direct and arrange, the electromagnetic reciprocating linear vibration feeder is used to sort coins, a machine which group with the vertical sealing packing machine, the robot and the putter machine can finish the vertical seal and horizontal seal, and the digital counter is used to count coins. The parameter design including the selection of electromagnet and electromagnetic suction of the electromagnetic vibratory feeder, the vertical sealing packing machine and the robot, the clamping force of the industrial robot and the putter machine and the strength check satisfy the job requirement. Through these designs and calculating, it is confirmed that the design theory of the automatic coin counting and sorting machine is right. With its practicality, the machine will have a higher practicality than others.Key Words: Coin counting,Automatic sorting,Robot,Electromagnetic vibratory feeder目录摘要 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- I ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------------------II 第一章绪论---------------------------------------------------------------------------------------------- 1 第二章硬币分选清点机构的方案设计 -------------------------------------------------------------- 4 2.1 总体方案的确定 (4)2.2 几种机构方案的比较及最终方案的确定 ................................... 错误!未定义书签。
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。
毕业论文设计说明书论文题目:硬币清分机姓名:牟健指导老师:***成都工业学院机械设计总说明 (2)General description of mechanical design (3)第一章绪论 (4)§1.1硬币清分机的课题背景……………………………………………………………….错误!未定义书签。
§1.2国内外硬币清分机的发展现状 (4)§1.2.1国外硬币清分机发展现状 (4)§1.2.2国内硬币清分机发展现状 (5)第二章设计灵感 (6)第三章原理及结构分析 (7)§3.1硬币分类机的设计原理 (7)§3.2齿轮的设计 (7)§3.3结构分析 (8)§3.4其它构件的设计 (9)第四章设计创新点 (10)第五章前景分析 (11)参考文献 (12)附图 (13)机械设计总说明机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术原理等),进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。
它包含两个部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等;二是创造设计出新机器、新产品,以满足新的生产或生活的需要。
通过学习一系列的基础知识,我们对机械创新设计有了一定的了解,所以尝试去设计出自己的机械创新设计作品。
该设计作品为手摇式硬币分类机,其中主要运用齿轮的传动来实现硬币的分类。
本文主要分为三个部分对硬币分类机进行介绍。
第一部分为作品的设计灵感;第二部分为作品的结构介绍;第三部分为作品的前景分析。
关键词:硬币清分机简单实用General description of mechanical designMechanical innovative design refers to give full play to the creativity of the designer, using the related science and technology achievements of human existing (including theory, method, principle of Technology), innovation idea, designed with novelty, creativity and practicality of the institutions or machinery products (device) a kind of practical activity. It contains two parts: one is the improvement of the existing mechanical products or in the life of the technical performance, reliability, economy, applicability; the two is to create the design of new machines, new products, to meet the needs of new production or life.Through learning the basics of a series, we have a certain understanding of mechanical innovation design, so try to design a mechanical creative design works of our own. This design works for hand coin sorting machine, which mainly uses the classification of gear transmission to realize coin. This paper is divided into three parts on the coin sorting machine are introduced. The first part of the design inspiration for works; second part of the structure of the works; the third part is the analysis of the prospects for the work.Keywords: coin counting machine第一章绪论§1.1硬币清分机的课题背景银行等一些特殊部门要对大量的硬币进行高效的处理,如计数、分类、包装等以使其再流通,无人售票车、投币电话等需要对硬币进行实时识别,自动售货机除了识别之外,还要提供找零功能等。
硬币清分机毕业设计硬币清分机毕业设计硬币清分机是一种能够自动识别和分拣硬币的设备,广泛应用于银行、商场、超市等场所。
本文将探讨硬币清分机的设计原理、功能特点以及未来的发展前景。
一、设计原理硬币清分机的设计原理基于光电传感技术和图像识别算法。
当硬币通过清分机时,光电传感器会感知硬币的直径、厚度和材质,并将这些信息传送给图像识别系统。
图像识别系统会根据预先设定的参数,对硬币进行识别和分类。
清分机还可以通过计数器功能,对硬币的数量进行统计。
二、功能特点1. 高效快速:硬币清分机具有高速识别和分拣能力,能够在短时间内处理大量硬币。
这大大提高了工作效率,减少了人力成本。
2. 精准准确:清分机采用先进的图像识别算法,能够准确判断硬币的面额和真伪。
这对于防止假币流通和减少人为错误非常重要。
3. 多功能操作:清分机不仅可以对硬币进行分类和计数,还可以自动打包硬币、统计硬币的面额比例等。
这些功能的实现,使得清分机在商业运营中具有更广泛的应用价值。
4. 人性化设计:清分机的操作界面简洁明了,易于操作和维护。
同时,清分机还具备自动故障检测和报警功能,能够及时发现并解决问题。
三、发展前景随着现金支付的逐渐减少,电子支付的普及,硬币的使用量在逐渐减少。
然而,硬币在一些特定场合仍然具有重要的作用,如公交车、自动售货机等。
因此,硬币清分机在未来仍然有一定的市场需求。
随着科技的不断进步,硬币清分机也在不断发展。
未来的硬币清分机将更加智能化,能够实现更多的功能。
例如,清分机可以与人脸识别技术结合,实现硬币的个人化管理。
同时,清分机还可以通过云计算和大数据分析,为商家提供更详细的数据报告和经营建议。
此外,硬币清分机还有望在国际市场上得到更广泛的应用。
随着全球经济一体化的推进,国际贸易的增加,不同国家之间的硬币混合使用成为一个常见问题。
硬币清分机可以通过识别和分类不同国家的硬币,为国际商业交易提供便利。
总之,硬币清分机作为一种自动化设备,具有高效快速、精准准确、多功能操作和人性化设计等特点。
机械创新设计大赛参赛作品设计说明书作品名称:设计者:指导教师:参赛单位:1/ 17硬币分类清点装置设计说明书设计者:指导老师:摘要:本设计围绕服务社会的主题,针对目前公交公司、商超等对大量硬币进行分类、清点的实际需求,开展了一种可对目前流通的所有不同种类的硬币实施快速分类与清点的机械装置的设计工作。
制造出的装置原型在实际运行中,有效的将混杂在一起的硬币进行了分类收集与清点。
本设计结构精巧,使用方便,有望得到广泛应用,服务社会。
关键词:硬币分离清点;离心筒;转盘;滑道作品内容简介通过对第七届全国大学生的主题为“服务社会——高效、便利、个性化”、内容为“钱币的分类、清点、整理机械装置”详细分析,以及结合日常生活和市场调研,我们发现目前城市公交公司、超市和银行关于硬币的分类主要依赖于人工,人力成本高且效率低下,为此我们设计了一种硬币分类清点装置。
本装置主要由分离、筛选、清点和收集四个功能模块组成,主体为金属框架结构,长50cm,宽30cm,高50cm,适用于新旧1元、新旧0.5元、新旧0.1元等现有流通硬币。
本设计源于社会实际需要,在银行、公交以及超市等硬币流通现状调研的基础上,开发设计符合实际、高效可靠的硬币分类清点装置,市场适应性强。
1 设计背景及意义在日常生活中,由人工对钱币进行清点是一件非常繁琐的工作,效率低,速度慢,造成了人力资源的巨大浪费。
硬币伴随着人们的衣食住行,在社会中大量流通,超市,公交公司,银行等地方是硬币大量集中的地点,每天都会有数以万计的硬币。
这些硬币如果由人工清点,将会造成巨大的人力资源浪费,因此用机械来代替人工进行清点将是以后发展的趋势。
近年来,伴随科技在各个领域的突破,计算机和机械设备的结合并应用于日常生活中,为人们的生活提供了极大的便利。
硬币是人们生活中不可或2/ 17。
硬币分拣装置设计说明书机电工程学院学院:机械电子工程专业:设计者:硬币分拣装置设计一、设计背景及作品简介随着社会不断向前发展,科学技术日新月异,取得了人类前所未有的成就,人们的生活水平不断提高,生活节奏也不断加快。
在人们的观念中,对生活质量的要求也越来越高。
人们的普遍心理愿望就是在社会生活日益加快的节奏中,能够减少自己的工作量,拥有更多的休闲娱乐时间。
但是仍有许多工作不得不用人力从事着繁重的工作,如:银行部门为了大量硬币的整理和计数、公交公司的硬币整理计数等。
我们根据市场的需求自主设计了硬币分拣装置。
它可以大大减轻人们的劳动量,提高效率。
此作品可以快速较为准确的分离我们市面上常用的一元、五角、一毛的硬币,并且可以拓展加上电子计数器即可实现硬币的计数功能。
二、硬币分拣机的设计方案与创新构思硬币分拣装置主要借鉴慧鱼模型中的各种部件的拼合创新结构组装而成的,然后根据我们实现硬币分离目的而具体设计各个结构部件,在改进的机构中,也有一些独特的创新之处,例如,该硬币分拣装置最突出的创新之处:首先电动机经过减速器带动硬币分离盘,它是利用离心力让硬币一个一个从盘中甩出,然后在传送带加速后,硬币在轨道中行进,利用硬币直径大小的不同,从而分离开不同面值的硬币。
再基于STC89C52单片机与红外传感器的辅助计数系统,完善了硬币分拣装置的功能。
这些的创新都是源于结合第七届全国大学生机械创新设计大赛主题与内容,以慧鱼模型中分拣轨道的基本结构为基础,并增加有分离盘和加速传送带,让硬币有充足的动力和速度在轨道上滑动,这可以加快硬币分离的速度,提到分离效率。
精确设计的轨道宽度,可以使较大直径的硬币从其通过,较小直径的硬币落入下一轨道,从而依次分离硬币,这也提高了硬币分离的准确性,装置工作流程如图1所示。
大量不同规格的硬币分离甩盘传送带加速计数及打包一元硬币1分离滑道计数及打包五角硬币2分离滑道计数及打包一角硬币图1 装置工作流程图a. 分离甩盘装置:它是利用电动机带动一个大齿轮盘,在甩盘壁上开有仅能同时甩出一枚硬币的槽口,用来实现使硬币一个接着一个的被甩出来。
便携式硬币智能分拣计数包装机的设计沈海鸣,华洋(重庆文理学院,重庆402160)摘要:设计了一种便携式自动分拣计数包装国内硬币的装置,该装置以AT89C51为控制中心,实现了硬币的智能分拣、计数与包装。
该结构主要包含硬币分拣单元、硬币计数单元和硬币包装单元3个部分,硬币分拣单元根据硬币尺寸的大小进行分拣;硬币计数单元利用红外传感器实现硬币的计数;硬币包装单元多个机构协作完成包装。
该设计能有效、便捷地解决当前银行、公交公司、商场等部门清点硬币花费大量人工与时间成本的难题,且体积小、重量轻、便于携带,具有良好的实际应用价值与市场推广前景。
关键词:便携式;智能;分拣;计数;单片机中图分类号:TH693.5文献标志码:B文章编号:1002-2333(2018)02-0045-03 Design of Portable Coin Intelligent Sorting and Counting MachineSHEN Haiming,HUA Yang(Chongqing University of Arts and Sciences,Chongqing402160,China)Abstract:This paper designs a kind of portable automatic sorting and counting device for packaging domestic coins. The device takes AT89C51as the control center to realize the intelligent sorting,counting and packaging of coins.The structure mainly comprises three parts of a coin sorting unit,a coin counting unit and a coin wrapping unit.The coin sorting unit performs sorting according to the size of the coin.The coin counting unit uses the infrared sensor to count coins.Multiple mechanisms of the coin wrapping unit cooperate to complete the wrapping.The design can effectively and conveniently solve the problems of large amount of labor and time cost of counting coins by banks,bus companies, shopping malls and other departments.The utility model has the advantages of small size,light weight and portability, and has good practical application value and marketing prospect.Keywords:portable;smart;sorting;counting;microcontroller0引言硬币作为一种主要的流通货币,是一个国家金融系统中不可缺少的重要组成部分,其较纸币而言,具有规格统一,不易磨损的优点。
一、生活日记 (1)二、方案设计 (1)总设计图 (1)方案比较 (3)工作原理 (3)三、方案评价及确定方案 (4)方案评价 (4)最终选定的方案图 (5)四、尺寸确定 (5)曲柄滑块机构尺寸确定 (6)五、功能及使用说明 (7)六、必要的分析 (7)电机参数计算 (7)曲柄滑块机构运动分析 (8)参考文献 (9)1 一、生活日记- 在现在的城市公共基础建设中,很多的设施都有用到自动投币,比如无人售票公交车,自动贩卖机等。
由于这些基础设施建立较早,所以在投币开始并不能将硬币和纸币分开,这就势必造成了后续工作的麻烦。
工作人员分拣量大,效率慢。
再这样的前提下,我们设计了一款针对于公交公司分拣硬币的装置,解放了人力劳动,提高了分拣效率,同时,我们的装置简单,造价低。
适合单人操作,效率高。
二、方案设计总设计图方案比较方案一方案二工作原理利用现在市场上流通的一角、五角、一元的硬币,利用其直径的不同进行选择分拣。
三、方案评价及确定方案方案评价整个机构简单,需要的驱动力较小,造价简单。
而且工作效率高,工作可靠性高。
机构造价低,经济实用。
上述的两套方案中,不同的地方在投币槽的部分,方案中的主要机构为曲柄滑块机构。
由于装置的机构简单,可以实现运动准确的运行。
但方案一没有考虑到硬币下落的具体情况,方案一的硬币只能一个一个下落,效率不高,且对皮带利用率不高,所以在方案二中,我们将投币槽改成图示方案。
硬币下落的变成一排,一排硬币直接下落平铺在皮带上。
合理利用了皮带,同时也提高了工作效率。
所以,最终选定方案二。
在方案设计初期,有设想在硬币进入筛选槽之前,为了控制硬币的流速,在硬币流入筛选槽的地方加一个凸轮控制流速,但是经过我们考虑,因为凸轮是做间歇运动的机构,而且,由于分拣一个硬币的周期难以确定,所以难以确定凸轮的间歇时间,所以就舍弃了这个方案。
通过改变斜槽和储币槽的形状来对硬币的流速加以控制,从而实现分拣硬币所需的功能。
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。
2015年省本科大学生机械创新设计大赛作品硬币分拣计数机工业大学设计者:马赫正帅梁婧柯宁宁指导教师:晓丹,王晓磊目录一.设计目的 (2)二.设计方案 (2)2.1机械系统设计 (2)2.2 控制系统设计 (4)三.设计计算 (6)3.1 进料机构中带传动的计算 (6)3.2 检验计数机构中带传动的计算 (7)3.3 联轴器的计算与选择 (8)3.4 进料机构中轴承的计算 (8)四.成本核算 (9)五.功能特点 (9)六.主要创新点 (10)七.整体实物展示 (10)八.参考文献 (11)硬币分拣计数打包机设计说明书一.设计目的随着我国的经济,技术的高速发展,货币流通越来越快速,硬币的使用也越来越频繁。
每天都有大量的硬币在市场中流通,但大量硬币的清分工作却是摆在我们面前的难题。
特别是公交系统和银行工作人员需要对很多硬币进行清点计数,处理一大堆硬币是非常困难的的,因为硬币杂乱无章需要很多工作人员经过长时间清点才能完成,费时费力,效率还低,长时间接触对眼睛不好。
当今国外硬币清分装置,或者设计原理简单清理分类效果差,要么制造复杂、价格昂贵、缺少实用价值。
传统的硬币分拣装置旋转式单一单次币种计数分类,有卡币现象,效率低。
针对上述问题,设计一台高效、准确的钱币整理、分类、计数于一体的机器是很有必要的。
操作过程只需工作人员将其倒入漏斗即可实现自动整理出1角、5角、1元的一摞摞硬币,并计算显示出金额,为包装做准备。
该样机的研制为银行工作人员整理、计数带了巨大方便,降低了工作人员的工作强度,且操作简单、成本低。
二.设计方案2.1机械系统设计本作品硬币分拣计数机所采用的技术方案是:由进料机构、分拣机构、检测计数机构、收集机构组成。
进料机构包括,固定在外箱体上的进币料斗,固定在箱体上的电机、电机通过联轴器与传送带相连。
硬币通过进币料斗倒至传送带上,通过调节传送带的速度和出币口处的高度来实现单层硬币进入下一机构。
1.电机2.联轴器3.传送带4.进币料斗图1 进料机构分拣机构包括,安装在箱体的只允许一种硬币留在上面的筛板,末端有成排的限单个硬币孔板轨道,沿硬币滑走方向上的限宽挡板,筛板有曲柄连杆杆机构,由电机带动。
硬币通过进料机构进入分拣机构后落到箱体的一元硬币分离筛中,分离筛随箱体在滑到上往复运动,一元硬币以外的其他硬币都通过分离筛的筛孔掉落到下层导板上,然后滑到下一层分离筛中继续筛分。
通过层层筛分实现硬币的分拣。
5.电机6.曲柄7.连杆8.分离筛隔板9.分离筛图2 分拣机构检测计数机构包括,检测计数光电传感器安装在分拣机构沿货币单个划走的轨道上。
硬币通过分拣机构后落在传送硬币的传送带上,当硬币通过安装在传送带一侧的光电传感器时被检测到并将信号送给单片机,并将数量显示在液晶屏上,从而实现计数功能。
10.电机11.联轴器12.带轮13.传送带14.传感器图3 检测计数机构收集机构包括安装在机架上的下币管道,装硬币的圆管,下盖管,推管气缸,推盖气缸,压盖气缸等组成。
硬币通过计数机构后经下币管道落入装硬币的圆管,当装满圆管后推管气缸动作把当前的圆管送至压盖气缸下方并把下一个圆管送至下币管道正下方,继续收集硬币,同时推盖气缸把盖子送至压盖气缸下方,压盖气缸动作把盖子扣在装满硬币的圆管上最终实现硬币的打包。
错误!无效。
15.压盖气缸16.下盖管17.推盖气缸18.下币管19.下料管20.推管气缸图4收集箱机构2.2 控制系统设计1)总体控制方案框图采用单片机作为控制器,通过驱动控制直流电机转速,将硬币分类传送到传动带,四个传感器进行计数并判断,液晶屏显示硬币种类及个数,当传感器检测够50个硬币的时候,气缸动作实现硬币的包装及送出。
单片机1元传感器0.5元传感器老0.1元传感器新0.1元传感器0.5元继电器老0.1元继电器新0.1元继电器1元继电器1元电磁阀0.5元电磁阀老0.1元电磁阀新0.1元电磁阀液晶屏传送带电机分离箱电机图5总体方案控制框图2)电路接线路图图6电路接线3)程序流程图错误!无效。
图7程序流程图三.设计计算3.1 进料机构中带传动的计算1)确定设计功率初选传递的额定功率P=8W,依表查得工作情况系数K A=1,所以设计功率P C=K A*P=8W2)确定带轮基准直径d d1和d d2(1)选择小带轮直径d d1结合实际要求查表得小带轮的直径d d1=20mm(2)验算带速νν=π*d d1*n1/(60*100)带入公式计算得ν=31mm/s,由于该带用于传送硬币,要求速度较慢,所以带轮的转速ν较低。
(3)计算从动轮基准直径d d2带的传动比i=1,所以从动轮的基准直径 d d2=i*d d1=20mm 3) 确定中心距a 和带的基准长度L d(1)初定中心距a 0根据设计要求得带的中心距a 0=300mm 。
带的基准长度Lc=()02d2d10a 4d1d2d d 2a 2d d )(π-+++计算得Lc=320mm ,查表选取带的基准长度L d =315mm 。
(2)确定中心距a根据带的基准长度和主从动轮的基准直径确定带的中心距a=295mm 。
4)计算包角α1︒︒︒≥-=12060*ad -d 180d1d01α 经计算得︒=1801α。
符合要求。
5) 确定带的根数依据经验选用一根带完全符合要求。
6)确定初拉力F 020)15.2(z *500νναq K P F C +-= 式中Pc=8W ,ν=0.031m/s,1=αK ,q=0.06,Z=1 所以F 0=251N3.2 检验计数机构中带传动的计算1) 确定设计功率初选传递的额定功率P=36W ,依表查得工作情况系数K A =1,所以设计功率 P C=K A *P=36W 2)确定带轮基准直径d d1和d d2 (1) 选择小带轮直径d d1结合实际要求查表得小带轮的直径d d1=34mm(2)验算带速νν=π*d d1*n 1/(60*100) 带入公式计算得ν=15.3mm/s 。
(3)计算从动轮基准直径d d2带的传动比i=1,所以从动轮的基准直径 d d2=i*d d1=34mm 3) 确定中心距a 和带的基准长度L d (1)初定中心距a 0根据设计要求得带的中心距a 0=730mm 。
带的基准长度Lc=()02d2d10a 4d1d2d d 2a 2d d )(π-+++计算得Lc=764mm ,查表选取带的基准长度L d =800mm 。
(2)确定中心距a根据带的基准长度和主从动轮的基准直径确定带的中心距a=766mm 。
4)计算包角α1︒︒︒≥-=12060*ad -d 180d1d01α 经计算得︒=1801α。
符合要求。
5) 确定带的根数依据经验选用一根带完全符合要求。
3.3 联轴器的计算与选择联轴器是根据载荷情况、计算转矩、轴直径和工作转速来选择的。
由公式: P=FV NG nF 250==N F F n 251.0250=⨯=⨯=μs m P n V h /057.01000460860100060=⨯=⨯=算得P=25⨯0.=1.4W联轴器转矩T 的计算,由公式: n pT 9550=算得: M N n p T ⋅=⨯⨯==-015.0860104.1955095503计算转矩CA T 的计算,由公式:CA T =T K A ⨯算得:CA T =M N T K A ⋅⨯=⨯=⨯-210255.2015.05.1Ka —工况系数。
3.4 进料机构中轴承的计算1)确定轴承的承载能力在该机构中选用的轴承型号是6800zz ,其承载能力参数是N C N C 84017000==, 2)计算当量动载荷轴承只承受径向载荷,R=251N ,5.1f =d所以当量动载荷 N R P 5.3762515.1*f d =⨯==3)校核轴承寿命ε)(n 60106h10Pc f L t = 式中 3,5.376,1700,95.0,30n =====εP C f t ,代入公式得 h L 43848h 10=h 15000h 43848h 10h 10='≥=L L ,所以6800zz 轴承适用。
四.成本核算该作品在制作过程中的花费项目主要有基本原料购置费,其中包括角铝,绝缘板等材料的购置;零件加工费,包括某些必要零件的外包加工;装置外购件费用,包括电机、轴承、导轨、等零部件的购买;电器元件购置费,包括单片机,电机驱动,传感器等电器元件的购买;专利申请费,包括在申请专利时所花费的所有项目;工具购置费,包括钻头,焊锡,砂轮片,热缩管,螺丝螺母等消耗品的购置。
具体的明细如表1所示。
表1 设计成本核算五.功能特点该机器一次性精准筛选多种币种,提供一种能够高效率快速清分各种面值硬币的硬币分拣计数机。
在分离硬币的过程中不需要停机便进行对已经筛分好的硬币的清理和包装,保证了机械连续运行,提高了筛分的效率。
操作过程只需工作人员将其倒入漏斗即可实现自动整理出1角、5角、1元的一摞摞硬币,并计算显示出金额。
采用光电传感器技术更加准确,结构设计合理不易出现卡币的现象,保证筛分机运转顺畅、高效。
本产品所需空间小,搬运方便,且操作简单、成本低,适用于银行、公交公司等需要处理大量硬币的场所!该样机的研制为银行,公交公司工作人员整理、计数带来了巨大方便,大大降低了工作人员的工作强度。
本作品保证分离快速、精准、省时省力、分离过程中不用停机,减少了工作人员工作,同时实现好的计数和经济方面的可行性。
六.主要创新点硬币分拣计数机的实现依赖于机械结构和传感器的应用属于机电一体化畴。
本项目应用了单片机计数、传感器技术和机械设计、机械原理等知识,是对机械和电子控制知识综合灵活运用的体现。
创新点:(1)巧妙地采用所学机构实现不同面值、同一面额不同大小硬币的高效分离;(2)采用单片机技术实现对钱币的整理、计数和显示功能;(3)减少了工作人员的劳动强度,实现了硬币分离、整理、计数的自动化过程。
七.整体实物展示图8整体实物展示本作品已申请专利,专利图如下;图9专利图八.参考文献[1] 巩云鹏,田万禄,伟华,黄秋波.2008.机械设计课程设计. :科学[2] 志礼,马星国,黄秋波,闫玉涛.2008.机械设计.:科学[3] 机械设计手册编委会.机械设计手册[M] .:机械工业,2005[4] 王伯平.2008.互换性与测量技术基础(第三版).:机械工业[5] 鸿文.2011.材料力学(第五版).:高等教育[6] 朱辉等.2007.画法几何与机械制图(第六版).:科学技术出版[7] 志义.机电传动控制[M].:机械工业,2008.10[8]伟社.机械原理教程[M].:西北工业大学,2001.8[9]晏密英.单片机应用系统设计精讲[M] .中国铁道,2001.3[10] 贾伯年.传感器技术[M].:东南大学,2000.8。