高效快速硬币分离装置的设计

杨磊　印松　卢家琦　徐建轩

摘 要 本文详细的阐述了一种曲柄摇杆式的高效快速硬币分离装置工作原理的设计，并且已经依据这种原理制作出了硬币分离装置，验证了此种设计的科学性和合理性。

关键词 曲柄摇杆 效率高 硬币分离 可调速电机

中图分类号：TQ153 文献标识码：A

0引言

硬币是日常生活中必不可少的货币，在很多商品销售和服务收费环节都用到了硬币，尤其在公交公司和自动售卖机构上，硬币的使用率很高。硬币的使用一方面给我们生活带来便利，另一边给我们的清点和分离带来了麻烦，秉承着方便人民生活的理念，本文设计了这款高效快速的硬币分离装置。

1装置设计与实现

硬币直径大小的不同是目前硬币分离装置的主要设计依据，而硬币分离的动力大多为硬币的自身重力，这就需要一个较为复杂的硬币下落滑道结构，且存在分离效率低、分离不可靠的问题。针对该问题，所设计的硬币分离装置无需特制的硬币下落滑道，且通过外部动力来实现可靠的硬币分离。

1.1分离装置

本设计中利用硬币直径大小分离硬币，所以设计了一共五层带四个收纳盒的筛箱，筛孔的大小根据硬币的直径大小来确定。通过每一层的分离将逐级将每层中直径最大的硬币分离出，例如在第一层中可通过除一元硬币之外的其他硬币种类，第二层和第三层以相同的方式分离硬币，第四层中直径最小的硬币；在分离动作完成后打开收集装置的片状插销，每一层中的硬币即可收集在收纳盒中。

1.2驱动装置

为了实现硬币快速可靠的分离，考虑模拟人筛谷物的动作，采用曲柄摇杆机构来实现分离装置的驱动。特定设计的曲柄摇杆机构具有一定的急回特性，从而能够避免硬币的叠加，实现硬币的快速高效的分离操作。在曲柄摇杆机构中，将曲柄设计为具有一定重量的圆盘，利用圆盘的大惯性以消除曲柄摇杆机构死点的影响。分离装置作为曲柄摇杆机构中的摇杆部件，当曲柄连续转动时，分离装置摆动作业，使筛箱的运动能够打破硬币的稳态重心，让硬币处于一种不稳的状态，有利于硬币的分离。而且，使用可调速电机作为驱动源，设计不同的运动速度，可以更有效的对硬币进行分离。

2使用效果与结论

2.1使用效果

当样机工作时，电动机通过曲柄摇杆机构连接硬币分离装置，通过电动机驱动根据硬币的不同直径筛选出来，实现硬币的分离，当分离过程完成时，第一层底部右侧装有一个收集第一层硬币的盒子，打开片状插销，将硬币倒入盒中，下面几层同此结构装置，以此实现硬币的收集。

2.2结论

清点硬币时不再需要人工清点，该高效快速硬币分离装置能够高效快速分离出硬币，节省时间，减少了不必要的劳动力，并且能够减少清点时的误差，运用在银行、超市、公交公司、家庭等各个行业。

参考文献

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[2] 郑文纬，吴克坚.机械原理[M].高等教育出版社，2012.

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