开发背景:目前在世界范围内,硬币以其成本低,流通次数多等优势将在人们的日常生活中扮演越来越重要的角色,由于硬币清分技术的不完善,导致有大量硬币以效率低、误差率高的手工方式来清分计算。目前市面上的硬币清分鉴别装置主要来自国外,价格比较贵,这些硬币识别清分鉴别装置不能很好地满足我国的需求。国内研究的硬币鉴别清分装置大都清分效果差、技术较复杂、性价比不高等原因而不能广泛的推广及应用。针对目前硬币清分中存在的问题,以公交公司、地铁及中小型零售行业为销售对象,以高清分率、高性价比为目标,结合我国硬币特点,研制了一种轨道式硬币清分装置。
结构说明:本设计结构包括滑轨、挡板和毛刷、震动电机、调速板、计数装置和接收装置组成。
设计原理:本设计巧妙地利用了硬币直径大小不一致这个事实,通过宽度不同的分离槽将硬币有效分离。装置集硬币分离、分类、计数等功能于一体,设计全面,功能齐全,有很好的分离计数效果。
设计方案:投币口硬币通过挡板、毛刷使硬币依次地以一定的速度从出币口输出,输出的硬币进入第一层轨道,由于分离槽宽度介于1元和5角之间,故可将1元硬币分离出来,接着1角5角硬币进入第二层轨道,利用同样原理分离1角和5角硬币,从而实现不同硬币的分离。滑轨下方连接有传感器,最后将三种硬币个数和总钱数显示在屏幕上。
实验分析:在装置中分别投入10、15、20枚硬币,统计实验结果如下表所示。经过大量实验,该硬币清分装置清分硬币的效率很高,准确度可以达到 98% 以上。
实验次数 | 10 | 15 | 20 |
1元 | 5角 | 1角 | 1元 | 5角 | 1角 | 1元 | 5角 | 1角 |
1 | 2 | 4 | 4 | 4 | 5 | 6 | 6 | 6 | 8 |
2 | 2 | 3 | 5 | 4 | 4 | 6 | 6 | 7 | 7 |
3 | 2 | 5 | 3 | 4 | 6 | 4 | 7 | 6 | 7 |
4 | 3 | 3 | 4 | 5 | 5 | 5 | 7 | 7 | 6 |
5 | 3 | 4 | 3 | 5 | 4 | 6 | 8 | 6 | 6 |
平均时间 | 8 | 13 | 18 |
实用性及创新性:
1.本设计采取双层滑道,可以有效避免硬币在分离过程中出现的卡顿、堵塞的现象;
2.分离过程中不需要提供任何动力,通过硬币自身重力便可实现分离;
3.电源处采用USB插头,充电非常方便;
4.屏幕不仅可以显示硬币个数,还可以显示硬币总钱数,非常实用;
5.本设计结构简单所需的材料少且成本较低,加工容易,制作成本在 100元左右,而市面上同类产品的价格大多在700 元以上,性价比极高。
应用前景:目前,硬币在社会上的流通越来越广,公交公司、银行、大型商场等场所有大量的硬币需要分类、收集,而当时硬币的清分工作大部分是靠人力来完成。我们设计的这款机构具有设计简便,分离准确,批量生产成本低,环保高效等优点,基本可以满足公交公司、地铁及中小型零售行业的硬币清分需求。此外,本设计具有较高的推广应用价值,性价比极高,完全符合社会的需求,不仅减少了很多劳动力,降低支出成本,还提高了分离效率,具有广阔的应用前景。