一種新型的硬幣分離整理裝置的設計

張 玲，張洪濤，張 瑯，楊浩浩，汪建偉

（1.蘭州工業學院，甘肅蘭州730050；（2.中國人民解放軍94106部隊64分隊，陜西西安710614）

一種新型的硬幣分離整理裝置的設計

張 玲1，張洪濤2，張 瑯1，楊浩浩1，汪建偉1

（1.蘭州工業學院，甘肅蘭州730050；（2.中國人民解放軍94106部隊64分隊，陜西西安710614）

針對目前公交車、娛樂場所等使用的投幣系統無法對錢幣的面值和幣種進行自動分類、計數及收集的問題，研制出一種專用的硬幣分離整理裝置。通過采用傾斜滑道和沉槽結構實現了硬幣的自動分離，利用可視收集管完成硬幣的計數和收集功能。該裝置調試簡單，維護簡便，造價低廉，即便于人們的出行及消費，又減少了用于人工整理、清點錢幣的開支，環保高效，彌補了目前投幣系統單一的存儲功能的缺憾。

硬幣；分離；收集；計數

硬幣以其成本低、流通次數多、耐磨損、易回收等無可替代的優勢，占領了小面額貨幣市場[1-2]。在我國，第四版人民幣的發行，輔幣（1元、5角）的硬幣化已經成為一種趨勢，硬幣的投放量還將大幅度增加，相應的配套使用的儀器和設備數量龐大，種類繁多[3]。而目前常用的投幣系統設備通常只具有單一的存儲功能，沒有對硬幣進行自動分類、計數和收集的特性，使得數量龐大的硬幣后期整理分類工作就成為一個不小的麻煩。一方面，硬幣面額種類雜亂，需要一一識別，另一方面，分揀工作需要大量的人力，耗時耗力。因此，對硬幣的分離以及統計成為一個亟待解決的社會難題。本文針對公交公司、自動售貨機等關于硬幣的分類、清點及整理的需要，并進一步完善硬幣的自動化分離、整理及計數功能進行研究，研制了一種專用硬幣清點、整理一體機，以期對人們出行的便捷化和出行成本最低化有積極的推動作用，并減輕公交公司、娛樂場所工作人員每日清點營業額的負擔，解決貨幣手工清分成本大，利潤小，浪費人力資源的問題及主流的貨幣分離器成本高、不環保的缺點。

1 結構及組成

根據目前市面流通的硬幣以五角和一元為主，以實際的硬幣收集數量和結構簡化為導向，并以機械設計理論[4-9]為基礎，所設計的硬幣收集裝置整體布局如圖1所示。其結構主要包括投幣口1、硬幣分離裝置2和硬幣計數及收集計數裝置三部分，以實現對不同面額的硬幣進行自動分離、收集及計數的功能。

圖1 整體布局圖

該裝置結構示意圖如圖2所示。該硬幣整理裝置包括硬幣通道2，在硬幣通道2上方設有投幣口1，在硬幣出口處的硬幣通道2上連接有滑板3，與水平面呈29°~30°傾斜，并與硬幣通道2一體設置。在滑板3上設有三列臺階槽，即多滑道設計，臺面高的為第一沉槽，臺面低的為第二沉槽。滑板自上而下沿著三列沉槽依次設置有硬幣通孔，前兩排為五角通孔5，開設在第二沉槽10中，后三排為一元通孔6，開設在第一沉槽4中。第一沉槽4直徑與一元通孔6相適配；第二沉槽10直徑與五角通孔5相適配。每個通孔均連接有收集管7，其底部通過聯接銷9固定在底板8.

圖2 硬幣收集裝置結構圖

2 設計特點及工作原理

根據目前市面流通的五角硬幣，材料為銅鋅合金，單枚重3.80 g，直徑為20.2 mm，厚度為1.65 mm；一元硬幣材料為銅鋅鍍鎳，單枚重6.05 g，直徑為25.00 mm，厚度為1.85 mm.該裝置根據這兩種硬幣的尺寸設計了帶有沉槽的滑板3，與水平面呈29° ~30°范圍傾斜，并與硬幣通道一體設置，使硬幣能夠迅速、高效地進入裝置。

滑板上設置有三列第一沉槽和第二沉槽，在沉槽上分別開設了直徑為21 mm的五角通孔和直徑為26 mm的一元通孔，與一元通孔相適配的第一沉槽下方設置有與五角通孔相適配的第二沉槽，第一沉槽與第二沉槽之間形成臺階槽，以保證在硬幣因自重下落至滑板上時，第二沉槽只允許通過五角硬幣通過并落入五角通孔中，一元硬幣從第二沉槽上方通過，進入第一沉槽，并落入一元通孔中。該結構便于實現不同面額硬幣的自動分離。

收集管可采用透明塑料材質，經濟實用且具有可視性，長度為100枚相應面額的硬幣厚度的總和，在收集管的管身上設有按硬幣厚度為單位的刻度線，實現對硬幣的收集和計數功能。

根據所收集不同面額硬幣的數量，五角和一元收集管的尺寸決定了裝置底板的結構為階梯形，階梯上表面對應設置五角通孔連接的收集管，下表面對應設置一元通孔連接的收集管。

采用連接銷可方便的更換收集管并取出硬幣。該裝置在使用過程中，將一元或五角硬幣從投幣口進入，經過一段豎直通道，自上而下依靠自重迅速到達30°傾斜滑板，進入第一或第二沉槽落入一元或五角通孔中，隨后到達相應的收集管中，收集管滿載量為一百個硬幣，依據收集管外壁的刻度線，可在未滿載時也能進行計數，拔出連接銷可取出集滿的硬幣。

3 結束語

為完善現有的投幣系統的功能，本文提供了一種新型的硬幣整理收集及計數一體機。

（1）采用傾斜滑道和多列沉槽設計，完成了不同面額硬幣的自動分離；

（2）臺階槽結構，實現了一元硬幣在五角通孔處安全通過并進入一元通孔處掉落；

（3）多滑道設計，既增加了收集量，又分擔了重量，保護裝置；

（4）采用帶有刻度的可視收集管，實現了自動計數和收集功能。

（5）該裝置外形簡單，原理清晰，運行平穩，性能可靠，適用于各種自動投幣場所，高效，環保，既方便了消費，又降低了成本，且節省人力。

[1]徐慶，王章中.硬幣·硬幣材料·硬幣流通[J].江蘇機械制造與研究，2000（5）：30-31.

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[3]石憲，李曉丹，安寶明，等.一種新型公交投幣箱設計[J].裝備制造技術，2015（11）：193-194.

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[9]趙明巖.大學生機械設計競賽指導[M].杭州：浙江大學出版社，2008.

表1 與其他焊接方法的詳細比較

2 結束語

激光與回流復合焊接技術使得兩種先進的焊接技術既充分發揮了各自的優勢，又相互彌補了對方的不足，從而在硬盤行業形成了一種全新高效的焊接方法。從工藝角度來看，顯示了很好的焊接性和焊接適應性，從焊接效率的角度看，焊接效率的提升是激光與回流復合焊接最顯著的特點。

廣西機電職業技術學院數控技術專業與東莞新科磁電技術開發有限公司在激光與回流復合焊接技術方面做了大量的工作，并將研究成果較好地應用到了實際產品的制造過程中，解決了多Pad位焊接效率低下的技術難題。目前其研究工作主要集中在這種復合焊接方法的工藝特點上，對于激光與回流復合焊接時激光與焊膏的相互作用機理、焊接熱源的特性等課題有待于深入的研究與實踐。

參考文獻：

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[2]樊丁，余淑榮，張建斌，等.激光焊接發展現狀及動向[J].甘肅工業大學學報，2003，29（1）：15-18.

Abstract：The feasibility and process flow of Laser and Wide-reflow Hybrid Soldering were introduced in this paper.Measured data of prototype show that the Laser and Wide-reflow Hybrid Soldering technology makes two kinds of advanced welding technology can give full play to their respective advantages.It is a new efficient welding method in the hard disk industry.

Key words：laser；wide-reflow；hybrid soldering

The Design of a New-Style Coin Separation Sorting Device

ZHANG Ling1，ZHANG Hong-tao2，ZHANG Lang1，YANG Hao-hao1，WANG Jian-wei1
（1.Lanzhou Institute of Technology，Lanzhou Gansu 730050，China）（2.The Chinese People’s Liberation Army 94106 Troops，64，Xi’an Shaanxi 710614，China）

In order to solve the problem of common coin system cannot automatic counting on different denominations of notes such as the public transport system，and the coin separation sorting device was developed.By means of inclined ramp and heavy tank structure to realize the automatic separation of the coin，using visual collection tube to finished counting and collection function of the coin.This device debugging is simple，easy maintenance，low cost，even in people’s travel and consumption，and reduced the spending for manual sorting and counting money，environmental protection and efficient，make up for the current pay the drawback of the system of single storage function.

coins；separation；collect；count

Development of Laser and Wide-Reflow Hybrid Soldering

SU Si1，YU Ding-xin2，YU Hai-chun1，LIAO Jian-bin1
（1.Guangxi Technological College of Machinery and Electricity，Nanning Guangxi 530007，China；2.Dongguan New Technology Research and Development Co.，Ltd.，Dongguan Guangdong 523087，China）

TH122

A

1672-545X（2016）11-0165-03

2016-08-18

甘肅省教育廳基金資助項目（2015A-164）；蘭州工業學院青年科技創新項目（15k-003）

張玲（1980-），女，甘肅酒泉人，講師，工學碩士，從事機械設計類的教學和研究工作。