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1、硬币计数定量系统的设计摘 要本发明设计了一种硬币计数定量打包装置，由伺服电机控制系统，硬币自动计数装置，硬币自动分装定量打包装置组成。结构简单，能有效提高硬币计数精度与硬币分装效率，可大量节省人工成本。 【关键词】硬币计数定量 伺服电机 少量的硬币使用在日常生活中带来方便，但是硬币的回收，计数分装和打包就非常的麻烦。银行，超市，娱乐场所等硬币的收付，清点和包装的自动化程度很低，基本靠手工操作，难度大，效率低。目前市场上已经存在的硬币处理装置功能单一，自动化程度低，并且依然需要大量的人工配合才能实现。基于这种现状，本论文研究并实现了一种硬币计数定量打包装置，自动化程度高，可以有效的节省人工成本，
2、提供效率。 1 硬币计数定量打包装置系统结构 本设计由伺服电机控制系统，硬币自动计数装置，硬币自动分装定量打包装置组成。硬币计数装置采用了光纤传感器和压力传感器的双重控制，确保系统更高的精度。当硬币计数装置计数到预设值时，系统通过中央控制系统对伺服电机系统发出指令，驱动伺服电机驱动电路来操控伺服电机。本系统中使用的是无刷直流伺服电机，具有体积小，重量轻，响应快，惯性小，力矩稳定等优点。分装打包装置由一系列的机械结构组成，通过伺服电机的带动进行工作。 2 硬币计数定量打包装置的机械设计 本系统的机械结构图 2 如图所示，伺服电机控制系统包括伺服电机（1） ，压力传感器，光纤传感器，伺服放大器组成
3、。伺服电机装在四角机架（14）下端，压力传感器，光纤传感器，伺服放大器分别与伺服电机相连。伺服电机输出轴通过联轴器依次连接硬币自动分装定量打包装置和硬币自动计数装置。硬币自动分装定量打包装置包括主动轴（3） ，轴承座（4）以及轴承，槽轮（12） ，分度台（11） ，收集管（10）拔插以及锁止环（13） ，主动轴下端连接联轴器（2） ，上端连接轴承座和轴承，轴承座和轴承固定到四角机架上。主动轴中间固定连接拔插及锁止环，拔插及锁止环与槽轮配合连接构成槽轮系统。硬币自动计数装置包括凸轮（5） ，拉簧（6） ，集币管（8） ，运币滑块（9） 。凸轮与主动轴连接，并且通过滚轮和运币滑块连接，运币滑块与拉
4、簧连接。集币管底部装有用于检测硬币重量的压力传感器，运币滑块上面通过支座（7）安装用于硬币计数的光纤传感器。 3 硬币计数定量打包装置软件设计 本设计采用人机交互伺服控制系统，凸轮滑块间歇式硬币推送装置，针孔式光纤传感计数器，自带压力传感器的集币器，槽轮联动式分度台，自动封口包装硬币收集管配合实现。 硬币完成分类后经过滑道依次滑至集币管，光纤传感计数器和集币管底部的压力传感器先后对硬币进行技术，反馈检测数据到中央控制器，并且根据数据判断是否一致，如果不一致则进行重新分拣。在传感器计数时，人机交互界面会显示硬币的数额。当硬币的数目和质量参数共同确定硬币的个数达到用户的设定值，伺服电机驱动主动轴带
5、动凸轮旋转，运币滑块移动，将定量硬币送入收集管，运币滑块推送命令完成后在拉簧的作用下完成复位，等待下一次循环命令。同时安装在主动轴上的拔插锁止环拔动槽轮，驱动联动式分度台旋转五分之一圈，收集管工作就绪，硬币掉入收集管，包装袋受硬币掉入时的冲击自动完成口袋的封合，完成一次硬币定量打包动作。 4 系统测试 在系统调试成功之后对系统进行了正确性的测试，对硬币的计数定量进行了测试。系统分别对 100 枚，500 枚，1000 枚硬币进行了预设值为 10 的计数定量。结果如表 1 所示，系统在 100 个，500个和 100 个硬币的测试表现中，表现稳定，没有任何的错误。 5 总结 本论文设计并实现了一
6、种硬币计数定量打包系统，由伺服电机系统，硬币自动计数装置，硬币自动分装定量打包装置组成。本论文阐述了系统框架的设计，机械机构的设计以及软件系统的设计，并且对系统进行了测试，测试结果反应本系统拥有很高的可靠性，计数快速，定量准确，有效的提升了工作效率。同时本设计采用了大量的自动化设置，降低了人工成本。 参考文献 1杨云，马利云，苗新敏等.硬币自动分类计数装置的设计J.现代制造技术与装备，2016（10）：40-41. 2张玲，张洪涛，张琅等.一种新型的硬币分离整理装置的设计J.装备制造技术，2016（11）：165-167. 3刘涛，唐炳娴，张璇璇等.一种计数硬币筛分装置的设计J.机械工程师，2017（02）：112-114. 4廖明栋，范缜煜，董福庆.基于 DSP 的直流伺服电机驱动电路研究与分析J. 国外电子测量技术，2013，32（08）：77-80. 作者简介 任少华，男，硕士研究生。 杨宝山，男，硕士研究生。 施小明，男，原上海理工大学机械工程学院党总支书记，现上海理工大学监察处处长。 作者单位 1.上海理工大学光电信息与计算机工程学院 上海市 200093 2.上海理工大?W 机械学院 上海市 200093 3.上海理工大学 上海市 200093
