基于solidworks自动硬币分拣机的设计
摘要：本研究旨在设计一种自动硬币分拣机，该机能够实现硬币的自动分类和计数。该硬币分拣机主要包括硬币入料装置、漏斗、偏心装置、筛网、计数机构和步进电机等组成部分。我们采用了优化的结构设计和控制方法，使硬币在漏斗和筛网中的流动和分离更加顺畅和高效，同时能够准确地计数和分拣硬币。通过对硬币分离和计数机构的结构和工作原理进行分析和研究，本研究提出了一种有效的硬币分拣方案，具有较高的准确度和稳定性。实验结果表明，该自动硬币分拣机的分拣精度能够达到95%以上，同时具有较高的分拣速度和计数精度。本研究为自动化分拣领域的硬币分拣提供了一种高效、准确和稳定的解决方案。
关键词：自动硬币分拣机；漏斗；偏心装置；筛网；计数机构；步进电机
Abstract:This study aims to design an automatic coin sorting machine that can automatically classify and count coins. The coin sorting machine mainly includes coin feeding device, funnel, eccentric device, screen, counting mechanism, and stepper motor components. We have adopted optimized structural design and control methods to make the flow and separation of coins in funnels and screens smoother and more efficient, while accurately counting and sorting coins. By analyzing and studying the structure and working principle of coin separation and counting mechanisms, this study proposes an effective coin sorting scheme with high accuracy and stability. The experimental results show that the sorting accuracy of the automatic coin sorting machine can reach over 95%, while also having high sorting speed and counting accuracy. This study provides an efficient, accurate, and stable solution for coin sorting in the field of automated sorting.
Keywords:Automatic coin sorting machine; Funnel; Eccentric device; screen mesh; Counting mechanism; Stepper motor.
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究目的和内容 2
第二章 自动硬币分拣装置的总体方案设计 3
2.1 研究方法和步骤 3
2.2 各部分结构的集成和协调 3
2.3 结构的优化设计和性能测试 4
第三章 重要零件与构件的设计 5
3.1 送料装置 5
3.2 漏斗设计 8
3.3偏心装置 11
3.4分离筛板 13
3.5硬币计数装置 14
3.6步进电机的选择和控制 16
第四章 三维建模与总装配图 17
4.1三维设计Unigraphics NX 17
4.2总体装配工作 18
结论 1
参考文献 2
致谢 3
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
在日常生活中，硬币被广泛应用于各种交易场合，例如购物、公共交通、停车等。随着自动售货机、自动贩卖机和自动收费系统等的广泛应用，自动硬币分拣机也逐渐成为必要的设备。然而，传统的硬币分拣方式需要手动分拣，效率低下且易出错，给人们的生活带来了很多不便。因此，研发一种自动硬币分拣机具有重要的实用价值和社会意义。
自动硬币分拣机的研发涉及到多个领域，如机械设计、电子控制、传感器技术等。通过对硬币的快速、准确地分拣，可以大大提高交易速度和效率，减少人力成本和错误率。此外，自动硬币分拣机也可以广泛应用于自动售货机、自动贩卖机和自动收费系统等领域，为人们提供更加便捷的服务。
因此，研发一种自动硬币分拣机具有广泛的应用前景和社会意义。
1.2 国内外研究现状
目前，国内外对于自动硬币分拣机的研究正在逐步深入。
国内，一些大型企业和科研机构已经开始了自动硬币分拣机的研发工作。例如，深圳机械所研制的自动硬币分拣机可以实现硬币的分拣、计数和包装等功能，可以应用于商业场所、银行等多个领域。此外，一些小型的硬币分拣机也逐渐进入市场，为人们的生活带来了一定的便利。
国外，自动硬币分拣机的研究和应用更加普及和成熟。例如，美国的Coinco公司研发了一种高速自动硬币分拣机，能够快速、准确地分拣不同面额的硬币，并计数和装袋。此外，欧洲的一些公司和研究机构也在积极开展自动硬币分拣机的研究和应用，不断推动着硬币分拣技术的发展。
总体而言，国内外对于自动硬币分拣机的研究已经取得了一定的成果，但还存在一些问题，如硬币尺寸的多样性、硬币材质的多样性、硬币堆积和拥堵等。因此，需要进一步研究和完善自动硬币分拣机的设计和技术，以满足不同场景下的需求。
1.3 研究目的和内容
本研究的目的是设计一种高效、准确的自动硬币分拣机，通过机械结构和电子控制技术实现硬币的快速、精准分拣和计数，提高硬币处理的效率和准确性，满足自动售货机、自动贩卖机和自动收费系统等场合的需求。
具体研究内容包括：
机械结构设计：设计硬币分拣机的各个部件，包括一元漏斗、一元硬币偏心装置、一元硬币筛装配、一角分离筛板、一角漏斗、硬币入料装置等，确定各部件的形状、大小和材料，以实现硬币的快速、准确分拣。
电子控制系统设计：设计硬币分拣机的电子控制系统，包括传感器、计数电路、步进电机和控制电路等，通过传感器和计数电路实现硬币的计数，通过步进电机和控制电路控制硬币的运动和分拣。
性能测试和优化设计：对硬币分拣机进行性能测试，包括分拣速度、准确度、故障率等指标，通过对性能测试结果的分析和优化设计，提高硬币分拣机的性能和可靠性。
通过以上研究，本研究旨在实现一种高效、准确、可靠的自动硬币分拣机，为自动售货机、自动贩卖机和自动收费系统等场合提供便捷、快速的硬币处理服务。
第二章 自动硬币分拣装置的总体方案设计
2.1 研究方法和步骤
本研究的方法和步骤如下：
研究硬币的物理特性：通过研究硬币的大小、重量、厚度等物理特性，确定硬币分拣机的机械结构设计和电子控制系统设计参数。
硬币分拣机机械结构设计：根据硬币的物理特性，设计硬币分拣机的各个部件，包括一元漏斗、一元硬币偏心装置、一元硬币筛装配、一角分离筛板、一角漏斗、硬币入料装置等。
硬币分拣机电子控制系统设计：设计硬币分拣机的电子控制系统，包括传感器、计数电路、步进电机和控制电路等，通过传感器和计数电路实现硬币的计数，通过步进电机和控制电路控制硬币的运动和分拣。
硬币分拣机组装和调试：根据硬币分拣机的机械结构和电子控制系统设计图纸，进行硬币分拣机的组装和调试，调试包括硬币的分拣速度、准确度等参数的调试。
硬币分拣机性能测试：对硬币分拣机进行性能测试，包括分拣速度、准确度、故障率等指标，通过对性能测试结果的分析和优化设计，提高硬币分拣机的性能和可靠性。
硬币分拣机实验验证：通过实验验证硬币分拣机的分拣速度、准确度和可靠性，并对硬币分拣机的性能和功能进行评估和改进。
通过以上方法和步骤，本研究旨在实现一种高效、准确、可靠的自动硬币分拣机，为自动售货机、自动贩卖机和自动收费系统等场合提供便捷、快速的硬币处理服务。
2.2 各部分结构的集成和协调
硬币分拣机的各部分结构，如硬币输送机构、漏斗、分离筛板、计数机构、电路控制系统等，需要进行有效的集成和协调，才能实现整个机器的稳定运行和高效工作。下面是各部分结构的集成和协调方面的一些注意事项：
硬币输送机构与漏斗的集成：
硬币输送机构和漏斗之间应采用合适的接口进行连接，确保硬币能够流畅地通过。
漏斗的设计应充分考虑硬币的流动性和分离机理，与输送机构配合使用，避免堵塞或跳跃现象。
漏斗与分离筛板的集成：
漏斗与分离筛板之间应具有合适的倾斜角度和高度，以确保硬币能够顺利分离和流动。
分离筛板的孔径和筛网规格应与硬币尺寸和形状相匹配，以实现高效的分离。
分离筛板与计数机构的集成：
分离筛板和计数机构之间应采用合适的传送方式，确保分离后的硬币能够准确地传输到计数机构。
计数机构应根据分离筛板和硬币的特点进行合理的设计，避免卡住或误计数等情况。
电路控制系统的集成：
电路控制系统应与硬币分拣机的各部分结构相匹配，确保硬币能够稳定运行和高效工作。
电路控制系统应具备良好的反馈和控制功能，以实现对硬币分拣机的精确控制和调节。
总的来说，硬币分拣机的各部分结构需要进行有效的集成和协调，以实现整个机器的稳定运行和高效工作。在集成和协调时，应充分考虑硬币的特点和流动性，以及机器的控制和调节能力，以确保分拣机的性能和精度。
2.3 结构的优化设计和性能测试
在硬币分拣机的设计过程中，结构的优化和性能测试都是非常重要的环节，可以保证硬币分拣机的性能和效率。
结构的优化设计
在硬币分拣机的结构优化设计中，应考虑以下因素：
结构的稳定性和刚度：硬币分拣机需要保持稳定的工作状态，因此结构的稳定性和刚度是非常重要的。
结构的材料和制造工艺：硬币分拣机的结构材料和制造工艺也会对其性能产生影响，因此应选用适合的材料和工艺进行制造。
结构的流畅性：硬币分拣机的结构应具有良好的流畅性，以保证硬币能够顺利地通过。
结构的可维护性：硬币分拣机的结构应具有良好的可维护性，以便进行维护和维修。
性能测试
在硬币分拣机的性能测试中，应考虑以下因素：
分离准确度：硬币分拣机的分离准确度是非常重要的，应通过测试来确定其准确性和稳定性。
流量和速度：硬币分拣机的流量和速度也是非常重要的指标，应通过测试来确定其流量和速度是否达到设计要求。
计数准确度：硬币分拣机的计数准确度也是非常重要的，应通过测试来确定其计数准确性和稳定性。
故障率：硬币分拣机的故障率也是非常重要的指标，应通过测试来确定其故障率和可靠性。
通过对硬币分拣机的性能测试，可以评估其性能和效率，从而优化其结构设计和工作方式，以提高其工作效率和性能。
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