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螺旋式滚筒硬币分离计数包装机的设计含SW三维及8张CAD图,螺旋式,滚筒,硬币,分离,计数,装机,设计,SW,三维,CAD

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附录1：外文翻译平面磁电阻与磁选矿厂有宽带电力电子应用非接触式电流传感器摘要高频电力电子变换器需要无损、准确和隔离的电流测量。通过印刷电路（PCB）轨迹的高频电流在迹线周围产生不均匀的磁场。而且非均匀的磁场可以通过磁场集中器（MCONs）使用导电材料进行归一化。在这项研究中，已经提出了一种新的技术，使用磁电阻（MR）传感器与平面磁集中器（MCON）利用导电材料的高频无接触电流检测。研究了不同的MCONs对各向异性磁共振（AMR）传感器高频无接触电流检测性能的影响。实验表明，配备了不同的MCONs的AMR传感器相对于快速上升阶跃电流的性能。利用不同的MCONs对传感器响应进行详细的频率分析，以确定对电流传感器的检测带宽的影响。1 介绍高频变换器中电流信息的提取是当前的主要挑战之一。高频功率电子学随着近年来高频功率电子学的发展和新一代宽禁带（WBG）功率器件的引入，无源元件以及电路体积变得非常小型化。为了快速、有效和高效地控制功率变换器，无损、准确的电流测量是一个基本的先决条件。传统的电流传感技术不再适用于高频转换器中的电流测量。因此，有必要研究替代的方法和技术来测量电流。这些方法应该产生具有快速、准确、拓扑无关和无损的当前SEN源。此外，使用允许高频功率转换器（1 MHz）的WBG半导体具有更高的电压器件（30 V）需要隔离的电流传感器。基于霍尔效应的传感器和基于磁电阻（MR）的传感器是隔离和非接触电流检测的最流行的解决方案之一。霍尔效应传感器广泛应用于不同的应用领域，多年来观察到了显著的性能改进1 -5。使用具有高载流子迁移率的材料（例如GaAs和InAs）制造霍尔元件，导致了1 MHz（6）的灵敏度和检测带宽的显著改善。然而，该技术要求主电流路径被中断并通过感测装置。基于霍尔元件的非接触电流传感器的引入是通过平面磁场集中器（MCONs）7、8的应用而实现的。霍尔元件响应磁场，这是正常的迹线取向。因此，与常规方法不同，霍尔元件被放置在磁集中器下面，该磁场集中器向传感器提供正常场。这些磁集中器利用铁磁材料将磁场集中在霍尔传感元件上。最先进的基于非接触霍尔效应的电流传感器的带宽限制在250 kHz（7），8，从而使它们不适用于高频（1 MHz）的无接触电流测量。MR传感器可以基于金属合金和半导体来开发，从而提高设计灵活性。MR传感器具有良好的灵敏度和测量精度，因为它们比基于霍尔效应的传感器具有更少的漂移。它们可以响应AC和DC场，并且具有非常高的检测带宽，这使得它们成为电力电子转换器中高频电流检测的有吸引力的选择。与基于霍尔效应的传感器不同，MR传感器对水平磁场进行响应，该水平磁场能够利用诸如铜（Cu）或铝（Al）的导电材料作为平面MCONs。几个研究小组正在研究技术，以提高霍尔效应以及基于MR和GMR的电力电子应用设备的灵敏度（9）-（17）的电流感应的灵敏度和准确度。在这项研究中，我们提出了一种新的技术，使用MR传感器的平面磁集中器（MCON）利用导电材料的增强带宽非接触电流检测。研究了不同的MCONs对各向异性磁共振（AMR）传感器高频无接触电流检测性能的影响。市售AMR传感器霍尼韦尔HMC1021S18被用作非接触电流监测装置。AMR传感器被用于检测由定制设计的步进电流发生器产生的非常快的瞬态电流的电流。设计了六种不同材料和厚度的磁集中器（MCONs），分析了在检测到20A的快速瞬态电流对传感器性能的影响。记录了具有不同MCONs的传感器响应，并对A进行了详细的分析。分析了MCONs的作用。用不同的MCONs对传感器响应进行频率分析，分析MCONs对AMR传感器的传感性能和检测带宽的影响。2 MR传感器的MCON在典型的电力电子应用中，MR传感器被放置在印刷电路板（PCB）上的当前汽车行驶轨迹的顶部或下方（底层），如图1所示。传感器与电流迹线没有物理接触，并且通过传感器芯片内的AMR传感元件检测通过迹线的电流产生的磁场。当低频电流通过PCB迹线时，由电流产生的磁场是均匀的并且均匀分布在电流迹线周围。图1（a）和（b）在低频和高频电流下可视化磁场分布。与AMR传感器的默认检测轴相交的磁通线产生响应。在传感器输出中，正比于跟踪中的电流MAG。然而，在高频下，由于趋肤效应，流过迹线的大部分电流集中在迹线的边缘附近。高频电流产生的磁通线在迹线周围不再均匀，大部分磁通线集中在电流迹线的边缘附近。感测元件附近的场分布非常弱，并且由传感器检测到相对较弱的场。其结果是，传感器在高频电流传感中给出了其灵敏度的假印象。然而，用MCONs对磁场进行归一化，在传感区域中产生均匀的场分布，并且增强了传感器的检测带宽。一种放大和归一化由高频电流产生的磁场的方法是在传感器周围折叠载流迹线（9）。这种方法也被用于平面Rogowski线圈，其中线圈被夹在迹线19-22之间。如果应用允许这样的布局修改，该方法可以很好地应用于点场检测器，例如磁阻（MR）传感器。然而，有可能实现MCONS，其能够在没有或最小PCB布局修改的情况下，在承载高频电流的PCB迹线上形成和放大场。MR元件对磁场场的水平分量作出响应，而霍尔效应元件则响应于磁场的垂直分量来进行精确传感。与MR传感器相关联的这种独特性质可以在设计磁场磁场归一化目的的MCONs时得到很大程度的利用。在一般情况下，当暴露在导电表面上时，利用电磁场反射特性，通过传感器使磁场正常化和增强。理想情况下，需要具有零场吸收的超导体表面以获得最大性能。然而，使用具有良好导电性的材料，例如具有特定尺寸和厚度的Cu或Al，可以在很大程度上实现磁场归一化。MCON的材料、尺寸和厚度在磁场归一化和MR传感器的性能方面起着很大的作用。为了清楚地了解Mcon对电流轨迹周围磁场分布的影响，采用有限元方法MAG-NEICS（FEMM）电磁解算器进行了详细的仿真研究。图2和3分别给出了10和20 A电流的模拟结果，示出了与常规电流迹线相比，MCON技术的磁场分布的变化。在1盎司PCB铜轨迹上进行模拟，其宽度为150密耳。电流通过PCB迹线在远离观察者的方向上。电流从直流变化到5 MHz，以了解磁场对磁场分布的影响。长度和宽度分别为0.19和0.15的MCONs放置在距PCB迹线3.07毫米的距离处，这是从PCB迹线到放置在PCB上的芯片顶部的距离。对于直流电流，由电流产生的磁场是均匀的并且均匀分布在迹线周围。直流磁场不受麦肯的影响，如图所示是不变的。由20 A电流产生的磁场的幅度高于由10 A电流产生的磁场，并且在这两种情况下，磁场都不受MCONs的影响。然而，当5 MHz电流通过迹线时，由于趋肤效应，迹线产生的大部分磁场集中在迹线的边缘附近。其结果是，作为有效感测区域的迹线的中段附近的场是不均匀的。图2（b）示出了在5兆赫的模拟结果，没有MCon（左）和Cu MCONs的厚度分别为1密耳（中间）和5密耳（右），分别为10 A电流。可以清楚地看出，高频电流的非均匀磁场分布被集中、归一化并使用MCONs均匀化。磁通密度（B）和磁场强度（H）在从电流迹线的2.1毫米处测得的磁场强度表明，使用MCONs增加了B和H值。如图2（c）所示，在Al MCONs电流为10毫安（左）和10密耳（右）厚度的情况下，可以观察到类似的结果。5 MIL铜Mon在场密度方面表现出最显著的改善，B值从0.702增加到0.992 Mt。磁通密度的变化是B（0.992 0.702）MT0.29 MT2.9 G。从制造商数据表（18）考虑的MR传感器的灵敏度是Sm1 mV/（V-TT）。ASSEM在后处理电路中的桥电压为5 V，增益为20（在后面的部分中解释），输出在5 mIL Cu MCON中的相关电压增益为VB SM 5 20290 mV。通过实现5 mIL铜Mon，传感器输出的5兆赫电流的10微震幅度理论上可以提高290毫伏，这相当于传感器响应的11.6%改善。如图3（b）和（c）所示，20 A电流的模拟结果在感测区域中磁场集中和归一化方面显示了类似的结果。因此，改变MCon的材料和厚度，可以实现不同水平的磁场归一化。3 MCON性能的实验验证A 实验装置为了评价Mcon对MR传感器（18）作为电流测量装置的性能的影响，开发了几种测试电路。图4示出了设计用于在配备不同的MCONs时评估AMR传感器的性能的硬件设置的电路图。使用定制设计的快速高架阶梯电流发生器产生电流脉冲，该电流脉冲用作AMR传感器的参考电流。阶跃电流产生器可以产生高达20 A的电流脉冲，其过渡时间约为5纳秒，这使得我们能够分析到50 MHz的感测带宽。载流PCB迹线和MR传感器被放置在厚度为1.57毫米的PCB的相对侧上。在PCB的底层上实现了带有1盎司Cu的载流轨迹，而MR传感器被放置在图4。评估不同MCONs的AMR传感器性能的硬件设置电路图。顶层使得电流轨迹与传感元件之间的距离为2.1毫米。AMR传感器的输出由差分增益20进一步放大，这是用高速分量（205 MHz，506 V/s s）实现的，因此它不限制感兴趣的频率范围。图5示出了为实验而开发的硬件原型。在这项研究中，AMR传感器用六种不同配置的MCONs进行评估。使用具有优异导电性的材料如Cu和Al来配置MCONs。MCONs的长度和宽度分别为0.19和0.15，匹配AMR传感器SOIC8芯片的顶部尺寸。采用不同的MCONs厚度对传感器输出进行观测。Cu MCONs使用三种不同厚度的1, 5和10密耳，而Al MCONs用5, 10和22密耳厚。MCON被一次放置在AMR传感器的顶部，并且观察到传感器相对于具有高达20 A的幅度的快速上升阶跃电流的响应。图6示出了配备1 MIL Cu Mcon的步进电流发生器和AMR传感器的实验装置。B.实验结果 在图7中示出了AMR传感器对10A量级的快速上升阶跃电流的响应。绿色波形对应于在步进电流发生器板中使用小功率电阻器的参考电流测量。黄色波形对应于AMR传感器与任何MCON的响应。当跟踪中没有电流时，传感器输出偏置在2.5 V。随着10的轨迹中的阶跃电流，达到3.08 V的稳态传感器响应。图7。AMR传感器对10的响应，没有MCon的阶跃电流。刻度：X轴：1s/div，y轴：5 v/div（绿色），200 mV/div（黄色）。3.1传感器在相同的操作条件下使用上述MCON的六种不同配置进行评估。在图8中示出了配备有不同材料和厚度的MCONs的AMR传感器的响应。显然，配备MCON的传感器无论使用的MCON的类型如何，都表现出更好的响应。在所有情况下，稳态都比没有MCon的情况快得多。这是因为，通过使用导电材料如Cu和Al，实现了MCON，使感测元件区域中的磁场归一化。在图8中给出的结果表明，当配备1, 5和10密耳Cu MCONs时，AMR传感器响应分别达到1.16、0.83和0.86s的3.08 V的稳态。同样，对于Al MCONs，分别在0.91、0.87和0.86 s时达到3.08 V的稳定状态，McON厚度分别为5, 10和22密耳。为了更好地理解在配备MCON时传感器的瞬态响应的改善，确定上升时间至稳态值的80%。对于没有MCon的情况，确定稳定状态的上升时间为80%s，而对于具有1, 5和10密耳厚度的铜MCON，上升时间为稳态的80%，分别为0.46、0.44和0.44s。同样，对于5、10和22密耳的Al MCONs，稳态值的上升时间分别为0.46、0.45和0.45s。从阶跃电流测试的实验结果示出，5 MIL铜显示出相对于10 A阶电流的AMR传感器响应的最显著的改善。从实验中捕获的数据输出到MATLAB进行进一步的比较和分析。图9示出了没有任何MCON实现的AMR传感器响应的时间DO主要结果，以及配备5 MIL Cu MCon时的时间DO主要结果。C 讨论从图中可以清楚地看出，当与5 MIL Cu MCon一起使用时，相对于20 A阶电流的传感器响应得到显著改善。为了验证MCON对AMR传感器响应的影响的一致性，重新设计阶跃电流产生器以产生20 A阶电流和传感器响应。在不使用任何MCON的情况下观察，然后与先前实验中使用的六个不同的MCONs进行观察。图10示出了没有使用MCon的传感器响应的示波器捕获，并且图11示出了具有20个阶跃电流的六个不同MCON的AMR传感器响应。绿色波形对应于参考阶跃电流，黄波形式对应于传感器响应。20阶跃电流的稳态传感器输出为3.5 V。当不使用MCon时，传感器输出达到3 V时的3.5 V稳态。当配备有1, 5和10密耳的Cu MCON时，响应变得更快，在2.4、0.8和0.8 s S处达到稳态。集体地。在Al MCONs的情况下，观察到类似的趋势，达到3.5 V的稳定状态。对于厚度为5, 10、22密耳的MCONs分别为0.9、0.87和0.86s。然而，一旦考虑到使用MCONs可能实现的最大场归一化，进一步增加厚度不会导致来自传感器的更好的响应。因此，不再需要传感器达到稳定状态所需的时间。对于10和20两个阶跃电流瞬变，从5到10密耳增加Cu McN的厚度导致与AMR传感器类似的响应。Al的厚度从10到22密耳也有类似的趋势。对阶梯电流的传感器响应没有任何改善。实验的另一个重要的观察是，5 MIL Cu和10 MIL Al Mcon所实现的磁场归一化几乎是相似的，尽管5 MIL Cu McN产生的响应比Al稍厚。这一结果使我们得出结论，作为一种导电材料，作为磁场的MCON，也不使磁场化，与Al相比，Cu在尺寸方面提供更轻和更薄的溶液。为了观察MCR性能对AMR传感器瞬态响应时间的一致性，分别用具有2, 5, 10、15和20 A大小的阶跃电流对传感器性能进行评估。在每种情况下，AMR传感器响应分析没有MCon和配备5 MIL-Cu MCon。图13给出了从2到20 A的电流的实验中的稳态传感器输出。从图中可以看出，传感器输出在20 A时的线性误差为16.67%。重要的是要注意，这种线性误差是传感器特性和N固有的。OT受MCONS实施的响。MCONs的影响主要是在SENSOR输出的瞬态性能和稳定状态不受影响。图14示出了传感器输出上升时间随不同电流幅值达到稳定状态的变化。可以观察到，使用MCONs显著地改善了响应时间。在没有MCon和传感器输出的MCON的情况下，随着电流大小的变化，稳定时间的上升时间是相当恒定的。这验证了通过改善MCONs来改善AMR传感器的瞬态性能所实现的性能与不同的电流一致。为了进一步分析实验数据，使用Matlab对来自图12所示的20步进电流测试的捕获数据进行频率分析。图15示出了图12所示的传感器的时域响应的频率分析。从图15所示的结果可以看出，与没有MCon的情况相比，MCON情况下的传感器响应的带宽得到了改善。详细分析表明，不使用任何MCON的AMR传感器的感测带宽（3分贝响应）为1.21 MHz。如图15所示，5 MIL-Cu Mcon转换为AMR传感器的最佳响应，并且感测带宽从1.21提高到1.61 MHz，这意味着整体感测带宽的33.06%改善。增加Cu McON的厚度没有提供进一步的改善，带宽被限制在1.55 MHz。在表II中给出了通过重新分析SPECT到20阶电流响应的频率分析的结果，示出了随着不同导电MCON的实现而改善带宽。4 结论在本论文，提出了一种利用导电材料的平面磁敏器件（MCON）的MR传感器增强非接触式电流检测技术。我们研究和分析了不同的MCONs对无接触电流监测AMR电流传感器性能的影响。进行了详细的模拟研究，以清楚地了解磁场分布的高频电流。对实验结果进行了实验验证，并进行了详细的分析。设计了一种快速上升阶梯电流发生器，用于产生快速电流阶跃。为了分析AMR传感器在检测快速瞬态阶跃电流中的性能，实现了采用不同厚度的Cu和Al制成的四种不同的MCONs。记录并配备了不同的MCONs传感器响应。用不同的MCONs对传感器响应进行频率响应，分析MCONs对AMR传感器检测带宽的影响。MCONs的使用将磁场通过感测元件进行归一化，并改善电流感测的带宽。5 MIL-Cu McON的实现导致了大约400 kHz的传感带宽的显著改善，这转化为AMR传感器的检测带宽的33.06%的增加。相信所提出的方法适用于高频功率变换器中的电流检测，其中电流信息用于控制纹波和瞬态响应。作者要感谢UNC夏洛特电气和计算机工程部所提供的设备。作者还想感谢UNC夏绿蒂的H. Niakan和E. Hurwitz在早期仿真和硬件设置方面的帮助。附录2：外文原文任务书论文(设计)题目：螺旋式滚筒硬币分离计数包装机工作日期：2017年12月18日 2018年05月20日1.选题依据:随着社会快速的发展，科技的进步以及“一元硬币化”政策的实施，硬币将会越来越多，多种硬币的分离越来越成为人们关注的焦点。如果出现一种装置可以减少硬币分离包装计数中带来的经济损失，降低人工处理成本，多增加高科技元素，那么将会很好的带动科技进步以及经济发展。故此，我们团队开始研究硬币分离计数包装装置。该设计符合机械设计制造及其自动化专业培养目标的要求。2.论文要求(设计参数):1.完成螺旋式滚筒硬币分离计数包装机总体方案设计2.完成螺旋式滚筒硬币分离计数包装机结构设计3.绘制相关的CAD设计图纸4.翻译相关外文资料（不少于2000字）5.编写毕业设计说明书3.个人工作重点:1.螺旋式滚筒硬币分离计数包装机分离部分、传动部分、包装收集部分设计；2.运用CAD及SD绘制螺旋式滚筒硬币分离计数包装机二维零件图、装配图及三维装配图4.时间安排及应完成的工作:第1周：查阅相关文献资料，了解设计内容； 第2周：初步方案设计；第3周：总体方案设计；第4周：撰写并完善开题报告；第5周：螺旋式滚筒硬币分离计数包装机整体结构设计计算； 第6周：螺旋式滚筒硬币分离计数包装机整体结构设计计算； 第7周：螺旋式滚筒硬币分离计数包装机整体结构设计计算；第8周：螺旋式滚筒硬币分离计数包装机各部分零部件设计计算； 第9周：螺旋式滚筒硬币分离计数包装机各部分零部件设计计算； 第10周：螺旋式滚筒硬币分离计数包装机各部分零部件设计计算； 第11周：绘制相关 CAD 图纸；第12周：绘制相关 CAD 图纸； 第13周：撰写设计说明书；第14周：完善毕业设计各项内容，准备答辩。5.应阅读的基本文献:1 廖汉元,孔建益.机械原理M.北京:机械工业出版社,2012.2 濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计(第九版)M.北京.高等教育出版社,2013. 3 成大先.机械设计手册M.北京.化学出版社,2002.4 秦大同,谢里阳.机构设计M.北京.化学工业出版社,2013.5 高艳芳,豆贺,佟晗,薛贝贝,李小海.设计一种小型硬币分离J.中国科技信息,2017,(7):9-11. 6 周钰明,谢光磊,洪建伟. 新型旋转式硬币分类机J.科技视界,2017,(9):33-36.7 赵旭基.于TRIZ理论的创新设计J.新技术新工艺,2017,(7):52-54.8 许留云,姚赛,王晗,石超,王美露,李林辉.一种新型硬币分离计数装置的设计J. 延安大学学报（自然科学版）,2017,(1):15-19.9 宋艳丽.简单硬币分离装置的设计J.现代制造技术与装备,2016,(7):15-20. 10蒋小盼,马爱兵,马丽.筛动式硬币分类装置及其仿真运动的设计J.工业设计,2016,(8):60- 90.11冯大鹏,何新超,于江豪.高效硬币自动分类装置的设计J.湖北理工学院学报,2016,(5):18- 36.12Lin B, Okwudire C E, Wou J S, et al. Low Order Static Load Distribution Model for Ball Screw Mechanisms including Effects of Lateral Deformation and Geometric ErrorsJ. Journal of Mechanical Design, 2017.13Song Q, Jiang Z, Han J. Noise Covariance Identification Based Adaptive UKF with Application to Mobile Robot SystemsJ. 2007:4164-4169.14Nibir S J, Parkhideh B. Magnetoresistor with Planar Magnetic Concentrator as Wideband Contactless Current Sensor for Power Electronics ApplicationsJ. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2017,(99):1-1.指导教师签字：XX教研室主任意见：同意签字：XX 2017年12月14日教学指导分委会意见：同意签字：XX 2017年12月15日 学院公章进度检查表第-3周工作进展情况已经查阅了50篇文献资料，包括机械原理、传感器部分以及相关知识的 整理，充分了解了将要设计的内容，完成了初步方案设计，并开始撰写开题报告。2017年12月28日指导教师意见该生对毕业设计内容有了较深的理解，收集的相关资料比较全面，初步方案设计合理可行。指导教师(签字)：XX 2017年12月28日第-1周工作进展情况完成了总体方案设计，完成了开题报告的撰写工作,并且通过了开题报告答辩，利用寒假期间翻译外文文献，并准备进行螺旋式滚筒硬币分离计数包装机整体结构设计计算的工作 。2018年01月11日指导教师意见总体方案设计可行，开题报告基本合格，请按计划进行下一阶段工作。指导教师(签字)：XX 2018年01月11日第 3周工作进展情况按照工作计划书的安排，经过了一系列的演算和设计，完成了螺旋式滚筒硬币分离计数包装机整体结构设计计算。2018年03月21日指导教师意见外文资料译文基本合格，螺旋式滚筒硬币分离计数包装机整体结构设计基本合理、计算准确。请按计划开展下一阶段工作。指导教师(签字)：XX 2018年03月23日第 6周工作进展情况按计划完成了毕业设计前10周的工作，参加了毕业设计中期检查答辩，已经开始进行说明书的编写工作。2018年04月12日指导教师意见毕业设计前十周的工作质量尚可，毕业设计中期检查答辩通过，希望抓紧时间开展下一阶段的工作。指导教师(签字)：XX 2018年04月12日第 11周工作进展情况已经按计划按时完成了毕业设计的全部工作，准备参加毕业答辩。2018年05月18日指导教师意见XX同学按时完成了毕业设计的各项任务，请进一步完善毕业设计，认真准备毕业答辩。指导教师(签字)：XX 2018年05月18日第周工作进展情况年月日指导教师意见指导教师(签字)：年月日过程管理评价表评价内容具体要求总分评分工作态度态度认真，刻苦努力，作风严谨33遵守纪律自觉遵守学校有关规定，主动联系指导教师,接受指导32开题报告内容详实，符合规范要求53任务完成按时、圆满完成各项工作任务43过程管理评分合计11 过程管 理评语 XX同学在毕业设计过程中作风比较严谨，对待问题基本上做到了刻苦努力，工作态度还算认真。 XX同学能够遵守学校的相关规定，定期与指导教师联系，主动接受指导。对于毕业设计过程中所遇到的问题，提出的解决方案水平一般。 XX同学查阅了一定数量的相关资料，开题报告内容不太详实，其中的文献综述还算全面，基本上做到了有分析，归纳，撰写开题报告格式需要完善。 XX同学能够按计划完成毕业设计各阶段的工作，完成质量一般。指导教师签字:XX日期:2018-05-21指导教师评价表评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满54能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力54完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规107指导教师评分合计15 指导教 师评语 该生完成的螺旋式滚筒硬币分离计数包装机设计，有一定的研究价值和实践意义。毕业设计选题符合机械设计制造及自动化专业培养目标要求，有一定的深度和难度，工作量饱满。 该生在毕业设计过程中能够运用所学知识解决问题，表现出一定的综合运用知识的能力、计算机应用能力、中文表达及应用能力。 在毕业设计完成质量方面，论文文题相符、设计合理，撰写格式、图表基本符合规范要求。该生按时完成了毕业设计的各项工作，完成质量一般，同意参加毕业答辩。指导教师签字:XX日期:2018-05-21评阅人评价表评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满54能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力54完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规107评阅人评分合计15 评阅人 评语 本课题来源于辽宁省机械设计创新大赛，设计了一款硬币分离计数包装机。采用螺旋式滚筒方案，首先确定了总体设计方案，完成了整机结构、原动机构、传动机构、分离系统、计数装置和包装机构等设计选型与校核。选题符合培养目标要求，有一定的研究价值和实践意义，有一定的开拓性、创新性，深度、难度适宜，工作量基本饱满。从论文完成情况看，该生具备一定的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力；具有一定的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力；文题相符，概念准确，分析、论证、计算、设计、实验等基本正确合理，结论明确；论文结构、撰写格式、图表等基本符合规范要求。建议参加答辩。评阅人签字：马宗民评阅人工作单位：机械工程学院日期：2018-05-23答辩纪录 学生姓名：XX专业班级：XX毕业论文(设计)题目： 螺旋式滚筒硬币分离计数包装机答辩时间：2018年05月24日 时 分 时 分答辩委员会(答 主任委员(组长)： XX辩小组)成员委员(组员)： XX答辩委员会(答辩小组)提出的问题和答辩情况问题1：1.硬币是如何分拣的？回 答： 前面的是小孔，硬币依次经过中间，一元的硬币到最后的孔。第一个孔是13.5mm，分拣一角硬币。第二个是20.5mm，分拣五角硬币。第三个是分拣一元硬币。问题2：2.会不会出现一角硬币从五角的孔中下落？回 答： 一般来说不会，距离经过多次试验，一般不会出错。问题3：3.轴和孔都转动吗？回 答： 轴和孔是同步转的，没有相对转动。问题4：4.计数通过什么传感器？能否显示图案？回 答： 计数通过光电传感器，一亮一暗来计数。不能识别图案。问题5：5.硬币向下落的速度？回 答： 电机270r，齿轮传动比是3:1。传动比一般是3:1，不能太大，电机在270560r，经过计算实验选择合适的转速。问题6：6.有无控制介绍？回 答： 有。有51单片机和演示视频。问题7：7.硬币装满后如何取出？回 答： 长矩形条上有滚筒，舵机带动齿轮，将滚筒取出。问题8：8.怎么加工圆筒？回 答： 用雕刻机加工。本来想采用铸造完成，但无法实现。记录人： 2018年05月24日答辩委员会评价表评价内容具体要求总分评分自述总结思路清晰,语言表达准确,概念清楚,论点正确,分析归纳合理107答辩过程能够正确回答所提出的问题,基本概念清楚,有理论根据107选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满54完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规107能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语应用能力、文献资料检索能力、计算机应用能力106答辩委员会评分合计31 答辩委员会评语 XX同学在毕业设计工作期间，工作努力，态度比较认真，能遵守各项纪律，表现一般。 能按时、全面、独立地完成与毕业设计有关的各环节工作，具有一定的综合分析问题和解决问题的能力。 论文立论正确，理论分析无原则性的错误，解决问题方案比较实用，结论正确。 论文使用的概念正确，语句通顺，条理比较清楚。 论文中使用的图表，设计中的图纸在书写和制作时，能够执行国家相关标准，基本规范。 能够独立查阅文献，外语应用能力一般，原始数据搜集得当，实验或计算结论准确可靠。 答辩过程中，能够简明地阐述论文的主要内容，回答问题基本正确，但缺乏深入地分析。答辩成绩： 31答辩委员会主任：XX2018年05月29日成绩评定 项目分类成绩评定过程管理评分11指导教师评分15评阅人评分15答辩委员会评分31总分72成绩等级C成绩等级按“A、B、C、D、F”记载成绩审核人签章： XX审核人签章： XX一、选题依据 1、研究领域 机械设计 2、论文（设计）工作的理论意义和应用价值 随着社会快速的发展，科技的进步以及“一元硬币化”政策的实施，硬币将会越来越多，多种硬币的分离越来越成为人们关注的焦点。如果出现一种装置可以减少硬币分离包装计数中带来的经济损失，降低人工处理成本，多增加高科技元素，那么将会很好的带动科技进步以及经济发展。故此，我们团队开始研究硬币分离计数包装装置。 3、目前研究的概况和发展趋势 目前，在国内流通的货币大都是纸币，尤其小面额纸币流通频繁，破损率极高， 这样也大大影响了人们日常生活中对人民币的使用感受，相比较而言，小额硬币由于其破损率极低，较小额纸币而言更具优势，此时便体现出了小额硬币的优越性。 同时在日常诸多行业中，尤其是在公交、地铁、银行、超市等地点硬币的使用及储存量越来越大，硬币在人们的日常生活中将会越来越重要，若用硬币来代替将小面额钱币发行，既能大量减少国家更换破损纸币的费用，也能提升人们的使用感受。 然而随着小面额纸币的硬币化，也会给接触硬币较多的普通人群以及银行、金融行业带来不少烦恼。对于上述问题， 国内外专家也对硬币分离装置进行了一定研究，并取得了一定成果，且已推向市场，但目前市场上所用的硬币分离装置体积大、质量重、价格昂贵，分离效果并不算很好。 研发一种小型的硬币分离装置，对于解决目前硬币分离困难的问题有极大的意义。 所以，针对上述问题，为解决当前硬币分类中存在的问题，本文提出一种硬币旋转分类机，以便于实现大量硬币的有效分类，从而代替人工整理，有效提高钱币分离的效率。 8二、论文（设计）研究的内容 1.重点解决的问题 (1)完成螺旋式滚筒硬币分离计数包装机总体方案设计(2)完成螺旋式滚筒硬币分离计数包装机结构设计(3)绘制相关的 CAD 设计图纸2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路） 通过查阅资料，首先介绍说明硬币分离机的产生及背景，以及国内外硬币分离机的现状和以后的发展趋势。 确定总体方案选择， 将设计分为方案设计，机构设计及技术设计三部分，通过每一阶段深入分析，层层把关，努力设计出最优方案。在设计过程中特别注重设计的方法，作品的设计做到有系统性规范性和创新性。论文写作大纲：1绪论1.1 硬币分离机设计的目的和意义1.2 本课题应解决的主要问题及技术要求1.3 国内外硬币分离机的发展概况2总体方案选择3硬币分离机机构的设计3.1 分离装置的设计3.2 原动机构设计3.3 传动机构设计3.4 计数装置设计3.5 包装机构设计4. 部件及传感器选择4.1 机构各部件选择4.2 分离传感器选择4.3 计数传感器选择5.总结3.本论文（设计）预期取得的成果 (1)螺旋式滚筒硬币分离计数包装机总体方案设计(2)螺旋式滚筒硬币分离计数包装机结构设计(3)相关的 CAD 设计图纸 三、论文（设计）工作安排 1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）； 对硬币分离机结构进行研究，结合实际设计合理的机构并进行计算，最终完成硬币分离机设计的研究工作。2.论文（设计）进度计划 第 1 周：查阅相关文献资料，了解设计内容；第 2 周：初步方案设计；第 3 4 周：总体方案设计，撰写开题报告并完善开题报告；第 5 6 周：螺旋式滚筒硬币分离计数包装机整体结构设计计算；第 7 9 周： 螺旋式滚筒硬币分离计数包装机各部分零部件设计计算； 第 1011 周：绘制相关 CAD 图纸；第 12 周：撰写设计说明书；第 13 周：完善毕业设计说明书；第 14 周：完善毕业设计各项内容，准备答辩四、需要阅读的参考文献 1 廖汉元,孔建益.机械原理M.北京:机械工业出版社,2012.2 濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计(第九版)M.北京.高等教育出版社,2013.3 成大先.机械设计手册M.北京.化学出版社,2002.4 秦大同,谢里阳.机构设计M.北京.化学工业出版社,2013.5 高艳芳,豆贺,佟晗,薛贝贝,李小海.设计一种小型硬币分离J.中国科技信息,2017,(7):9-11.6 周钰明,谢光磊,洪建伟. 新型旋转式硬币分类机J.科技视界,2017,(9):33-36.7 赵旭基.于 TRIZ 理论的创新设计J.新技术新工艺,2017,(7):52-54.8 许留云,姚赛,王晗,石超,王美露,李林辉.一种新型硬币分离计数装置的设计J. 延安大学学报（自然科学版）,2017,(1):15-19.9 宋艳丽.简单硬币分离装置的设计J.现代制造技术与装备,2016,(7):15-20.10 蒋 小 盼 , 马 爱 兵 , 马丽 . 筛 动 式 硬 币 分 类 装 置 及 其 仿 真 运 动 的 设 计 J. 工 业 设计,2016,(8):60-90.11 冯 大 鹏 , 何 新 超 , 于 江 豪 . 高 效 硬 币 自 动 分 类 装 置 的 设 计 J. 湖 北 理 工 学 院 学报,2016,(5):18-36.12 Lin B, Okwudire C E, Wou J S, et al. Low Order Static Load Distribution Model for Ball Screw Mechanisms including Effects of Lateral Deformation and Geometric ErrorsJ. Journal of Mechanical Design, 2017.13 Song Q, Jiang Z, Han J. Noise Covariance Identification Based Adaptive UKF with Application to Mobile Robot SystemsJ. 2007:4164-4169.14 Nibir S J, Parkhideh B. Magnetoresistor with Planar Magnetic Concentrator as Wideband Contactless Current Sensor for Power Electronics ApplicationsJ. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2017,(99):1-1. 附：文献综述文献综述随着经济高速发展和自动化技术的实现，硬币流通量逐渐增大，各种面值的硬币会出现混合的情况，而现阶段硬币的分类和清点还主要依靠人手工完成，耗费大量人力，国内外可以实现此功能的装置又大多结构复杂、难于大批生产且尚未成熟。无人售票、自动售货机的推广，硬币流通量大大增加，特别是公交公司、金融机构等每天要对大量硬币进行分类。目前国内仍普遍采用人工