机械原理 研究性教学开题报告 赫思尧组

项目报告

磁性原理的硬币分离、计数及整理

时间：2015年5月13日

报告人：13221084吴恺（组长）13221077石旭东13221067赫思尧

注：本项目同时申报大创和机创，在时间和进度安排上可能有些许调整，望谅解。

1.研究题目：

基于磁性原理将硬币进行分离、计数及整理

2.研究背景：

有人做过硬币的分离，早在1994年就已经研究出成型的，但是他们所做的研究都是利用孔径的大小将其进行分离，利用磁性将其进行分离的研究和装置还未有人做。

3.研究意义：

由于最近各种媒体经常报道有人带着许多硬币去银行存钱，这给银行的工作带来了不必要的麻烦，虽然市场上已经有相关产品，但是开拓一下思路，用不同的方法来达到相同目的，在分离方法上进行创新，无论对于我们还是别人都是一种新的思考方式。

4.研究内容：

硬币的分离部分：

方案一：在硬币投入口设置一个凹口槽，要来控制硬币进入装置的速度和方向，在入口处下方的一侧加一个磁力装置，由于各种硬币的材质和重量都不一样（一元的是钢芯镀镍，五毛的是铜芯镀镍，一毛的材质与一元一样，但是重量和面积不一样），所以他们在磁场中的运动也不一样，于是便有了不同的轨迹，进而将其分离并落入对应的区域（每个区域之间有一定大小的通道连接），分离完成。（根据实际的效果，可能还会在每个区域内部装有一个平衡装置进行再一步分离，由于硬币的重量不一样，会使平衡装置有不同的倾斜，进而完成再分离）硬币落入各区域对应的圆筒。

方案二：进入凹口槽的硬币会落入在一条传送带上，在传送带的上方会有若干个可以来回摆动的构件，该构件距离传送带的最小距离为一个硬币的厚度，最远为两个硬币的厚度，这样平铺在传送带上的硬币就没有交叠。在一定距离的前方，传送带上方会有不同大小的磁力装置，会将与该磁力对应的硬币吸起来，而后移动到相应的区域，完成分离。

计数部分：

筒安装在一个可以旋转的机构上，当筒中的数量达到一定数额时，在筒的上面会弹出一个挡板，禁止再落入硬币。

方案一：在筒某一高度的两个相对位置各有一个孔，孔的一侧安装一个小的发光装置，另一端安装一个可以检测该光的光传感器，当落入的硬币挡住该孔时，传感器开始工作，弹出挡板。

方案二：在旋转机构上装有压力传感器，若重量达到一定程度时，开始工作，弹出挡板。

整理部分：

在挡板弹出的同时，筒下面的机构带着筒一同旋转将其移出，并将另一个安放在旋转机构上的空桶移入。于是一筒数目一定的硬币整理完毕。

5.研究目标：

要实现功能的基本实现，在结课的时候可以完成分离部分的装置

6.研究方法：

一边做调研查资料，一边动手制作，将理论和实际联系起来。在制作之前，需要进行相关的实验确定试验参数。在技术和知识及资料调配方面会请求指导老师给予一定打帮助。

7.研究计划：

2015年5月份中旬为止做进一步的调研，制定出切实可行的具体方案；5月中旬到6月初，完成实验参数的确定及相关器材部件的制作和采购；在12月完成样机制作，使装置可初步工作；2016年2月左右装置调试和功能的实现并不断完善。

8.研究基础：

相关的资料和工作的计划安排都已完成，已经开始着手实验确定试验参数，并对直流电磁铁的制造做了较为详细的调查，对项目还是很有信心的。

9.可行性分析：

由于此项目的关键和创新性就在于分离，所以做了相关方案的初级实验，进一步确定各种不同的硬币的磁性有所不同，在理论上支持了我们的项目。

10.经费预算：

预算申请是3000元人民币，其中1000元用来采购项目所需器材和零部件；1000元用于调研和交通补贴，及实验的相关费用；1000元用于制造装置及后期完善。如果不够会有知道老师提供援助。