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湖 南 工 業(yè) 大 學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 （2015屆） 學(xué) 院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 徐俊燕 班 級(jí)： 機(jī)設(shè)112班 學(xué)號(hào)11405700206 指導(dǎo)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(jī)中清分機(jī)構(gòu)及堆碼機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫1500～2000字左右的文獻(xiàn)綜述 1.1項(xiàng)目研究和實(shí)驗(yàn)的目的 由于硬幣具有抗磨損能力強(qiáng)、流通時(shí)間長、發(fā)行成本低等許多優(yōu)點(diǎn)，國家相關(guān)部門一直在推廣輔幣硬幣化，而本項(xiàng)論文所研究的硬幣自動(dòng)包裝機(jī)的清分機(jī)構(gòu)和堆碼機(jī)構(gòu)，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(shí)，對(duì)于形成設(shè)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(jì)效益和社會(huì)效益。 1.2硬幣包裝機(jī)的國內(nèi)外研究水平和發(fā)展趨勢 國外的許多發(fā)達(dá)國家在硬幣清分、硬幣堆碼以及包卷等硬幣處理技術(shù)方面，有關(guān)的研究工作開展的比較早，相關(guān)的研究成果也非常多。以德國、日本和美國為代表的發(fā)達(dá)國家基本已實(shí)現(xiàn)硬幣作為輔幣的流通，與硬幣相關(guān)的處理技術(shù)的研究也開展的比中國早，同時(shí)也形成了相應(yīng)設(shè)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(jī)具生產(chǎn)公司對(duì)該行業(yè)的研究都相對(duì)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(dá)國家來看，硬幣自動(dòng)包裝機(jī)或硬幣清分堆碼一體機(jī)已經(jīng)應(yīng)用的非常普遍，在銀行，超市等地方硬幣自動(dòng)包裝機(jī)或硬幣清分堆碼一體機(jī)隨處可見，開始是收款后為了打出一張收款憑證，以充當(dāng)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(jī)、水電費(fèi)，甚至可用來直接購買彩票等等。其技術(shù)已經(jīng)基本穩(wěn)定、成熟。但是國內(nèi)此種設(shè)備的應(yīng)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(jī)方面的生產(chǎn)與研究，如南京中鈔長城金融設(shè)備有限公司CC-D2200型硬幣清分機(jī)，蘇州少士電子科技有限公司生產(chǎn)的YFJ系列硬幣清分機(jī)，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(jī)，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(jī)，此產(chǎn)品與日本光榮硬幣點(diǎn)算機(jī)相類似等，但是這些設(shè)備要么都是應(yīng)用在銀行后臺(tái)，公交公司金庫等非公共場合，或只有清分功能而不能對(duì)硬幣進(jìn)行堆碼，功能單一，不適合于銀行柜臺(tái)、超市、地鐵等公共場合。 1.3硬幣包裝機(jī)中清分機(jī)構(gòu)及堆碼機(jī)構(gòu)功能簡介 清分系統(tǒng)作為硬幣包裝機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，主要功能包括硬幣的輸送、排列、檢偽和計(jì)數(shù)。 1）硬幣輸送 硬幣的輸送主要實(shí)現(xiàn)將散落的硬幣堆投入到硬幣包卷機(jī)中時(shí)，能對(duì)硬幣進(jìn)行加速分離，將硬幣一枚一枚清分開。為實(shí)現(xiàn)上述功能，可以將硬幣投置于高速旋轉(zhuǎn)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(shè)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(zhǔn)備；另一方面，將硬幣一個(gè)一個(gè)的排列開，方便對(duì)其進(jìn)行檢偽、計(jì)數(shù)?？梢栽趫A盤邊緣開孔出連接一個(gè)硬幣的滑幣道，滑幣道上方安裝有同步帶。同時(shí)，飛出圓盤邊緣的硬幣將沿引導(dǎo)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(duì)通過的硬幣進(jìn)行檢偽，當(dāng)假幣通過時(shí)，則向控制器輸出一個(gè)信號(hào)，控制器的輸出端控制電磁鐵運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)伸縮塊將假幣剔除；若為真幣通過，則電磁鐵不動(dòng)作，繼續(xù)輸送。 4)硬幣計(jì)數(shù) 硬幣計(jì)數(shù)與其他物品計(jì)數(shù)檢測原理相同，都可以由光電傳感器對(duì)是否有硬幣通過其檢測區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將脈沖反饋給控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬幣枚數(shù)的統(tǒng)計(jì)。 清分部分的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)組成包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分組成。 堆幣機(jī)構(gòu)處于輸送機(jī)構(gòu)的下游，包卷機(jī)構(gòu)的上游，位于整個(gè)包卷機(jī)的中間環(huán)節(jié)。來自輸送機(jī)構(gòu)的硬幣在堆碼機(jī)構(gòu)進(jìn)行短暫的儲(chǔ)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(dòng)到堆幣盤，硬幣在重力作用下依次下落，并且進(jìn)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(jī)、硬幣包卷機(jī)等設(shè)備在售，但其體積大、價(jià)格高，不適用于中小型硬幣處理機(jī)構(gòu)；2）銀行等金融機(jī)構(gòu)對(duì)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(duì)于大量回收的硬幣，很難及時(shí)清點(diǎn)與處理。除此之外，清分機(jī)構(gòu)和堆碼機(jī)構(gòu)作為硬幣包卷機(jī)中主要的機(jī)械運(yùn)動(dòng)單元，需要進(jìn)行更加自動(dòng)化和實(shí)用化的設(shè)計(jì)。所以以清分機(jī)構(gòu)及堆碼機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，具有較大的實(shí)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(yīng)用相應(yīng)的三維軟件系統(tǒng)建立自動(dòng)硬幣包裝機(jī)的三維數(shù)字化虛擬樣機(jī)，并結(jié)合ADAMS軟件模擬其功能狀態(tài)，對(duì)所研制的硬幣包裝機(jī)中清分機(jī)構(gòu)及堆碼機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，分析技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，進(jìn)行必要的改進(jìn)和完善，并且完成必要的設(shè)計(jì)圖紙，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。 2.2.2研究思路及方案 1）清分機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 清分機(jī)構(gòu)的主要功能是實(shí)現(xiàn)硬幣的存儲(chǔ)、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(zhuǎn)盤圓周做運(yùn)動(dòng)，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(zhuǎn)盤做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)出現(xiàn)硬幣成摞的狀況，避免堵塞漏幣孔，當(dāng)硬幣到達(dá)相應(yīng)的漏幣孔時(shí)，硬幣按照直徑不同的先后順序落下，進(jìn)入不同的滑道，完成硬幣清分工作。 2）堆碼機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)硬幣的形態(tài)特點(diǎn)，采用的堆碼機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)的接幣套筒，按照硬幣種類不同安裝在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤通過軸與齒輪聯(lián)接，處理某一面值硬幣時(shí)，轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置，實(shí)現(xiàn)堆碼功能。主要包括軸、齒輪的設(shè)計(jì)，以及各機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。 3）工作進(jìn)度及具體安排 2014.12.20~2015.1.10 開題報(bào)告 2015.02.25~2015.02.28 查閱相關(guān)資料、畢業(yè)實(shí)習(xí) 2015.03.02~2015.03.09 設(shè)計(jì)方案的擇優(yōu)選擇 2015.03.10~2015.03.30 Pro/E建立虛擬樣機(jī)與運(yùn)動(dòng)仿真分析 2015.04.1~2015.04.14 運(yùn)動(dòng)仿真分析及設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)說明書 2015.05.15~2015.05.30 準(zhǔn)備及完成答辯 4.指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日