自动分离投币箱

张子礼

一、設计方案

硬币、纸币自动分离投币箱主要由投币口、挡板、隔板、斜板、翻板等构成。

箱子顶部设一个投币口，在箱体底部固定一块隔板，根据箱子的厚度加工一块表面光滑的板（斜板），将板中间挖一个正方形的孔，根据其大小加工一块稍小于正方形孔的小板（翻板），通过铁轴将两块板在中间位置连接。将铁轴固定在箱体上，使整块板倾斜约45°，用细绳连接斜板下侧与翻板下侧，使翻板能及时恢复原状。

为保证硬币砸在翻板上，让投币口正对翻板，在投币口下方根据投币口的宽度固定两块挡板，斜板下面用一块立板隔开，一边收集纸币，另一边收集硬币。

纸币轻，通过斜板滑入箱底；硬币重，砸在翻板上使其翻转继而落入箱底。在翻板翻转的过程中，连接翻板与斜板的细绳给翻板一个作用力，使翻板及时恢复平衡。

二、制作过程

1.准备一个空箱子（33cm×22cm×14cm），将面积大的一面靠中间位置开一个孔（18cm×18cm）。

2.根据箱子的厚度用一面光滑的硬纸板做成13cm×18cm的板1。

3.在板1中间划一个正方形的孔（9cm×9cm），将划下的纸板加工成8cm×8cm的板2。

4.用一根铁条沿板1、板2的中间位置穿过并将其连接，两块板四周留出空隙。将铁条固定在箱体的另一面，使板面倾斜约45°，与箱体接触的两面用胶带固定，板2即为翻板，板1即为斜板。

5.在箱子上边的一面对着斜板与翻板的空隙处划一个7cm×1.5cm的孔作为投币口。

6.在箱底中间位置固定一块高度为10cm的纸板（隔板）将底部空间分隔为两部分，左边为硬币收集区，右边为纸币收集区，隔板对翻板还起到限位作用。

7.将在下侧隔板两边的与箱体一体的壳体板划开，清理硬币或纸币时，只需将板一拉即可。

一个完整的硬币、纸币自动分离投币箱就制作完成了。

三、项目优化

在实验的过程中，我发现自动分离投币箱存在一定的缺陷，如斜板与翻板不在同一个光滑平面上、硬币未能使翻板翻转而直接滑进纸币收集区、翻板翻转后不能复位等。

针对以上问题，我对该装置进行了改进。

1.改进投币口，使其能有效避免纸币蜷缩误入硬币区或恶意投币，更准确地区分纸币、硬币。

2.重新设计蜂窝状分币板，利用蜂窝状结构让孔洞面积最大化，实现硬币多次分离。

3.利用红外传感技术对投入的钱币进行自动计数。

4.为实现纸币的100%分离，用涡轮风力系统进行辅助分离。电磁阀在投币口打开的瞬间，风力系统电源接通，并在投币口关闭时延迟30s断电。

在未来，还可以通过先进的钱币扫描系统实现假币、异物报警功能，利用重力传感器实现不同面额硬币、纸币的自动累加，用太阳能为智能分币箱提供动力。（指导老师：杨 艳）