硬币分拣机

安徽建筑大学安徽建筑大学 CDIOCDIO 产品创新项目产品创新项目 学学院院机械与电气工程学院机械与电气工程学院 专专业业机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 班班级级 12 12 机械机械 1 1 姓姓名名陈陈旭旭 李瑞瑞李瑞瑞 赵文龙赵文龙 施施阳阳 指导教师指导教师姚燕生、陈雪辉老师姚燕生、陈雪辉老师 设计时间设计时间 2015 2015 年年 1111 月至月至 20162016 年年 1 1 月月 目录 一、硬币分拣机的发展情况一、硬币分拣机的发展情况 硬币分拣机的课题背景硬币分拣机的课题背景 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。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。 国内外硬币清分机发展现状国内外硬币清分机发展现状 国外硬币清分发展现状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。国外着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。如图所示为最新硬币分拣机。 图国外硬币分拣机图 国内硬币清分机发展现状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。我国第五版人民币的 发行， 辅币10 元以下硬币化已经成为一种趋势， 硬币的投放量还将大幅度增加。 由于硬币手工清分成本大，利润小，一般不复点且误差多，因此硬币流通自动化 成为迫切的社会需求，所以硬币清分机将会成为国内金融市场的一个主流机器。 2、硬币清分机国内生产在国内，清华大学、北京科技大学、上海交通大 学、杭州电子科技大学、苏州大学、福州大学等多家单位均对如何进行正确的硬 币识别做过深入研究，在机理上普遍采用电涡流法。这些单位的研究在可能涉及 的硬币范围内取得了较好的效果，但对硬币的鉴别都局限于项目本身，存在不系 统、不完整，对伪币效果识别不好等问题。 3、硬币清分机是对高速通过的硬币进行识别、计数，同时对伪币、残币进 行剔除的系统。它是分类机、计数机、包装机、销毁机等众多硬币处理器具的基 础。由于国情和货币体系不同，研制各国统一的硬币清分系统不现实，因此，需 要针对不同的货币体系研制相应的清分系统。 在这个领域里，国外较早的开展了研究，并且做了大量的工作。开发的产品 大致也分为三个档次，低档、中档和高档。低档清分速度在 1000 枚/min 以下， 中档为 1000～1500 枚/min 左右，高档则在 1500 枚/min 以上。所使用的清分方 法上主要有两大类，一类是根据物理技术进行清分，另一类是根据性能指标进行 清分。高速清分基本上都是采用性能指标来进行清分。 综观来看，当今国内外硬币清分装置，或者设计原理简单，抗振动、抗电磁 干扰能力差，识别伪币能力差；要么制造复杂、价格昂贵、缺少实用价值 表 1-1我国目前流通币种及其基本信息 中国第 三套普 通流通 币种材质直径重量厚度边形形状发行年 份（mm） （g）（mm） 菊花 1 角 梅花 5 角 铝镁合 金 铜锌合 金 .平边外圆内 九边形 1991-1 999 1991-2 001 间断丝 齿 圆形 硬币牡丹 1 元 钢芯镀 镍 铝镁合 金 不锈钢 25平边圆形1991-1 999 中国第 四套普 通流通 硬币 兰花 1 角 19平边圆形1999-2 003 19平边圆形2005-2 011 荷花 5 角 菊花 1 元 钢芯镀 铜 钢芯镀 镍 间断丝 齿 圆形2002-2 011 25平边圆形1999-2 011 二、方案确定二、方案确定 硬币清分机主要设计是从硬币的送料，分离，计数等几个方面进行考虑。 方案一方案一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 分的硬币，所以第 一个传感器挡币块与导轨的距离设计的要比 1 分的硬币略大， 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 分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。其装置简图如图所示。 图方案一硬币分离简图 方案二方案二 根据硬币的形状特点，用币盆直接和储币斗相通，币盆的底部有转盘 直接和电机联接，这样在电机转动时， 硬币由于离心力的作用会被甩到币盆的边 缘。 币盆边缘会有引导弧和硬币轨道相通，并且入口处有间隙可调节的压片称为 选币口， 根据硬币厚度不同而设定它的出口标准，轨道间距按照不同面值硬币的 直径设置，保证每次只有规定面值的硬币通过。之后进行检伪，它利用电涡流传 感器进行检测，可以根据通过物体的的材料不同进行分辨，并在出现假币、残币 时利用电磁铁将伪币弹出。之后对堆币套筒堆好的硬币，由调整机械手夹紧移动 到包卷胶辊 1、2 处。三个辊子向硬币圆心移动，压紧硬币后，机械手松开，随 后包卷辊子带动硬币堆和包卷纸高速旋转，将纸裹紧在币堆上。随后进行勾至此 包卷完成，如图所示。 图方案二工艺流程示意图 方案三当机器做好启动准备工作后，在投料口投入硬币，启动电机带动传送 带和硬币传动， 运行过程中过滤硬币使其只能单一一个通过传送带并通过带有空 洞，根据尺寸的不同，不同的硬币掉落不同的孔内，孔在斜板上侧边分布，并且 孔洞大小由小到大，达