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1、“贝多分”纸币自动分类、清点、整理机械装置“贝多分”纸币自动分类、清点、整理机械装置设计说明书所在学院：机械工程学院 电气工程学院 能源工程学院参赛人员：李斌 刘益民 刘金兰 杨彩虹 慕万宁 指导老师：寇元哲 雷继海 参赛时间：2016年3月25日 8目录摘要21引言32设计方案32.1总体构想32.2各模块设计方案32.2.1纸币分离装置方案论证32.2.2纸币对比检测装置方案论证42.2.3纸币整理装置方案论证53程序流程图54创新点与应用前景64.1创新点64.2应用前景65参考文献7摘要目前，城市公交公司、自动售货机、商贸和银行对于纸币的分类、清点、整理有较大需求，以上场合的钱币分类主
2、要依赖于人工，人力成本高且效率低下。“贝多分”纸币自动分类、清点、整理机械装置的主要功能是对混杂在一起的纸币进行分类、清点、整理。本设计准确、实用，可部分或者全部替代人工，减少人力成本。本设计的创新点主要有：（1）该设计采用模块化结构紧凑功能齐全；（2）多采用机械传动机构，造价低廉；（3）采用机电一体化实现了机器的自动操作。关键字：图像识别 单片机 挖钞装置1引言在这个智能化日益走进我们大众人的生活中的时代，什么工作都希望用机器代替人工，这样不仅降低成本，而且效率高。目前，城市公交公司、自动售货机、商贸和银行对于纸币的分类、清点、整理有较大需求，以上场合的钱币分类主要依赖于人工，人力成本高且效
3、率低下。对于这个问题，我们发明了“贝多分”纸币自动分类、清点、整理机械装置，该装置利用图像识别系统，以单片机为主控中心，通过挖钞装置将纸币送入到入钞口，摄像头扫描纸币的面值，与单片机存储系统中原有的面值数作以比较，将结果用传送带输送到相应标号的箱子，在箱子里放入经过改良的捆扎机，将收集到的纸币一一整理，每一百张捆扎在一起，最后有人工收在一起。本机械装置的主要功能是对混杂在一起的纸币进行分类、清点、整理。本设计准确、实用，可部分或者全部替代人工，减少人力成本。本设计的创新点主要有：（1）该设计采用模块化结构紧凑功能齐全；（2）多采用机械传动机构，造价低廉；（3）采用机电一体化实现了机器的自动操作
4、。2设计方案2-1整体装置简化图2.1总体构想总体设计框图如图2-2所示。本设计中采用模块化设计。送入对应的收集箱并计数对比检测整理，逐张输送钱币投入图2-22.2各模块设计方案2.2.1纸币分离装置方案论证方案一：使用银行验钞机直接分离。但是验钞机速度一般不可调，（速度最慢的也是每分钟600张左右，即每秒10张左右。）但对于最后的对比检测系统来说，这个速度已经相当的快了。方案二：使用挖钞装置。如图2-3所示，纸币在纸币推板的作用下，和捻钞轮接触，捻钞轮转动，在摩擦力的作用下纸币被捻出，进入下一个通道。在进图2-3 挖钞装置入捻钞轮和剥离轮的通道时，纸币可能被粘连的多张纸币也可能是单张纸币，此
5、刻，剥离轮和捻钞轮配合反向转动，把粘连的纸币分开并退回钞箱，若进入下一个通道是一张纸币，则使得一张纸币能够迅速有效的通过。经过剥离轮的纸币进入此通道，在传钞轮和年超轮的配合下，快速通过此通道。综上所述，方案二的速度可调，可以根据对比检测装置的进度调整进钱的速度， 所以我们选择了方案二。2.2.2纸币对比检测装置方案论证方案一：使用色彩传感器分辨钱币的颜色。不同的钱币有不同的颜色，首先把每种钱的颜色的RGB值存在系统中，当有钱币经过传感器时，传感器识别到该钱币的RGB值并与系统中保存的值进行比较，然后输送到相应的箱子里。方案二：使用摄像头拍照分辨钱币的面值。不同面值的钱币有不同的像素值，首先把每
6、种钱拍成照片，把照片的像素值存在系统中，当有钱币被送入时，摄像头拍一次该张钱币并与系统中保存的值进行比较，90%以上的相似度即为同一面值，然后输送到相应的箱子里。方案三：使用摄像头扫描纸币的面值。如图24所示，每一种纸币都有不同的面值，通过摄像头扫描钱币的面值，与系统中的面值相比较，从而输送到相应的箱子里。综上所述，方案二更加精确。例如一张钱上有脏东西覆盖，方案一可能影响会比较大，但对于方案二来说，只有那一点的像素值不同，绝大部分的像素值一样。方案三相对于方案二来说，可行性更高，便于操作，成本低，实用性高。所以，我们选择了方案三。图24 纸币识别系统结构框图2.2.3纸币整理装置方案论证方案一
7、：使用市场销售的钱币扎捆机。这种方法是比较成熟，但对于本次设计要求而言不具备创新性，并且该机器必须依靠人工辅助完成，耗时费力。方案二：自行设计方案扎捆机。钱币在经过中段识别后运送到设定的地点，通过在设定口设置的夹币滚轮对转将钱币滚进捆装盒，然后在捆扎盒左端壁的弹簧推板下将钱币进给直到达到计数器设定的数值后进行捆扎。（详细分析说明：1在钱币到达设定入口时，入口的上段设置一个活动挡板，当是目标钱币时挡片往下转，当否时保持放开状态让其他面值钱币通过到达自己的入口处。2弹簧推板具有计数的功能，每推一次计数一次，这样就可以同时达到计数和运送的目的。3弹簧推板左端设计为曲柄摇杆机构实现往复运动。4捆装盒下
8、方的打纸机构不断输送扎纸并粘贴完成扎捆。5捆扎盒右端面设计成活动端面以保证捆扎好的钱币脱离。综上所述，方案二的技术具有创新性，且可以实现自动化。3程序流程图4创新点与应用前景4.1创新点（1）该设计采用模块化结构紧凑功能齐全。（2）多采用机械传动机构，造价低廉。（3）采用机电一体化实现了机器的自动操作。4.2应用前景在这个智能化日益走进我们大众人的生活中的时代，什么工作都希望用机器代替人工，这样不仅降低成本，而且效率高。目前，城市公交公司、自动售货机、商贸和银行对于纸币的分类、清点、整理有较大需求，以上场合的钱币分类主要依赖于人工，人力成本高且效率低下。5参考文献1 张展，姚振普 .实用机械传动设计手册M.科学出版社.1994.62 孙桓，陈作模 葛文杰.机械原理M.高等教育出版社.2006.53 机械设计手册编委会机械设计手册M北京：机械工业出版社20054 储茂祥 巩荣芬 吴庆洪一种纸币识别系统的设计R北京：机械工业出版社2009
