一种基于分离盘的新型硬币清分机的优化设计.doc

一种基于分离盘的新型硬币清分机的优化设计 　　摘要： 硬币以其难清分计数的特点，对许多硬币流通量较大的部门造成较大的困扰，提出了一种新型的硬币清分机，硬币通过送币漏斗到达送币盘，送币盘在旋转的过程中，将堆叠在送币盘上的硬币逐渐的投放至与该硬币直径大小相对应的分币孔中，随着送币盘的旋转，硬币经过分币孔进入到硬币导槽，由设置在导槽两侧面的传感器进行相对应币种的计数，进而由下方的收币盒进行收集，完成硬币的清分计数过程，整个过程速度快，效率高，结果可视化 关键词：硬币清分；送币盘；分币盘；计数；可视化 中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki2016.12.093 1引言 近年来，随着社会的发展以及硬币的大量流通，大量硬币清分工作对于银行、超市、公交公司等部门是一个很大的问题，通常为了快速清分大量硬币，一般都是用硬币清分机进行清点，它克服了人工清点耗时、分拣率低的缺点。近年来，国家相继出台政策激励硬币在民间的自由流通，同时每年不断加大硬币的市场投放量，显而易见，硬币清分机必然有着广泛的市场前景。因此在清分硬币方面，也随之出现了各式各样的硬币清分机构，但多数机器设计原理简单，抗振动，抗电磁干扰能力差或者制造复杂，价格昂贵，缺少使用价值。因此，硬币清分自动化成为迫切的社会需求 2国内外研究概况 2.1国内硬币清分机研究概况 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，对硬币的鉴别都局限在项目本身，存在不系统、不完整，对伪币识别不好等问题。目前，流行的研究方向多数是基于离心或者振动的原理，这样造成的结果是噪声大以及分币准确性得不到保证 2.2国外硬币清分机研究概况 在这个领域内，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 纵观来看，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，没有使用价值 3原理及结构分析 3.1硬币清分机的设计原理 硬币清分机的主要原理是依靠不同硬币直径的大小不同，从而通过送币盘上的分币孔与分币盘上的弧形轨道的接合形成分币轨道进行硬币的清分工作 3.2硬币清分机的主要结构分析 一种新型硬币清分机，其主要包含有外壳壳体，在壳体上设有用于投币的漏斗，计数显示器，开关等。在壳体内部下方依次设有分币装置，挡币装置，导币计数装置、接币装置和底座。如图（1）所示，所述的分币装置包括一个斜置的送币盘1和分币盘2，在所述分币盘2外侧圆周有若干个送币孔3，所有的送币孔3大小一致，且有斜倒角，需要注意的是其中有对称分布四个孔的外棱断开，用来避免因送币盘空转而带不上硬币的情况；所述的挡币装置主要包括送币盘下方的挡币板6和挡币条7；所述的导币计数装置包括导槽和传感器，硬币通过导槽进入收币装置，在硬币经过导槽的过程中触发传感器；所述的接币装置主要是与导槽一一对应且可拆换的接币盒，所述的底座4是一块两侧及正面钻有螺纹孔的钢板 4清分计数过程分析 在接通本硬币清分机的电源后，电动机5驱动送币盘1转动，由投币漏斗送进来的硬币堆叠在送币盘1下方，在送币盘1转动的过程中，在挡币板6和挡币条的作用下，堆叠的硬币逐渐变成单层，并且分布在送币孔中，随着送币盘1的转动，硬币逐渐到达分币轨道区域。分币盘2上面依次开有圆弧形沟槽，与送币盘上的圆孔配合，实现连续变化的不同孔洞，根据硬币的直径，依次形成一角、五角、旧一角和一元的分币区域，硬币经分币区域作用，逐渐被清分开来进入相应的导槽，经过导槽硬币进入收币装置（接币盒）进行收集，在硬币经过导槽的过程中，触发传感器，通过数模转换和调制解调，将计数结果显示在计数显示器上。这样，不同大小的硬币就经过对应大小的分币孔落入到对应的导币槽中，通过导币槽由收币盒进行收集，在收集的过程中由传感器进行计数，并将最终结果通过计数显示器显示出来 5主要设计过程分析 5.1总体设计构想 目前，流行的研究方向多数是基于离心或者振动的原理，这些机器具有能耗大，噪声大，体积相对较大，加工制造相对复杂，成本高、误分率较高等缺点，而这些缺点的造成与其基本原理相关，不易改进，因