0 引言

 

    随着国民经济持续稳定增长，我国进人全面建设小康社会的新阶段，和谐的社会环境成为了金融行业发展的巨大推动力。而在钱币流通过程中辅币（10元以下)硬币化已成为一种发展趋势，造成了目前各大公交公司、商贸及银行等行业在整理零钞、零币过程中十分困难，工作人员需手工分拣，花费大量的时间和精力,大大增加了工作量,而且效率较低。本研究小组采用机电一体化原理,通过巧妙的机械结构装置，设计出一种能够实现钱币高效分离、整理、清点的钱币自动分离器。应用SolidWorks软件进行三维建模及渲染,并应用SolidWorks的仿真分析功能，验证装置的可行性。该装置绿色环保、高效便捷，具有广阔的发展前景。

 

    1 钱币自动分离器工作机理及总体设计方案

 

    1.1 钱币自动分离器工作机理

 

    钱币自动分离器主要包括电动机、风扇、弧形滑槽、钱币分离筒、搅拌杆、硬币离心盘、硬币分类轨道槽、硬币容纳盒、容纳盒滑块、滑块轨道及底座。该装置采用机电一体化原理，由电动机为动力源驱动各个转动轴转动，带动钱币分离筒转动，左端风扇进行吹风，实现纸币和硬币的分离;传动轴带动离心盘转动，使硬币单个转出，落到硬币分类轨道上，硬币分类轨道设有不同硬币直径大小对应的轨道口，并且下端装有电子计数器,可实现硬币的分类和计数;底部收纳盒实现硬币的包装整理。

 

    1.2 总体设计

 

    1.2.1 设计目标

 

    根据机电一体化的设计理念，内置电路、电机控制器、传感器、电磁铁及光电计数器等H ，通过电动机的运转带动各种机构的运动并实现相应功能，实现对钱币高效快速地分离及整理'因此，制定以下目标:1 )可实现纸币和硬币的分离;2)实现不同种类硬币的分类;3 )实现硬币的计数;4)实现硬币的包装及整理。

 

    根据机电一体化的设计理念，内置电路、电机控制器、传感器、电磁铁及光电计数器等H ，通过电动机的运转带动各种机构的运动并实现相应功能，实现对钱币高效快速地分离及整理'因此，制定以下目标:1 )可实现纸币和硬币的分离;2 )实现不同种类硬币的分类;3 )实现硬币的计数;4 )实现硬币的包装及整理。

 

    1.2.2 机械结构设计

 

    在现代设计技术中，主要包括机械创新设计、机械优势设计、稳健设计以及模糊设计等。综合以上设计方法并根据设计目标,对钱币自动分离器进行结构的划分，分别针对不同结构进行设计，其总体设计可分为7部分:1 )将纸币、硬币分离的分离筒装置;2 )带动硬币单个飞出的转盘装置;3 ) 将硬币分类的倾斜轨道槽装置;4 ) 控制系统;5 )传送带装置;6 )硬币计数装置;7)硬币收集装置。

 

    2 钱市自动分离器的实体建模

 

    SolidWorks软件是一款基于W indow s系统开放的三维C A D软件，具有强大的建模功能,操作简单方便，该软件以参数化特征建模为基础，可以实现多种模型的建立而且利用计算机辅助设计可以预先估计出它们在各种环境下的表现，具有速度快、成本低的特点。为此，选择SolidWorks软件对整体进行三维建模。钱币自动分离器主要由电动机、风扇、弧形滑槽、钱币分离筒、搅拌杆、硬币离心盘、硬币分类轨道槽、硬币容纳盒、容纳盒滑块、滑块轨道及底座组成。在SolidWorks中对所设计零部件进行三维虚拟建模，并进行模型的整体装配。

 

    该钱币自动分离器采用机电一体化原理，通过电动机驱动各个装置正常工作，先将纸币和硬币分离，再将硬币分类并进行计数和整理，其总装配体模型如图1所示。

 

    3 关键性机构设计

 

    利用SolidWorks软件，对钱币自动分离器各个结构进行三维建模，实现钱币自动分离器整体的虚拟装配，为将来的创新设计提供了基础和借鉴。

 

    1) 钱币分离筒机构。通过分离筒机构，可以将混杂的钱币分类，分离筒两端通过固定支架及轴承连接，在电动机驱动下，旋转轴带动分离筒转动，实现了钱币的初步分离。

 

    2) 离心盘机构。本装置采用离心盘，利用离心力作用将硬币单个转出，离心盘的转动主要通过一对锥形齿轮来实现。

 

    3) 控制机构。本装置利用控制机构，通过电磁铁吸合，实现不同硬币的收集，便于后续的包装处理。

 

    4 结语

 

    本着机电一体化的设计理念，针对当前公交、银行、商贸等行业在整理零钞、零币过程中存在的效率低等难题进行创新设计，并应用SolidWorks软件进行建模并渲染。本文设计的钱币自动分离器通过电动机驱动各个装置工作，实现钱币的高效分离及整理，安全环保，操作方便，该设计在未来经济快速发展的大环境中将拥有广阔的发展前景。