基于Pro/E的新型硬幣包卷機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　用一種新型機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種硬幣包卷機(jī)的包卷系統(tǒng);應(yīng)用Pro/E三維建模軟件建立了三維模型并進(jìn)行了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析;分析結(jié)果顯示，該硬幣包卷機(jī)減少了硬幣包卷環(huán)節(jié)，提高了包卷效率，并可降低生產(chǎn)成本。

　　引言

　　銀行、公交等具有大量硬幣處理業(yè)務(wù)的金融機(jī)構(gòu)和企業(yè)需要專用的硬幣清分機(jī)和包裝機(jī)，以有效的處理回籠的硬幣，并使之重新進(jìn)入流通領(lǐng)域，從而調(diào)節(jié)硬幣的供求。然而，目前硬幣的自動(dòng)包裝設(shè)備與市場(chǎng)要求尚有較大差距。其一是現(xiàn)有產(chǎn)品體積大且價(jià)格較高，主要面向銀行的貨幣庫(kù)處理中心或造幣廠，不便于其他用戶使用;其二是由于市場(chǎng)現(xiàn)有硬幣包裝機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包卷過(guò)程繁瑣，導(dǎo)致包裝機(jī)成本較高。為解決這些問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)具有新型機(jī)械結(jié)構(gòu)的硬幣包卷機(jī)。

1、硬幣包卷機(jī)工作原理及機(jī)械子系統(tǒng)

　　硬幣包卷機(jī)的主要功能是實(shí)現(xiàn)散裝硬幣的自動(dòng)清分、計(jì)數(shù)、檢偽以及包卷功能，其中的包卷系統(tǒng)由控制子系統(tǒng)和機(jī)械子系統(tǒng)組成。機(jī)械子系統(tǒng)可分為6個(gè)功能單元，如圖1所示。

圖1 包卷機(jī)機(jī)械系統(tǒng)框圖

　　本文設(shè)計(jì)的硬幣包卷機(jī)的工作原理是：

　　1)散裝硬幣堆積在加速轉(zhuǎn)盤中，轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)，硬幣在離心力作用下緊貼轉(zhuǎn)盤邊沿做圓周運(yùn)動(dòng);

　　2)硬幣通過(guò)轉(zhuǎn)盤下部的缺口進(jìn)入滑道，同步帶緊壓硬幣上表面在滑道上高速滑行，在此過(guò)程中，完成對(duì)硬幣的檢偽、剔除偽幣以及分類計(jì)數(shù)任務(wù);

　　3)硬幣在滑道末端落入堆碼桶，堆積成50枚一組的圓柱狀成組;

　　4)上下卡爪相向運(yùn)動(dòng)夾緊硬幣成組，之后移送單元旋轉(zhuǎn)30°使硬幣成組轉(zhuǎn)移到包卷位置;

　　5)三輥?zhàn)影�卷機(jī)構(gòu)相向運(yùn)動(dòng)，輥?zhàn)优c硬幣成組圓周面接觸并保持一定夾緊力;

　　6)供紙單元電機(jī)啟動(dòng)，搓紙輪搓入預(yù)先裝入的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格包卷紙，同時(shí)三輥?zhàn)影�卷機(jī)構(gòu)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，把包卷紙卷繞在硬幣成組表面，當(dāng)包卷紙邊沿通過(guò)折邊機(jī)構(gòu)時(shí)，包卷紙?jiān)谡圻厵C(jī)構(gòu)的限位作用下受迫變形，從而實(shí)現(xiàn)折邊;

　　7)包卷完成后，卡爪反向運(yùn)動(dòng)松開(kāi)硬幣成卷，移動(dòng)到堆碼位置等待下一輪夾持移送過(guò)程;三輥?zhàn)訖C(jī)構(gòu)反向運(yùn)動(dòng)，松開(kāi)成組。硬幣成卷自由落下，進(jìn)入收集器。

　　包裝機(jī)工作流程如圖2所示。

圖2 包裝機(jī)工作流程圖

5、結(jié)論

　　本文根據(jù)硬幣包裝機(jī)市場(chǎng)需求和已有硬幣包卷機(jī)的不足，設(shè)計(jì)了一種新型硬幣包卷機(jī)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)中特別對(duì)進(jìn)紙機(jī)構(gòu)、移幣機(jī)構(gòu)和折邊機(jī)構(gòu)做了改進(jìn)，整合了折邊機(jī)構(gòu)和移幣機(jī)構(gòu)，縮小了整機(jī)體積，減少了包卷步驟，從而提高了包卷效率。按照實(shí)驗(yàn)參數(shù)最高處理硬幣速度可以達(dá)到1500枚/分鐘。