资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共23页)
编号：127902194
类型：共享资源
大小：998.18KB
格式：ZIP
上传时间：2021-05-15
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
45
积分
- 关 键 词：
-
迷你
硬币
分拣
设计
分选
机械
- 资源描述：
-
喜欢这套资料就充值下载吧。。。资源目录里展示的都可在线预览哦。。。下载后都有，，请放心下载，，文件全都包含在内，图纸为CAD格式可编辑，【有疑问咨询QQ:414951605 或 1304139763】
- 内容简介：
-
目 录1.设计背景12.设计思路13.分拣机整体效果外观23.1.主要功能实现机构图23.2.硬币分拣机外观图23.3.机构爆炸图34.主要机构44.1.转盘44.2.筛选滑轨54.3.计数通道64.4.接币筒75.主要机构尺寸与动力分析计算75.1.装置尺寸计算75.1.1.转盘尺寸85.1.2.滑道尺寸105.1.3.计数通道尺寸125.2.马达选型计算125.3.轴的选择135.4.主要参数代号155.5.传感器主要控制程序硬币计数原理165.5.1.单片机165.5.2.光电传感器165.5.3.主要计数程序165.5.4.控制机构195.6.设计计算结果汇总196.硬币分拣机特点与创新点206.1.特点206.2.创新点207.应用前景218.参考文献211. 设计背景日常生活中，每天都有数以万计的硬币流通，超市、游乐场、公交公司等是硬币大量集中的场所，如果由人工清点包装硬币，效率低、速度慢，将会造成人力资源的巨大浪费，因此用机械清点包装硬币已成为未来趋势。针对超市、小型游乐场等硬币流通场所，设计出适合现状的硬币清点包装机械，以满足市场需求。本设计面向是市面上流通的第五套硬币的分拣，硬币基本物理特征属性如表1。表 1 第五套人民币基本物理特征硬币面值1元5角1角1角旧版材料钢芯镀镍钢芯镀铜合金不锈钢铝镁合金直径（mm）2520.51922.5厚度（mm）1.851.651.672.4重量（g）6.13.83.22.22. 设计思路设计的硬币分拣机功能流程与实现装置流程示意图为图1。先将硬币分拣机的启动开关打开，待电机带动转盘转起来后，再向容币壳体中投入硬币，投入的硬币经过转盘带动，带到上面的分币滑轨当中，通过安装在滑轨上的的凸台将进入到滑轨上的硬币分类，然后落入滑轨下面的计数通道中，经过计数通道上的光电传感器，从而实现计数，最后落入最下面的接币筒中，通过接币筒中的硬币包装纸来将已经装好的硬币包装起来。图 1 硬币分拣机功能流程与实现装置3. 分拣机整体效果外观3.1. 主要功能实现机构图硬币分拣机主要机构构成包括（图2）：（1）转盘；（2）筛币轨道；（3）计数通道；（4）接币筒。图 2 功能实现机构图3.2. 硬币分拣机外观图硬币分拣机总体外观如图3所示，整个硬币分拣机长390mm，宽200mm，高300mm（图4）。内部主要功能实现机构与竖直平面成20，接币筒是外接。硬币分拣机整体重量约4Kg。 图 3 机构外观图图 4整体尺寸图 转盘直径150mm，出币盒长230mm，因此箱体长度L为了节约材料，零件布局合理，取L为390mm 。3.3. 机构爆炸图图5为整个机构爆炸图。1.轴承组件；2.轴；3.转盘组件；4.电机；5.主板；6.滑轨；7.计数通道；8.接币筒；9.接币筒支架。图 5 机构爆炸图 4. 主要机构4.1. 转盘如下图所示，硬币由上至下投入容币壳体之中，转盘与竖直方向成20度夹角，大圈半径是73mm，小圈半径是45.5mm，它们之间的距离稍大于一元硬币的直径，可以容纳要分拣硬币并将其带到上面滑轨。电机带动转盘转动，转速100转/分； 凸台之间的夹角为30度，两者之间只能夹一个硬币往上传送，同时凸台可以为硬币提供支持力，从而提高带着硬币从下带到上容易度。由于筛币装置通道宽度只能允许一个硬币通过，所以硬币只能是一个一个排队进入筛币装置。转盘内圈厚度的确定。由于硬币厚度最薄为1.67mm，为了让硬币不会出现两个硬币叠放到一起而导致硬币与滑轨卡到一起，所以小圈凸起厚度要小于硬币最小厚度，故取厚度为1.5mm。同时硬币挡板上设计有隔板，隔板与转盘之间的距离小于两个硬币叠在一起的厚度，故可以有效防止两个硬币在进入滑轨时引起卡币现象发生。转盘要能够轻松的带硬币上去，则必须具有一定的粗糙度，由于硬币是金属，若转盘用金属制作，会致使转盘与硬币的摩擦中最底面的一圈越来越光滑，从而致使最后一个硬币在其中打滑带不上去，经过试验对比，选用ABS塑料效果良好，故选用其为制造材料。图 6转盘示意图 4.2. 筛选滑轨硬币由前面的转盘带入到下图所示右侧的分币滑轨，开始分拣硬币。如下图，先分出一元，图示中存在一个安装在滑轨上的斜坡台，因为斜台底部到滑轨底部的距离小于一元直径大于旧一角直径，从而改变一元硬币运动方向，导致1号处的一元硬币沿着斜台出来，而其他的硬币不改变方向，继续进入下一个轨道。同理，2号和3号出依次分出旧一角和五角。而最后的一角由于没有凸台改变轨道方向从最后的出口处出来。为了让硬币顺着斜坡台完全导出滑轨，故斜坡台的斜度必须让硬币重心偏离竖直平面。图 7 转盘滑轨连接图 图 8 滑轨示意图4.3. 计数通道硬币是由筛币装置筛选后落入图9所示的计数通道之中。由于硬币是一个一个排队进入其中，而且计数通道出口最小尺寸也大于硬币的直径，所以不会出现卡币现象。硬币落入计数通道中会经过安装在计数通道上的光电传感器，实现挡光，从而达到计数的目的。最后落入计数通道出口处的收集筒之中。图 9 计数通道示意图 4.4. 接币筒在收集筒中放好已经折好的硬币纸，当收集满时，只需拔下收集筒，顺着把筒中的包装纸倒出来并折好就完成了硬币的半包装。图 10接币筒5. 主要机构尺寸与动力分析计算 5.1. 装置尺寸计算设计壳体内圈直径比转盘大5mm，壳体厚度为2mm。尺寸都与转盘配合。 图 11壳体尺寸图5.1.1. 转盘尺寸图 12 转盘尺寸(1)容币壳体为了保证硬币随转盘转动到筛选币道而不脱离转盘根据实验设定壳体与水平面夹角为 ，图 13容币壳体截面图由硬币沿斜面下滑的条件可知即 由上可知硬币与壳体的摩擦系数需小于0.36才能保证硬币能与转盘接触，查阅资料可得，壳体选择较为轻质的铝合金和ABS满足要求，为了节省成本，选用ABS。（2） 转盘转体转盘转体与竖直方向成20夹角，为了使硬币更容易被转盘带到筛币滑道，应该把提高转盘的表面粗糙度，增大硬币与转盘摩擦系数，同时为使产品轻质，可选ABS转盘。 图 14 转盘带动硬币示意图5.1.2. 滑道尺寸滑轨内壁较为光滑，从而保证硬币有较小的滑动摩擦，从而顺利分出硬币。且为了轻质，选材可为ABS树脂。（1）安装在滑轨上的斜坡凸台的坡度计算：以滑轨侧面局部视图作为参考进行计算图15 滑轨侧面示意图以一元硬币的滑轨坡度为例，进行计算，一元出口斜坡底面离滑轨底面为L1=24滑轨厚度为L2=6要使硬币百分百从滑轨落到计数通道中，必须保证硬币重心偏离竖直面，已知滑轨与竖直面成20夹角，可计算得斜坡高度为我们设计尺寸为15.8满足所需条件同理，其他斜坡长度都比一元的要小，故设计尺寸都为15.8mm满足所需要求。（2）特定结构设计：为了让硬币更好的导入下面的计数通道中，斜坡最后设计有一个大一点的斜坡面，让硬币与斜坡台的接触面积增大，更好的改变硬币的运动轨迹，从而使它落入下面的计数通道当中。（3）尺寸设计：硬币在滑道中滑动，滑道宽度在入口保证3mm，让硬币一个一个进来，分拣滑道口则为4毫米，让硬币能在滑道中改变轨迹时不会发生卡币现象。斜坡高度正好让硬币重心能偏离竖直平面，从而保证凸台能顺利导出硬币，使其进入计数通道。图 16滑轨尺寸图 图17 安装在滑轨上的一元斜台5.1.3. 计数通道尺寸计数通道出口最小尺寸也大于硬币的直径，所以不会出现卡币现象。设计在计数通道当中掏出一个倾斜角为20的滑道，让滑轨有一定的倾斜角度，好让硬币可以自发的顺着滑轨向下落。计数通道尺寸如下图所示。 图18计数通道尺寸图5.2. 马达选型计算1）转盘转动惯量转盘选材为ABS塑料，由Creo分析可得，转盘转动惯量 (r为转盘半径)一元硬币自转转动惯量（一元硬币质量m1为6.1g,半径R为12.5mm）本产品设计壳体内最多容纳计算容纳200个一元硬币时，硬币绕转盘转动惯量所以转盘和硬币总转动惯量（2）转盘角加速度：假设转盘在1S内从静止加速到额定转速2r/s,所以角加速度为（3）转盘轴所需的力矩：表 2 马达参数表型号额定电压额定力矩JGB37-550DC12V1N.M所选马达的力矩为1Nm，远大于所需的0.1N.m，所以满足要求。（4）校核计算：则所需最小转速为由于n0; x-) for(y=100; y0; y-)； void delay(unsigned char n) unsigned char i,j; for(j=0; jn; j+) for(i=0; i=99) vas1=99; Irin1Led=0； if(Irin2=0) /传感器输入低电平 if(Irin2=0) while(!Irin2); vas2+; /五角硬币加1 if(vas2=99) Irin2Led=0; vas2=99; if(Irin3=0) / 如果传感器输入低电平 if(Irin3=0) while(!Irin3); vas3+; /一角硬币加1 if(vas3=99) Irin3Led=0; vas3=99； 光电计数传感器基本参数选择如表3。表 3 光电计数传感器型号和数量选择电压电流响应时间有效距离个数5VDC5mA2ms0300mm4对5.5.4. 控制机构启动功能：控制马达的启动来带动整个机器的工作。暂停功能：暂停马达的工作来控制整个机器的运动。清零功能：将计数显示清零。5.6. 设计计算结果汇总表 4 产品功能和组件装置选择汇总表序号组件数量尺寸重量材料1基本功能硬币转盘传送1如尺寸图12和图1484.4gABS2筛选滑道1如尺寸图16和尺寸图1760.2gABS3计数通道4如尺寸图1812.3g塑料4硬币收集筒4如图108g塑料5辅助功能计数传感器4光电传感器6数字指示器1LED显示屏7马达1额定电压DC12V扭矩1N.m转速100r/min8控制器1开始暂停复位总计17表 5 硬币分拣机产品参数表电源需求AV220V 50HZ额定电流0.85A功率25W单台净重约4kg外箱尺寸长390宽200高300mm适用硬币第五套人民币硬币：1元、5角、1角、1角（旧版）分拣速度400600个/分钟计数模式连续计数模式、累计计数模式6. 硬币分拣机特点与创新点6.1. 特点本产品可实现硬币的分类、清点、整理三种功能，同时具有如下特点：1）体积小巧：装置体积小巧（长390mm宽200mm高300mm），不用专门腾出空间放置使用；2）清捡速度快：每分钟最快可达600个。3）具有多种计数模式：连续计数模式，累计计数模式。6.2. 创新点本设计产品的创新点总结如下：1）基于分区斜盘的硬币分拣机构。设计的转盘，斜置的圆台状容币壳体能使得硬币依次从容币壳体滑动到分区斜盘，同时斜盘内圆周上均匀布置了硬币分区片，使得硬币依次排序进入筛选滑轨，提高了分拣效率。2）基于斜坡凸台的硬币筛选滑轨机构。利用不同高度的斜坡凸台巧妙地改变不同直径硬币的运动轨迹，达到分拣的目的（实现对一元、旧一角、五角、一角的依次分拣），设计巧妙，精度高；3）采用“计数通道-接币筒-硬币包装纸”的硬币整理半包装机构。设计计数通道，快速收集分出的硬币，硬币滑入到已放置硬币包装纸的接币筒中，收集好后即可将接币筒中已经包好的硬币倒出来，从而达到硬币包装的效果。同时在在计数通道支架上设置了一个光电传感器，能够实现计数功能。该硬币整理半包装机构，结构紧凑，可同时实现硬币的整理、半包装和计数三种功能。7. 应用前景我们设计的硬币分拣机可在便利店等个体商户或居家使用。通过调研分析，硬币分拣的应用需求很大。比如，就学校附近的普通个体商户数就超百家，用户群大，市场前景广阔。我们设计的小型硬币分拣机同时具有分拣、筛选、整理、包装和计数五种主要功能，机构设
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号