一种硬币分离机构的研究

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一种新型硬币分拣机的模块化创新设计

一种新型硬币分拣机的模块化创新设计
周兴华;程丽丽;唐杰;杨立英;孙晓
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2018(047)005
【摘要】采用模块化设计思想,将现代机械设计制造技术和电子控制技术巧妙的融合在一起,设计了一种基于Arduino控制的硬币分拣机.该分拣机采用新型的硬币分离、分拣联动机构,配合称重传感器和倾斜滑道实现硬币的准确分离、分拣、计数显示功能.该设计整体实现效果良好,成本低廉,可为硬币分拣设备的设计提供新的思路.
【总页数】3页(P127-129)
【作者】周兴华;程丽丽;唐杰;杨立英;孙晓
【作者单位】吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春 130025;吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学应用技术学院,吉林长春 130012;吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春 130025【正文语种】中文
【中图分类】TE921.903
【相关文献】
1.一种基于Solidworks的新型硬币鉴伪分拣机设计 [J], 董祥龙;李中会
2.一种新型硬币分拣机构的设计与研究 [J], 夏开虎;伍文进;夏辉
3.一种筛网式硬币分拣机的研究与设计 [J], 霍鲁锋;王志坤;刘增辉;魏金波
4.一种基于单片机的硬币自动分拣机设计 [J], 郭志伟
5.一种简易硬币分拣机结构设计 [J], 高文英
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具有自动分拣、自动辨伪功能硬币分拣包装机的设计与研究

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学校代码：１０２５５学号：２０７０６８４
具有自动分拣、自动辨伪功能硬币分拣包装机的设计与研究ＤＥＳＩＧＮＡＮＤＲＥＳＥＡＲＣＨＯＦＡＵＴＯＭＡＴＩＣＣＯ矾
ＳＯＲＴＩＮＧⅣ睑ＣＨＤ也ＷＩＴＨＤＩＳＴＩＮＧＵＩＳＨＦＵＮＣＴｌ０Ｎ
专业：机械设计及理论指导教师：孙志宏作者姓名：董祥龙答辩时间：２０１０年４月
ＤｏｎｇＸｉａｎｇ－ｌｏｎｇ（ＭａｃｈｉｎｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｔｓＴｈｅｏｒｙ）ＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＳｕｎＺｈｉ－ｈｏｎｇ
ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＣＡＤ，ＤＦＡ，ＥｄｄｙＣｕｒｒｅｎｔ，Ｃｏｉｎ，ＤｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｎｇＦａｌｓｅ
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东华大学硕＋学位论文
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ｍａｃｈｉｎｅｒｙｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｔｗｏｓｉｍｉｌａｒｓｏｒｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｄｅｔａｉｌｓｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｏｒｙｏｆｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃ
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一种机构简易的硬币清分机设计

一种机构简易的硬币清分机设计郑飞杰;李源清;熊昌炯;周辅坤【摘要】针对目前小面值纸币硬币化所带来的问题的思考,设计了一款新型的硬币清分装置,提出了设计创新点,并对清分原理及硬币清分方案进行了详细阐述.通过实验验证设计方案的合理性和可靠性,达到预期效果.【期刊名称】《三明学院学报》【年(卷),期】2018(035)002【总页数】5页(P71-74,100)【关键词】硬币清分装置;清分原理;结构设计【作者】郑飞杰;李源清;熊昌炯;周辅坤【作者单位】三明学院机电工程学院,福建三明 365004;机械现代设计制造技术福建省高校工程研究中心,福建三明 365004;三明学院机电工程学院,福建三明365004;三明学院机电工程学院,福建三明 365004;机械现代设计制造技术福建省高校工程研究中心,福建三明 365004;三明学院机电工程学院,福建三明 365004【正文语种】中文【中图分类】TH693.5随着小额纸币硬币化进程不断的推进，在银行、公共交通、超市等服务领域里，每天都会流通大量的硬币[1]。

那么，如何快速有效地来对这些硬币进行分类、整理、计数呢？成为这些行业当下较为头痛的问题。

目前，市面上有一些硬币分类、清点、整理的机器，它们要么结构简单、价格低廉但效率较低、清分功能不理想且稳定性差，要么清分迅速准确但体积较大、价格昂贵、结构复杂且维护不方便，不适合大面积推广[2]。

所以，目前国内的现状是，硬币清分装置仅在一小部分银行的后台出现，且利用率极低，整体普及率和使用率不及国外的相关领域。

相比之下，在自动化水平还达不到发展需求的情况下，在大多数场合里，硬币清分工作还是依靠传统的人工处理方式。

1 设计分析现阶段，就硬币清分模式，主要还是根据不同面值的硬币的直径或厚度或材料或质量等方面之间存在差异的原理来进行设计相应的清分装置，实现有效清分的工作模式。

通过对硬币清分原理的理解，分析当下的清分机器，主要都是利用离心转盘、震动装置、滑槽漏孔、滑槽漏缝、传送带、卧式直线轨道、螺旋立式轨道等机构，将硬币进行清分、整理。

新型硬币分类整理装置的设计

作者简介：刘嘉/男/1988年生/山西祁县人/硕士/讲师/研究方向为机械设计及理论新型硬币分类整理装置的设计刘嘉太原工业学院机械工程系，山西太原，030008摘要：本文对新型硬币分类整理装置的设计过程进行了说明，通过分析该装置的方案设计、结构组成以及部件设计过程，确定了装置结构的合理性及可行性。

通过该装置的使用，可实现将大量混合在一起的硬币进行分类、整理，可在一定程度上提高相关硬币回收流通行业的工作效率。

关键词：硬币分类整理装置；方案；结构组成；设计硬币是日常生活中经常要用到的货币，相对于纸币来说体积小、重量大，所以，大量硬币混合在一起时并不容易进行分离、清点和包装。

现有设备往往仅能实现分类、清点、包装等上述功能之一，且设备体积庞大、成本高昂。

针对上述问题，本文设计了一种新型硬币分类整理装置。

装置可以实现将大量混合在一起的硬币进行分类、整理，计数、并以五十个为一组进行打包，方便人们的携带、储存、运输，解决了人工分包硬币费时费力、效率低的问题。

１　设计方案根据硬币直径的不同，实现不同硬币的分拣，利用转盘上卡槽大小的不同将不同种类的硬币一一分开，然后进入滑道，利用滑道上面漏口大小的不同，使不同种类的硬币通过不同的漏口进入硬币包装清单装置，利用卷布旋转机构将固定数目的硬币包在起来。

为了将硬币一一分开，采用了旋转转盘的设计，旋转盘采用一体化设计，底面增加滚球，减小摩擦和噪声。

２　结构组成装置一共分为4个模块：投放模块、分离模块、清点及整理模块、包装模块。

2.1投放模块投放模块主要由方形漏斗和传送带组成。

使用者可以通过方形漏斗投放大量硬币，在漏斗下方有一条传送带，放入的大量硬币，通过电机带动传送带，传送硬币进入分离模块。

2.2分离模块分离模块主要由转盘和分币轨道组成。

首先，由电机带动转盘转动，转盘上有13个硬币卡槽，每个卡槽刚好卡住一个硬币，在转盘的右上方有一个缺口，通过挡板，将硬币一个一个从缺口卡出去，使其进入分离轨道。

硬币分拣装置的毕业设计[管理资料]

摘要硬币分拣装置是一种自动分拣各类币种硬币的装置，该装置利用三种直径的分拣孔进行分拣，该装置主要包含动力驱动单元，硬币分离单元，硬币处理单元，硬币输送单元和硬币计数单元。

在所述硬币输送单元端分别对应着各种的硬币储币单元。

该装置每分钟能处理 150 枚硬币，是人工处理能力的 50 倍，能有效、便捷地解决当前银行、公交汽车公司、商场等部门清点硬币花费大量人工时间及成本的难题。

适用于大量硬币需要分拣的场合，该装置性能价格比高，满足经济性要求。

关键词：硬币分拣目录摘要 (Ⅰ)第1 章绪论 (1)硬币分拣装置的发展 (1)硬币的发展 (1)硬币分拣技术的发展与分类 (1) (2)中国硬币体系………………………………………2 中国硬币材料 (3)国内外硬币清分机发展现状 (3)国内硬币清分机发展现状 (3)国内硬币清分机发展现状 (3) (4)硬币分拣装置的特点 (4)第2 章硬币分拣装置的总体方案 (5)硬币分离方案 (5)硬币计数方案 (8)第3 章传动部分设计 (10)电动机选型 (10)V带传动设计 (11)第4 章分拣盘的设计 (16)第5 章传动轴结构设计 (18)轴的设计 (18)轴的结构设计 (18)第6 章扰臂装置的设计 (20)第7 章硬币导槽的结构设计 (21)第8 章硬币分拣装置的机架设计 (22)第9 章储币筒的结构设计 (23)结论 (26)参考文献 (27)第 1 章绪论硬币及其分拣技术的产生和发展硬币的发展中国是最早使用货币的国家之一，使用货币的历史长达五千多年之久。

中国古代在形成和发展的过程中，先后经历六次重大的演变。

在近代，随着外国技术的进入和发展，出现了使用机器制造金属硬币的技术，利用金银等来制造硬币也得到了迅速的发展，尤其是银币更是得到了广泛的使用和认可。

后来，由于金银的价格日趋昂贵，渐渐出现了利用纯镍和铜镍合金来制造硬币的方法，以作为银子的替代物。

如今，世界各国用于制造硬币的金属材料越来越广泛，除了传统的金和金合金、银和银合金、镍和镍合金、铜和铜合金、铝和铝合金之外，也出现了镍铁复合材料、铜铁复合材料、钢芯镀镍材料、钢芯镀铜材料、锌芯镀铜材料等，这些材料统称为包复材料。

一种基于Solidworks的新型硬币鉴伪分拣机设计

摘要：计了一种新型的桌面型自动硬币鉴伪分拣机，设并建立了整体３Ｄ模型。利用电涡流传感器对硬币进行真伪辨别。设计了硬币分离单元、币处理单元、币输送单元和硬币包装单元。通过实验验证了电涡流传感的鉴伪可行性，硬硬并进行了改进。关键词：币；硬分拣；伪；鉴电涡流硬币处理单元包含了上盖板、分拣盘和分众所周知，硬币是一个国家金融系统中不拣盘下三个主要零件。图２如所示，上一单元的可缺少的一环，它规格统一、易于识别、不易磨硬币形成的硬币序列在分拣盘的作用下一一从损，以进行长时间的流通。因此，世界各国硬币筒中滑出，沿着分拣盘下做圆周运动，可在并此Ｌ得到了广泛的应用Ｉ我国迄今为止已经发行了时将经过由小到大的四个孑，硬币经过时将会 “ 。４１２套８枚硬币，并都参与流通。然而随着时代依次落下小ｌ、角、ｌ角５大角和１。元上盖板的的发展，小硬币却也产生了大问题。多则新闻报作用是防止硬币在高速移动时偏离预定轨道，道了银行面对大量混杂的硬币一筹莫展：一来分拣盘在电机的作用下旋转而产生动力，分拣硬币质量较大，以储存；分拣需要大量的盘下则提供了四种类型的孔和硬币运行表面。难二来人力，耗时费力。近年来，随着假币的日猖獗，为提高分拣的效率，在保证尺寸尽可能小的情渐硬币问题越演越烈。报道显示，昆明公交仅去年况下，分拣过程设计为两个硬币人口，将一次旋年就收到７万元假硬币，３给集团带来巨大损转带出两枚硬币，１０成一次分拣，每￣８完因此仅失日。由此可见，计一台具有鉴伪功能的硬币有一对缺口的分拣盘旋转一周将分出４硬设枚分拣机意义重大。币。分拣盘｝｛有６殳十对缺口，每转将分出２枚４１币分拣机的机械结构设计硬硬币。大大增加了分拣效率。１．１机械结构部分方案结构部分的设计应满足：首先实现预定的总体尺寸要求；其次能够实现硬币的分离、分拣、传输和储存；ｉ具有一定的强度能够支撑第其整个机器；最后还应保证各电子元器件安装图２硬币处理单元到位。因此在以上要求下设计了如下五个主要ｌ４硬币输送单元结构单元：币分离单元、币处理单元、币硬硬硬硬币输送单元包括接币盘和轨道两种主要输送单元、币包装单元和假币剔除单元。币零件。如图３硬硬所示，其中接币盘包括３种共１０分离单元利用离心力的原理将成堆放人的硬币个，分别为真币接币盘左４、币接币盘右４个真分散开，并送入硬币筒中形成一个纵向序列；硬个和假币接币盘２；轨道同样为３种共１个０币处理单元则通过结构的尺寸控制来实现对目个，为轨道左４、分别个轨道右４个和假币轨道前主流的四种大小硬币（角、角、１和２。币从分拣盘下巾掉落后经由接币盘掉到／ｂ１５大角个硬１）拣；元的分硬币输送单元则利用硬币自身的轨道上，再沿着轨道进入下一单元。此处不仅利重力产生动力来将硬币送人制定的收币简内；用虚拟装配调整轨道的角度和尺寸，还从制造硬币包装单元暂时储存硬币输送单元送过来的加卫Ｉ出发来设计本单元。其中接币盘外形为生硬币，在储存满了之后通过转动送到操作者的圆柱型，而轨道则采用了平面设计，种轨道都３手中进行包装；币剔除单元利用电涡流传感由３ｍ的钢板制成，假ａｒ加工工艺性更加优越。器对硬币进行真伪判断，出现假币时，在电磁铁吸合，打开假币剔除单元的人口，此时假币将沿着轨道滑人假币容器中，实现分离。１－２硬币分离单元硬币分离单元包含进币盘、币盘下和分进币盘三个主要零件。如图１所示，进币盘为倒圆图３硬币输送单元台型设计，倾角按照经验和实验结果取３。设０，１．币包装单元５硬计容量为一次容纳５０硬币，经过计算取高０枚本单元是将硬币导向机构输送过来的硬币度为４ｍ。此造型既能够容纳硬币，保证了收集，０ｍ也并在数量达到时转出送达操作者手中。利硬币能在自身重力的作用下沿盘壁下滑至分币用硬币自身的重力实现落币和收集，在硬币容盘上。分币盘在电机的作用下高速旋转，的器满了之后通过电机控制机构底部的转盘转其上硬币在与盘面之间的摩擦力的作用下做离心运动，将硬币送到操作者的手中。经研究国内外的动，最终运动到分币盘的圆周附近，在左右两侧些含有包装机构的大型硬币处理设备后，得的开口处滑人硬币筒中。在重力的作用下下落到如下结论：此类机器一般价格昂贵并且体积并形成一个纵向的硬币序列．以供硬币处理单庞大。因此设计出如图４所示的包装流程。此元利用。过程方便简单，既有效地利用了操作者的人力成本，大缩减了结构尺寸，得在桌面型设也大使备中实现了包装。法如下：特别制作一种方首先端开口、封闭的纸筒，口端多出一部分一端开

一种多枚混合硬币处理装置设计及应用实验研究

自动化
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一
种多枚混合硬币处理装置设计及应用实验研究
吴爱明，张博闻
（州广电运通金融电子有限公司，广东广州５０６）广１６３
ｓｔａｉｎｉｔ．ｕｏ
Ｋｅｒｓｃｉｉｐｓｔｎ；ｓｐｒｔｃａｉｍ；ｇｔｃａｉｍ；ｄｉｉｇｃｎｒｌｙｗｏｄ：ｏｎｄｓｏｉｏｉｅａａｅｍｅｈｎｓａｅｍｅｈｎｓｒｎｏｔｖｏ
艺设计合理，与驱动部分配合合理，工作状况良好。
关键词：硬币处理；分币机构；闸门机构；驱动控制中图分类号：Ｔ２Ｐ３文献标识码：Ａ文章编号：１００９—９９２１）９—０３４２ｆ０２０００—０３

ＤｅｉｎｆａＫｉｆＭａｈｉｈｉｈＣａＤｉｐｓａｓｏｆｅｅｓｇｏｎｄｏｃｎｅＷｃｎｓｏｅａＭｓｆＤｉｒｎｔＣｏｎｓａｄｐｅｉｅａｓａｃｉｎＥｘｒｍｎｔｌＲｅｅｒｈ
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硬币分拣机

安徽建筑大学CDIO产品创新项目学院：机械与电气工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：12机械1姓名：陈旭李瑞瑞赵文龙施阳指导教师：姚燕生、陈雪辉老师设计时间：2015年11月至2016年1月目录1.1硬币分拣机的课题背景 ...........................................................................................1.2国内外硬币清分机发展现状 ...................................................................................1.2.1国外硬币清分发展现状 ........................................................................................1.2.2国内硬币清分机发展现状 ....................................................................................二、方案确定..................................................................................................................三、分步设计..................................................................................................................3.1送料过程 ...................................................................................................................3.2传动设计 ...................................................................................................................3.2.1电动机的选型 ........................................................................................................3.2.2V带传动的设计 ......................................................................................................3.2.3传送带的参数 ........................................................................................................3.3分拣斜板的设计 .......................................................................................................3.3.1分拣斜板材料的选定， ........................................................................................3.3.2斜板纵向倾斜角度的确定 ....................................................................................3.3.3斜板宽度、壁高。

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一种硬币分离机构的研究
作者：朱文杰
来源：《科技风》2016年第16期
摘要：随着中国经济的腾飞，零售业，服务业和银行业的日益发展，硬币流通的频率不断上升。

人工分离硬币不仅费时费力，增加了各行各业的劳动力成本；大部分市面上的硬币分离机器有结构复杂，价格昂贵的缺点，本研究提出一种利用离心转盘和倾斜滑道的设计思路，提出一种硬币分离机构，主要创新点是利用新式的机械结构能高效，便捷的分离。

关键词：实用创新；硬币分离；离心转盘；倾斜滑道
随着中国经济的迅速发展，零售业，服务业以及银行业的日益繁荣，导致硬币的流通频率不断上升。

传统硬币的清点和分类需要人手动分离，这不仅费时费力，而且增加了企业的经营成本；而市场上的硬币分离机器一般有着复杂，昂贵的不足。

通过简单巧妙地利用机械结构以及物理定理使得硬币高效，便捷的分离。

这样可以减少不必要的劳动力浪费。

1 设计思路及原理
现有硬币分离机器，大致有以下几种原理：有的利用不同种类硬币的材料不同，采用磁铁吸附等措施：有的利用红外传感器扫描识别，再通过机械装置的分离：有的利用振动分离的思路。

但是均存在结构过于复杂，效率不高。

要想设计结构简单并且高效的分离机器，应从最直观的方面入手。

注意到硬币外观的不同，想到利用大小不同的孔来使硬币过滤，从而实现分离；注意到要使叠在一起的硬币分离，联想到利用离心装置；考虑到硬币的传送的效率问题，尝试利用倾斜的滑道来引导硬币分离。

综合分析上述情况，提出以下技术方案解决：
离心装置采用回转圆盘。

其功能主要是两方面：一是利用不同硬币质量及质心位置的不同，在离心力作用下硬币间产生相对运动，使硬币相互分离开来，为后续硬币的分离做好准备；二是回转运动给硬币一定的速度，硬币获得一定动能，有利于硬币分离及效率的提高。

倾斜椭圆形轨道。

这个结构可以起到传送带的作用，利用斜面产生一定的加速度，加快硬币的分离，提高工作效率。

圆弧形轨道设计可以减少硬币与轨道的撞击，可以防止硬币掉落以及轨道破损。

轨道下硬币收集管。

在轨道正下方装有硬币收集管。

收集管上管壁上开有一条细缝，能通过这条缝观察硬币是否集满。

在轨道开有略大于硬币的孔，最上两个孔是用与分离5角硬币，中间两个孔用于分离1角硬币，最下方硬币用于分离1块硬币。

孔由上而下依次变大，与5角，1角，1块的硬币大小一一对应。

整体结构由4大部分组成：1.离心转盘2.倾斜椭圆滑道3.硬币收集管4.小电机。

2 使用方法
使用方法：将整个装置固定在机架上；启动电机，使电机以合适角速度旋转；往转盘上放入适量硬币；通过硬币窥视条观察硬币是否集满，若集满，则使电机停止转动，打开管帽并取出硬币。

注意事项：电机的转速应处于合适的范围，转速过快可能导致硬币甩出转盘和滑道，过慢导致分离效率不高。

电机转时人应与装置保持一定距离，以免造成伤害。

3 创新及不足
本设计的创新点有以下几点。

1）利用离心转盘分离硬币，并使硬币获得一定速度，提高分离效率和分离率；
2）利用倾斜椭圆滑道，既起到传送带的作用，又减少了硬币与滑道的冲击；
3）硬币收集管道设计巧妙，利用窥视条可以方便看到硬币是否收集满。

但也存在一些不足：由于整个滑道以及收集管均绕电机旋转，刚度和强度得不到保障；在装置旋转过程中观察收集管是否集满有一定难度。

参考文献：
[1] 孙桓，陈作模主编.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2000.
[2] 吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册[M].高等教育出版社，2000.
作者简介：
朱文杰（1993-），男，汉族，浙江宁波人，在校大学生，南京农业大学，研究方向：机械制造及自动化。