硬幣分類篩選機結構設計 開題報告

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本 科 畢 業(yè) 設 計 (論文 ) 開題報告（含論文綜述） 學 院： 所屬教研室： 課題名稱 ： 硬幣分類篩選機結構設計 專業(yè) (方向 )： （ 班 級： 學號： 學 生： 指導教師 ： 職稱： 開題日期 ： 一、畢業(yè)設計（論文）選題的目的和意義 。 課題名稱； 有關的研究方向的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展情況分析； 前人在本選題研究領域中的工作成果簡述 （一）課題名稱： 硬幣分類篩選機結構設計 （二）選題意義： 目前很多城市的公交車都實 現(xiàn)了自動投幣功能，每天運營下來，公交公司都會收到大量的硬幣，而這些硬幣的分類工作目前大多都是由人工的方式進行的，效率低下且勞動強度大，因此實現(xiàn)分類過程的自動化將大大降低公交公司的運營成本。 大面值貨幣的電子化，小面值貨幣的硬幣化是各國貨幣發(fā)行的趨勢。隨著硬幣在公交車、自動售貨機等場合的使用，對硬幣的高效率自動化處理提出了要求，硬幣計數(shù)機、硬幣分類篩選裝置由此而得到發(fā)展。硬幣計數(shù)、包卷的前提必須使分類篩選裝置按照順序排列，以方便相應設備對其進行計數(shù)，因此硬幣隊列化輸送裝置是以上兩種設備的關鍵部件。硬幣分類篩選 裝置的功能首先要實現(xiàn)對硬幣的分類篩選。 本課題的任務即為在調(diào)查和分析國內(nèi)外現(xiàn)有相關資料的前提下，設計出一套能實現(xiàn)硬幣快速自動分類篩選的裝置，并對分類篩選出的硬幣進行計數(shù)和堆垛的功能，在進行機構設計的同時還應考慮到相關控制系統(tǒng)的設計。 （三）國內(nèi)外前人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 國外硬幣分類篩選發(fā)展現(xiàn)狀 在國際上，多個國家已經(jīng)研制出來硬幣分類篩選的機器，例如日本的 司生產(chǎn)的 雷爾 包括硬幣分類篩選的大型一體式處理設備。又例如瑞士 司生產(chǎn)的 小型硬幣分類篩選 設備。其中大型設備的分類篩選速度已經(jīng)超過 1000 枚每分鐘甚至更高，小型分類篩選設備的速度也在 600 枚每分鐘以上。 國內(nèi)硬幣清分機發(fā)展現(xiàn)狀 硬幣清分機在我國的市場前景：隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定地增長， 2008 年北京申奧成功和 加入。從本世紀開始，我國進入了全面建設小康社會的新階段，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。由于硬幣手工分類篩選成本大，利潤小，一般不復點且誤差多，因此硬幣流通自動化成為迫切的社會 需求，所以硬幣分類篩選機將會成為國內(nèi)金融市場的一個主流機器。 近期南京航空航天大學、華北電力大學和合肥工業(yè)大學都對硬幣的分類篩選包裝一體機進行了研究 ,取得了一定的進展。河北邯鄲商通電子有限公司也于年研制出了小型的硬幣分類篩選設備，它們可對國內(nèi)的 7 種硬幣進行分類篩選并帶有顯示、卡幣自停等功能。 合肥工業(yè)大學的研究從自動硬幣分檢機的總功能出發(fā) ,利用“演繹推理”的方法推出機器的工作原理、結構和主要零部件。該機器主要是在攪拌作用下，硬幣能夠按序自然落下，再利用硬幣的厚度、直徑間的相互關系 ,通過具有限制性的篩幣板達到 分類篩選的目的。其中攪拌波輪用來不斷攪拌混雜在一起的硬幣 ,使硬幣依次落下但不會卡幣。內(nèi)筒與攪拌波輪形成一個容積， 盛 放需要分類篩選的混雜的硬幣。篩幣板，一方面讓落下的硬幣自重下滑，另一方面不同大小的硬幣分別從合適的漏幣孔落入收集箱。 該設計提出了一種硬幣清分機構，但是對于整機制作沒有詳述 ,更加沒有實物測試。該設計主要提出的是一種進幣機構 ,但是機構笨重，分揀系統(tǒng)仍然采取篩盤式，不過進行了改動。 東華大學也對此進行了研究。分類篩選機構采用分離盤，它分為兩部分，上圓盤為硬幣安置和旋轉(zhuǎn)機構，下圓盤為含有個寬度不同的一 字孔的圓盤，硬幣通過上圓盤帶同旋轉(zhuǎn)，依次通過不同的一字孔，在適當?shù)膶挾忍?，不同直徑的硬幣依次落下從而完成分類篩選過程。 該設計進幣系統(tǒng)無法工作，篩選速度很慢，整體結構笨重。 綜上所訴 不管在國際還是國內(nèi)，目前對高速硬幣清分機的研制都普遍偏少，主要原因之一是該產(chǎn)品的客戶是大量處理硬幣的單位，比較單一；其二，隨著硬幣清分速度的提高，遇到的技術難題也會相應增加，加之由于我國的硬幣體系與其他國家的相比具有材質(zhì)差異大、幣種多、版本多且各版本的同種硬幣的制造參數(shù)差異大等特點，因此硬幣清分系統(tǒng)的高速化對自動化檢測系統(tǒng)提出 了更高的要求。硬幣的實時高效批量鑒別在國內(nèi)尚未很好地解決，國內(nèi)在高速清分領域基本上是空白。 （四）簡介 硬幣分類篩選機結構設計主要從 硬幣分類篩選機構， 硬幣有序排列機構，硬幣滑槽輸送機構出發(fā)。主電機采用機械式無級變速器，生產(chǎn)能力連續(xù)可調(diào)。齒輪與帶傳動帶動軸轉(zhuǎn)動， 從而帶動 擺桿、偏心輪、凸輪等 一系列機構的工作 ，完成的硬幣分類篩選工作。 機械分類篩選機主要功能是實現(xiàn)硬幣的存儲、輸出、排列、分類篩選。主要包含傳動機構的設計計算、轉(zhuǎn)盤計算、分類篩選機構設計、限制裝置的設計、輸送滑道的設計、雜幣通道口的設計。本機械依據(jù) 硬幣的形狀特征，用轉(zhuǎn)幣盆直接和儲幣料斗相通，轉(zhuǎn)幣盆的是電機傳動經(jīng)帶輪減速傳遞給一對錐齒輪使轉(zhuǎn)幣盆獲得一個轉(zhuǎn)速，硬幣在轉(zhuǎn)幣盆由于離心力的作用會運動到幣盆的邊緣，儲幣料斗是儲存雜幣的容器，定量落入轉(zhuǎn)幣盆。在幣盆邊緣某處開有與硬幣軌道相通的硬幣軌道，出口處有可調(diào)高度的限制裝置，以硬幣厚度為依據(jù)，限定符合厚度的硬幣通過。硬幣軌道間距通過限制軌道寬度旋鈕控制，硬幣在篩選口處在壓幣帶輪和硬幣本身重力下，直徑小的硬幣落入篩選口進行下一次的分類。在壓幣帶輪的作用下實現(xiàn)硬幣的有序排列，通過調(diào)節(jié)硬幣軌道限制控制和出幣口限制高度 可實現(xiàn)硬幣的分類篩選。 二、設計或研究主要內(nèi)容和重點，預期達到的目標及擬解決的主要問題和技術關鍵，有何創(chuàng)新之處。 （此部分為重點闡述內(nèi)容） （一）研究內(nèi)容： 1）分析現(xiàn)有硬幣處理的相關技術與設備，根據(jù)硬幣分類篩選機的性能要求，提出系統(tǒng)總體設計方法和技術方案。 2）分析人民幣硬幣的構成和主要特征，并結合銀行，公交公司等的硬幣回收規(guī)程，研究適合一元、五毛、一角不同直徑分類篩選的方法和技術方案。 3）研究人民幣硬幣（一元面值）能有序的順著料槽的能順利進入滑道方法和基本裝置。 4）研究具有自動分類篩選和硬幣自動排 列輸出設備。 5）研究銀幣分類篩選機傳動機構與曲柄連桿機構運動分析及結構設計。 6）研究銀幣分類篩選機的選用及桿件的校核。 7）研究硬幣自動分類篩選的方法和功能原理。 8）研究銀幣分類篩選機總體結構的平面設計。 完成基于 的硬幣分類篩選機分類系統(tǒng)的設計。其中包括：傳動機構的方案設計、篩選結構的設計、硬幣排列滑道機構的設計等。 （二）研究重點： 1）傳動系統(tǒng)的設計及校核 2）料斗轉(zhuǎn)盤的設計 料斗中混雜的硬幣通過傳送履帶機構的作用，實現(xiàn) 200 300 枚的硬幣為一組堆放在傳送履帶上，在特定的時間里落到轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，硬幣在離心力的作用下一個接著一個通過轉(zhuǎn)盤出口，進入到硬幣分類篩選機構；而該出幣口是以不同硬幣面值的厚度而設定的，保證任何面 值硬幣只能通過一枚。依次實現(xiàn)一元、五角、一角的分類。 3）分類篩選機構的設計： 分類篩選機構主要完成對 1 元、 5 角、 1 角硬幣分類并要求硬幣有規(guī)律的排列。它包含壓幣帶輪、限制硬幣直徑裝置、滑道。壓帶輪是給硬幣施加一定壓力；保證硬幣跟充分的篩選；限制裝置是以所需篩選出來的硬幣直徑為依據(jù)，控制滑道寬度，使小于該直徑寬度的硬幣更好的分類篩選出去；滑道是硬幣在分類篩選過程中運動的軌跡。整個機構的分類篩選原理是利用硬幣直徑的不同運用限制裝置控制滑道的寬度，使硬幣直徑小于該滑道寬度時就會在自身重力和同步帶輪壓力下落下。 4）分類篩選出幣口限制裝置的設計 調(diào)節(jié)螺旋旋鈕，在彈簧彈力的作用下使平衡桿將擋板支撐起一個高度，以硬幣的高度為參照，篩選某種面值的硬幣。通過螺旋旋鈕調(diào)整出幣口高度，從而每次分類篩選一種面值硬幣都得進行一次的調(diào)整。 （三） 論文框架： 摘要 1 引言 2 硬幣分類篩選機的總體方案設計 幣分類篩選機的設計要求和性能指標 體設計方案 案的分析及選定 動系統(tǒng)方案 3 硬幣分類篩選機結構設計 動系統(tǒng)設計 盤的設計 類篩選機構 幣口限 制裝置的設計 4 總結 致謝 參考文獻 附錄 （四） 預期達到的目的 確定硬幣分類篩選機構的方案及改進方案，確定使用的銀幣分類篩選機器的每個機構并且每個機構的參數(shù)計算，試圖用 制出三維零件圖并裝配到一起檢查各個數(shù)據(jù)尺寸是否合理正確，再用 出此硬幣分類篩選機結構設計圖，之后再對設計結果（工程圖）進行可制造性分析。 三、研究方案： 技術方案（有關方法、技術路線、技術措施）； 實施方案所需的條件（技術條件、試驗條件等） 本課題主要設計機械機構、傳動機構和工作機構部分。本文著重傳 動系統(tǒng)的分析和比較；工作機構的對比分析。對分幣機構與硬幣的排列進行深刻的探討。傳動系統(tǒng)包括電動機和帶傳動的配合，工作機構包括曲柄和其他機構的尺寸和配合進行設計。在整個設計中需要用到 和 軟件。 四、主要參考文獻目錄 1 阮冰瑩 M20082 王文良，陳長軍 J2005，（ 11）：673 芮曉明，翟江蘭 J 2006， 17（ 1）：924 肖麗英 自動硬幣計數(shù)、包卷機的研制 J2003， 24（ 3）： 285 郎家峰 D京航空航天大學 6 劉麗 D肥工業(yè)大學 7 張晟 M華大學 8 成大先 M 卷 學工業(yè)出版社 . 9 濮良貴，陳國定，吳立言 M 等教育出版社 . 10 仙波正莊 M學工業(yè)出版社 . 11 成大先 M 卷 學工業(yè)出版社 . 12 劉鴻文 M 等教育出版社 6. 13 鄭林慶 M等教育出版社 7. 14 李興華 M華大學出版社 4. 15 朱冬梅，胥北瀾，何建英 M 高等教育 出版社 4. 16 孫桓，陳作模，葛文杰 M 等教育出版社 3. 17 盧秉恒 M 械工業(yè)出版社 2. 18 陳守強 M安電子科技大學出版社 9. 19 關慧貞，馮辛安 M 械工業(yè)出版社 6 20 秦大同，謝里陽 M學工業(yè)出版社 3. 五 、 畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃。 （必須包含一定工作量的計算機知識綜合應用環(huán)節(jié)） 2015 年 12 月 9 日 12 月 15 日：查找并閱讀資料； 2015 年 12 月 16 日 12 月 20 日 ：文獻綜述，撰寫開題報告，掌握課題開發(fā)流程與方法； 2015 年 12 月 21 日 2016 年 1 月 5 日：方案構思與分析； 2016 年 1 月 6 日 2 月 29 日：總體裝配圖的設計及繪制； 2016 年 3 月 1 日 4 月 1 日：撰寫畢業(yè)設計論文初稿； 2016 年 4 月 2 日 4 月 15 日：完成論文第二稿； 2016 年 4 月 16 日 4 月 30 日：完成論文終稿； 2016 年 5 月 1 日 ：準備畢業(yè)論文答辯。 六、指導教師審核意見 指導教師簽字： 年 月 日 七、開題答辯結論和審核意見 教研室主任簽字： 年 月 日