硬币分拣装置的结构设计（含全套CAD及三维图纸）
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扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）开题报告 学 生 姓 名： 学号： 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计（论文）题目 : 快速硬币分拣装置的结构设计 指 导 老 师： 2013 年 月 日 1 毕业设计（论文）开题报告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文 献综述： 文 献 综 述 一、课题的意义和目的 目前很多城市的公交车都实现了自动投币的功能，每天运营下来，公交公司都会收到大量的硬币，而这些硬币的分拣工作目前大多都是由人工的方式进行的，效率低下且劳动强度大，因此实现分拣过程的自动化将大大降低公交公司的运营成本。 大面值货币的电子化，小面值货币的硬币化是各国货币发行的趋势。随着硬币在公交车、自动售货机等场合的使用，对硬币的高效率自动化处理提出了要求，硬币计数机、硬币分拣装置由此而得到发展。硬币计数、包卷的前提必须使分拣装置按照顺序排列，以方便电子设备对其进行计数，因此硬币队列化输送装置是以上两种设备的关键部件。硬币分拣装置的功能首先要实现对硬币的分拣。 本课题的任务即为在调 查 和分析国内外现有相关 资料 的前提下，设计出一套能够实现硬币 快速 自动分拣的装置 ，并对分拣出的硬币进行计数和堆垛的功能 ， 在进行机构设计的同时还应考虑到 相关控制系统的设计。 二、 快速硬币分拣装置 的发展和趋势 在国内，清华大学、北京科技大学、上海交通大学、杭州电子科技大学、苏州大学、福州大学等多家单位均对如何进行正确的硬币识别做过深入研究，在机理上 2 普遍采用电涡流法。这些单位的研究在可能涉及的硬币范 围内取得了较好的效果，但对硬币的鉴别都局限于项目本身，存在不系统、不完整，对伪币效果识别不好等问题。 硬币自动分拣包装机，其特征在于，其包括有振动筛装置、硬币分拣机构、硬币包装机构和动力驱动机构，所述动力驱动机构分别与所述振动筛装置和所述硬币包装机构的传送机构相连，在所述硬币分拣机构的储币袋下端分别活动对应一组所述硬币包装机构 。 所述振动筛装置包括有上端筛和所述筛上的进币孔相一一对应连接的导币软管；所述至少两根导币软管汇合为下一根导币软管，所述汇合后的导币软管再与所述至少一根与所述进币孔一一对应连接的导币软 管汇合为再下一根导币软管，或所述汇合后的导币软管再与所述至少一根汇合后的导币软管汇合为再下一根导币软管，以此，导币软管形成网状 “倒鹿角 ”结构，所述导币软管最后归结为至少一根，至多两根末端导币软管，所述至少一根，至多两根末端导币软管与所述硬币分拣机构的至少一个至多两个硬币分拣器的上端口相一一对应连接 。 所述硬币分拣机构包括有至少一个至多两个硬币分拣器，所述硬币分拣器为半圆槽型结构，在所述半圆槽型结构的硬币分拣器下端依次由小到大排列有分拣口，所述分拣口的大小分别与所述硬币的大小对应，在所述分拣口下端设有储币袋， 在所述储币袋上设有电子计数感应开关 。 所述硬币包装机构包括有所述传送机构、包装盒和重力控制开关，在所述传送机构的上部设有至少一个包装盒；所述包装盒是一端通过绞轴活动连接从中间分开的两体结构，闭合的两体结构的所述包装盒的内部为大小均匀排列、独立分隔的圆筒，在所述包装盒底座、即圆筒的底部中间设有凹槽，在所述凹槽内对应于圆筒的中间设有通孔；所述包装盒圆筒口与所述储币袋出口活动对应，所述重力控制开关固定于所述传送机构下方，所述重力控制开关的 “ ”型叉穿过所述传送机构，且所述 “ ”型叉置于所述包装盒的待包装的相邻的两 个圆筒的通孔内 。 随着科学技术的飞速发展，分拣系统中开始运用各种各样的自动化机械设备，计算机控制技术和信息技术成为信息传递和处理的重要手段。虽然在多数的分拣系统中，某些作业环节还需要有人工的参与，但作业强度已越来越小，完全由机械完成分拣 3 作业的自动分拣系统也应运而生。机械化、自动化、智能化成为现代分拣系统的主要特点与发展趋势。 应用现状及趋势 纵观国内外分拣系统的应用情况可以发现， 快速硬币分拣装置 倾向于采用自动化程度很高的分拣系统。而在我国，由于物流业起步晚，分拣系统中人工作业的比例也较高。 国外自动分拣系统 的广泛使用 以美国、日本及欧洲为代表的发达国家，在分拣系统的应用上呈现出自动化程度越来越高的特点。自动分拣系统（ 二战后在美国、日本以及欧洲的大中型物流中心广泛采用的一种分拣系统，参照邮局分拣信件自动化的经验配置而成。一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口四部分组成，它们通过计算机网络联结在一起，配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的分拣系统。其主要特点有三 : 能连续、大批量地分拣货物，分拣误差率极低，分拣作业基本实现无人化。自动分拣系统中人员 的使用仅局限于进货时的接货、系统的控制、系统的经营、管理与维护等，这恰好适应了国外企业对减少人员使用、减轻员工劳动强度、提高人员使用效率的要求，因此受到了他们的广泛重视。 然而，尽管自动分拣系统有非常多的优点，但因其要求使用者必须具备一定的技术经济条件，其主要原因有两点 : 1、一次性投资巨大，先期投入回收慢。系统的设备复杂，投资和运营成本相当高，需要可靠的货源作保证，也许只有大型生产企业或专业物流公司才有能力投资，小企业则无能为力。 2、 系统对商品外包装要求高。为使大部分商品都能用机械进行自动分拣，需要采取诸如推行标准化包装、根据分拣商品统一的包装特性定制分拣机等二次措施。但要让所有商品的供应商都执行国家的包装标准是很困难的，定制分拣机又会使硬件成本上升，且越是特别的通用性就越差。 因此，除自动拣选系统外，国外配送中心对于计算机辅助拣选系统的利用也相当普遍。在流通领域，特别是连锁超市、便利店的配送中心都广泛使用电子标签、 计算机辅助拣选系统。 4 国内研发适合自己的分拣系统和技术 与整个物流业的大环境相似，我国在分拣系统和技术方面相对发达国家还比较落后，人工作业的情况仍比较普遍，电子标签、 术等辅助拣选 系统的生产和使用还不多，自动拣选系统更是寥寥无几。总的来说，我国分拣系统的应用呈现出集约化程度低、自动化系统和设备应用范围不广泛的特点。 在自动拣选技术和系统方面，自动分拣技术在 20 世纪 70 年代被引入国内，我国的邮政系统最早并已多年使用自动分拣设备，并在长期的实践中不断创新、不断进步。 参考文献 1) 机械设计毕业设计，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信远主编， 1995 年 12 月第一版； 2) 机械制图石光源 ,周积义等主编 981 3) 机械设计（第七版），高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编，2001 年 7 月第七版； 4) 简明机械设计手册，同济大学出版社，洪钟德主编， 2002 年 5月第一版； 5) 减速器选用手册，化学工业出版社，周明衡主编， 2002 年 6月第一版； 6) 工程机械构造图册，机械工业出版社，刘希平主编 7) 机械制图（第四版），高等教育出版社，刘朝儒，彭福荫，高治一编， 2001 年 8 月第四版； 8) 互换性与技术测量（第四版），中国计量出版社，廖念钊，古莹庵，莫雨松，李硕根，杨兴骏编， 2001 年 1 月第四版。 5 9) 机械设计基础毕业设计指导书（第二版），高等教育出版社，陈立德主编，牛玉丽副主编， 2004 年 7 月第二版。 10) 机械零件 吴宗泽主编 中央广播电视大学出版社 1996 11) 机械制图 金大鹰 主编 机械工业出版社 2005 年 5 月 12) 机械制造工艺与装备倪森寿主编 北京化学工业出版社 ,2003 13) 测试技术， 尤丽华主编， 机械工业出版社 4) 传感器及传感技术应用，丁镇生编著，电子工业出版社 ， 5) 自动化制造系统，张根保主编，机械工业出版社， 6) 三维造型软件相关的参考资料（ , 6 毕业设计（论文） 开题报告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 一、课题的来源 目前很多城市的公交车都实现了自动投币的功能，每天运营下来，公交公司都会收到大量的硬币，而这些硬币的分拣工作目前大多都是由人工的方式进行的，效率低下且劳动强度大，因此实现分拣过程的自动化将大大降低公交公司的运营成本。本课题的任务即为在调 查 和分析国内外现有相关 资料 的前提下，设计出一套能够实现硬币 快速 自动分拣的装置 ，并对分拣出的硬币进行计数和堆垛的功能 ， 在进行机构设计的同时还应考虑到 相关控制系统的设计。 二、课题的主要设计内容 了 解 快速硬币分拣装置 的基本结构与工作原理。分析现有 硬币分拣装置 的工作原理，提出合理的设计方案，并在现有单片机控制系统的基础上实现对所设计方案的动作控制。 利用三维造型软件对所设计的 硬币分拣装置 进行实体造型。掌握单片机相关输入输出接口的使用方法以及主板功能的拓展。掌握相关传感器的性能和使用方法。设计出较为完善的 硬币分拣装置 控制策略，并利用相应的开发软件完成控制程序的编写和测试。 三、课题的设计方案 (1) 查阅相关文献，全面了解 硬币分拣装置 的工作原理与结构； (2) 以 硬币 为物料单元，确定 硬币 尺寸； (3) 在体现自动化 硬币 工作原理的基础上，确定 分拣装置 容量和总体尺寸； 7 (4) 以 “能力风暴”机器人结构为基础，设计堆垛机行走机构； (6) 在“能力风暴”机器人单片机控制系统的基础上实现动作控制； 四、课题的设计手段、工作计划及步骤 1、采用的软件 ： 软件主要用 对所设计 的 分拣装置 总体结构 进行实体造型 2、 设计工作计划及步骤 阅相关资料，了解已有单片机的控制原理构和 快速硬币分拣装置 的工作原理，翻译材料。 31 提出 快速硬币分拣装置 的总体设计方案，初步设定控制策略，并进行可行性分析。 1
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