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1、包装方案的选择与分析 -设计人：徐超 2014.1.3在硬币分拣的工作实现过程中，对分拣好的硬币进行统一包装归总也是不可或缺的一环。优秀的的包装方案能够对硬币进行高效率的包装并能够智能计数。调查可知，银行和商厦中对大量硬币进行分拣时候是人工对其进行包装，方式是牛皮纸或报纸进行卷捆，效率低，且可能出现错误。1.方案的确定：方案一：卷纸包装 与银行商厦采用同样的包装材料，但是采用机械功能实现 实现方式 （1） 机构组成单元、硬币堆码机构；、硬币输送机构；、硬币移送机；、硬币包卷机构；、送纸切纸机构（2）全自动硬币包卷机的主要功能是实现硬币的自动输送、计数、排列、移币和包卷。它主要由机械系统和控制系
2、统两部分组成。机械系统可分为五个主要功能单元，如图1所示。从空间构成上来看，机械系统可分成三层：上层为输送、计数系统，主要实现硬币输送、计数功能；中层为堆币系统，主要实现硬币堆码功能，下层为包卷系统，主要实现送纸、切纸、硬币包卷及钩边功能。硬币在包装机中的流动也是从上到下，依次进行输送、排列、移币和包卷等功能。 图2 （3）堆币机构的功能堆币机构处于输送机构的下游，包卷机构的下游，位于整个包装机的中问环节。来自输送机构的硬币在堆币机构进行短暂的储存，如图1所示，。输送带与滑到之间的间隙正好容的下一枚硬币，输送带将硬币从滑到拖动到堆币盘1，硬币在重力作用下依次下落。并且进行柱状排列，以备下游包卷
3、环节的需要。（4）方案存在的问题堆币单元处于硬币包装机的中间层，直接关系到下层包卷与上层输送顺利与否。然而硬币从2单元掉落到1单元时，如图所示，由于2单元，即就是堆币机构，垂直高度较高，因此硬币垂直下落距离较高，与堆币盘的碰撞、摩擦也就持久，从而，硬币在下落时存在姿态不稳定的可能，譬如翻转甚至站立，此种情况的发生必然导致硬币包装机功能的失灵，影响包装的速度。方案二：包装盒包装 从现做现卖奶茶封口机得到灵感，直接改进硬币的包装材料，摒弃卷纸包装方式，用塑料桶包装，并用奶茶封口同样的方式，用塑料薄膜进行压力焊熔式封口，大幅度提高包装速度。 实现方式（一）包装容器的改进如图采用透明的塑料包装管硬币包
4、装管示意图（二）封口装置的设计（1）整体构思（2）薄膜供给部分作用是将未使用的薄膜材料源源不断地输送到压力棒下方，塑料包装管上方等待封口；（3）封口部分与奶茶封口机原理类似，压力棒在落下的时候，通过能量转换，压紧塑料薄膜，使其与塑料包装管紧密接触，使两者粘连。 压力棒地面的加热环示意图（4）整体结构构思图2.两方案的比较项目方案一方案二效率效率较低效率比传统方式提升许多可行性硬币不容易整齐码垛，容易导致硬币包装机功能的失灵，影响包装的速度。塑料包装盒的内壁光滑，直径比对应硬币稍稍大一些，足以让硬币稳稳下落，整齐码垛，计数优越性需要喷码方可识别是何种硬币由于采用透明塑料管，可直观看到硬币种类和数
5、目，不需要喷码机构复杂程度较复杂简单易于实现低能环保性需要大量使用纸张，不节约由于材料为可降解，可回收聚乙烯塑料，环保节约3通过权衡比较，最后决定采用方案二的设计4.最终方案的细化设计（1）包装管的规格设计项目几何体特征材料外观硬度参数带边沿的平底管高密度聚乙烯HDPE完全透明新版一角五角旧版一角一元管内径20mm21.5mm23.5mm26mm管壁厚0.5mm0.5mm0.5mm05mm容量100100100100管内壁高167mm165mm240mm185mm（2）运动描述塑料包装管随着运输带被运送到硬币滑道出口位置，运输带停止传送，硬币落入包装管，装满后，运输带又开始传动，装满硬币的包装
6、管被运送到封口装置处等待被封口；封口压力棒在驱动力作用下向下移动并产生热量是塑料薄膜材料熔化，在压力作用下被粘附在包装管的边沿；在压力棒回升的同时，薄膜运送装置能够工作，将未使用的薄膜拉到等待封口的位置，以备下次封口。总结：压力棒做上下往复运动，薄膜输送装置做间歇运动。（3）机构的选取压力棒上下往复运动图示工作原理优势缺点凸轮机构由凸轮的回转运动或往复运动推动从动件作规定往复移动或摆动的机构凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。它与液压和气动的类似机构比较，运动可靠1)凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂2）凸轮轮廓加工困难；制造要求较高点、线接触易磨损；3）行程不大
7、偏置曲柄滑块机构通过平面连杆机构将圆周运动转换成为上下往复运动传动可靠，效率高，执行杆件上下运动幅度较大，较灵活，且有急回性通过衡量比较，最终选择曲柄滑块机构卷膜机的间歇运动主动轮为不完全齿轮，与从动轮有啮合关系时候从动轮转动传动力矩不完全齿轮机构结构简单、制造容易、工作可靠，从动轮运动时间和静止时间可在较大范围内变化。从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低速，轻载场。由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。通过权衡比较选择槽轮机构（4）压力棒底面加热环电路图设计（5）整体机构示意图（6）卷筒及相应薄膜的规格设计新版一角五角旧版一角一元薄膜材料厚度宽度卷筒宽度34mm34mm34mm34mm直径45mm45mm45mm50mm