微信公众号
手机网站
微信小程序
咨询电话: 4006-010-699(工作日8:30-17:30) 请登录 注册
联系我们
联系人:王秀秀
010 -66083178
www.qxwq.org.cn 
北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:轨式硬币筛选机
学校名称:西安明德理工学院
参赛队伍:冲锋队
参赛学生:王科 胡起凡 曹万铖  
指导老师:田卫军 李郁  

详细说明

硬币是一个国家金融体系中不可缺少的一环,在日常的交易应用中几乎无处不在。它规格统一、易于识别、不易磨损,可以进行长时间的流通。然而随着时代的发展和科学的进步,硬币也日益显露出了一些问题。首先是硬币较之于纸币重量过重,数量较大时难以储存和运输;其次是对大量硬币的处理十分繁重,利用人工清点费时费力,其结果是银行增加了清点费用,直接损害了普通大众的利益。国外硬币处理机有较早研究,但是设备庞大,价格昂贵。国内虽然研制出小型硬币分拣机,但包装功能,面对目前硬币泛滥的情况无可奈何。因此,对自动化硬币分拣器的开发和研究具有了重大意义。 本文首先对国内外的各种硬币处理设备进行了分析调研,通过比较多种分拣原理,最终建立了总体机械系统方案和电控系统方案。通过电机的旋转运动提供动力,利用轨道的约束实现硬币的逐一分离,使用光电开关进行计数并利用旋转机构、机械臂包装机构进行硬币的后期包装。首先,分散思维进行多方向方案的确定,最终确定两个方案,利用方法融合对设计出的两种相似的分拣结构进行优点合并,从而设计出一种新型的分拣机构。其次详细介绍了机械系统设计、主工作原理和电控系统设计。

王科 18791984907 695747674@qq.com

1.研制背景及意义

  很多地方比如银行,超市,公交总部等硬币储存流通量大的地方出现了硬币筛选分拣困难的问题。随着国家出台一系列政策表明一元纸币将慢慢退出历史舞台,这就使得低成本方便简洁的硬币分拣机的研制迫在眉睫。硬币分拣机的目的在于降低劳动成本,节约劳动力。使人们的工作和生活更加的高效,简便。

城市公交公司、商贸和银行对于钱币的分类、清点、整理有较大需求。目前以上场合的钱币分类主要依赖于人工,人力成本高且效率低下。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。

本次毕业、、设计就是针对现今市场上的同类产品进行结构分析,并融合一下长处,并对提出的方案融合优化而出的设计。

 

2.设计方案

感应器控制分离

圆筒中装入太极推转盘加小动力装置,利用硬币的离心力和太极推的高效旋转使硬币甩出圆筒,滑轨以略大于一元硬币直径但不至于掉落的轨道宽度设计。一元硬币通过滑轨滑下,五角和一角的硬币直接掉落到收集槽中,从而实现一元硬币的筛选分离。由于一角硬币和五角硬币最大的区别就在于颜色不同。所以在收集槽下端的槽口出装置色差感应器实现一角硬币和五角硬币的筛选分离。

 机械控制分离

以高效率的太极推为核心,加小动力装置,利用硬币的离心力将硬币甩出去。一元硬币通过轨道宽度略大于一元硬币直径但不至于掉落的滑轨滑下,五角和一角的硬币直接掉落到收集槽中,从而实现一元硬币的筛选分离;收集槽中的硬币滑下,通过风车装置使一角硬币顺着风车预先留好的孔掉下去,孔径略大于一角硬币的直径但小于五角硬币的直径。五角的硬币由于尺寸大会随风车翻转掉落实现一角和五角的筛选分离。

    由于色差感应器成本太高,所以我们选用了风车式的机械筛选装置。

3.理论设计计算

星形盘的尺寸小于圆筒的尺寸,圆筒尺寸160,星形盘尺寸定为156。两边留两个毫米,足够星形盘转动。

风车叶片上的圆孔我们是考虑到一角和五角硬币大小直径,去中间值20mm

 

4.工作性能

①这是一个整体装配图。包括箱体外壳,圆筒,星形盘,滑轨,风车等部分构成;整体结构简单,构思新颖,就地取材,制作成本低廉,市场推广价值高。整体高50mm,长50mm,宽20,占地面积小。

使用方法:将硬币从圆筒放入,通过电机带动星形盘转动,使硬币通过离心力进入通道,我们在通道口处放置小电机,利用小电机带动滚轮转动,滚轮摩擦加速硬币分离。一元硬币顺着滑轨分拣出去,一角五角硬币通过箱体通道掉入风车上,风车叶片上我们开了直径为20mm的圆形孔,因为一角直径19.5mm五角直径,20.5mm。我们设计足够一角硬币掉落的孔,而五角的硬币因为无法掉落会顺着风车叶片翻转掉落在风车的另一边。 

②我们利用废PVC下水管道圆筒,直径为160mm,上部与塑料板粘合,再与箱体用螺丝固定,保证强度,下部用塑料板封住,再利用胶棒粘合。在底部圆盘的中心开孔,保证大电机的轴能通过,再利用胶水粘合,电源启动,大电机带动星形盘转动。 

③星形盘是利用铝板线切割,切成周围12个半径13mm的一个半圆和长6mm,宽13mm的一个长方形。作用是搅动硬币,将硬币带动到通道口处利用电机加速硬币分离。 

④加速通道,我们是利用铝块洗出来,中间的槽是利用线切割切出来,圆弧部位是与圆筒相连接,中间有一个方形槽,是我们用来放小电机的地方,利用滚轮带动硬币加速分离,出口是衔接滑轨的,槽的尺寸刚好容许一个硬币通过,然后利用滑轨分离。 

⑤滑轨,我们利用塑料板粘合起来的,在塑料板上先画好我们想要的形状,再切下来,利用胶水进行粘合,底部是放计数器的地方,滑轨的弧度是考虑到硬币滑落的时候有一个掉落的偏向,要有足够的空间容许其滑落。 

⑥分离一角五角,我们利用风车,在风车的叶片上开上大于一角硬币小于五角直径,我们选取20mm大小。刚好容许一角硬币掉落,五角硬币随着风车翻转到另一边掉落。这个风车的关键点是调节风车的转速,控制在一个速度范围内,硬币自然掉落。 

[1] 转盘

[2] 箱体外壳

[3] 通道

[4] 滑轨

[5] 箱体管道

[6] 风车

[7] 圆筒 

5.工作原理

高效率的太极推为核心,加小动力装置,利用硬币的离心力将硬币甩出去。一元硬币通过轨道宽度略大于一元硬币直径但不至于掉落的滑轨滑下,五角和一角的硬币直接掉落到收集槽中,从而实现一元硬币的筛选分离;收集槽中的硬币滑下,通过风车装置使一角硬币顺着风车预先留好的孔掉下去,孔径略大于一角硬币的直径但小于五角硬币的直径。五角的硬币由于尺寸大会随风车翻转掉落实现一角和五角的筛选分离。

6.创新点及应用

创新点:

①圆筒内推动硬币的转盘可以大大提高效率。

②简洁的滑轨可以实现一元硬币的快速分离。

③巧妙的风车装置生动有趣。

④成本低,结构简洁,便于控制。


找人才
千校人才小程序
找工作
万企岗位小程序
一键咨询
注册简历
查询
资料下载
返回顶部