楊磊　印松　盧家琦　徐建軒

摘 要 本文詳細(xì)的闡述了一種曲柄搖桿式的高效快速硬幣分離裝置工作原理的設(shè)計(jì)，并且已經(jīng)依據(jù)這種原理制作出了硬幣分離裝置，驗(yàn)證了此種設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。

關(guān)鍵詞 曲柄搖桿 效率高 硬幣分離 可調(diào)速電機(jī)

中圖分類號(hào)：TQ153 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

硬幣是日常生活中必不可少的貨幣，在很多商品銷售和服務(wù)收費(fèi)環(huán)節(jié)都用到了硬幣，尤其在公交公司和自動(dòng)售賣機(jī)構(gòu)上，硬幣的使用率很高。硬幣的使用一方面給我們生活帶來(lái)便利，另一邊給我們的清點(diǎn)和分離帶來(lái)了麻煩，秉承著方便人民生活的理念，本文設(shè)計(jì)了這款高效快速的硬幣分離裝置。

1裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

硬幣直徑大小的不同是目前硬幣分離裝置的主要設(shè)計(jì)依據(jù)，而硬幣分離的動(dòng)力大多為硬幣的自身重力，這就需要一個(gè)較為復(fù)雜的硬幣下落滑道結(jié)構(gòu)，且存在分離效率低、分離不可靠的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題，所設(shè)計(jì)的硬幣分離裝置無(wú)需特制的硬幣下落滑道，且通過(guò)外部動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠的硬幣分離。

1.1分離裝置

本設(shè)計(jì)中利用硬幣直徑大小分離硬幣，所以設(shè)計(jì)了一共五層帶四個(gè)收納盒的篩箱，篩孔的大小根據(jù)硬幣的直徑大小來(lái)確定。通過(guò)每一層的分離將逐級(jí)將每層中直徑最大的硬幣分離出，例如在第一層中可通過(guò)除一元硬幣之外的其他硬幣種類，第二層和第三層以相同的方式分離硬幣，第四層中直徑最小的硬幣；在分離動(dòng)作完成后打開收集裝置的片狀插銷，每一層中的硬幣即可收集在收納盒中。

1.2驅(qū)動(dòng)裝置

為了實(shí)現(xiàn)硬幣快速可靠的分離，考慮模擬人篩谷物的動(dòng)作，采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)分離裝置的驅(qū)動(dòng)。特定設(shè)計(jì)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)具有一定的急回特性，從而能夠避免硬幣的疊加，實(shí)現(xiàn)硬幣的快速高效的分離操作。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，將曲柄設(shè)計(jì)為具有一定重量的圓盤，利用圓盤的大慣性以消除曲柄搖桿機(jī)構(gòu)死點(diǎn)的影響。分離裝置作為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的搖桿部件，當(dāng)曲柄連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，分離裝置擺動(dòng)作業(yè)，使篩箱的運(yùn)動(dòng)能夠打破硬幣的穩(wěn)態(tài)重心，讓硬幣處于一種不穩(wěn)的狀態(tài)，有利于硬幣的分離。而且，使用可調(diào)速電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，設(shè)計(jì)不同的運(yùn)動(dòng)速度，可以更有效的對(duì)硬幣進(jìn)行分離。

2使用效果與結(jié)論

2.1使用效果

當(dāng)樣機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連接硬幣分離裝置，通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)根據(jù)硬幣的不同直徑篩選出來(lái)，實(shí)現(xiàn)硬幣的分離，當(dāng)分離過(guò)程完成時(shí)，第一層底部右側(cè)裝有一個(gè)收集第一層硬幣的盒子，打開片狀插銷，將硬幣倒入盒中，下面幾層同此結(jié)構(gòu)裝置，以此實(shí)現(xiàn)硬幣的收集。

2.2結(jié)論

清點(diǎn)硬幣時(shí)不再需要人工清點(diǎn)，該高效快速硬幣分離裝置能夠高效快速分離出硬幣，節(jié)省時(shí)間，減少了不必要的勞動(dòng)力，并且能夠減少清點(diǎn)時(shí)的誤差，運(yùn)用在銀行、超市、公交公司、家庭等各個(gè)行業(yè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝里陽(yáng).現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2] 鄭文緯，吳克堅(jiān).機(jī)械原理[M].高等教育出版社，2012.

[3] Neil Sclater（編）鄒平（譯）.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用機(jī)構(gòu)與裝置圖冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2014.