硬幣整理機的設(shè)計含NX三維及13張CAD圖

硬幣整理機的設(shè)計含NX三維及13張CAD圖,硬幣,整理,收拾,整頓,設(shè)計,nx,三維,13,cad 硬幣整理機的設(shè)計 附錄 為慈善組織智能高速，高自動化變種硬幣分類 摘要 - 對于超過300噸的和2000種不同類別的舊的和使用過的硬幣準確分類幾乎100％的認可，需要開發(fā)獨特的智能高速，高變自動化的硬幣分類機。我們已經(jīng)開發(fā)的以另一個錢計數(shù)專家命名的機器被稱為“達戈貝爾”?；诠鈱W識別，來自約100個國家不同的硬幣都被以高達每秒10金幣的速度分類和排序。除了關(guān)于物流，硬件和軟件信息組件，控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，對收藏如此大量的金錢和這兩年制造業(yè)的成果背后的故事進行了討論。 關(guān)鍵詞：操作，圖像識別，控制系統(tǒng)，處理，過程自動化。 I.引言 在2002年年初當歐元被引進時，在許多歐洲國家的硬幣和紙幣變?yōu)闊o效。在大多數(shù)國家，慈善組織開始收集。最后一個大型慈善募捐“ Lich t的插件鄧克爾“ （奧地利慈善機構(gòu)）收集了幾噸硬幣和多種貨幣的紙幣。然而，這一成果導(dǎo)致了獨特的技術(shù)和后勤問題：如果它經(jīng)整理，傳遞到其原產(chǎn)國并進行交換，那它僅具有經(jīng)濟價值。該鑄幣和紙幣的總重量超過300噸。抽樣統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，硬幣和紙幣來自100多個國家。假設(shè)一個國家的硬幣有10個不同的硬幣面值，這就導(dǎo)致了總數(shù)超過1000種不同的硬幣類別。 常用的硬幣分類機僅能處理具有非常有限量的硬幣種類。標準分揀技術(shù)基于電磁和硬幣的機械性能。但是，硬幣的種類與金額，以及時間和可靠性的要求要求光學識別。用這種方法，每個硬幣都要用數(shù)碼相機掃描兩側(cè)。兩個掃描點之間，硬幣要通過倒轉(zhuǎn)單元。該相機將圖像發(fā)送到計算機，使用智能算法的硬幣分類。從分類器輸出的硬幣通過機械開關(guān)，被發(fā)送到各自的盒子。 II.布局，概述 由于流通的硬幣中含有大量廢物材料（回形針，錢盒，螺絲，極其彎曲硬幣等），所以必須以一個強大的方式專門設(shè)計一種高速硬幣分揀機的機械結(jié)構(gòu)。當金幣被送入系統(tǒng)時大多數(shù)廢料可以被移除。少數(shù)種類將被整理到預(yù)分揀設(shè)備，然后自動檢測并在采集單元移除。圖2展示出了整個系統(tǒng)的機械布局。 III圖像采集 所采用的B / W型相機具有1280×1024像素的空間分辨率和8位灰度分辨率?？臻g圖像采集后立即出現(xiàn)，使輸入圖像的空間分辨率是640 ×512象素，這對應(yīng)于每個像素0.084毫米。被拍攝的硬幣圖像的傳送速度為570毫米/ s的一個100微秒的快門速度，從而保證了實際上畫面穩(wěn)定（圖3） 。照明是由5個圓管搭載一臺40千赫電源提供的。旋轉(zhuǎn)對稱排列的管和單元的金屬外殼是確保激烈的漫射光所必需的，這樣使硬幣的細微表面浮雕能清晰可見，并且沒有突兀的影子。 試驗 在試驗階段（生產(chǎn)前）所有硬幣類型的樣品都要掃描確認（可能是每個硬幣類型幾個），無論是正面還是背面的平均圖像分別作為主影像存儲在不同硬幣類別。甚至一種貨幣的硬幣面額都會有顯著的變化。例如，一個20林（前奧地利貨幣）硬幣有2個不同的前面和18種不同的背面浮雕，這些必須分配給不同的類（微小差異，如不同沖壓年是不相關(guān)的）。有趣的是，即使兩個硬幣用相同的壓花也可能會在尺寸上略有不同（這是通過使用不同的壓花工具導(dǎo)致的）。建立試驗數(shù)據(jù)庫在有代表性的隨機樣本的基礎(chǔ)上，可以預(yù)先確定硬幣的數(shù)量和類型的從而進行成本效益排序（轉(zhuǎn)換成本<處理成本）。這給了將被試驗的硬幣的基本信息。光學評估的速度很大程度上依賴于可用的預(yù)分類質(zhì)量（見選擇標準）和試驗數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)數(shù)目。在第一個試生產(chǎn)階段，所有硬幣的掃描圖像都要記錄。通過評估這些圖像，通過試驗新硬幣驗證預(yù)選質(zhì)量并進行擇優(yōu)選擇。我們終于獲得由超過650個不同的硬幣類型組成的數(shù)據(jù)庫，擁有2000個浮雕的總數(shù)（每個硬幣兩面浮雕;許多硬幣類型有很多不同壓紋）。為了能夠進行光學識別硬幣，其信息必須從圖像中和它的固定位置中提取。通過與數(shù)據(jù)庫中（超過2000）所有試驗硬幣圖像進行對比找到硬幣的圖像，則可以判定該硬幣是否與一個已知的硬幣相匹配。應(yīng)當指出該掃描的硬幣的旋轉(zhuǎn)位置與試驗的圖像可能會有所不同。因此，每個圖像必須進行不同旋轉(zhuǎn)位置（約1間隔）的多次比較。鑒于計算所需的對比圖像數(shù)量和類型數(shù)額巨大，必須進行優(yōu)化選擇以實現(xiàn)可接受的分揀速度。預(yù)選標準的是簡單快速確定（見下一節(jié)）使比較的次數(shù)最小化。此外，它并不是圖像數(shù)據(jù)本身進行比較，而是每個圖像（相當于一個電子指紋）用一個獨特的標志進行計算并且這些標志能簡單快速進行比較。 硬幣分類 在生產(chǎn)中的硬幣分類過程分為四個階段：（1）檢測（2）預(yù)選（3）驗證（4）選擇 檢查 盡管它可以假設(shè)該硬幣在整個拍攝的圖像中是可見的，它的精確位置也是可以有很大變化的。圖像處理的第一步，必須確定硬幣的精確位置和大小。更準確地說，一個blob （二進制圖像，其中0 =背景和1 =硬幣）表示描述硬幣的表面。已經(jīng)證明了把斑點加在凸蓋周圍的優(yōu)越性。因此任何孔（一些錢幣在中心有孔）也認為是硬幣表面的一部分。 此任務(wù)是比原來更加困難盡管這里描述的方法可以通過從圖像處理庫使用標準的函數(shù)從而用相對較少的努力來實現(xiàn)，它有時會因為有非常暗的硬幣而失敗。這些問題是由輸送帶引起的，其嚴重污染硬幣。盡管有旋轉(zhuǎn)刷子自動清洗，一個新的輸送帶短短幾個小時后就會顯現(xiàn)出的最大污染。該皮帶（為了說明目的對比度已經(jīng)略有增強，）會有高于期望的亮度，尤其是在硬幣一般都排列出現(xiàn)的中心位置。雖然這不是一個10格羅申的問題，但較深的硬幣確實是個問題。幾乎全黑的皮帶是最好的，它甚至可為相對較暗的硬幣提供足夠的對比度。然而，這種條件僅能在新皮帶或手動清洗的情況下實現(xiàn)。二者都與不可接受的工作量相關(guān)聯(lián)，況且只能偶爾實行。因此，我們需要找到一種穩(wěn)健的硬幣檢測工序，使其即使在有較高污染的時候也能繼續(xù)工作。 在硬幣到達數(shù)碼相機之前，它通過一個光柵。這種光柵每2毫秒通過測量大約厚度產(chǎn)生硬幣的高度輪廓。只要測量的物體類似于一個硬幣其平均厚度與硬幣的長度都以圖像進程傳遞處理。被測物體因太不平衡或太厚而被壓縮空氣吹出。 圖5顯示出一個硬幣的測量高度分布。該光柵測量傳感器處光的到達量。 圖6顯示了如何從圖5中的讀數(shù)轉(zhuǎn)換成毫米?？諅魉蛶Ш图佑矌艂魉蛶ёx數(shù)之間的差值會被繪制在水平軸線上。在毫米量級上的相關(guān)聯(lián)的高度差可以在垂直軸上看出。這條直線是從特別制造的刻度盤上通過專門的插值讀數(shù)計算出來的。這6個點來自這些刻度盤。雖然直線清楚地錯過了原點，但這個線性函數(shù)也證實了預(yù)期的理論。分析表明，該傳送帶在邊緣比在中間稍高，從而產(chǎn)生這樣的效果。極薄的物體（<0.2毫米）會在這個低處完全消失，因此不能被檢測到。然而，最薄的必須檢測到的硬幣有足夠的為0.7毫米厚度。盡管會發(fā)生顯著差異，但必須對每個輸送帶/光柵組合實現(xiàn)校準。 由于硬幣的長度，兩個側(cè)面的中心是確定的，它們的位置是由線性內(nèi)插，從另一個中減去計算得到的。這一長度為兩個側(cè)面之間的位置差。此長度被解釋為圓形硬幣的直徑，因此，被估計的硬幣的表面面積就被確定了。此硬幣表面面積以像素為單位從圖像中的像素總數(shù)（= 640 * 512）中減去在，以獲得通過傳送帶采集到的表面面積。此輸送帶面積乘以選取的0.7數(shù)值，賦予值p 。因為較暗的p像素的存在，整個圖像的亮度直方圖現(xiàn)在用于確定最小灰度值g。二值化是使用閾值g= 40進行的。所有較亮的像素都賦予值1 ，所有其他的賦予值0 。系數(shù)0.7保證了即使有背景和硬幣本身黑暗的尖端也能分別在圖8中看出，聚集，使得即使是在皮帶較亮的部分也可以在二進制圖象中完全看出硬幣。 形態(tài)學開端操作 - 侵蝕隨后擴張 - 是在二值化圖象上進行的。一個大小為7 * 7的方塊作為內(nèi)核。這消除了輸送帶的全部光線而保留硬幣的。這一效果是基于這樣的假設(shè)，輸送帶有足夠的均勻分布的暗點并且比硬幣暗。這就是通常使用交叉線的黑皮帶的情況，盡管這些線與線之間存在黑洞。盡管受到污染，這些開口保持相對黑暗，而線可以比硬幣的表面亮很多。只有在極暗的硬幣和一個嚴重污染的輸送帶的情況下這一方法行不通。最大的一團 （相鄰像素組賦予二進制值1 ）被看到。如果這個斑點是至少100個高像素， 100寬像素，并且包含至少3000個像素（試探性的取最小值），它被認為是一個硬幣的團點。否則視為沒有找到硬幣。 最后， 計算斑點的凸蓋，以使不平整的邊緣都平滑。表面積和中心重心坐標從該凸蓋計算得到。直徑是從表面積而得。由于攝像機是標定的，直徑可被轉(zhuǎn)化為毫米。 在計算的直徑時圓形硬幣就被假定了。具有角的硬幣，通過延伸的圓的獲得直徑。直徑是粗預(yù)分類所需的。原則上，該表面區(qū)域中的像素也可以被使用。然而，因為以毫米為單位的直徑相比手動測量更容易所以能給出更高的清晰度。 預(yù)選 分類標準：直徑和厚度 下圖顯示所有硬幣的直徑/厚度分布（每點對應(yīng)的硬幣型與相應(yīng)的直徑和厚度）的一部分。假如單純按直徑大小的不同進行分類，能夠很快發(fā)現(xiàn)少數(shù)，便于 處理的帶有少量不同的能迅速被證明是偽造的硬幣數(shù)量。對于一個現(xiàn)實可行的 1毫米的直徑間隔（考慮到磨損和壓花公差），仍然會有每類多達75個不同的硬幣類型（參見圖10）。此外，因為每類的幾何差異（通常是材料特性）僅僅是略微變化的，所以更好的無壓花的評估分類是非常困難的。 分類標準：硬幣頻率 一種硬幣類型（ATS10格羅）出現(xiàn)迄今為止最頻繁（約數(shù)量40％）。相比較而言，所有其它硬幣出現(xiàn)相當少的次數(shù)（<1％）。在累積頻率圖11中可以看到 20毫米直徑處出現(xiàn)了跳躍。優(yōu)先挑出10格羅的硬幣能在實質(zhì)上減少必須用相當耗時的光學分類方法進行分類的硬幣數(shù)量（大約每秒鐘10個硬幣）。盡管10個羅的硬幣人工觀察也很容易，但是缺少已經(jīng)證明合適的機械分類工序（例如，在這個直徑范圍內(nèi)將仍留約50種不同的硬幣類型）。 分類標準：硬幣材質(zhì) 另一個硬幣的快速預(yù)分類標準是它們的制成材料。投幣機使用確定硬幣是否為正版的基礎(chǔ)上，探測器金屬特性。然而，這些探測器不能我們的任務(wù)提供任何有用的預(yù)選標準（高10 Hz和極大量的頻率排序不同的硬幣） ，因此不使用。 分類標準：顏色 用肉眼來評估硬幣的顏色和表面情況是相當簡單直接的。另一方面，顏色和亮度信息僅在有限的程度上可以機械地評估。此外，硬幣的顏色和亮度信息很大程度上依賴于年代和磨損程度，所以直接預(yù)選不是權(quán)宜之計。 硬幣驗證：驗證首先需要6個能提供最佳的相關(guān)值候選硬幣。它基本上由實際上獲得的（旋轉(zhuǎn)最佳匹配）硬幣的總邊緣圖像中抽取的邊緣圖像組成。這需要一個復(fù)雜的過程，實現(xiàn)比較嚴格的對照，即使硬幣帶有偏心浮雕。 獲得兩個區(qū)分圖像（處理主負采集和采集主負圖像）并存儲污染和失真兩個數(shù)據(jù)。 表決：上述程序分別同時適用于 硬幣的兩面（在兩個電腦運行相同的算法）。然后第二臺電腦在雙方核查結(jié)果的基礎(chǔ)上作出最終決定（稱為表決）。表決包括尋找匹配的前后面分類，并評估它們。其他進入最后表決程序的參數(shù)包括硬幣在兩個采集間旋轉(zhuǎn)的角度（這個旋轉(zhuǎn)當然應(yīng)該是零，但在實踐中通常是小于20 °） 。表決確認的代碼最終傳遞到硬幣分選線，確保硬幣自然到達正確的插槽中。 IV機械裝置 硬幣分揀系統(tǒng)的主要機械部件 包括： 帶有預(yù)分類和分離裝置的硬幣進給器 采集單元 硬幣分揀線 控制站 控制站的概念 高分類頻率（每秒10個硬幣）和每個硬幣耗時的計算需要一個定義為的通信通道的控制系統(tǒng)。兩個完全相同的控制系統(tǒng)具有完全相同的硬件和軟件來構(gòu)建此系統(tǒng)。結(jié)果表明啟動時間大大減少，因為它只是在一個系統(tǒng)已經(jīng)完成后，把完全一致的數(shù)據(jù)復(fù)制到所述的第二控制系統(tǒng)。因為可以在其他系統(tǒng)觀察其表現(xiàn)這也使得錯誤檢測簡單得多了。 每個系統(tǒng)的控制設(shè)置：西門子 - 1CPU 414-2 DP ，64個輸入，96個輸出，8個模擬輸出，1個通訊卡，1個高速記錄計數(shù)器模塊。 我們必須確保設(shè)計的程序得非常有效率，因為考慮到大量數(shù)據(jù)和非常短的響應(yīng)時間，需要CPU保持很短的周期時間?？紤]到內(nèi)部的指令集編程比周期時間長，導(dǎo)致設(shè)定此任務(wù)結(jié)構(gòu)的嘗試文本失敗。所有部門可自由分配，可使多達8000種不同硬幣在同一時間分類。只要各部門都連接到系統(tǒng)，則它們的分配都能控制或更改。 V硬幣分揀機的關(guān)鍵點 特別強調(diào)的是分揀設(shè)施和硬幣檢測設(shè)備間的通信，因為不正確的數(shù)據(jù)傳送將導(dǎo)致分類錯誤。另一通信方面是硬幣絕不能漏檢或“迷失” 否則會導(dǎo)致所有之后的硬幣不能被分類 。通信是通過RS232接口與專門的特別為這臺機器開發(fā)出來內(nèi)部手控機制實現(xiàn)的。 更進一步的方面是輸送帶的長度和輸送帶上隨時的精確位置記錄相連接的移出閥的短暫循環(huán)周期。例如，在最后部分硬幣需要約5秒從記錄點移動到彈出位置，對應(yīng)于大約2.5m的傳送帶長度。當它已經(jīng)到達移出位置時，移出閥被觸發(fā)40毫秒，硬幣必須精確噴射到限定部位。在連續(xù)生產(chǎn)中，多達50個硬幣同時整理在傳送帶上并相應(yīng)噴出。所有位置和噴射時間都是自由選擇的，而且這些位置在訓(xùn)練過程中是可以優(yōu)化選擇的。 可以注意到取決于尺寸和自由選擇的硬幣的噴射時間的不同。此外，觸發(fā)磁閥必須通過切換光電耦合器，否則這一短暫的響應(yīng)時間不可能是SPS的標準輸出負載。 VI分類結(jié)果的評估 0顯示的是取決于各自的硬幣類型的最終結(jié)果的累積硬幣值。硬幣類型標繪在x軸上遞減的順序值。 可以清楚地看出，這180種最有成效的硬幣（所有試驗硬幣種類的27 ％ ）占據(jù)了99 ％的整體產(chǎn)量。一方面，在這99％后終止的是技術(shù)上不可行的（所有的硬幣必須要經(jīng)過識別）;另一方面，余下的1 ％的值在絕對數(shù)值上仍是比轉(zhuǎn)換成本高的，因此它可以轉(zhuǎn)換為有效消費。 虛線表示出的是取決于硬幣分類類型的硬幣的累積數(shù)。在約550的硬幣類型處的轉(zhuǎn)點是由為了保持盡可能低的二次通過硬幣數(shù)而進行到不能再換位（值= 0 ，但數(shù)量顯著）并試驗分類（所有的都放在一起）的實際情況導(dǎo)致的。 關(guān)鍵的分類數(shù)據(jù)結(jié)果： 硬幣總數(shù)： 66500000 處理的硬幣數(shù)： 71000000 多次處理的硬幣數(shù)： 450萬 總生產(chǎn)時間：1.5年 檢出率： > 93 ％ 7 ％ 包括：未經(jīng)試驗的硬幣;試驗了但無法識別的硬幣（污染，損壞）;和“廢幣” （獎牌，停車場代幣等） 產(chǎn)量：幾乎100 ％ ，因為無法識別的硬幣作為收藏被賣給錢幣商了。  任務(wù)書 論文(設(shè)計)題目：硬幣整理機的設(shè)計 工作日期：2016年12月09日 ~ 2017年05月26日 1.選題依據(jù): 目前在普通的銀行，只能看到針對紙幣的點鈔機，尚沒有自動清點硬幣的設(shè)備。為了減輕工作人員的工作量，提高工作效率，填補自動清點硬幣技術(shù)的這一空白，利用所學的專業(yè)知識，研發(fā)一套硬幣整理設(shè)備來完成硬幣的清點工作，該課題很有現(xiàn)實應(yīng)用價值。 2.論文要求(設(shè)計參數(shù)): 完成硬幣整理機的設(shè)計。要求繪制包括總體設(shè)備、各個主要零部件在內(nèi)，全部圖紙總量為4張零號圖紙，撰寫設(shè)計說明書20000字以上。 3.個人工作重點: 硬幣整理機工作原理設(shè)計、總體設(shè)計分析及機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和電子檢測軟硬件設(shè)計 ，完成設(shè)計圖紙繪制與設(shè)計說明書撰寫。 4.時間安排及應(yīng)完成的工作: 第1周：完成硬幣整理機調(diào)研 第2周：完成硬幣整理機資料查閱與翻譯工作第3周：完成硬幣整理機文獻綜述工作 第4周：完成開題報告撰寫工作第5周：提出幾個設(shè)計方案 第6周：對各方案進行分析比較 第7周：確定設(shè)計方案，繪制設(shè)計總圖第8周：設(shè)計傳動系統(tǒng) 第9周：設(shè)計篩選機構(gòu)第10周：入料口的設(shè)計第11周：出料口的設(shè)計 第12周：控制系統(tǒng)的設(shè)計第13周：傳感器的選擇 第14周：完成論文撰寫工作 第15周：完成修稿整理匯總工作，準備答辯 5.應(yīng)閱讀的基本文獻: [1]姜海濤，劉潤華，劉鑫磊，江松軒，馮穎. 便攜式硬幣自動分類計數(shù)裝置的研制[J].科 技風，2016，（6）:28-29. [2] 黃敏，朱曉林，沈穎，童俊煒，吳海東. 硬幣自動分類器的研制[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng) 新, 2013, 26(6):43-45. [3]林毅聰 ，林志凱 ，蘭夢月.公交車錢幣分離器[J]. 南方農(nóng)機, 2016, 47(7):92-93. [4]尹金龍，劉奇元，何煒豪，陽志金.基于圓弧分離軌道的硬幣清分裝置的研制[J].科技展 望, 2016, 26(28). [5]宋艷麗.簡單硬幣分離裝置的設(shè)計[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備, 2016，(7):65-67. [6] 蔣小盼，馬愛兵，馬麗. 篩動式硬幣分類裝置及其仿真運動的設(shè)計[J]. 工業(yè)設(shè)計, 2016，(8)：138-140. [7]張斌.無動力分離多硬幣投幣裝置設(shè)計與優(yōu)化.上海交通大學，2010. [8]雷永剛，韋沛東，侯文龍，韓世康. 一種簡潔硬幣分揀機的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 河南科技, 2016，(7):61-62. [9]雷永剛， 馬富強， 寇應(yīng)歡， 張果.一種微型硬幣分離器的研制[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息 化, 2016, 6(15):47-48. [10]劉倩倩 趙一鳴 申展瑜 李 敏. 硬幣分離兌換設(shè)計[J].電子世界, 2016，(13):40-40. 王 博, 陳 震, 魚自強, 張亞軍, 溫懷玉. 紙硬幣分離裝置的設(shè)計及推廣[J].山東工業(yè)技術(shù), 2016，(16):240-240. [11] Coin processing machine GF String – 2015 指導(dǎo)教師簽字： XX 教研室主任意見： 同意 簽字：XX 2016年12月09日 教學指導(dǎo)分委會意見： 同意 簽字：XX 2016年12月11日 學院公章 進度檢查表 第 -3 周 工作進展情況 完成硬幣整理機調(diào)研 完成硬幣整理機資料查閱與翻譯工作 查閱國內(nèi)文獻10篇，了解了硬幣整理機的設(shè)計在國內(nèi)的發(fā)展狀況， 同時查閱了外國文獻3篇同時挑取一篇最為合適的進行了翻譯 2016年12月27日 指導(dǎo)教師意見 該同學針對硬幣整理機進行了國內(nèi)外文獻搜集工作，閱讀了13篇國內(nèi)外 文獻，了解了國內(nèi)外硬幣整理機的發(fā)展情況，翻譯了相關(guān)的外文文獻。該同學工作態(tài)度認真，主動聯(lián)系老師匯報工作，表現(xiàn)較好，按計劃完成了工作任務(wù)。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2016年12月27日 第 -1 周 工作進展情況 通過閱讀相關(guān)的參考文獻,完成硬幣整理機文獻綜述工作根據(jù)文獻綜述的相關(guān)內(nèi)容，完成開題報告撰寫工作 2017年01月06日 指導(dǎo)教師意見 完成開題報告。 基本上了解了論文題目所涉及的理論知識，開題報告詳細說明了論文研究的目的意義、目前研究的概況和發(fā)展趨勢、重點解決的問題、擬開展研究的幾個主要方面、預(yù)期取得的成果、擬采用的主要研究方法、進度計劃。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年01月06日 第 1 周 工作進展情況 根據(jù)硬幣的材料不同，質(zhì)量不同，厚度不同，直徑大小不同，有無磁性提出幾個設(shè)計方案 2017年02月28日 指導(dǎo)教師意見 方案有待細化，要求完成相關(guān)繪圖以及相關(guān)計劃說明。要求查閱機械設(shè)計手冊及機械設(shè)計、機械原理相關(guān)書籍；研究相關(guān)的國內(nèi)外前沿技術(shù)。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年03月07日 第 5 周 工作進展情況 通過比較提出的幾種方案確定了設(shè)計方案，確定了硬幣整理機的總體設(shè)計方案，正在完成總圖的設(shè)計工作 2017年03月31日 指導(dǎo)教師意見 方案總體設(shè)計不夠完善，總圖存在很多問題，計算與分析不夠充分。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年04月01日 第 11 周 工作進展情況 篩料板，硬幣整理機的入口、出口，設(shè)計完成，撰寫了部分論文內(nèi)容 2017年05月12日 指導(dǎo)教師意見 基本完成了圖紙繪制及說明書撰寫，需要補充、修改、整理、排版，準備答辯。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年05月13日 第周 工作進展情況 年 月 日 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師(簽字)： 年 月 日 過程管理評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 工作態(tài)度 態(tài)度認真，刻苦努力，作風嚴謹 3 3 遵守紀律 自覺遵守學校有關(guān)規(guī)定，主動聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo) 3 3 開題報告 內(nèi)容詳實，符合規(guī)范要求 5 4 任務(wù)完成 按時、圓滿完成各項工作任務(wù) 4 3 過程管理評分合計 13 過程管 理評語 《硬幣整理機的設(shè)計》課題包含的各類知識，技術(shù)比較全面 ，對本科生來說，要完成該項設(shè)計是一個挑戰(zhàn)。該同學工作態(tài)度認真，刻苦努力，作風嚴謹。在畢業(yè)設(shè)計過程中，該同學獨立查閱參考文獻和設(shè)計手冊，能提出一些切實可行的想法。自覺遵守學校有關(guān)規(guī)定，主動聯(lián)系指導(dǎo)教師，接受指導(dǎo)。每周都能保持與老師至少聯(lián)系一次，定期主動與老師溝通。查閱了一定數(shù)量的文獻資料，開題報告內(nèi)容詳實，符合規(guī)范要求。能按時、圓滿完成各項工作任務(wù) 。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-21 指導(dǎo)教師評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 5 能力水平 有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力 5 4 完成質(zhì)量 文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 8 指導(dǎo)教師評分合計 17 指導(dǎo)教 師評語 該裝置主要負責硬幣的快速分揀、計數(shù)實現(xiàn)硬幣的自動化分離操作，真正的達到高效、便捷、可靠、解放勞動力的效果.該選題 符合培養(yǎng)目標要求，有一定的研究價值和實踐意義，有一定深度 ，難度適宜，工作量滿足要求。 該生有一定的綜合運用知識能力及外語表達能力及計算機應(yīng)用能力，能獨立檢索文獻。 論文文題相符，概念準確，分析、計算、設(shè)計正確合理，結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)合理，條理清晰，圖表符合基本規(guī)范要求。 論文達到本科畢業(yè)生學位論文基本要求，同意提交答辯。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-21 評閱人評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 5 能力水平 有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表 達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力 5 4 完成質(zhì)量 文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 8 評閱人評分合計 17 評閱人 評語 該裝置主要負責硬幣的快速分揀、計數(shù)實現(xiàn)硬幣的自動化分離操作，該生完成了硬幣整理劑總體方案設(shè)計、傳動裝置設(shè)計和篩選裝置設(shè)計等。該選題符合培養(yǎng)目標要求，有一定的研究價值和實踐意義，有一定深度，難度適宜，工作量滿足要求。該生有一定的綜合運用知識能力及外語表達能力及計算機應(yīng)用能力，能獨立檢索文獻。論文文題相符，概念準確，分析、計算、設(shè)計正確合理，結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)合理，條理清晰，圖表符合基本規(guī)范要求。論文達到本科畢業(yè)生學位論文基本要求，同意提交答辯。 評閱人簽字：XX 評閱人工作單位：機械工程學院日期：2017-05-23 答辯紀錄 學生姓名：XX 專業(yè)班級：XX 畢業(yè)論文(設(shè)計)題目： 硬幣整理機的設(shè)計 答辯時間：2017年05月25日 時 分 ~ 時 分 答辯委員會(答 主任委員(組長)： XX 辯小組)成員 委 員(組 員)： XXX 答辯委員會(答辯小組)提出的問題和答辯情況 問題1：設(shè)計中彈簧的作用回 答： 帶動硬幣前進 問題2：是否查閱資料，都是哪幾種直徑的篩選機構(gòu) 回 答： 查閱資料中都是根據(jù)直徑不同進行層層篩選。問題3：設(shè)計中的創(chuàng)新點 回 答： 選用彈簧，這種設(shè)計更簡單問題4：本次設(shè)計進行了哪些工作 回 答： 主要是篩選機構(gòu)的設(shè)計 問題5：是否以往的的設(shè)計比你的設(shè)計效率更高 回 答： 根據(jù)計算硬幣篩選時正好不卡，正常一分鐘下落100個，滿足工作量 問題6：本次設(shè)計中運用的傳動方式是什么 回 答： 本次設(shè)計用的傳動方式是齒輪傳動 記錄人： XX 2017年05月25日 答辯委員會評價表 評價內(nèi)容 具體要求 總分 評分 自述總結(jié) 思路清晰,語言表達準確,概念清楚,論點正確,分析歸納合理 10 9 答辯過程 能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù) 10 8 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 完成質(zhì)量 文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設(shè)計、實驗等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 8 能力水平 有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表 達與外語應(yīng)用能力、文獻資料檢索能力、計算機應(yīng)用能力 10 9 答辯委員會評分合計 38 答辯委員會評語 XX同學在畢業(yè)設(shè)計工作期間，工作努力，態(tài)度認真，能遵守各項紀律 ，表現(xiàn)良好。 能按時、全面、獨立地完成與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作，具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。 論文立論正確，理論分析得當，解決問題方案實用，結(jié)論正確。 論文使用的概念正確，語言表達準確，結(jié)構(gòu)嚴謹，條理清楚。 論文中使用的圖表，設(shè)計中的圖紙在書寫和制作時，能夠執(zhí)行國家相關(guān)標準，規(guī)范化較好。 具有一定的獨立查閱文獻資料及外語應(yīng)用能力，原始數(shù)據(jù)搜集得當，實驗或計算結(jié)論準確。 答辯過程中，能夠簡明和正確地闡述論文的主要內(nèi)容，思路清晰，論點基本正確；回答問題準確，有應(yīng)變力；有較好的語言表達能力。 答辯成績： 38 答辯委員會主任： XX 2017年05月31日 成績評定 項目分類 成績評定 過程管理評分 13 指導(dǎo)教師評分 17 評閱人評分 17 答辯委員會評分 38 總分 85 成績等級 B 成績等級按“A、B、C、D、F”記載 成績審核人簽章： XX 學院審核人簽章： XX 一、選題依據(jù) 1、研究領(lǐng)域 工程設(shè)計型-理工類 2、論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值 目前世界范圍內(nèi)，硬幣以其流通次數(shù)多、成本低、易回收、耐磨損等無法替代 的優(yōu)勢占領(lǐng)錢幣小面額市場。我國第五版人民幣的發(fā)行，輔幣(10 元以下)硬幣化已經(jīng)成為一種趨勢，硬幣的投放量也將大幅度增加。隨著自動售貨機、無人售票的推廣， 硬幣流通量將大大增加，特別是金融部門、公交公司等每天要對大量硬幣進行整理， 工作量非常大。 但是，近幾年來，硬幣的回收整理問題一直阻礙硬幣的流通，具體表現(xiàn)在： (1)公交、超市等每天會收入大量的硬幣，如沒有辦法快速整理，導(dǎo)致硬幣流通性變差； (2)銀行、金融證券公司等各金融機構(gòu)對硬幣的整理，基本上都處于人工來操作，時間長效率低； (3)現(xiàn)在市場上有很多種硬幣整理機，但也存在體積大、價格過高，一次分離量小于價 等重要因素，不適用于中小型硬幣處理機構(gòu)，目前國內(nèi)一般采用人工分離的方式。由 于硬幣人工分類成本大，時間長，誤差多，因此，研究開發(fā)符合于我國使用與包卷規(guī)范、功能完善、性能穩(wěn)定、高速節(jié)能的自動硬幣整理分揀機，以滿足國內(nèi)人民的使用需求，有著非常實際意義，產(chǎn)品也有著廣泛應(yīng)用前景和良好經(jīng)濟前景。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢 在國外一些金融業(yè)發(fā)達的國家, 硬幣的種類和流通量都非常大, 而那里為配合硬幣流轉(zhuǎn)和運行管理的機具設(shè)備也很多 并且十分先進，這些硬幣機具根據(jù)技術(shù)特征主要可分為六大類別： (1). 計數(shù)類硬幣機具，這類機具的主要技術(shù)特征是進行單一幣種的計數(shù)，通過計數(shù)機的預(yù)置功能, 配上相應(yīng)的接管裝置 及包裝紙管或塑管, 該機還能完成同一幣種的半手工包裝。 (2). 清分類硬幣機具，這類機具的主要技術(shù)特征是可實現(xiàn)多幣種的一次清分、計數(shù)、 計值和鑒偽。這類機具是硬幣機具中使用最為廣泛的機種。 (3). 包裝類硬幣機具，這類機具的主要技術(shù)特征是完成硬幣的成卷紙包裝。成卷硬幣總高度≤1 1 0 毫米;每卷硬幣枚數(shù)可根據(jù)需要設(shè)定( 應(yīng)相應(yīng)調(diào)整卷紙寬度)。包裝類機具主要分臺式與立式兩種。近年來由于臺式包裝機故障維修率較高, 已趨淘汰。 (4). 清洗消毒類硬幣機具，這類機具的主要技術(shù)特征是完成入庫硬幣再投放前的清洗、 除垢、 檢破損、 消毒等功能。此類機具屬大型設(shè)備, 在國外采取的是下單定做的辦法, 價格非常昂貴。 (5). 自助服務(wù)類的硬幣機具，這類機具產(chǎn)品很多, 如硬幣儲蓄的自動服務(wù)機、紀念幣的自動售貨機器等等[1]。 在這個領(lǐng)域，國際上很多的銀行器具公司也做了大量工作。如瑞典 Scan Coin AB 公司，它是一家專業(yè)的生產(chǎn)各種銀行器具的公司，也是國際上公認銀行器具做的最好的公司之一，成系列地研制了針對不同貨幣體制下的清分系統(tǒng)。日本 GLORY 公司 11 生產(chǎn)了 WR-400C 型硬幣點算包裝機,LAUREL 公司生產(chǎn)了 LAC-16、勞雷爾 LPS-25 等包括硬幣分揀和包裝的大型-體式處理設(shè)備。它們的分揀速度較快,機構(gòu)復(fù)雜,可以處理的硬幣數(shù)量極多,并都包括了紙卷包裝系統(tǒng)。瑞士 SCANCOIN 公司生產(chǎn)了 SC22 型等小型硬幣分揀設(shè)備,它們體積小巧,機構(gòu)較簡單,一次處理的硬幣數(shù)量不多,但應(yīng)用范圍可以更廣泛[8]。但是，中國的貨幣比較復(fù)雜，他們的系統(tǒng)應(yīng)用在中國尚有一系列問題。 國內(nèi)研究情況 國內(nèi)于九十年代中期開始從國外引進相關(guān)產(chǎn)品，后開始發(fā)展自主制造，最初由清華大學和昆明機床有限公司合作對日本進口的機器進行仿制,但不能完美的實現(xiàn)功能因此仍處研究的階段,之后國內(nèi)的多個高校和企業(yè)加入研究行列。到目前為止, 合肥工業(yè)大學、南京航空航天大學等高校已經(jīng)研制出大型硬幣整理機的理論模型[。河北邯鄲商通電子有限公司己經(jīng)設(shè)計出了小型硬幣整理計數(shù)機器。 可以看出現(xiàn)在我國也在正在積極地研究發(fā)展硬幣整理機以實現(xiàn)解放人工整理硬幣的人員，實現(xiàn)高效的整理硬幣?，F(xiàn)在近幾年來包括沈陽化工大學等高校的姜海濤 劉鑫磊等人員在研究著這一課題。 在國外不管是大型的硬幣整理機還是中小型的硬幣整理機技術(shù)已經(jīng)相當成熟，已經(jīng)可以投入市場，但是價格相對較高，不適合我國小型的企業(yè)，公交車，小型超市等等需要大量硬幣分離的部門，而我國的硬幣分離機技術(shù)還不是很成熟，我國現(xiàn)狀是雖然有很多的高校學者都在研究硬幣整理機，現(xiàn)階段我國的硬幣基本上有三種，一元、五角、一角。而通過查看相關(guān)的領(lǐng)域文獻可以看出我國硬幣整理機現(xiàn)在基本采用通過一元、五角、一角直徑不同來達到分離硬幣的工作。計數(shù)裝置基本上有紅外線、LCD 顯示模塊、顯示器等 但存在不少的問題，例如不能夠做到大量的分離硬幣、不能很好的整理等問題，現(xiàn)階段我國的硬幣分離機結(jié)構(gòu)簡單，但功能也單一，基本不能實現(xiàn)分離、整理。計數(shù)功能的一體化。 二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容 1.重點解決的問題 分離不同種類的硬幣，實現(xiàn)計數(shù)，整理等工作，做到結(jié)構(gòu)簡單。 2.擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路） （1）對硬幣整理機的相關(guān)資料進行調(diào)研，并挑選15篇參考文獻其中10篇中文文獻， 3篇英文文獻，然后以此寫成開題報告； （2）弄清楚各硬幣整理機的圖紙，明白各元件名稱與作用及系統(tǒng)的工作原理； （3）繪制出硬幣整理機的結(jié)構(gòu)圖、關(guān)鍵零部件圖； （4）學習機械設(shè)計的方法，并應(yīng)用其方法設(shè)計選用硬幣整理機中的各元件； （5）對硬幣整理機中的各元件參數(shù)進行校核，驗證其是否符合工作要求； （6）編寫設(shè)計說明書； （7）檢查與修改完善所有的設(shè)計內(nèi)容，復(fù)習所有的設(shè)計內(nèi)容，進行答辯。 3.本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果 （1）確定出硬幣整理機的設(shè)計方案，繪制出裝配圖、零部件圖、共 2 張零號圖紙； （2）編寫出設(shè)計說明書一份。 三、論文（設(shè)計）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； （1）調(diào)查法：對當前硬幣整理機的研究背景、目前技術(shù)水平等情況進行調(diào)研； （2）設(shè)計參數(shù)：根據(jù)硬幣的種類和分離的效率情況與性能要求，設(shè)計計算出硬幣分離機中各個元件的尺寸與參數(shù)，選擇相應(yīng)的元件； 2.論文（設(shè)計）進度計劃 第 1 周：完成硬幣整理機調(diào)研 第 2 周：完成硬幣整理機資料查閱與翻譯工作 第 3 周：完成硬幣整理機文獻綜述工作 第 4 周：完成開題報告撰寫工作 第 5 周：提出幾個設(shè)計方案 第 6 周：對各方案進行分析比較 第 7 周：確定設(shè)計方案，繪制設(shè)計總圖 第 8 周：設(shè)計傳動系統(tǒng) 第 9 周：設(shè)計篩選機構(gòu) 第 10 周：入料口的設(shè)計 第 11 周：出料口的設(shè)計 第 12 周：控制系統(tǒng)的設(shè)計 第 13 周：傳感器的選擇 第 14 周：繪制局部零件圖 第 15 周：完成論文撰寫工作 第 16 周：修改、補充圖紙與論文準備答辯。 四、需要閱讀的參考文獻 [1] 姜海濤,劉潤華,劉鑫,磊江,松軒,馮穎. 便攜式硬幣自動分類計數(shù)裝置的研制[J].科技風 ,2016.28-29. [2] 熊建昌,肖悅,楊毅,黃鴻. 分層多滑道式硬幣分類清點裝置的設(shè)計與開發(fā)[J]. 科技廣場， 2016.185-188. [3] 林毅聰,林志凱,蘭夢月．公交車錢幣分離器[J]．南方農(nóng)機，2016.92-93. [4] 尹金龍,劉奇元,何煒豪,陽志金．基于圓弧分離軌道的硬幣清分裝置的研制[J]．科技展望， 2016. 136-137. [5] 宋艷麗．簡單硬幣分離裝置的設(shè)計[J]．設(shè)計與研究,2016.65-67. [6] 蔣小盼, 馬愛兵, 馬麗． 篩動式硬幣分類裝置及其仿真運動的設(shè)計[J] ． 學術(shù)平臺， 2016.138-140. [7] 韋沛東,侯文龍,韓世康．一種簡潔硬幣分揀機的設(shè)計與實現(xiàn)[J]．工業(yè)技術(shù)．2016.61-62. [8] 雷永剛,馬富強,寇應(yīng)歡,張果. 一種微型硬幣分離器的研制[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化,2016.47-50. [9] 劉倩倩,趙一鳴,申展瑜,李 敏．硬幣分離兌換設(shè)計[J]．探索與觀察，2016.40. [10] 王博 ,陳震 ,魚自強 ,張亞軍 ,溫懷玉．紙硬幣分離裝置的設(shè)計及推廣[J]．山東工業(yè)技術(shù)， 2016.240. [11] Roger K.Coin-queueing head for high-speed coin-sorting and counting apparatus [P].United States:4564037, Jan. 14,1986. [12] Gert Zimmermann. Device for counting and sorting coins belonging to a set of coins [P].United States:4681204,Jul.21,1987 [13] Floyd k. High speed, high volume coin sorter[P].United States:6739965,May.25,2004. 附：文獻綜述 文獻綜述 硬幣整理機的設(shè)計 1、背景和意義 在中國現(xiàn)在統(tǒng)計人口已經(jīng)達到14億人口，中國自古以來就是一個大人口國家，隨著當代社會的不斷發(fā)展，在這樣的人口和社會的不斷發(fā)展下的背景下硬幣在日常的生活中扮演者非常重要的角色，在現(xiàn)代人口隨著時間的不斷增長和社會文明的不斷提高，硬幣在人們生活中的地位和需求量也在不斷地增加，硬幣的使用也帶給了人們許許多多的方便之處，但是如此大的的硬幣用量隨之也帶來了很多麻煩和問題。從硬幣生產(chǎn)到應(yīng)用在當代社會中，一些硬幣用量比較大的企業(yè)部門和機器，如投幣電話、地鐵、自動售賣機、公交車、超市…等等都對硬幣的使用需求量很大的部門對硬幣都需要進行分類、整理、計數(shù)、包裝等。 但現(xiàn)在硬幣的分類、整理、計數(shù)、包裝等工作使用的方式還大多停留在靠人工來點理，對此人工整理硬幣工作量非常的大，非常耗時、耗力、人工整理的效率也不是很高，對于這些問題的解決，硬幣自動分離的及其就應(yīng)運而生了。 目前了解國外進口硬幣整理設(shè)備價格非常昂貴，技術(shù)比較復(fù)雜等，而對于我國的硬幣適用性能比較差，國內(nèi)所研究的此種類的產(chǎn)品也因為經(jīng)濟性比較差、技術(shù)比較復(fù)雜、不易實現(xiàn)等等原因而不能夠得到廣泛推廣和應(yīng)用，為了更好的解決這個難題， 本文所針對當前市面流通比較多的第五版的硬幣，設(shè)計出了一種便攜式的硬幣自動整理裝置，該裝置具有機構(gòu)簡單，成本比較低等特點。為了適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展，解決大量的硬幣無法有更好的解決整理問題，硬幣整理機的設(shè)計還不是很成熟等等一系列問題，在這種國情的背景下我們要努力的解決這個問題。 隨著社會的不斷發(fā)展和進步硬幣在人們的生活中扮演著越來越重要的角色。對于日常硬幣主要集中地例如超市、貿(mào)易市場、銀行、金融證券公司、自動販賣機、公交車、地鐵等等。每天都會有大量的硬幣需要分類、計數(shù)、整理，現(xiàn)階段的硬幣整理機國外的產(chǎn)品價格昂貴對于一些小的企業(yè)購買不太經(jīng)濟合理今兒不能做到有效的推廣使用而國內(nèi)的硬幣整理機的設(shè)計還不是非常成熟運用在社會中也有一定的困難因此現(xiàn)階段社會的硬幣整理這些繁雜而勞累的工作現(xiàn)在還基本上停留在人工整理的階段， 這樣的情況下浪費了大量的時間和人力，為了更好地解決這一系列問題，我們就要更好的設(shè)計出適合社會實地應(yīng)用的硬幣整理機器。用機器來代替人工來整理如此大量的硬幣工作，進而解放勞動力，提高工作效率，以滿足社會的需求。 2 國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀 2.1 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 2.1.1 便攜式硬幣自動分類計數(shù)裝置的研制 根據(jù)沈陽化工大學能源與動力工程學院劉潤華 江松軒 馮 穎等研究的“便攜式硬幣自動分類計數(shù)裝置的研制”指出目前市面上所流通較多第五版硬幣。這種裝置是主要利用不同種類硬幣的直徑有所區(qū)別，工作的時候?qū)⒂矌磐度脒M給區(qū)中，通過分離區(qū)來實現(xiàn)硬幣的分散、 平鋪以及逐一排隊實現(xiàn)分離，從分離區(qū)的出口排隊出來的硬幣具有一定運動速度，然后進入分離區(qū)的滑道，在分離區(qū)內(nèi)，面值不同的硬幣因為直徑的不同而分別落入 一角、五角、一元的滑道內(nèi)，然后沿光滑的表面下滑，進入到滑道盡頭的硬幣收納裝置；在收納的裝置處安裝一個紅外線計數(shù)器，以實現(xiàn)硬幣計數(shù)功能。 計數(shù)裝置：紅外線 動力裝置：電機、 轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器、 銷釘、 緊固螺母等組成 根據(jù)該文獻可以看出該設(shè)計是一種便攜式硬幣分類和計數(shù)的裝置，具有成本較 低、機構(gòu)簡單等特點，但因為文獻中提出一次鋪排來達到分離功使得該設(shè)計效率不高。原理圖圖一： 圖一 總體結(jié)構(gòu)圖 2.1.2 分層多滑道式硬幣分類清點裝置的設(shè)計與開發(fā) 根據(jù)南昌工程學院：肖 悅 、熊建昌等人研究的“分層多滑道式硬幣分類清點裝置的設(shè)計與開發(fā)”介紹該裝置是通過傳送輸送硬幣，根據(jù)不同種類硬幣直徑的大小不同， 設(shè)計出多條分層篩選不同種類硬幣的斜坡分類滑道，在末端通過光電計數(shù)傳感器對不同面值的硬幣進行清點計數(shù)，最后數(shù)碼管分別顯示出各種面值的硬幣數(shù)量和總額。 計數(shù)裝置：計數(shù)裝置由光電計數(shù)傳感器、 STM32F103VC T6 單片機[5]、、 驅(qū)動板、數(shù)碼管組成。 動力裝置：電機、滾軸、 聯(lián)軸器、、 同步帶輪、同步帶等組成。 根據(jù)該文獻可以看出這種設(shè)計是通過一元、五角、一角硬幣的直徑不同來分離不同種類的硬幣，通過設(shè)計的多條分層斜坡滑到分類，最后采用光電計數(shù)傳感器來現(xiàn)實各種面值硬幣的數(shù)量及總額，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高和成本低等優(yōu)點，具有實際應(yīng)用和廣泛推廣的價值。 相關(guān)圖二、三： 圖二 分層多滑道式硬幣分類清點裝置結(jié)構(gòu)圖 2.1.3 公交車錢幣分離器 根據(jù)福建農(nóng)林大學林毅聰 ，林志凱等人研究的“公交車錢幣分離器” 介紹該裝置通過不同種類的硬幣的直徑分離，通過分離板來分離一元、五角、一角的硬幣，因為該裝置是在公交車上使用，因此當公民投幣時硬幣是一個一個落入分離裝置中的， 首先分離板上根據(jù)硬幣種類的直徑開出孔洞，當硬幣通過第一個孔洞時一角的硬幣首先進入，隨后第二個空洞用來收集五角的硬幣，第三個孔洞用來收集直徑做大的一元的直徑最后用 LCD 顯示模塊來現(xiàn)實數(shù)量。 計數(shù)裝置：LCD 顯示模塊動力裝置：手動 根據(jù)該文獻介紹可以看出，該裝置對于公交車的硬幣收集及處理還是非常方便的，此裝置也可以 推廣在自動販賣機上，但是它也有一定的局限性，該裝置只能分離一個一個進入的硬幣，而當代社會中許多場合的硬幣量很大，這種分離硬幣的效率不高，不適合一些大量硬幣需要整理的部門。 相關(guān)圖： 2.1.4 基于圓弧分離軌道的硬幣清分裝置的研制 根據(jù)湖南文理學院尹金龍 劉奇元 何煒豪等人研究的“基于圓弧分離軌道的硬幣清分裝置的研制”該裝置是利用電機帶動轉(zhuǎn)盤，將硬幣放入轉(zhuǎn)盤中，硬幣從轉(zhuǎn)盤中一個一個的從分離盤中甩出并獲得一定的速度，甩出的硬幣落在傳送帶上，傳送帶將這些硬幣以一樣的速度進入圓弧分離軌道，圓弧形分離軌道根據(jù)不同硬幣的直徑來設(shè)計空心槽，不同種類的應(yīng)不落入到不同的分離槽中，進而實現(xiàn)了硬幣的分離工作，軌道的末端聯(lián)有傳感器用來計數(shù)。 動力裝置：220V 電壓的直流減速電機。計數(shù)裝置：傳感器 通過該文獻我們了解到，該裝置的優(yōu)點是可以有效地分離出不同種類的硬幣，缺點是存在不能大量分離硬幣效率低。 相關(guān)圖： 圖三 圓弧分離軌道的硬幣清分裝置實體模型圖 2.1.5 篩動式硬幣分類裝置及其仿真運動的設(shè)計 根據(jù)湖北工業(yè)大學蔣小盼 馬愛兵 馬麗等人研究的“篩動式硬幣分類裝置及其仿真運動的設(shè)計”該裝置最上方是一個到硬幣的漏斗，下階段分離層分為四層，第一層孔洞比一元的硬幣直徑大，這一層的主要作用保證硬幣分離的連續(xù)性和一定的減緩硬幣下落的速度，第二層根據(jù)硬幣的直徑首先攔截直徑最大的一元的硬幣，第三層攔截直徑第二大的硬幣五角，最后一層無孔洞，用來攔截直徑最小的硬幣一角，從而實現(xiàn) 分離。 計數(shù)裝置：紅外線計數(shù)器 動力裝置：電動機及 V 帶組成 該裝置的優(yōu)點是可以大量的分離硬幣，實現(xiàn)高效率，而且分離的準確度也很高。缺點是此裝置還缺少整理裝置，只能達到分離的效果。 相關(guān)圖： 圖四 實體模型圖 可以看出現(xiàn)在我國也在正在積極地研究發(fā)展硬幣整理機以實現(xiàn)解放人工整理硬幣的人員，實現(xiàn)高效的整理硬幣。現(xiàn)在近幾年來包括沈陽化工大學、湖北工業(yè)大學工程技術(shù)學院、湖南文理學院、福建農(nóng)林大學等高校也在研究 姜海濤 劉鑫磊 劉潤華 江松軒 馮 穎肖 悅 、熊建昌、黃 鴻、楊 毅林 毅聰 ，林志凱 ，蘭夢月尹金龍 劉奇元 何煒豪 陽志金蔣小盼 馬愛兵 馬麗等人員在研究著這一課題。 在國外不管是大型的硬幣整理機還是中小型的硬幣整理機技術(shù)已經(jīng)相當成熟，已經(jīng)可以投入市場，但是價格相對較高，不適合我國小型的企業(yè)，公交車，小型超市等等需要大量硬幣分離的部門，而我國的硬幣分離機技術(shù)還不是很成熟，我國現(xiàn)狀是雖然有很多的高校學者都在研究硬幣整理機，現(xiàn)階段我國的硬幣基本上有三種，一元、五角、一角。而通過查看相關(guān)的領(lǐng)域文獻可以看出我國硬幣整理機現(xiàn)在基本采用通過一元、五角、一角直徑不同來達到分離硬幣的工作。計數(shù)裝置基本上有紅外線、LCD 顯示模塊、顯示器等 但存在不少的問題，例如不能夠做到大量的分離硬幣、不能很好的整理等問題，現(xiàn)階段我國的硬幣分離機結(jié)構(gòu)簡單，但功能也單一，基本不能實現(xiàn)分離、整理。計數(shù)功能的一體化。 2.2 國外硬幣整理機的發(fā)展現(xiàn)狀 在國外的一些金融業(yè)比較發(fā)達的國家, 硬幣種類流通量都很大, 而那里為配合硬幣流轉(zhuǎn)和運行管理的機具設(shè)備也很多 并且十分先進，這些硬幣機具根據(jù)技術(shù)特征主要可分為六大類別： 2.2.1 計數(shù)類硬幣機具，這類機具的主要技術(shù)特征是進行單一幣種的計數(shù)，通過計數(shù)機的預(yù)置功能, 配上相應(yīng)的接管裝置 及包裝紙管或塑管, 該機還能完成同一幣種的半手工包裝。 2.2.2 清分類硬幣機具，這類機具的主要技術(shù)特征是可實現(xiàn)多幣種的一次清分、計數(shù)、 計值和鑒偽。這類機具是硬幣機具中使用最為廣泛的機種。 2.2.3 包裝類硬幣機具，這類機具的主要技術(shù)特征是完成硬幣的成卷紙包裝。成卷硬幣總高度≤1 1 0 毫米;每卷硬幣枚數(shù)可根據(jù)需要設(shè)定( 應(yīng)相應(yīng)調(diào)整卷紙寬度)。包裝類機具主要分臺式與立式兩種。近年來由于臺式包裝機故障維修率較高, 已趨淘汰。 12 2.2.4 清洗消毒類硬幣機具，這類機具的主要技術(shù)特征是完成入庫硬幣再投放前的清洗、 除垢、 檢破損、 消毒等功能。此類機具屬大型設(shè)備, 在國 外采取下單定做的辦法, 價格十分昂貴。 2.2.5 兌換類硬幣機具，此類機具的主要功能是完成紙幣兌換硬幣。產(chǎn)品分硬幣散幣兌換機與成卷包裝幣兌換機兩種。散幣兌換機一般設(shè)置在 自助服務(wù)設(shè)施較集中的地方便利于民眾;成卷兌換機一般設(shè)置在無人銀行實行收費兌換。 2.26.自助服務(wù)類硬幣機具，這類機具中產(chǎn)品很多, 如硬幣儲蓄自動服務(wù)機、 紀念幣自動售貨機等等[1]。 在這個領(lǐng)域，國際上很多銀行器具公司也做了大量工作。如瑞典 Scan Coin AB 公司，它是一家專業(yè)生產(chǎn)各種銀行器具的公司，也是國際上公認的銀行器具做的最好的公司，成系列地研制了針對不同貨幣體制下的清分系統(tǒng)。日本 GLORY 公司生產(chǎn)了 WR-400C 型硬幣點算包裝機,LAUREL 公司生產(chǎn)了 LAC-16、勞雷爾 LPS-25 等包括硬幣分揀和包裝的大型-體式處理設(shè)備[2-7]。它們的分揀速度較快,機構(gòu)復(fù)雜,可以處理的硬幣數(shù)量極多,并都包括了紙卷包裝系統(tǒng)。瑞士 SCANCOIN 公司生產(chǎn)了 SC22 型等小型硬幣分揀設(shè)備,它們體積小巧,機構(gòu)較簡單,一次處理的硬幣數(shù)量不多,但應(yīng)用范圍可以更廣泛[8]。但是，中國的貨幣比較復(fù)雜，他們的系統(tǒng)應(yīng)用在中國尚有一系列問題。 3、總結(jié) 根據(jù)相關(guān)文獻及結(jié)合中國現(xiàn)在硬幣整理機的發(fā)展現(xiàn)狀，中國現(xiàn)在硬幣整理機的發(fā)展還相對落后 ，實際的應(yīng)用還非常的少，國外的產(chǎn)品雖然應(yīng)能比較好但是價錢較高， 不適合中國的國情，因此硬幣整理機在中國的發(fā)展還不完善。在這種情況下為適應(yīng)社會發(fā)展我們需要更新硬幣整理機的設(shè)計研究。