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1、包裝方案的選擇與分析 -設計人：徐超 2014.1.3在硬幣分揀的工作實現(xiàn)過程中，對分揀好的硬幣進行統(tǒng)一包裝歸總也是不可或缺的一環(huán)。優(yōu)秀的的包裝方案能夠?qū)τ矌胚M行高效率的包裝并能夠智能計數(shù)。調(diào)查可知，銀行和商廈中對大量硬幣進行分揀時候是人工對其進行包裝，方式是牛皮紙或報紙進行卷捆，效率低，且可能出現(xiàn)錯誤。1.方案的確定：方案一：卷紙包裝 與銀行商廈采用同樣的包裝材料，但是采用機械功能實現(xiàn) 實現(xiàn)方式 （1） 機構(gòu)組成單元、硬幣堆碼機構(gòu)；、硬幣輸送機構(gòu)；、硬幣移送機；、硬幣包卷機構(gòu)；、送紙切紙機構(gòu)（2）全自動硬幣包卷機的主要功能是實現(xiàn)硬幣的自動輸送、計數(shù)、排列、移幣和包卷。它主要由機械系統(tǒng)和控制系
2、統(tǒng)兩部分組成。機械系統(tǒng)可分為五個主要功能單元，如圖1所示。從空間構(gòu)成上來看，機械系統(tǒng)可分成三層：上層為輸送、計數(shù)系統(tǒng)，主要實現(xiàn)硬幣輸送、計數(shù)功能；中層為堆幣系統(tǒng)，主要實現(xiàn)硬幣堆碼功能，下層為包卷系統(tǒng)，主要實現(xiàn)送紙、切紙、硬幣包卷及鉤邊功能。硬幣在包裝機中的流動也是從上到下，依次進行輸送、排列、移幣和包卷等功能。 圖2 （3）堆幣機構(gòu)的功能堆幣機構(gòu)處于輸送機構(gòu)的下游，包卷機構(gòu)的下游，位于整個包裝機的中問環(huán)節(jié)。來自輸送機構(gòu)的硬幣在堆幣機構(gòu)進行短暫的儲存，如圖1所示，。輸送帶與滑到之間的間隙正好容的下一枚硬幣，輸送帶將硬幣從滑到拖動到堆幣盤1，硬幣在重力作用下依次下落。并且進行柱狀排列，以備下游包卷
3、環(huán)節(jié)的需要。（4）方案存在的問題堆幣單元處于硬幣包裝機的中間層，直接關系到下層包卷與上層輸送順利與否。然而硬幣從2單元掉落到1單元時，如圖所示，由于2單元，即就是堆幣機構(gòu)，垂直高度較高，因此硬幣垂直下落距離較高，與堆幣盤的碰撞、摩擦也就持久，從而，硬幣在下落時存在姿態(tài)不穩(wěn)定的可能，譬如翻轉(zhuǎn)甚至站立，此種情況的發(fā)生必然導致硬幣包裝機功能的失靈，影響包裝的速度。方案二：包裝盒包裝 從現(xiàn)做現(xiàn)賣奶茶封口機得到靈感，直接改進硬幣的包裝材料，摒棄卷紙包裝方式，用塑料桶包裝，并用奶茶封口同樣的方式，用塑料薄膜進行壓力焊熔式封口，大幅度提高包裝速度。 實現(xiàn)方式（一）包裝容器的改進如圖采用透明的塑料包裝管硬幣包
4、裝管示意圖（二）封口裝置的設計（1）整體構(gòu)思（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。 壓力棒地面的加熱環(huán)示意圖（4）整體結(jié)構(gòu)構(gòu)思圖2.兩方案的比較項目方案一方案二效率效率較低效率比傳統(tǒng)方式提升許多可行性硬幣不容易整齊碼垛，容易導致硬幣包裝機功能的失靈，影響包裝的速度。塑料包裝盒的內(nèi)壁光滑，直徑比對應硬幣稍稍大一些，足以讓硬幣穩(wěn)穩(wěn)下落，整齊碼垛，計數(shù)優(yōu)越性需要噴碼方可識別是何種硬幣由于采用透明塑料管，可直觀看到硬幣種類和數(shù)
5、目，不需要噴碼機構(gòu)復雜程度較復雜簡單易于實現(xiàn)低能環(huán)保性需要大量使用紙張，不節(jié)約由于材料為可降解，可回收聚乙烯塑料，環(huán)保節(jié)約3通過權(quán)衡比較，最后決定采用方案二的設計4.最終方案的細化設計（1）包裝管的規(guī)格設計項目幾何體特征材料外觀硬度參數(shù)帶邊沿的平底管高密度聚乙烯HDPE完全透明新版一角五角舊版一角一元管內(nèi)徑20mm21.5mm23.5mm26mm管壁厚0.5mm0.5mm0.5mm05mm容量100100100100管內(nèi)壁高167mm165mm240mm185mm（2）運動描述塑料包裝管隨著運輸帶被運送到硬幣滑道出口位置，運輸帶停止傳送，硬幣落入包裝管，裝滿后，運輸帶又開始傳動，裝滿硬幣的包裝
6、管被運送到封口裝置處等待被封口；封口壓力棒在驅(qū)動力作用下向下移動并產(chǎn)生熱量是塑料薄膜材料熔化，在壓力作用下被粘附在包裝管的邊沿；在壓力棒回升的同時，薄膜運送裝置能夠工作，將未使用的薄膜拉到等待封口的位置，以備下次封口?？偨Y(jié)：壓力棒做上下往復運動，薄膜輸送裝置做間歇運動。（3）機構(gòu)的選取壓力棒上下往復運動圖示工作原理優(yōu)勢缺點凸輪機構(gòu)由凸輪的回轉(zhuǎn)運動或往復運動推動從動件作規(guī)定往復移動或擺動的機構(gòu)凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，最適用于要求從動件作間歇運動的場合。它與液壓和氣動的類似機構(gòu)比較，運動可靠1)凸輪機構(gòu)易磨損，有噪聲，高速凸輪的設計比較復雜2）凸輪輪廓加工困難；制造要求較高點、線接觸易磨損；3）行程不大
7、偏置曲柄滑塊機構(gòu)通過平面連桿機構(gòu)將圓周運動轉(zhuǎn)換成為上下往復運動傳動可靠，效率高，執(zhí)行桿件上下運動幅度較大，較靈活，且有急回性通過衡量比較，最終選擇曲柄滑塊機構(gòu)卷膜機的間歇運動主動輪為不完全齒輪，與從動輪有嚙合關系時候從動輪轉(zhuǎn)動傳動力矩不完全齒輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠，從動輪運動時間和靜止時間可在較大范圍內(nèi)變化。從動輪在開始進入嚙合與脫離嚙合時有較大沖擊，故一般只用于低速，輕載場。由槽輪和圓柱銷組成的單向間歇運動機構(gòu)，它常被用來將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉(zhuǎn)動。槽輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易加工，工作可靠，轉(zhuǎn)角準確，機械效率高。通過權(quán)衡比較選擇槽輪機構(gòu)（4）壓力棒底面加熱環(huán)電路圖設計（5）整體機構(gòu)示意圖（6）卷筒及相應薄膜的規(guī)格設計新版一角五角舊版一角一元薄膜材料厚度寬度卷筒寬度34mm34mm34mm34mm直徑45mm45mm45mm50mm
硬幣分揀包裝機包裝部分
