硬幣分揀機(jī)(共35頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 安徽建筑大學(xué)CDIO產(chǎn)品創(chuàng)新項(xiàng)目學(xué) 院： 機(jī)械與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 12 機(jī)械 1 姓 名： 陳 旭 李瑞瑞 趙文龍 施 陽 指導(dǎo)教師： 姚燕生、陳雪輝老師 設(shè)計(jì)時間： 2015年11月至2016年1月 專心-專注-專業(yè)目錄一、硬幣分揀機(jī)的發(fā)展情況1.1硬幣分揀機(jī)的課題背景銀行等一些特殊部門要對大量的硬幣進(jìn)行高效的處理，如計(jì)數(shù)、分類、包裝等以使其再流通，無人售票車、投幣電話等需要對硬幣進(jìn)行實(shí)時識別，自動售貨機(jī)除了識別之外，還要提供找零功能等。而且在目前在世界范圍內(nèi)，硬幣以其成本低，流通次數(shù)多、耐磨損、易回收等無可替代的優(yōu)勢將占領(lǐng)

2、小面額貨幣市場是大勢所趨。市場需要一種成熟可靠的硬幣自動處理機(jī)具。鑒于此需要，我們研制用于處理上述問題的機(jī)具。 硬幣清分機(jī)是金融行業(yè)設(shè)備中的用于清點(diǎn)硬幣的技術(shù)產(chǎn)品，它的主要功能是硬幣的計(jì)數(shù)和硬幣幣種的清分。目前主要適用于超市、公交、自動售貨行業(yè)，零售業(yè)等行業(yè)。硬幣清分機(jī)外型簡單大方，設(shè)備原理清晰。操作簡單易懂，價格適中，在超市，零售等行業(yè)頗受歡迎。硬幣清分機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)在于它不僅可以清點(diǎn)硬幣的數(shù)目，更能將各幣種清分開來，并且面對不同的國家的硬幣不需要調(diào)整軟件，只需要調(diào)整機(jī)器的硬件設(shè)備就可以滿足不同的國家的硬幣清點(diǎn)需求。因此不僅占據(jù)了很大的市場份額，而且對于生產(chǎn)成本也有所降低。1.2國內(nèi)外硬幣清分

3、機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國外硬幣清分發(fā)展現(xiàn)狀硬幣清分機(jī)至今已有30年的歷史，發(fā)展到今天，硬幣清分機(jī)已具有可靠的傳動系統(tǒng)和先進(jìn)的計(jì)數(shù)清分功能，其智能化的設(shè)計(jì)為解決硬幣清點(diǎn)的困難提供了完美的選擇。國外著名廠家有日本的榮光、瑞典的SCANCOIN AB。由于國外硬幣清分機(jī)發(fā)展比較早，其技術(shù)也較為成熟。硬幣清分機(jī)的傳動系統(tǒng)技術(shù)具有低噪聲、傳動平穩(wěn)、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)；計(jì)數(shù)功能采用光敏傳感器，有功能齊全，操作更簡便等優(yōu)點(diǎn)；采用數(shù)字顯示屏，進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)，全面顯示硬幣的數(shù)量等信息。如圖1.1所示為最新硬幣分揀機(jī)。圖1.1國外硬幣分揀機(jī)圖1.2.2國內(nèi)硬幣清分機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀1、硬幣清分機(jī)在我國的市場前景：隨著我國國民經(jīng)

4、濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地增長，2008年北京申奧成功和WTO的加入。從本世紀(jì)開始，我國進(jìn)入了全面建設(shè)小康社會的新階段，創(chuàng)造美好生活環(huán)境是金融行業(yè)發(fā)展的巨大推動力。我國第五版人民幣的發(fā)行，輔幣(10元以下)硬幣化已經(jīng)成為一種趨勢，硬幣的投放量還將大幅度增加。由于硬幣手工清分成本大，利潤小，一般不復(fù)點(diǎn)且誤差多，因此硬幣流通自動化成為迫切的社會需求，所以硬幣清分機(jī)將會成為國內(nèi)金融市場的一個主流機(jī)器。2、硬幣清分機(jī)國內(nèi)生產(chǎn)：在國內(nèi)，清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)、蘇州大學(xué)、福州大學(xué)等多家單位均對如何進(jìn)行正確的硬幣識別做過深入研究，在機(jī)理上普遍采用電渦流法。這些單位的研究在可能涉及的硬幣范圍

5、內(nèi)取得了較好的效果，但對硬幣的鑒別都局限于項(xiàng)目本身，存在不系統(tǒng)、不完整，對偽幣效果識別不好等問題。 3、硬幣清分機(jī)是對高速通過的硬幣進(jìn)行識別、計(jì)數(shù)，同時對偽幣、殘幣進(jìn)行剔除的系統(tǒng)。它是分類機(jī)、計(jì)數(shù)機(jī)、包裝機(jī)、銷毀機(jī)等眾多硬幣處理器具的基礎(chǔ)。由于國情和貨幣體系不同，研制各國統(tǒng)一的硬幣清分系統(tǒng)不現(xiàn)實(shí)，因此，需要針對不同的貨幣體系研制相應(yīng)的清分系統(tǒng)。 在這個領(lǐng)域里，國外較早的開展了研究，并且做了大量的工作。開發(fā)的產(chǎn)品大致也分為三個檔次，低檔、中檔和高檔。低檔清分速度在1000枚/min以下，中檔為10001500枚/min左右，高檔則在1500枚/min以上。所使用的清分方法上主要有兩大類，一類是根

6、據(jù)物理技術(shù)進(jìn)行清分，另一類是根據(jù)性能指標(biāo)進(jìn)行清分。高速清分基本上都是采用性能指標(biāo)來進(jìn)行清分。綜觀來看，當(dāng)今國內(nèi)外硬幣清分裝置，或者設(shè)計(jì)原理簡單，抗振動、抗電磁干擾能力差，識別偽幣能力差；要么制造復(fù)雜、價格昂貴、缺少實(shí)用價值表1-1 我國目前流通幣種及其基本信息幣種材質(zhì)直徑（mm）重量 （g）厚度（mm）邊形形狀發(fā)行年份中國第三套普通流通硬幣菊花1角鋁鎂合金22.52.2.2.4平邊外圓內(nèi)九邊形1991-1999梅花5角銅鋅合金20.53.81.65間斷絲齒圓形1991-2001牡丹1元鋼芯鍍鎳256.051.85平邊圓形1991-1999中國第四套普通流通硬幣蘭花1角鋁鎂合金191.151.6

7、7平邊圓形1999-2003不銹鋼193.21.67平邊圓形2005-2011荷花5角鋼芯鍍銅20.53.81.65間斷絲齒圓形2002-2011菊花1元鋼芯鍍鎳256.051.85平邊圓形1999-2011二、方案確定硬幣清分機(jī)主要設(shè)計(jì)是從硬幣的送料，分離，計(jì)數(shù)等幾個方面進(jìn)行考慮。方案一：首先混幣通過傳輸裝置，定時定量的（定時定量的目的在于防止一次送進(jìn)過多的硬幣而導(dǎo)致分離盤負(fù)擔(dān)過大，引起堵塞和分離不流暢）傳輸一部分混幣到圖中所示的分離盤，起先我們分離的是幣值為1分的硬幣，所以第一個傳感器擋幣塊與導(dǎo)軌的距離設(shè)計(jì)的要比1分的硬幣略大，比其它幣值的硬幣直徑都要小，以此為標(biāo)準(zhǔn)再經(jīng)過實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的分離效果

8、，我們確定一個合適的直徑，這樣一來，1分的硬幣和其它幣值的硬幣就區(qū)分了出來。 其工作原理如下：啟動電動機(jī)，電動機(jī)帶動分離盤，使得分離盤轉(zhuǎn)動，則分離盤中的硬幣作離心運(yùn)動，硬幣被撥到導(dǎo)軌中（導(dǎo)軌上端對應(yīng)6個傳感器擋幣塊,擋幣塊與導(dǎo)軌的距離大小循序從上到下依次變大），然后根據(jù)硬幣的尺寸由小到大的循序?qū)鯉艍K與導(dǎo)軌之間的距離進(jìn)行調(diào)整，從而對不同直徑的硬幣進(jìn)行分離。其裝置簡圖如圖2.1所示。圖2.1方案一硬幣分離簡圖 方案二：根據(jù)硬幣的形狀特點(diǎn)，用幣盆直接和儲幣斗相通，幣盆的底部有轉(zhuǎn)盤直接和電機(jī)聯(lián)接，這樣在電機(jī)轉(zhuǎn)動時，硬幣由于離心力的作用會被甩到幣盆的邊緣。幣盆邊緣會有引導(dǎo)弧和硬幣軌道相通，并且入口處有

9、間隙可調(diào)節(jié)的壓片稱為選幣口，根據(jù)硬幣厚度不同而設(shè)定它的出口標(biāo)準(zhǔn)，軌道間距按照不同面值硬幣的直徑設(shè)置，保證每次只有規(guī)定面值的硬幣通過。之后進(jìn)行檢偽，它利用電渦流傳感器進(jìn)行檢測，可以根據(jù)通過物體的的材料不同進(jìn)行分辨，并在出現(xiàn)假幣、殘幣時利用電磁鐵將偽幣彈出。之后對堆幣套筒堆好的硬幣，由調(diào)整機(jī)械手夾緊移動到包卷膠輥1、2處。三個輥?zhàn)酉蛴矌艌A心移動，壓緊硬幣后，機(jī)械手松開，隨后包卷輥?zhàn)訋佑矌哦押桶砑埜咚傩D(zhuǎn)，將紙裹緊在幣堆上。隨后進(jìn)行勾至此包卷完成，如圖2.2所示。圖2.2方案二工藝流程示意圖方案三：當(dāng)機(jī)器做好啟動準(zhǔn)備工作后，在投料口投入硬幣，啟動電機(jī)帶動傳送帶和硬幣傳動，運(yùn)行過程中過濾硬幣使其只

10、能單一一個通過傳送帶并通過帶有空洞，根據(jù)尺寸的不同，不同的硬幣掉落不同的孔內(nèi)，孔在斜板上側(cè)邊分布，并且孔洞大小由小到大，達(dá)到篩分硬幣的目的，并在掉落過程中添加計(jì)數(shù)機(jī)，計(jì)數(shù)機(jī)工作并計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)完成后電機(jī)暫停工作。然后完成硬幣堆的包裝。示意如圖2.3所示。圖2.3方案三示意圖最終方案選用：經(jīng)過比較與分析，方案三適合現(xiàn)如今的設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)簡單，可用性高，所以選擇方案三的篩分辦法并加以改進(jìn)。由于一個傳送帶直接傳送并且下落時易出現(xiàn)分離不開的情況，所以增加一個傳送帶；由于斜板的孔未必實(shí)用，所以改成類似長方形的孔槽，方便分揀。斜板圖如圖2.4所示。圖2.4分揀板平面示意圖圖2.5分揀板三維示意圖三、分步

11、設(shè)計(jì)3.1送料過程硬幣通過投料口進(jìn)入漏斗中，并由漏斗進(jìn)入傳送帶1，經(jīng)過傳送帶末端時設(shè)立一個單個硬幣高（不能兩個硬幣疊起）擋板講硬幣變?yōu)閷?，并通過梯形鋼板使硬幣變成一列進(jìn)入下一個傳送帶2，經(jīng)由傳送帶2到達(dá)篩分板。3.2傳動設(shè)計(jì)3.2.1電動機(jī)的選型考慮到設(shè)計(jì)的硬幣清分機(jī)機(jī)適用對象為零售業(yè)、銀行和個體商戶戶,故電動機(jī)電壓應(yīng)選用220V.再考慮到所受的載荷不大,所需動力不是很大,選用小功率的電動機(jī).綜合各方面因素,選用YL系列電動機(jī).YL系列電動機(jī)是新型高效節(jié)能產(chǎn)品,具有體積小、容量大,起動及運(yùn)轉(zhuǎn)性能優(yōu)越等特點(diǎn),符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEC的有關(guān)規(guī)定,并實(shí)現(xiàn)同一機(jī)座號單、三相異步電動機(jī)等級相同,提高了單、三相

12、電動機(jī)的互換性和通用性,被廣泛應(yīng)用于冷凍機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、,小型機(jī)床以及農(nóng)副業(yè)和家用電器等方面.電動機(jī)的主要參數(shù)：型號:YL801-4；電壓:220V；功率:0.55KW；同步轉(zhuǎn)速:1500r/min；頻率:50HZ；效率:68%；功率因數(shù):0.92；外形尺寸:。0 電動機(jī)的安裝方式：選擇IBM3型3.2.2 V帶傳動的設(shè)計(jì)已知電動機(jī)的額定功率為0.55KW,轉(zhuǎn)速n1=1500r/min,選取傳動比為i=4.9,采用普通V帶傳動.（1）.確定計(jì)算功率P由參考資料1表8-6查得工作情況系數(shù) KA=1.1,故P=KAP=1.10.55=0.605KW （2）.選取帶型 根據(jù)P，n 由參考資料1圖8-9

13、確定選用Z型 （3）.確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由1表8-3和表8-7取主動輪基準(zhǔn)直徑 d=71mm則從動輪基準(zhǔn)直徑 d=i d=4.971=329mm 根據(jù)參考資料1表8-7 取d=280mm 按參考資料1式(8-13)驗(yàn)算帶的速度 V=m/s=5.5735m/s 帶的速度合適 （4）.確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距 根據(jù) 0.7(dd1+dd2)a2(dd1+dd2), 即245.7 a120主輪上的包角合適（6）.計(jì)算V帶的根數(shù)Z由參考資料1式(8-22)知由n1=1500r/min, dd1=71mm, i=4.9 查由參考文獻(xiàn)1表8-5a和參考文獻(xiàn)1表8-5b,得P=0.31kw, P=0.

14、03kw查參考資料1表8-8,得K=0.92查參考資料1表8-2,得K=1.14 則=1.697 取z=2式(8-22)中 K包角系數(shù) K長度系數(shù) P單根V帶的基本額定功率 P計(jì)入傳動比的影響時,單根V帶額定功率的增量（7）.計(jì)算預(yù)緊力F由參考資料1式(8-23)知 F=查參考資料1表8-4, 得q=0.06kg/m,故 F=49.N（8）.計(jì)算作用在軸上的壓軸力F由參考資料1式(8-24), 得F=192.3NV帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3.1所示。 表 3.1項(xiàng)目符號參數(shù)值（mm）基準(zhǔn)寬度8.5基準(zhǔn)線上槽深2.0基準(zhǔn)線下槽深7.0槽間距e12第一槽對稱面至端面的距離f8最小輪緣厚5.5帶輪寬B28

15、外徑輪槽角3.2.3傳送帶參數(shù)傳送帶1、2材料:普通橡膠帶；傳送帶轉(zhuǎn)速：76r/min;其余參數(shù)如下表3.2所示。表3.2 傳送帶參數(shù)表參數(shù)值傳送帶1傳送帶2槽頂寬Wa12mm12mm帶輪基準(zhǔn)寬度Wd11mm11mm帶輪外徑da55mm22mm帶輪基準(zhǔn)直徑dd50mm20mm輪槽基準(zhǔn)寬以上高bmin2.75mm2.5mm輪槽基準(zhǔn)寬以下高h(yuǎn)min8.7mm7.35mm槽角中心矩E445mm178mm帶長L500mm200mm帶寬B80mm30mm3.3分揀斜板的設(shè)計(jì)3.3.1分揀斜板材料的選定，因?yàn)槭峭ㄟ^重力驅(qū)動硬幣延斜板運(yùn)動，所以因選擇表面光滑的材料以減少摩擦阻力，提高機(jī)構(gòu)的可行性。本設(shè)計(jì)為小

16、批量硬幣分揀機(jī)械，故所選材料因具有價格低廉，便于加工，密度輕等優(yōu)點(diǎn)。查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選取如下兩種材料塑料，鋁合金。兩種材料的優(yōu)缺點(diǎn)如下（1）塑料a大部分塑料的抗腐蝕能力強(qiáng)，不與酸、堿反應(yīng)。b塑料制造成本低。c耐用、防水、質(zhì)輕。d容易被塑制成不同形狀。e是良好的絕緣體。f塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。缺點(diǎn) a.回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經(jīng)濟(jì)上不合算。b.塑料容易燃燒，燃燒時產(chǎn)生有毒氣體。例如聚苯乙烯燃燒時產(chǎn)生甲苯，這種物質(zhì)少量會導(dǎo)致失明，吸入有嘔吐等癥狀，PVC燃燒也會產(chǎn)生氯化氫有毒氣體，除了燃燒，就是高溫環(huán)境，會導(dǎo)致塑料分解出有毒成分，例如苯等。c.塑料是由

17、石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。d.塑料埋在地底下幾百年、幾千年甚至幾萬年也不會腐爛。e.塑料的耐熱性能等較差，易于老化。(2)鋁合金 a.密度小 鋁及鋁合金的密度接近2.7g/,約為鐵或銅的1/3。 b.強(qiáng)度高鋁及鋁合金的強(qiáng)度高。經(jīng)過一定程度的冷加工可強(qiáng)化基體強(qiáng)度,部分牌號的鋁合金還可以通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化處理。 c.導(dǎo)電導(dǎo)熱性好 鋁的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能僅次于銀、銅和金。 d.耐蝕性好鋁的表面易自然生產(chǎn)一層致密牢固的AL2O3保護(hù)膜，能很好的保護(hù)基體不受腐蝕。通過人工陽極氧化和著色，可獲得良好鑄造性能的鑄造鋁合金或加工塑性好的變形鋁合金。 e.易加工添加一定的合金元素后，可獲得良好鑄造性能的

18、鑄造鋁合金或加工塑性好的變形鋁合金由于硬幣的尺寸相差不大，為了使精確的分揀各幣種因使用鋁合金材料較為穩(wěn)妥，塑料易變形，熱脹冷縮對于尺寸影響較大。3.3.2斜板縱向傾斜角度的確定(1)確定摩擦因數(shù)對硬幣的受力進(jìn)行分析，首先查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊確定摩擦因數(shù)，分幣斜板材料為鋁合金，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊知道摩擦因數(shù)在手冊中并不全面，因此一些材料間的摩擦因數(shù)按照較大值來估算。第四版一角硬幣為鋁鎂合金材質(zhì)，而兩種一元都是鋼芯鍍鉻材料，杜宇這兩種材質(zhì)均已較大的鋁對鋼的摩擦因數(shù)0.3來估算；其余的一角為不銹鋼材料，以鋼對鋁的摩擦因數(shù)0.17來估算，舊版五角為銅鉻合金，一較大的鋁對黃銅的摩擦因數(shù)0.27來估算；新版五角為

19、銅芯鍍鉻，因此同樣以鋁對黃銅的0。27計(jì)算，如表3.2所示。表3.2各種硬幣摩擦參數(shù)摩擦因數(shù)直徑質(zhì)量厚度舊版一角0.322.52.22.4新版一角0.3191.151.67不銹鋼一角0.17193.21.67五角硬幣0.2720.53.81.65一元硬幣0.3256.051.85由于各幣種摩擦因數(shù)不同為了確保硬幣延底邊下滑取其最大值即=0.3(2)受力分析硬幣貼底邊的前提條件是重力延斜面的分力大于其摩擦力即G*sinG*cos*tanarctan=16.69(=0.3)故取=30受力分析如圖3.1所示。圖3.1 硬幣在斜面上的受力分析圖3.3.3斜板寬度、壁高。壁厚的確定為了確保硬幣一個個按序

20、進(jìn)入分揀口，需確保斜板的寬度要大于各硬幣的最大寬度（一元硬幣的寬度為25毫米）小于各硬幣的最小寬度（一角硬幣的寬度為19毫米）的兩倍。故斜板的寬度介于25到38毫米之間。為考慮空間、材料等因素取寬度為30毫米因硬幣的質(zhì)量輕，鋁合金材料的剛度足夠高，故在考慮斜板的壁厚和高度時可以忽略硬幣對斜板底面以及側(cè)面的壓力。從節(jié)約材料以及美觀的角度考慮初步選定壁厚為2毫米高度為5毫米。至此可作出斜板的縱剖面圖3.2圖3.2分揀斜板的縱剖面3.3.4分揀口大小的確定初選分揀口與斜面下底邊的距離為2毫米，根據(jù)各幣種的直徑選取分揀口的寬度，各直徑如下表3.3所示。表3.3舊版一角新版一角不銹鋼一角五角硬幣一元硬幣

21、直徑22.5191920.525（1）第一個分揀口 斜面下底邊與分揀口上邊距離取新版和不銹鋼一角硬幣直徑與五角硬幣直徑平均值，即19.7毫米故分揀口寬度為17.7毫米；長度取40毫米（大約兩倍直徑長度）。從此分揀口分揀出新版一角硬幣和不銹鋼一角硬幣。（2）第二個分揀口 依次類推取分揀口寬度為19.5毫米；長度為40毫米。從此分揀口分揀出五角硬幣。（3）第三個分揀口 依次類推取分揀口寬度為21.75毫米；長度為40毫米。從此分揀口分揀出舊版一角硬幣（4）第四個分揀口 由于分揀斜板寬度為30毫米，一元硬幣為25毫米，分揀口與斜面下底邊的距離為2毫米，故取分揀口寬度為25毫米；長度為50毫米，從此分

22、揀口分揀出一元硬幣。3.3.5分揀口之間的間距為了保證整體尺寸以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性初步選取分揀口之間的距離為20mm。分揀斜板示意圖如圖3.3所示，三維圖如圖3.4所示。 圖3.3分揀板平面圖圖3.4分揀板三維圖3.4計(jì)數(shù)步驟設(shè)計(jì)3.4.1計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)光電計(jì)數(shù)器是通過紅外線發(fā)射和接收進(jìn)行計(jì)數(shù)，采用直射式的發(fā)射、接收分體，發(fā)生器和接收器分別置于分揀口兩邊，中間沒有阻擋時發(fā)射器的紅外線射到接收器，接收器收到發(fā)射來的紅外線，經(jīng)相反處理使之沒有信號輸出，有硬幣經(jīng)過時擋住光路，接收機(jī)失去紅外線信號的便輸出一個脈沖信號到運(yùn)算累加器進(jìn)行計(jì)數(shù)1電源部分采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。此方案的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可

23、供選用2、發(fā)射部分發(fā)射部分由LM555CJ時基集成電路及外圍元件構(gòu)成。555及R3,R4,C3構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率約為5KHz。這個振蕩信號由555的3腳輸出，經(jīng)R1加到Q1放大。隨著Q1的導(dǎo)通與截止，紅外發(fā)射管發(fā)出頻率為5KHz的斷續(xù)紅外信號。R2為限流電阻。實(shí)用新型是一種紅外線接收器，適用于報(bào)警、計(jì)數(shù)和遙控。該紅外線收發(fā)器有一個發(fā)射機(jī)和一個接收機(jī)。發(fā)射機(jī)是由發(fā)射組件及其相應(yīng)的電路組成，接收機(jī)是由接收組件及相應(yīng)的電路組成。發(fā)射組件是一個其焦點(diǎn)上放置一個紅外線發(fā)射管的拋物面的反罩。接收組件是一個在焦點(diǎn)上放置一個發(fā)光二極管拋物面的反罩并用一個橡膠圈將所說的發(fā)射罩固定在線路板上3、接收部分接收

24、電路中紅外接收管Q2接收紅外信號，再經(jīng)C4耦合后加到U3B的5腳，由運(yùn)放U3B放大后從7腳輸出。R6,R7決定U3B的5腳直流電平，R8,R9為這一級的負(fù)反饋電阻，同時又和C5構(gòu)成高通濾波器，以有效濾除雜散光干擾。這一級主要起電流放大作用。U3B的7腳輸出5KHz間歇信號經(jīng)過由C6,D5,D6構(gòu)成的二倍壓整流電路倍壓整流，在C7兩端得到雙倍于信號峰值的電壓。這個電壓使U3A同相端3腳電壓超過2腳，U3A的1腳輸出高電平，加在四位BCD計(jì)數(shù)器SN74160N的時鐘端，同時，經(jīng)R11使發(fā)光二極管DS1發(fā)光。4、顯示部分采用 LED與點(diǎn)陣LCD相結(jié)合的方法因?yàn)樵O(shè)計(jì)既要求倒計(jì)時數(shù)字輸出，又要求有漢字信

25、息提示及圖形輸出等，為方便觀看并考慮到現(xiàn)實(shí)情況，用LED與LCD分別顯示時間與提示信息。這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求，又減少了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。5計(jì)數(shù)方案采用74KS160實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，用與門和或門實(shí)現(xiàn)反饋或控制功能，最后采用74LS47共陽數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)值。如下圖3.5所示。圖3.5 74KS160計(jì)數(shù)器電路圖3.2 單元電路工作原理3.2.1 信號采集電路部分該電路主要由，光電轉(zhuǎn)換電路，信號濾波比較電路組成。 光電轉(zhuǎn)換電路采用紅外發(fā)光二極管和光敏三極管作為光電轉(zhuǎn)換傳感器，采用典型電路，如圖3.6所示。 圖3.6 信號采集電路 3.2.2 計(jì)數(shù)電路 計(jì)數(shù)電路主要采用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)信號采集電路輸出的

26、脈沖個數(shù)，實(shí)現(xiàn)對物件計(jì)數(shù)的功能。為了使電路簡單化，減少其它器件的使用，通過查看各種計(jì)數(shù)器芯片的技術(shù)手冊，選取74LS160為該電路計(jì)數(shù)元件。下圖3.7所示為計(jì)數(shù)電路：圖3.7計(jì)數(shù)電路圖圖3.8 74160管腳圖 3.2.3 數(shù)碼顯示電路 該電路是實(shí)現(xiàn)將計(jì)數(shù)電路的計(jì)數(shù)值以直觀的數(shù)字方式顯現(xiàn)出來，只需實(shí)現(xiàn)基本要求即可，無特殊要求。圖3.9 數(shù)碼管組成的顯示電路計(jì)數(shù)電路輸出兩組BCD碼，為了使電路簡單，應(yīng)選用BCD碼七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動器，而七段數(shù)碼管的選擇與之配套。譯碼器無特殊功能要求。這里選用了常用的74LS47共陽數(shù)碼管驅(qū)動器，配套選取共陽八段數(shù)碼管，但小數(shù)點(diǎn)位不用。74LS47為內(nèi)部有上拉電阻

27、的BCD七段數(shù)碼管譯碼器/驅(qū)動器，輸出端為低電平有效，可用于驅(qū)動緩沖器或共陽數(shù)碼管。其功能表如圖3.10所示：圖3.103.5包裝 如圖3.11采用透明的塑料包裝管 圖3.11 硬幣包裝管示意圖3.5.1封口裝置的設(shè)計(jì)（1） 整體構(gòu)思路 整體分為薄膜供給部分和封口部分。（2）薄膜供給部分作用是將未使用的薄膜材料源源不斷地輸送到壓力棒下方，塑料包裝管上方等待封口；（3）封口部分與奶茶封口機(jī)原理類似，壓力棒在落下的時候，通過能量轉(zhuǎn)換，壓緊塑料薄膜，使其與塑料包裝管緊密接觸，使兩者粘連，如圖3.12所示。圖3.12 壓力棒地面的加熱環(huán)示意圖（4） 整體結(jié)構(gòu)構(gòu)思圖如圖3.13所示。圖3.13包裝古城整

28、體結(jié)構(gòu)思路3.6整體三維圖圖3.14 硬幣分揀機(jī)整體三維示意圖總結(jié)本機(jī)采用根據(jù)硬幣直徑的大小對幣值進(jìn)行清分的方法，雖然不具備辯偽功能，但可以對中國現(xiàn)行硬幣快速準(zhǔn)確按幣值進(jìn)行清分。主要特色是設(shè)計(jì)簡便、清分準(zhǔn)確、使用可靠、維護(hù)簡便、價格低廉等。而且系統(tǒng)具備擴(kuò)展的潛能，可以滿足將來硬幣清分機(jī)發(fā)展的需求。筆者與蘇州日寶科技有限公司共同開發(fā)，應(yīng)用此技術(shù)生產(chǎn)的硬幣清分計(jì)數(shù)機(jī)。已成功地在銀行、公交公司等部門先行試用，大大提高了他們的工作效率，降低了成本費(fèi)用。因此此產(chǎn)品具備較高的推廣應(yīng)用價值，其發(fā)展前景相當(dāng)廣闊！通過這次設(shè)計(jì)相信將會對以后的進(jìn)入工作都會起到重要的作用！ 通過以上的設(shè)計(jì)，讓我更加熟練的掌握了一般

29、機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟，通過查閱各種文獻(xiàn)資料也增長了各方面的知識。如刀具的設(shè)計(jì)和機(jī)架的設(shè)計(jì)，同時通過對切割機(jī)的設(shè)計(jì)。也讓自己深深體會到理論設(shè)計(jì)和實(shí)際需求之間曾在這一定的差距。在設(shè)計(jì)中不僅要從繪圖方面出發(fā)，還要考慮實(shí)際加工工藝。讓自己的設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)中是可行的。總之，本次設(shè)計(jì)是收獲頗豐的。不僅第一次比較全面地運(yùn)用了所學(xué)的專業(yè)知識，還學(xué)會了在設(shè)計(jì)中如何分析問題,解決問題。參考文獻(xiàn)1 張展，姚振普 .實(shí)用機(jī)械傳動設(shè)計(jì)手冊M.科學(xué)出版社.1994.62 孫桓，陳作模 葛文杰.機(jī)械原理M.高等教育出版社.2006.53 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會機(jī)械設(shè)計(jì)手冊M北京：機(jī)械工業(yè)出版社20054 儲茂祥 鞏榮芬 吳慶洪一種紙幣識

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