硬币分拣机

硬币分拣机

集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

硬币分拣机

1 硬币分拣机的组成

1.1 简述

本次设计题目为硬币分拣机设计，本项目属于应用于现代化的创新性设计。该设备主要用于多种硬币的分选、计数、包装，该设备实现了自动化操作，达到高效、可靠、生产率高、减轻劳动成本的目的。在目前国内的小面值货币流通的领域，硬币分拣大多为人工操作，生产率低，浪费劳动成本。所以，此设备的研制可以改善这一状况，节约劳动力成本，提高劳动生产率。

表1-1 我国目前流通币种及其基本信息

1.2 硬币分拣机的系统组成

由机械系统和控制系统两部分组成。

机械系统可分为7个主要功能单元，各个功能单元具有一定的独立性。

（1）硬币的堆放和首次分选功能。

（2）硬币的二次分选功能。

（3）硬币的分选计数功能。

（4）硬币的堆码、整理功能。

（5）顶杆顶硬币堆码功能。

（6）薄膜输送、包装功能。

（7）机械手夹断、封边功能。

图1-1 硬币自动分选计量机械设计的原理图

1、斗式电磁振动送料机

2、滑道

3、槽式电磁振动送料机

4、滑道

5、包装机构

6、包装切断机械2 硬币自动分选机构

2.1 硬币自动分选机构的工作原理

电磁振动送料机工作时，将交流电经半波整流后，接通电磁铁的线圈，则在Ta瞬间吸力最大，衔铁被吸向下，使料斗压着片簧向下振动，而在Tb瞬间吸力减小为零，片簧向上弹推，迫使料斗向上振动，这样，一吸一推，使料斗产生伴随着扭动的上下振动。

图2—2 电磁振动送料机工作原理图

1-物料 2-送料槽体 3-弹簧 4-衔铁 5-线圈上图2—2（a）中物料放在由主振弹簧3支撑的供料槽体2上，衔铁4与主振弹簧联成一体，绕于铁心上的线圈5中流过的是经过半波整流后的单向脉动电流，电磁铁就产生了相应的脉冲电磁力。图2—2（b）表示在正半周期内线圈中有电流流过，铁心便产生一次脉冲电磁力吸引衔铁，使槽体向后运动，主振弹簧因此而变形，贮存了一定的势能；在负半周内线圈中无电流通过，电磁力消失，弹簧就恢复变形，带着槽体向前运动，在达到振幅位置之后又返回向后运动。由于电磁力是一个周期变化的强迫作用力，因此电振机是一个以电磁力为周期干扰力的强迫振动系统。

2.1.1 斗式硬币自动分选机构

在斗式电磁振动送料机中，它的运动方式是做扭转运动，硬币在料斗中随着惯性向前运动，在料斗的侧面开出四个滑道，在料槽中有不同大小的椭圆形小孔，符合规格的硬币通过小孔直接落入滑道，滑道由上至下依次分选1元硬币、菊花1角硬币、5角硬币、兰花1角硬币。斗式电磁振动送料机起到的是首次分选1元硬币、菊花1角硬币、5角硬币、兰花1角硬币的作用。

2.1.2 槽式硬币自动分选机构

和斗式电磁振动送料机的分选过程不同的地方就是他的工作表面是直线槽形的，并且槽式电磁振动送料机做的是直线往复运动，物料在里面的运动是水平的。物料经过滑道进入到槽式电磁振动送料机，在槽式振动送料机上有四层滑道，每一层有三个滑道。第一层分选的是1元硬币，第二层是分选5毛的硬币，第三层是分选1毛的硬币。在每一层槽的底部开有椭圆行的槽，使不符合规格的硬币直接落入下面的滑道中，从而达到硬币的二次分选。

图2—4 槽式电磁振动送料机

1、振动料斗

2、滑道

3、衔铁

4、电磁铁

5、线圈

6、隔振座

7、橡胶垫 8、底座

3 自动计量机构

3.1 自动计量机构的概述

自动计量机构采用光电检测技术。光电检测技术是光学与电子学技术相结合而产生的一门新兴检测技术，是利用电子技术对光学信息进行检测，并进一步传递、存储、控制、计算和显示等。

光电检测系统的基本组成：

作为一个完整的检测系统，应包括信息的获得、变换、处理和显示等几个部分。因此，具体来说，光电检测系统由光电传感器、处理电路和显示控制等三个基本部分组成，如图3—1所示。

图3—1 光电检测系统的基本组成

显然，框图中的光电传感器是检测系统的核心部分。它以光为媒介，以光电探测器件为手段，将各种待测量变换成电量（电流、电压或频率）。它将决定整个检测系统的灵敏度、精度、动态响应等。处理电路的作用是将光电传感器输出的微弱电信号进行放大、处理（解调、数/模或模/数转换）、运算等，以适应后续显示、控制或执行机构的要求。

光电传感器通常都由光源、光学系统和光电探测器三部分组成，他们之间的关系如图3—2所示。

图3—2光电传感器方框图

光电传感器的优点和缺点：

优点：①非接触式检测。不触及被测对象，不扰乱被测系统，无损耗。

②响应速度高。通常响应时间为101-～106-s。

③检测范围宽。

④大量的相关作用。

缺点：①玷污影响大，必须采取措施，否则使用受限制。

②外界干扰光影响大，背景光及外干扰光的影响使信噪比变差，但可采取措施减至最小。

③使用温度范围小，不能用在高温。

3.2 硬币分拣机的控制原理

在硬币分拣机中，控制方面是很重要的一部分，主要涉及到硬币的记数，防满，丝杠螺母往复运动的控制及机械手切断装置的控制。

其控制原理图如下图3—3所示。

图3-3 硬币分拣机的控制原理图

首先振动送料机开始送料，光电记数器开始记数，每次记满50个，隔板就会挡在滑道上，是硬币不再下落。同时电机1开始正转，丝杠向下运动，当碰到在硬币筒底部的行程开关1，电机就开始反转，丝杠向上运动，电机1停转，送料机开始送料。在电机1正转的同时，电机2反转，机械手张开，延时一小段时间，在硬币被丝杠顶到机械手下面的同时，电机2正转，机械手夹紧。当滑道里的硬币排满的时候，光电管感受光照，给送料机一个信号，送料机停止送料。