下载文档原格式
14 届毕业设计硬币分拣器学生姓名学号所属学院机械电气化工程学院专业班级指导老师日期绪论1.1硬币清分机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。
而且在目前在世界范围内，硬币以其成本低，流通次数多、耐磨损、易回收等无可替代的优势将占领小面额货币市场是大势所趋。
市场需要一种成熟可靠的硬币自动处理机具。
鉴于此需要，我们研制用于处理上述问题的机具。
硬币清分机是金融行业设备中的用于清点硬币的技术产品，它的主要功能是硬币的计数和硬币币种的清分。
目前主要适用于超市、公交、自动售货行业，零售业等行业。
硬币清分机外型简单大方，设备原理清晰。
操作简单易懂，价格适中，在超市，零售等行业颇受欢迎。
硬币清分机的最大优点在于它不仅可以清点硬币的数目，更能将各币种清分开来，并且面对不同的国家的硬币不需要调整软件，只需要调整机器的硬件设备就可以满足不同的国家的硬币清点需求。
因此不仅占据了很大的市场份额，而且对于生产成本也有所降低。
1.2国内外硬币清分机发展现状1.2.1国外硬币清分发展现状硬币清分机至今已有30年的历史，发展到今天，硬币清分机已具有可靠的传动系统和先进的计数清分功能，其智能化的设计为解决硬币清点的困难提供了完美的选择。
国外著名厂家有日本的荣光瑞典的SCANCOIN AB。
由于国外硬币清分机发展比较早，其技术也较为成熟。
硬币清分机的传动系统技术具有低噪声、传动平稳、、性能可靠等优点；计数功能采用光敏传感器，有功能齐全，操作更简便等优点；采用数字显示屏，进行可视化设计，全面显示硬币的数量等信息。
1.2.2国内硬币清分机发展现状1、硬币清分机在我国的市场前景：随着我国国民经济持续稳定地增长，2008年北京申奥成功和WTO的加入。
从本世纪开始，我国进入了全面建设小康社会的新阶段，创造美好生活环境是金融行业发展的巨大推动力。
摘要本文研究了硬币自动清分设备的技术方案与技术方法。
通过对国内外先进硬币清分设备原理的分析，并结合国内用户的使用环境及使用要求，开发基于单片机计数技术，并设计相应的控制电路。
可根据硬币材质的差别实现可靠的清分。
本文通过对硬币清分的方法及其工作流程的分析研究，设计了机电一体化硬币自动清分设备的系统构成方案，主要包括：执行机构方案、适应不同币种的精密调整机械手、自动夹持和传动系统方案、动作的总体控制方案。
在此基础上，本文讨论了清分机各主要部件的设计问题，给出单片机控制的工作流程。
为进一步研制具有硬币的自动计数、清分、功能的多功能清分机打下了基础。
关键词：单片机，硬币计数，硬币清分技术IABSTRACTThe main topic of this paper is about techno-scheme design of automatic coinwrapping machine and the methods of identifying false coins. According to analyzingmechanism of advanced system at home and aboard, then combining the servicesituation and requirement of domestic users, an integrate design method is offered. Thepaper focused on studying coin identification testing technology based onelectromagnetics, and designing corresponding syntony circuit to found a reliabledynamic technique to distinguish false coins according to the difference of the material.The paper gives scheme of minitype Mechatronics used in automatic coin wrapping,analyses work progress and structure of this system which mainly includes blue print ofimplement organ, precision mechanical hand fit for series coins, scheme of automaticclamp and driving system, integrate control scheme of this machine. Moreover thepaper introduce the parts design of the wrap equipment in detail and make flowchart ofthe system based on single-chip computer control, which establishes base for furtherdesigning multifunctional machine with the functions of the autometic counting,identifying and wrappKEY WORDS: Single chip microcomputer,COINS and distribution echnology,COINS and distribution technology目录II第1章绪论 (5)1.1 引言 (5)1.2问题的提出和研究本课题的意义 (5)1.3国内外现状及发展趋势 (6)1.4本论文主要研究工作 (7)1.4.1论文的主要研究内容 (7)1.4.2论文的内容安排 (7)1.4.3需要解决的技术关键 (8)第2章硬币包装机的总体方案设计 (9)2.1 硬币包装机的性能要求 (9)2.2硬币包装系统的基本工作流程分析 (10)2.3硬币包装系统的总体技术方案 (11)2.3.1初步设计 (11)2.3.2方案选择 (11)第3章硬币清分机传动装置的设计 (12)3.1 设计说明 (12)3.2电动机的选择 (12)3.3V带轮的传动设计 (13)3.3.1V带轮的设计要求 (13)3.3.2V带轮的材料 (13)3.3.1V带轮的结构 (13)3.3.1相关计算 (13)3.3.1V带轮的结构设计 (14)3.4锥齿轮的设计 (15)3.4.1选者齿轮材料 (15)3.4.2计算主要尺寸参数 (16)第4章硬币清分机计数装置设计 (17)4.1 引言 (17)I I I4.2计数装置的设计要求 (18)4.3计数装置的选择 (19)4.3.1光电计数机工作原理 (19)第5章硬币清分机控制系统的设计 (20)5.1 自动控制功能及过程分析 (20)5.2单片机控制系统的应用 (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)I V第1章绪论1.1 引言货币是国家的“名片”，代表着国家的形象。
钱币分离、清点、整理一体机设计方案总结及新型方案的提出钱币分离、清点、整理一体机可解决相应社会问题，符合当今发展趋势。
通过分析现有设计并结合参加机械设计创新大赛经历，提出一种较为新颖且实用性强的方案。
该方案采用振动圆柱收集筒与底部开槽的方式分离，并结合单片机等控制系统实现清点与整理功能。
最后，对该方案做出总结与延伸，并对包装功能提出有关意见。
标签：钱币分离；钱币清点；钱币整理；机电一体化1 背景分析超市、公交站等多场合汇集大量钱币，对钱币清点、整理、包装需大量人力。
而点币员常处被监视状态，且常工作至手指抽筋，过大的精神压力与工作强度使该岗位大量空缺。
第七屆全国大学生机械设计创新大赛便提出对钱币分类、清点、整理机器进行设计的要求。
设计一台一体化多功能钱币处理机不仅符合工业4.0自动化发展趋势，也响应中国制造2025创新驱动的方针。
2 现有设计方案的讨论（1）钱币分离系统。
此处针对1元、5角、新1角的分离。
从分离原理，分几何分离与受力分离；从钱币状态，分横向分离与纵向分离；从分离结果，分“留大弃小”型分离与“留小弃大”型分离。
几何分离中，纵向分离有：①收集板制成瓦楞形，钱币放入后只可竖立，底部开槽振动分离；②钱币逐个竖直在斜轨中滚动，底部开槽或轨道壁开槽分离。
横向分离有：③开口圆分离，有圆柱分层套筒斜坡型与平面分层搅拌型；④钱币逐个横向在斜轨上移动，底部开槽分离。
受力分离中，纵向分离有：⑤钱币逐个竖直在轨道中移动，依重心位置不同，通过轨道壁高变化，使重心高者落下分离。
横向分离有：⑥不同尺寸钱币在特定轨道拐角碰撞受力作用点不同，运动方向不同分离。
几何分离均为分层分拣，重复机构多。
此处可设转换系统，如先分离1元，调节开口大小，再分5角、1角乱币。
①中大于槽的钱币虽无法掉出，但会堵住槽口，需振动解决。
②中需电机驱动轨道，控制钱币移动速度，靠斜坡重力加速，易因速度过大而冲过分离区。
③中无法知何时分离完毕，且平面分离难以取出钱币，而圆筒分离，钱币不易进入槽口，应改成多边形套筒分离。
小型硬币清分机的设计舒瑞斌;李彦兴;宋晓光;崔鑫艾;薛淑萍【摘要】针对大量硬币清分这一需求,设计制作了一种低成本、准确率高的小型硬币清分机.该装置利用硬币直径尺寸不同进行硬币清点和分离,由投币机构、送币机构、分拣机构、计数装置、整理机构五部分构成.投币机构利用曲柄滑块机构在投币口设置卡盘,将硬币定时定量的掉落到送币机构上,送币机构采用两个紧密接触的传送带将硬币进行单层平铺,依次送入分拣机构,硬币在通过分拣机构时通过矩形孔落入各自的分离轨道,沿着轨道通过计数装置并进入整理装置.【期刊名称】《吕梁学院学报》【年(卷),期】2019(009)002【总页数】3页(P41-43)【关键词】硬币;清分;计数;整理【作者】舒瑞斌;李彦兴;宋晓光;崔鑫艾;薛淑萍【作者单位】吕梁学院矿业工程系,山西离石033001;吕梁学院矿业工程系,山西离石033001;吕梁学院矿业工程系,山西离石033001;吕梁学院矿业工程系,山西离石033001;吕梁学院矿业工程系,山西离石033001【正文语种】中文【中图分类】TH160 引言我国辅币硬币化已成为一种新趋势，随着硬币流通量的增加，高效清分硬币迫在眉睫.目前市场上的硬币清分系统呈现出昂贵化、大型化的趋势[1]，不适用于硬币流通量较大的小型公司使用[2].为了解决解决硬币清分装置小型化、价格平民化的问题，我们设计了一种具有小型化、性价比高、自动计数且方便整理的硬币清分机.1 工作原理和总体结构当前的流通货币为第五代人民币，其中硬币有壹元、五角、壹角三种，对硬币进行对比测量后发现有如下特点：壹元硬币较其他币值质量、直径、厚度都最大；壹角硬币较其他币值质量、直径、厚度都最小；五角硬币较其他币值都居中，如表1所示.图1 小型硬币清分机的结构示意图表1 第五代人民币硬币尺寸参数硬币面值硬币直径/mm硬币厚度/mm壹角191.67五角20.51.65壹圆251.85基于此，本文选择硬币的直径大小作为清分准则，设计了一种小型硬币清分机.该装置由五部分构成，分为投币机构、送币机构、分拣机构、计数装置、整理机构，如图1所示，各部分装置由铝型材和亚克力板框架支撑.具体工作原理为：在投币机构的作用下，硬币被定时定量的投放到送币机构，即两条并行工作的普通平带上，平带带动单个的硬币进入具有三层分离轨道的分拣机构中，硬币由于重力势能和摩擦力合力的作用下贴着分离轨道向下滑动，在各自直径的区分下，依次掉入各自的整理机构中，实现硬币的计数和整理.2 机电结构设计2.1 投币机构投币机构的作用为储存硬币以及定时定量地送出硬币.它由步进电动机、飞轮、连杆、滑块和漏斗五部分组成，如图2所示.将储币部分设计成漏斗形，便于硬币从大口倒入，同时使硬币从小口较为集中地落在传送带上.考虑到在一次性放入大量硬币的情况下，如果不加以控制硬币下落的速度和数量，会对传送带造成较大的冲击且易出现卡币现象，从而影响机器的正常运行.因此，在漏斗底部设计了曲柄滑块机构以滑块滑动来控制硬币下落的速度和数量.工作时将硬币倒入储币部分，电机带动曲柄滑块机构滑动既定距离，硬币由储币部分定时定量掉落，到达送币机构.2.2 送币机构送币机构采用两条普通橡胶传送带并行工作，下方传送带顺时针方向旋转，上方传送带逆时针方向旋转，如图3所示.投币机构中的硬币定时定量的落到下方传送带上，硬币依靠摩擦力在传送带的带动下向前移动，在此过程中经常会出现几个硬币叠加在一起的情况，严重影响分币的准确性.为此，在其上方增设一条转速较快的传送带，两个传送带之间的距离应当控制为只允许单个硬币通过，只要选取合适的长度，就可解决硬币在传送带上堆叠的问题，让单个硬币依次进入分离轨道，有效地提高分离精度.考虑到传送带有一定弹性，两个传送带应当紧密安装.图2 投币机构图3 送币机构的结构及其运动2.3 分拣机构分拣机构是由三层分离轨道构成，并根据硬币直径在前两层设置了两个不同尺寸的矩形孔，如图4所示，在硬币向下滑动的过程中，不同直径的硬币便会落入不同层数的轨道中.分离轨道设置一定的倾斜角度，利用重力和摩擦力的共同作用，保证硬币在轨道上滑行时靠着一侧.考虑到壹元硬币与其他两种硬币直径差别较大，所以在第一层轨道将壹元硬币与其他两种币值硬币分离，第一层轨道上留有80 mm×21 mm的矩形孔，当有硬币通过时，壹元硬币由于尺寸较大，会从孔上方滑过，沿该层轨道进入壹元整理机构，而另外两种硬币将通过矩形孔落入第二层轨道.同理，在第二层轨道设置85 mm×19.5 mm的矩形孔.5角硬币直径由于大于矩形孔宽度，将沿着第二层轨道下滑到达五角整理机构，而壹角硬币直径最小，将通过矩形孔落入第三层轨道，并沿轨道滑入壹角整理机构.至此，三种硬币实现分离，并进入了各自的计数和整理机构.2.4 计数装置在硬币落入整理机构前，要对硬币数量进行计数，考虑到硬币下落速度较快，本装置选用敏感度和计数频率高的光纤传感器作为检测单元.为了不影响硬币运动，我们将光纤传感器安装在滑道的侧端，分别为A、B、C三个位置，如图5所示.当硬币陆续通过图示位置时，光纤传感器的接收部分会接收到一个信号，光纤传感器将这个信号转化为一个电脉冲信号在其输出端口输出，输出端口连接单片机对输出的电脉冲信号进行计数和计算，结果通过液晶显示屏显示.图4 分拣机构图5 光纤传感器的安装位置2.5 整理机构整理机构的作用是暂时存储硬币，等待硬币的后续处理.整理机构在一次工作时应尽可能多的储存硬币，但又不能因为重量太大对分离滑道产生过大的作用力，影响硬币清分的运行和精度.考虑到小型化的要求和收取的便捷，整理机构设计为长度100 mm的可拆卸圆筒.3 结论针对硬币流通量较大的场所对大量硬币进行分离、清点整体的需求，本文设计并制作了一种结构简单、低成本、分币准确度高的小型硬币清分机.其工作原理是根据硬币直径不同，利用分离轨道来进行硬币分离，并进行计数和整理.该装置主要创新点如下：投币机构利用曲柄滑块机构控制落入传送带硬币的数量；送币机构采用两条相互平行且反转的传送带避免硬币层叠，使硬币单层进入分拣机构；分拣机构采用三层分离轨道，逐次分离三种面值硬币，并分别将三种面值硬币通过计数装置送入各自的整理机构.该装置在公交公司、电玩城、小超市等场所有较好的应用前景.参考文献：【相关文献】[1]杨云，马利云，苗新敏,等.硬币自动分类计数装置的设计[J].现代制造技术与装备，2016(10).[2]黄敏，朱晓林，沈颖,等.硬币自动分类器的研制[J].机电产品开发与创新，2013(6).。
一种小型清分点钞机的研制何佳兵;康明俊;王小平【摘要】介绍一种小型清分点钞机的研发,其特点是除了具备一般智能防伪点钞机功能外,还具有币种清分、面额清分、朝向面向清分、混合清点及金额累计等功能,适于多种场合使用.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2010(039)007【总页数】2页(P46-47)【关键词】清分点钞机;混合清点;金额累计【作者】何佳兵;康明俊;王小平【作者单位】中山职业技术学院机械系,广东中山,528404;广东百佳百特实业有限公司,广东中山,528421;广东百佳百特实业有限公司,广东中山,528421【正文语种】中文【中图分类】TH693.51 背景目前，银行网点和工商企业进行现金处理的主要设备是智能防伪点钞机，它可实现高速清点、计数及识伪鉴别功能，但不能进行多面值钞票的混点和整理功能。
随着经济的高速发展，金融业务和商贸活动日益频繁，现金流量不断增大，对现金处理设备提出了更高的要求。
如何实现安全、准确、快捷的金融服务？笔者提出了综合智能清点和清分功能的小型清分点钞机解决方案，其特点是具备防伪清点、清分和混点的功能，实现了在柜台即可进行现金的综合处理。
2 功能概述小型清分点钞机是一种全新的点钞机，除了具备一般智能防伪点钞机功能外，还具有币种清分、面额清分、朝向面向清分、混合清点及金额累计等功能，从而大大提高了现金处理速度，适合银行网点柜台、商场等多种场合使用。
现将其主要功能分述如下。
币种的清分：能将混合在一起的一沓不同币种的钞票逐一分类整理出来。
如有一沓含有人民币、美元、欧元等的钞票，可以在操作面板上设定所需币为人民币，清点后所有人民的票面的钞票都落入接钞台上，其它非人民的钞票落入退钞口。
将退钞口中的钞票放入进钞口，重复操作便能清分出所有的币种来。
面额的清分：能将混合在一起的同币种不同面值的钞票按面值逐一分类整理出来。
如有一沓100元、50元、20元、10元、5元混在一起的人民币，假如要从中清分出100元面额时，只要在操作面板上设置面额为100，清点后所有100元面值钞票都落入接钞台上，且显示其张数，其它面额钞票落入退钞口。
