【正文】 .............................. 24 硬幣的幣盤設(shè)計(jì) .................................................. 25 包裝方法設(shè)計(jì) .................................................... 26 偽幣的分離機(jī)構(gòu) ........................................................ 26 支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................... 27 支撐機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) .............................................. 27 底板和墊腳 設(shè)計(jì) .................................................. 27 支撐板下設(shè)計(jì) .................................................... 28 支撐板中下設(shè)計(jì) .................................................. 29 支撐板中上設(shè)計(jì) .................................................. 29 Ⅳ 支撐板上設(shè)計(jì) .................................................... 30 兩種支撐柱設(shè)計(jì) .................................................. 31 4 結(jié)論 ....................................................................... 32 致 謝 ........................................................................ 33 參考文獻(xiàn) ...................................................................... 34 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 課題研究背景及意義 硬幣作為全球通用的貨幣之一，經(jīng)久耐用，不易磨損，制作精美，統(tǒng)一規(guī)范，便于識(shí)別，易于使用等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于商業(yè)、交通、通訊、娛樂等各種自動(dòng)售貨系統(tǒng)中。在硬幣分類這一領(lǐng)域，我國(guó)起步較晚，最開始由清華大學(xué)和昆明機(jī)床有限公司對(duì)日本的硬幣分類機(jī)進(jìn)行復(fù)制，但不能很好的使用其中的功能，還處于研究階段。 硬幣處理機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 硬幣處理機(jī)在 國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外的許多國(guó)家都制定了硬幣分揀和包裝機(jī)，如 CLOORY 日本的公司生產(chǎn)的WR400C 硬幣型點(diǎn)計(jì)數(shù)包裝機(jī)（圖 ）， LAUREL 公司設(shè)計(jì)的的 LACI 6，包括硬幣分揀和包裝的大型綜合加工設(shè)備。雖然設(shè)計(jì)提出了一種新型的硬幣微分技術(shù)，但只是理論研究，仍需應(yīng) 用于設(shè)備才能不斷完善和發(fā)展。臥式通常是一個(gè)有包裝系統(tǒng)的大型機(jī)器，分揀和包裝速度快，但是價(jià)格較貴而且體積大，適應(yīng)于各大銀行、印鈔廠等企業(yè)；立式通常只能分揀硬幣，無包裝的功能，而且體積小，適合于有硬幣流通的小型企業(yè)。 與本課題相關(guān)的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)路線 基于組件的設(shè)計(jì)方法，有“自頂向下”、“自底向上”和兩種組合的方法。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 自頂向下的設(shè)計(jì)過程 自底向上（下 上）的設(shè)計(jì)方法（如圖 ），其主要思想是設(shè)計(jì)每一個(gè)部分，然后將這些零件組裝起來，通過增加裝配約束將全部零件納入配位體，如果發(fā)現(xiàn)在裝配過程中有些部位不符合要求，如：零件和零部件之間產(chǎn)生干擾，一部分沒有安裝，就要重新設(shè)計(jì)零件，重新裝配，然后發(fā)現(xiàn)問題，然后進(jìn)行修改。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 自底向上的設(shè)計(jì)過程 對(duì)于這種復(fù)雜的機(jī)械和電氣一體化的硬幣包裝設(shè)備，其各種運(yùn)動(dòng)機(jī)制，運(yùn)動(dòng)軌跡，空間裝配，有非常嚴(yán)格的要求。 總體技術(shù)方案研究 自動(dòng)機(jī)械的最大優(yōu)點(diǎn)是：自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 經(jīng)加速后的硬幣進(jìn)入幣道后就會(huì)在壓幣帶的帶動(dòng)下繼續(xù)前移，移動(dòng)過程中依次通過鑒偽裝置，如果出現(xiàn)假幣會(huì)被剔除，然后硬幣就會(huì)再經(jīng)過光電傳感器下落，同時(shí)計(jì)數(shù)器開始記數(shù)，至此硬幣被分揀、鑒偽、計(jì)數(shù)完畢。這樣設(shè)計(jì)可以讓空間使用率更大，從而降低了整體體積，排除大量的繁瑣的步驟，讓操作者更容易上手。代入公式計(jì)算如下 ： 321 0 7 mmhrV ?? π元 ? ? ? ? 元π 122 5002532532531 VHHHV ??????? ????? 解得方程為 H，圓整取 h=40。通過參考了機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，知道硬幣在手上的摩擦系數(shù)是不 完全的，所以一些材料之間的摩擦系數(shù)是根據(jù)更大的值來估計(jì)的。此零件設(shè)計(jì)為鋁合金制造，因銅含量最高，所以選用 2021 號(hào)鋁進(jìn)行仿真。它也是與假幣分離機(jī)構(gòu)連接的一個(gè)機(jī)構(gòu)。同時(shí)為了防止硬幣掉落，在外軌道設(shè)計(jì)了一個(gè)擋板。 表 不同硬幣掉落時(shí)間分析 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 硬幣方法融合和分揀方法的確定 對(duì)于硬幣的分揀，有 兩個(gè)形式。 硬幣筒設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)而言之，硬幣筒就是是臨時(shí)存儲(chǔ)硬幣的一個(gè)裝置，如圖 所示，當(dāng)需要對(duì)大量的硬幣分揀時(shí)，不能對(duì)分揀盤造成影響，高度也不能太高。由于之前的數(shù)值是估算而來的，為了保證硬幣順利滑下，所以設(shè)置為 30 度。改進(jìn)后的設(shè)計(jì)圖如圖 所示，首先根據(jù)硬幣的設(shè)計(jì)方法引入盤取出的圓弧形外表面不規(guī)則曲面的設(shè)計(jì)，提高加工技術(shù)及其安裝固定提供了一個(gè)接口，本文將進(jìn)一步闡述；其次，壁增厚的下半部分，即 1 毫米增加到 5毫米，和圖 顯示螺紋孔用于安裝軌道； 30 度的切出方便安裝軌道。在這一點(diǎn)上，在同一個(gè)包中的同一個(gè)類型的相同類型的硬幣應(yīng)該被引導(dǎo)到相同的包裝機(jī)構(gòu)。以下是兩種真硬幣的接收盤設(shè)計(jì)結(jié)果：在真硬幣接收盤下的直線和對(duì)稱硬幣接收盤連接線的中心 92 度及以上的實(shí)際硬幣硬幣接收盤與對(duì)稱硬幣接收盤中心 59 度。 圖 硬幣的幣盤設(shè)計(jì) 容幣盤的功能有如下幾個(gè)：一、它能對(duì)硬幣收集管產(chǎn)生支撐力的同時(shí)還對(duì)它的取出和固定預(yù)留了一定的空間，如圖 所示，設(shè)計(jì)如圖所示的兩個(gè)相交的偏心圓孔，并使收幣筒外圓與左側(cè)半圓相切，同時(shí)使右側(cè)的半圓偏移 4mm，這樣便產(chǎn)生了空間；二、起到一 個(gè)支撐的作用，為了使它能與支撐板連接在一起，通過設(shè)計(jì)四個(gè)沉孔來安裝沉頭螺釘，起到連接固定的作用：三、起到一個(gè)封閉的作用，防止硬幣轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)掉落。結(jié)構(gòu)都采用圓形的， 先從邊上往里邊依次固定，設(shè)計(jì)的外殼也是圓形的。在各軸承安裝孔的位置切 3X8 的凹槽，目的是螺釘?shù)陌惭b，這樣會(huì)鎖緊電機(jī)軸。圓形柱長(zhǎng)度不一，共有 5種 40 跟，其中包括六角形支撐柱 2 種 14 根。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 致 謝 這次硬幣自動(dòng)選別包裝機(jī)設(shè)計(jì)，是對(duì)我這四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一次檢驗(yàn)，通過這次設(shè)計(jì)，我補(bǔ)充了在理論學(xué)習(xí)中的一些漏洞，使我詳細(xì)的知道了硬幣自動(dòng)分類的過程，并通過熟悉和查閱與硬幣分類包裝方面相關(guān)資料，掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技巧，而且對(duì)樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)我用所學(xué)專業(yè)知識(shí)去分析、解決在實(shí)際生產(chǎn)和生活中遇到問題能力都是有很重要的實(shí)際意義。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的指導(dǎo)老師王老師，對(duì)我在資料的查找收集和整理以及硬幣自動(dòng)分類機(jī)設(shè)計(jì)的過程中所遇到的問題，給以極大的幫助和指導(dǎo)，同時(shí)也得到了其他多位老師和同學(xué)們的熱心幫助，使我學(xué)到了很多課堂學(xué)不到的東西，培養(yǎng)了我多思考，勤查資料，多動(dòng)手的習(xí)慣。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開發(fā)出了各種各樣的硬幣加工設(shè)備，這樣的設(shè)備有個(gè)特點(diǎn)首先可以針對(duì)硬幣不同的分類，之后進(jìn)入包裝模塊，它的集成程度非常的高。 12 個(gè)外圈通孔是安裝到底盤的支撐柱，它的圓直徑越大越好，這樣可以保持平衡； 8 個(gè)內(nèi)圈通孔是安裝到支撐板中上的支撐柱，主要是避免硬幣導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和避免步進(jìn)電機(jī)。它決定了支撐機(jī)構(gòu)的位置和界面的中心定位，要想設(shè)計(jì)達(dá)到滿意必須解決安裝問題。所以，在利用機(jī)器的自動(dòng)化功能的同時(shí)，還要考慮一部分人力的運(yùn)用。 圖 的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)軌跡圖 包裝出幣機(jī)構(gòu) 包裝出幣機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 該機(jī)構(gòu)是硬幣收集的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，當(dāng)硬幣的數(shù)量達(dá)到一定量的時(shí)候，它會(huì)自然的飛出。由于硬幣掉落的軌跡不好規(guī)劃，還需要為安裝步進(jìn)電機(jī)預(yù)留空間，為了能達(dá)到理想的情況，需要將硬幣輸送裝置設(shè)置成 30176。 滾動(dòng)只需要一個(gè)小傾角，最初的設(shè)計(jì)就是圍繞著滾動(dòng)設(shè)計(jì)的。此結(jié)構(gòu)為漏斗形設(shè)計(jì)，漏斗的直徑如 圖 所示，由于分撿盤下面是圓形設(shè)計(jì)，所以挑選也錢幣板塊在一個(gè)圓形的設(shè)計(jì)采用，并接近整理磁盤表面確保硬幣收集準(zhǔn)確的。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 硬幣筒 硬幣的導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 硬幣導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 接幣盤和軌道是硬幣定位的兩個(gè)主要部分。 表 兩種分揀方法優(yōu)缺點(diǎn)分析 分揀時(shí)硬幣的受力分析 如圖 311 所示是在整理板硬幣是由嘗試排序，由圖可以在 x 方向分量的重力及離心力的發(fā)現(xiàn)是正確的方向，使力將硬幣向分選板邊緣。而每分鐘 25 轉(zhuǎn)只是一個(gè)保守?cái)?shù)據(jù)，因此臺(tái)機(jī)器分揀效率將有巨大的潛力。如圖 所示，分選板下每半開 4 種字孔寬度不同，其次是增加寬度。改進(jìn)前為 +003N/ 2m 到 +004 N/m2，而改進(jìn)后則減少為