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湖 南 工 業(yè) 大 學 本科畢業(yè)設計開題報告 （2015屆） 學 院（部）： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名： 徐俊燕 班 級： 機設112班 學號11405700206 指導教師姓名： 邱顯焱 職稱副教授 2015年 1 月 10 日 題目：硬幣包裝機中清分機構及堆碼機構的設計 結合課題任務情況，查閱文獻資料，撰寫1500～2000字左右的文獻綜述 1.1項目研究和實驗的目的 由于硬幣具有抗磨損能力強、流通時間長、發(fā)行成本低等許多優(yōu)點，國家相關部門一直在推廣輔幣硬幣化，而本項論文所研究的硬幣自動包裝機的清分機構和堆碼機構，為輔助硬幣的普及，以及提高硬幣的使用率和回收效率具有重要的作用。與此同時，對于形成設備的產(chǎn)業(yè)化，加快貨幣流通和回籠等都有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。 1.2硬幣包裝機的國內(nèi)外研究水平和發(fā)展趨勢 國外的許多發(fā)達國家在硬幣清分、硬幣堆碼以及包卷等硬幣處理技術方面，有關的研究工作開展的比較早，相關的研究成果也非常多。以德國、日本和美國為代表的發(fā)達國家基本已實現(xiàn)硬幣作為輔幣的流通，與硬幣相關的處理技術的研究也開展的比中國早，同時也形成了相應設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展。像瑞典的SCAN COIN AB公司、德國的雷斯、勞雷爾、日本的GLORY（光榮）等金融機具生產(chǎn)公司對該行業(yè)的研究都相對比較早，而且他們已經(jīng)形成了自己成熟的產(chǎn)品的生產(chǎn)。經(jīng)過大量的市場調(diào)查了解到，從目前發(fā)達國家來看，硬幣自動包裝機或硬幣清分堆碼一體機已經(jīng)應用的非常普遍，在銀行，超市等地方硬幣自動包裝機或硬幣清分堆碼一體機隨處可見，開始是收款后為了打出一張收款憑證，以充當購物券使用，也可用來兌換紙幣現(xiàn)金等?，F(xiàn)已發(fā)展到不僅可直接兌換紙幣現(xiàn)金，也可充值到信用卡、手機、水電費，甚至可用來直接購買彩票等等。其技術已經(jīng)基本穩(wěn)定、成熟。但是國內(nèi)此種設備的應用市場還是比較少，甚至在銀行，大型商場等部門此類產(chǎn)品還見不到。有的也只是在硬幣包裝機方面的生產(chǎn)與研究，如南京中鈔長城金融設備有限公司CC-D2200型硬幣清分機，蘇州少士電子科技有限公司生產(chǎn)的YFJ系列硬幣清分機，此產(chǎn)品由蘇州少士電子科技有限公司與德國雷斯公司的合作生產(chǎn)。深圳市易仕康科技有限公司生產(chǎn)的EC80硬幣清分機，浙江溫州蒼南海利科技有限公司生產(chǎn)的RS-10硬幣清分機，此產(chǎn)品與日本光榮硬幣點算機相類似等，但是這些設備要么都是應用在銀行后臺，公交公司金庫等非公共場合，或只有清分功能而不能對硬幣進行堆碼，功能單一，不適合于銀行柜臺、超市、地鐵等公共場合。 1.3硬幣包裝機中清分機構及堆碼機構功能簡介 清分系統(tǒng)作為硬幣包裝機機械系統(tǒng)的一個重要組成部分，主要功能包括硬幣的輸送、排列、檢偽和計數(shù)。 1）硬幣輸送 硬幣的輸送主要實現(xiàn)將散落的硬幣堆投入到硬幣包卷機中時，能對硬幣進行加速分離，將硬幣一枚一枚清分開。為實現(xiàn)上述功能，可以將硬幣投置于高速旋轉的圓盤中，由于離心力原理，硬幣將被甩到圓盤邊緣，圓盤邊緣開設有僅能通過一枚硬幣的直徑與厚度的孔，使硬幣一枚一枚的沿孔飛出圓盤。 2）硬幣排列 硬幣的排列一方面為硬幣的后續(xù)堆碼、包卷做準備；另一方面，將硬幣一個一個的排列開，方便對其進行檢偽、計數(shù)?？梢栽趫A盤邊緣開孔出連接一個硬幣的滑幣道，滑幣道上方安裝有同步帶。同時，飛出圓盤邊緣的硬幣將沿引導弧滑向幣道，并在壓幣帶的作用下向前排列輸送。 3）硬幣檢偽 滑幣道上裝有檢偽傳感器，對通過的硬幣進行檢偽，當假幣通過時，則向控制器輸出一個信號，控制器的輸出端控制電磁鐵運動，帶動伸縮塊將假幣剔除；若為真幣通過，則電磁鐵不動作，繼續(xù)輸送。 4)硬幣計數(shù) 硬幣計數(shù)與其他物品計數(shù)檢測原理相同，都可以由光電傳感器對是否有硬幣通過其檢測區(qū)域進行統(tǒng)計，將脈沖反饋給控制器，實現(xiàn)對硬幣枚數(shù)的統(tǒng)計。 清分部分的機械傳動系統(tǒng)組成包括驅動機構、傳動機構、執(zhí)行機構三大部分組成。 堆幣機構處于輸送機構的下游，包卷機構的上游，位于整個包卷機的中間環(huán)節(jié)。來自輸送機構的硬幣在堆碼機構進行短暫的儲存，輸送帶與滑幣道之間的間隙正好容的下一枚硬幣，輸送帶將硬幣從滑幣道拖動到堆幣盤，硬幣在重力作用下依次下落，并且進行柱狀排列。 2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案 2.1選題依據(jù)：硬幣的回籠問題一直阻礙著硬幣的流通，具體表現(xiàn)為：1）雖然國內(nèi)外的一些公司已經(jīng)有硬幣清分機、硬幣包卷機等設備在售，但其體積大、價格高，不適用于中小型硬幣處理機構；2）銀行等金融機構對硬幣的清分和包卷工作，大都處于人工操作階段；3）公交、超市等硬幣集中使用部門對于大量回收的硬幣，很難及時清點與處理。除此之外，清分機構和堆碼機構作為硬幣包卷機中主要的機械運動單元，需要進行更加自動化和實用化的設計。所以以清分機構及堆碼機構的設計作為本次畢業(yè)設計的課題，具有較大的實際意義。 2.2主要研究內(nèi)容、研究思路及方案 2.2.1主要研究內(nèi)容：應用相應的三維軟件系統(tǒng)建立自動硬幣包裝機的三維數(shù)字化虛擬樣機，并結合ADAMS軟件模擬其功能狀態(tài)，對所研制的硬幣包裝機中清分機構及堆碼機構進行動態(tài)仿真，分析技術方案和結構設計的合理性，進行必要的改進和完善，并且完成必要的設計圖紙，以及相關的數(shù)據(jù)分析。 2.2.2研究思路及方案 1）清分機構的設計 清分機構的主要功能是實現(xiàn)硬幣的存儲、排列、分揀。首先，要使大量混合的硬幣從漏幣孔中漏下，必須使處于雜亂狀態(tài)的硬幣沿著旋轉盤圓周做運動，根據(jù)硬幣的外形特征，利用刮幣板保證每次只有單枚硬幣在硬幣孔中隨轉盤做旋轉運動，而不會出現(xiàn)硬幣成摞的狀況，避免堵塞漏幣孔，當硬幣到達相應的漏幣孔時，硬幣按照直徑不同的先后順序落下，進入不同的滑道，完成硬幣清分工作。 2）堆碼機構的設計 根據(jù)硬幣的形態(tài)特點，采用的堆碼機構為旋轉的接幣套筒，按照硬幣種類不同安裝在轉盤上，轉盤通過軸與齒輪聯(lián)接，處理某一面值硬幣時，轉到相應位置，實現(xiàn)堆碼功能。主要包括軸、齒輪的設計，以及各機構之間的協(xié)調(diào)運動。 3）工作進度及具體安排 2014.12.20~2015.1.10 開題報告 2015.02.25~2015.02.28 查閱相關資料、畢業(yè)實習 2015.03.02~2015.03.09 設計方案的擇優(yōu)選擇 2015.03.10~2015.03.30 Pro/E建立虛擬樣機與運動仿真分析 2015.04.1~2015.04.14 運動仿真分析及設計方案的修改 2015.04.15~2015.04.30 裝配圖、零件圖的繪制 2015.05.1~2015.05.14 完成設計說明書 2015.05.15~2015.05.30 準備及完成答辯 4.指導教師意見 指導教師： 年 月 日