用于钱币分类的机械装置设计

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摘 要：在现代生活中，钱币是人类不可或缺的东西。如今，不管是在公交车上还是在银行、商贸等许多地方都需要进行钱币的分类、整理、计数。但是，现在依然有许多地方都是人工进行这些操作的，这就带来了诸多不变，所以，设计出一款可以对硬币进行分类、整理、计数的机械装置，对提高效率，改善目前的不方便有很大用处。

关键词：硬币；分类；整理；计数

引言

到目前为止，依旧有许多场合对钱币的流通是非电子形式，还是人工来进行钱币的分类、计数、整理，这就带来了许多不方便，不仅成本非常高，并且效率比较低。

文章将设计一款便于对硬币进行分类、整理、计数的机械装置，相对人工操作，其具有高效、便利的特点。并且，在设计的过程中，均采用现在比较成熟的技术而非可行性不高的技术，这便使得该设计可靠性高、开发周期短并且成本会较低、性价比高。

1 硬币的分类、整理

首先，任何的硬币分类装置都需要一个放入硬币的地方，文章的装置也不例外，在上层是一个一面垂直一面倾斜的硬币入口。为了便于使硬币有顺序地进入分类装置，在入口下端会开出许多小孔，每个小孔每次只能一个硬币通过，以至于一次进入装置的硬币不会太多造成拥堵。另外，为了防止在入口处造成堵塞，整个入口装置会加上震动的功能，当硬币堵塞在此处时，震动功能便会开启，以便于硬币的筛漏。

在硬币入口下方，紧接着一个竖直放置的圆柱体壁，其直径略大于一元硬币的直径，在其中间会有一根与之不相关的旋转轴，该轴只有在工作时会以角速度为60°/s的速度进行旋转。在该旋转轴从上至下的三个地方，会固定三个旋转门，其形状为扇形，扇形所在的平面与旋转轴垂直，并且，三个旋转门在俯视的时候分别相距120°。该装置的作用是使得大量进入装置的硬币在通过该装置时，使得硬币有序并且少量的进入该装置及进入下一个装置，防止硬币在下面的分类环节中造成堵塞，影响该装置的有效性。当硬币逐一有序通过该装置后，进入下一个装置。

下一个装置大体形状为圆弧状，厚度初定在6mm，该装置中间为中空，其厚度大约为3mm，长度比一元硬币的直径稍大，也就是有足够一元硬币单个通过的轨道。这样就可以使得在接下来的分类、整理过程方便许多。在硬币进入时，其陡峭程度较大，随着硬币在轨道中下滑的过程中，陡峭程度越来越小，直至接近水平。在接近水平的一段开一个缺口，该口使得一元的硬币能够顺利通过，随后进入硬币整理的圆筒中。而当五角和一角的硬币经过时，会从该缺口处掉出，进入紧接在缺口下方的轨道。同样的，在该轨道接近水平的一段开出一个缺口，当一角硬币通过时会从缺口掉出，进入一角硬币整理的圆筒之中，而五角硬币能够顺利通过，随后进入五角硬币整理的装置之中。这样，就完成了三种硬币的分类以及整理。

2 硬币的计数

从上述可知，最后三种硬币均会进入各自的整理圆筒中。对于一元硬币而言，可在其轨道的缺口之后即仅有一元硬币通过的轨道中加入光电计数器，每次被挡光便代表有一元硬币，总的挡光次数代表一元硬币的数量。同理，五角硬币与一角硬币也可以如此，最终可以得到三种硬币各自的数量，反馈给系统，通过简单的计算便可得知钱币的总数。

3 结束语

文章设计的该装置主要用于钱币的分类、整理以及计数，取代人工，具有高效、便利的特点，大大地节约了成本，提高了效率。

参考文献

[1]汝元功，唐照民.机械设计手册[M].高等教育出版，1995.

[2]孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理[M].高等教育出版社，2013.

[3]濮良贵，陈国定，吴立君.机械设计[M].高等教育出版社，2013.

作者简介：李仁强（1994，11-），男，汉族，江苏省无锡市人，学生，本科，单位：南京农业大学工学院，研究方向：机械设计制造及其自动化。