快速硬幣分揀裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計,快速,硬幣,分揀,裝置,結(jié)構(gòu)設(shè)計 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 設(shè)計（論文）題目: 快速硬幣分揀裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 指 導(dǎo) 老 師： 2013 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 一、課題的意義和目的 目前很多城市的公交車都實現(xiàn)了自動投幣的功能，每天運(yùn)營下來，公交公司都會收到大量的硬幣，而這些硬幣的分揀工作目前大多都是由人工的方式進(jìn)行的，效率低下且勞動強(qiáng)度大，因此實現(xiàn)分揀過程的自動化將大大降低公交公司的運(yùn)營成本。 大面值貨幣的電子化，小面值貨幣的硬幣化是各國貨幣發(fā)行的趨勢。隨著硬幣在公交車、自動售貨機(jī)等場合的使用，對硬幣的高效率自動化處理提出了要求，硬幣計數(shù)機(jī)、硬幣分揀裝置由此而得到發(fā)展。硬幣計數(shù)、包卷的前提必須使分揀裝置按照順序排列，以方便電子設(shè)備對其進(jìn)行計數(shù)，因此硬幣隊列化輸送裝置是以上兩種設(shè)備的關(guān)鍵部件。硬幣分揀裝置的功能首先要實現(xiàn)對硬幣的分揀。 本課題的任務(wù)即為在調(diào)查和分析國內(nèi)外現(xiàn)有相關(guān)資料的前提下，設(shè)計出一套能夠?qū)崿F(xiàn)硬幣快速自動分揀的裝置，并對分揀出的硬幣進(jìn)行計數(shù)和堆垛的功能，在進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計的同時還應(yīng)考慮到相關(guān)控制系統(tǒng)的設(shè)計。 二、快速硬幣分揀裝置的發(fā)展和趨勢 在國內(nèi)，清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)、蘇州大學(xué)、福州大學(xué)等多家單位均對如何進(jìn)行正確的硬幣識別做過深入研究，在機(jī)理上普遍采用電渦流法。這些單位的研究在可能涉及的硬幣范圍內(nèi)取得了較好的效果，但對硬幣的鑒別都局限于項目本身，存在不系統(tǒng)、不完整，對偽幣效果識別不好等問題。 硬幣自動分揀包裝機(jī)，其特征在于，其包括有振動篩裝置、硬幣分揀機(jī)構(gòu)、硬幣包裝機(jī)構(gòu)和動力驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述動力驅(qū)動機(jī)構(gòu)分別與所述振動篩裝置和所述硬幣包裝機(jī)構(gòu)的傳送機(jī)構(gòu)相連，在所述硬幣分揀機(jī)構(gòu)的儲幣袋下端分別活動對應(yīng)一組所述硬幣包裝機(jī)構(gòu)。 所述振動篩裝置包括有上端篩和所述篩上的進(jìn)幣孔相一一對應(yīng)連接的導(dǎo)幣軟管；所述至少兩根導(dǎo)幣軟管匯合為下一根導(dǎo)幣軟管，所述匯合后的導(dǎo)幣軟管再與所述至少一根與所述進(jìn)幣孔一一對應(yīng)連接的導(dǎo)幣軟管匯合為再下一根導(dǎo)幣軟管，或所述匯合后的導(dǎo)幣軟管再與所述至少一根匯合后的導(dǎo)幣軟管匯合為再下一根導(dǎo)幣軟管，以此，導(dǎo)幣軟管形成網(wǎng)狀“倒鹿角”結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)幣軟管最后歸結(jié)為至少一根，至多兩根末端導(dǎo)幣軟管，所述至少一根，至多兩根末端導(dǎo)幣軟管與所述硬幣分揀機(jī)構(gòu)的至少一個至多兩個硬幣分揀器的上端口相一一對應(yīng)連接。 所述硬幣分揀機(jī)構(gòu)包括有至少一個至多兩個硬幣分揀器，所述硬幣分揀器為半圓槽型結(jié)構(gòu)，在所述半圓槽型結(jié)構(gòu)的硬幣分揀器下端依次由小到大排列有分揀口，所述分揀口的大小分別與所述硬幣的大小對應(yīng)，在所述分揀口下端設(shè)有儲幣袋，在所述儲幣袋上設(shè)有電子計數(shù)感應(yīng)開關(guān)。 所述硬幣包裝機(jī)構(gòu)包括有所述傳送機(jī)構(gòu)、包裝盒和重力控制開關(guān)，在所述傳送機(jī)構(gòu)的上部設(shè)有至少一個包裝盒；所述包裝盒是一端通過絞軸活動連接從中間分開的兩體結(jié)構(gòu)，閉合的兩體結(jié)構(gòu)的所述包裝盒的內(nèi)部為大小均勻排列、獨(dú)立分隔的圓筒，在所述包裝盒底座、即圓筒的底部中間設(shè)有凹槽，在所述凹槽內(nèi)對應(yīng)于圓筒的中間設(shè)有通孔；所述包裝盒圓筒口與所述儲幣袋出口活動對應(yīng)，所述重力控制開關(guān)固定于所述傳送機(jī)構(gòu)下方，所述重力控制開關(guān)的“Ｕ”型叉穿過所述傳送機(jī)構(gòu)，且所述“Ｕ”型叉置于所述包裝盒的待包裝的相鄰的兩個圓筒的通孔內(nèi)。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，分揀系統(tǒng)中開始運(yùn)用各種各樣的自動化機(jī)械設(shè)備，計算機(jī)控制技術(shù)和信息技術(shù)成為信息傳遞和處理的重要手段。雖然在多數(shù)的分揀系統(tǒng)中，某些作業(yè)環(huán)節(jié)還需要有人工的參與，但作業(yè)強(qiáng)度已越來越小，完全由機(jī)械完成分揀作業(yè)的自動分揀系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)械化、自動化、智能化成為現(xiàn)代分揀系統(tǒng)的主要特點(diǎn)與發(fā)展趨勢。 應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢 縱觀國內(nèi)外分揀系統(tǒng)的應(yīng)用情況可以發(fā)現(xiàn)，快速硬幣分揀裝置傾向于采用自動化程度很高的分揀系統(tǒng)。而在我國，由于物流業(yè)起步晚，分揀系統(tǒng)中人工作業(yè)的比例也較高。 國外自動分揀系統(tǒng)的廣泛使用 以美國、日本及歐洲為代表的發(fā)達(dá)國家，在分揀系統(tǒng)的應(yīng)用上呈現(xiàn)出自動化程度越來越高的特點(diǎn)。自動分揀系統(tǒng)（Automated Sorting System）是二戰(zhàn)后在美國、日本以及歐洲的大中型物流中心廣泛采用的一種分揀系統(tǒng)，參照郵局分揀信件自動化的經(jīng)驗配置而成。一般由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口四部分組成，它們通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)在一起，配合人工控制及相應(yīng)的人工處理環(huán)節(jié)構(gòu)成一個完整的分揀系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)有三: 能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率極低，分揀作業(yè)基本實現(xiàn)無人化。自動分揀系統(tǒng)中人員的使用僅局限于進(jìn)貨時的接貨、系統(tǒng)的控制、系統(tǒng)的經(jīng)營、管理與維護(hù)等，這恰好適應(yīng)了國外企業(yè)對減少人員使用、減輕員工勞動強(qiáng)度、提高人員使用效率的要求，因此受到了他們的廣泛重視。 然而，盡管自動分揀系統(tǒng)有非常多的優(yōu)點(diǎn)，但因其要求使用者必須具備一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，其主要原因有兩點(diǎn): 1、一次性投資巨大，先期投入回收慢。系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜，投資和運(yùn)營成本相當(dāng)高，需要可靠的貨源作保證，也許只有大型生產(chǎn)企業(yè)或?qū)I(yè)物流公司才有能力投資，小企業(yè)則無能為力。 2、 系統(tǒng)對商品外包裝要求高。為使大部分商品都能用機(jī)械進(jìn)行自動分揀，需要采取諸如推行標(biāo)準(zhǔn)化包裝、根據(jù)分揀商品統(tǒng)一的包裝特性定制分揀機(jī)等二次措施。但要讓所有商品的供應(yīng)商都執(zhí)行國家的包裝標(biāo)準(zhǔn)是很困難的，定制分揀機(jī)又會使硬件成本上升，且越是特別的通用性就越差。 因此，除自動揀選系統(tǒng)外，國外配送中心對于計算機(jī)輔助揀選系統(tǒng)的利用也相當(dāng)普遍。在流通領(lǐng)域，特別是連鎖超市、便利店的配送中心都廣泛使用電子標(biāo)簽、RF等計算機(jī)輔助揀選系統(tǒng)。 國內(nèi)研發(fā)適合自己的分揀系統(tǒng)和技術(shù) 與整個物流業(yè)的大環(huán)境相似，我國在分揀系統(tǒng)和技術(shù)方面相對發(fā)達(dá)國家還比較落后，人工作業(yè)的情況仍比較普遍，電子標(biāo)簽、RF技術(shù)等輔助揀選系統(tǒng)的生產(chǎn)和使用還不多，自動揀選系統(tǒng)更是寥寥無幾?？偟膩碚f，我國分揀系統(tǒng)的應(yīng)用呈現(xiàn)出集約化程度低、自動化系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)用范圍不廣泛的特點(diǎn)。 在自動揀選技術(shù)和系統(tǒng)方面，自動分揀技術(shù)在20世紀(jì)70年代被引入國內(nèi)，我國的郵政系統(tǒng)最早并已多年使用自動分揀設(shè)備，并在長期的實踐中不斷創(chuàng)新、不斷進(jìn)步。 參考文獻(xiàn) 1) 《機(jī)械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計》，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn)主編，1995年12月第一版； 2) 《機(jī)械制圖》石光源,周積義等主編.北京人民教育出版社1981 3) 《機(jī)械設(shè)計（第七版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編，2001年7月第七版； 4) 《簡明機(jī)械設(shè)計手冊》，同濟(jì)大學(xué)出版社，洪鐘德主編，2002年5月第一版； 5) 《減速器選用手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社，周明衡主編，2002年6月第一版； 6) 《工程機(jī)械構(gòu)造圖冊》，機(jī)械工業(yè)出版社，劉希平主編 7) 《機(jī)械制圖（第四版）》，高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭，高治一編，2001年8月第四版； 8) 《互換性與技術(shù)測量（第四版）》，中國計量出版社，廖念釗，古瑩庵，莫雨松，李碩根，楊興駿編，2001年1月第四版。 9) 《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書（第二版）》，高等教育出版社，陳立德主編，牛玉麗副主編，2004年7月第二版。 10) 《機(jī)械零件》? 吳宗澤主編? 中央廣播電視大學(xué)出版社? 1996 11) 《機(jī)械制圖》 金大鷹 主編 機(jī)械工業(yè)出版社2005年5月 12) 《機(jī)械制造工藝與裝備》倪森壽主編 北京化學(xué)工業(yè)出版社,2003 13) 測試技術(shù)，尤麗華主編， 機(jī)械工業(yè)出版社 2002.03 14) 傳感器及傳感技術(shù)應(yīng)用，丁鎮(zhèn)生編著，電子工業(yè)出版社，1998.08 15) 自動化制造系統(tǒng)，張根保主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2005.07 16) 三維造型軟件相關(guān)的參考資料（Pro/E, SolidWorks, UG） 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 一、課題的來源 目前很多城市的公交車都實現(xiàn)了自動投幣的功能，每天運(yùn)營下來，公交公司都會收到大量的硬幣，而這些硬幣的分揀工作目前大多都是由人工的方式進(jìn)行的，效率低下且勞動強(qiáng)度大，因此實現(xiàn)分揀過程的自動化將大大降低公交公司的運(yùn)營成本。本課題的任務(wù)即為在調(diào)查和分析國內(nèi)外現(xiàn)有相關(guān)資料的前提下，設(shè)計出一套能夠?qū)崿F(xiàn)硬幣快速自動分揀的裝置，并對分揀出的硬幣進(jìn)行計數(shù)和堆垛的功能，在進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計的同時還應(yīng)考慮到相關(guān)控制系統(tǒng)的設(shè)計。 二、課題的主要設(shè)計內(nèi)容 了解快速硬幣分揀裝置的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。分析現(xiàn)有硬幣分揀裝置的工作原理，提出合理的設(shè)計方案，并在現(xiàn)有單片機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對所設(shè)計方案的動作控制。 利用三維造型軟件對所設(shè)計的硬幣分揀裝置進(jìn)行實體造型。掌握單片機(jī)相關(guān)輸入輸出接口的使用方法以及主板功能的拓展。掌握相關(guān)傳感器的性能和使用方法。設(shè)計出較為完善的硬幣分揀裝置控制策略，并利用相應(yīng)的開發(fā)軟件完成控制程序的編寫和測試。 三、課題的設(shè)計方案 (1) 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，全面了解硬幣分揀裝置的工作原理與結(jié)構(gòu)； (2) 以硬幣為物料單元，確定硬幣尺寸； (3) 在體現(xiàn)自動化硬幣工作原理的基礎(chǔ)上，確定分揀裝置容量和總體尺寸； (4) 以“能力風(fēng)暴”機(jī)器人結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，設(shè)計堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)； (6) 在“能力風(fēng)暴”機(jī)器人單片機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)動作控制； 四、課題的設(shè)計手段、工作計劃及步驟 1、采用的軟件：軟件主要用SolidWorks：對所設(shè)計的分揀裝置總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行實體造型 2、設(shè)計工作計劃及步驟 2013.3.15~2013.3.22 查閱相關(guān)資料，了解已有單片機(jī)的控制原理構(gòu)和快速硬幣分揀裝置的工作原理，翻譯材料。 2013.3.23~2013.3. 31 提出快速硬幣分揀裝置的總體設(shè)計方案，初步設(shè)定控制策略，并進(jìn)行可行性分析。 2013.4. 1~2013.4.20 確定結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制策略的具體方案，并進(jìn)行傳感器和接口電路的設(shè)計與選擇。 2013.4.21~2013.5.10 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的三維實體造型，進(jìn)一步完善系統(tǒng)設(shè)計，繪制相關(guān)圖紙。 2013.5. 11~2013.5.31 根據(jù)具體控制策略相應(yīng)的控制程序，并進(jìn)行測試。 20013.6.1~2013.6.15 編寫設(shè)計計算說明書，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計答辯。 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 指導(dǎo)教師意見： 1． 對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2． 對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)老師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 9