本产品是针对中小型公交公司及商场对大量硬币进行清分的需要,改变目前手工清分为主的清分方法,研制了一款全新的硬币清分设备,该机器可不间断完成对硬币的喂料、清分、输出和存储四道工序。机械式硬币自动清分机的功能是将混合的多种硬币彼此分离、输送和存储,可分解为进料装置、清料装置、出料装置和储料装置四个部分。进料装置由曲柄连杆机构的往复运动推动插板实现硬币的连续均匀送料;清料装置是由四层半圆形筛面组成,四层筛面连接到曲柄滑块机构和齿轮齿条机构实现筛面的无极调节筛面的摆幅;出料装置是由筛面与水平面呈12°夹角,受重力和筛面的摆动作用自动掉入下方储料装置中的硬币收集盒。本作品具有结构紧凑、制造成本低、稳定性好、操作简单等优点,产品外形尺寸870 mm×470 mm×1025mm,清分效率可达800枚/分钟,尤其适合中小型公交公司及商场对大量硬币的清分。该机器的成功研制能够减轻手工操作者的劳动强度,实现硬币清分由手工到机械自动化的转变。
该机器的研制历经选题、三维数字样机设计、二维工程图设计、加工制作四个阶段。基于CAD/CAM/CAE信息化新技术进行了数字样机的创新设计,并对主要零部件进行有限元分析,加工工艺规程设计和数控程序的编制,使用CAXA软件进行工程图设计。
(1)进料装置的设计:通过变频电机驱动曲柄连杆机构推动插板,实现对硬币的连续均匀送进,保证四层半圆形清分筛的连续清分,提高清分效率。
(2)清分筛结构设计:独特的四层半圆形清分筛的结构,可有效地减小整机体积,并大大增加硬币的清分量。
(3)曲柄滑块和齿轮机构的组合设计:通过变频电机驱动曲柄摇杆机构和齿轮齿条机构,实现无极调节清分筛的摆幅和清分筛的往复运动。