邵俊 張屹

【摘要】本文介紹了對錢幣進(jìn)行分類、清點(diǎn)和簡單整理的一種機(jī)械設(shè)計。該設(shè)計可以在混合錢幣中，清點(diǎn)、分類和簡單的整理出不同面值的硬幣，并對面值不同的紙幣進(jìn)行分類。該設(shè)計機(jī)構(gòu)簡單，且效率高，成本低，是一種有效的錢幣分類方法。

【關(guān)鍵詞】錢幣分類；識別；清點(diǎn)；單片機(jī)

一、前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，貨幣的流通率越來越高，我國發(fā)行的硬幣數(shù)量也越來越多，隨著第五版人民幣的發(fā)布，錢幣的清點(diǎn)分類逐漸成為一項迫在眉睫的問題。為了適應(yīng)當(dāng)下的需要，研制錢幣分類系統(tǒng)成為當(dāng)務(wù)之急。

目前，由于我國對錢幣清點(diǎn)分類的設(shè)備研究長期處于一種較為真空的狀態(tài)，導(dǎo)致國內(nèi)的這一領(lǐng)域一直處于空白。國外雖然已經(jīng)研究出了相關(guān)的設(shè)備，但造價高，大多小型企業(yè)無采購能力?；祀s的錢幣讓各大銀行、公交公司等相關(guān)企業(yè)頭痛不已，目前大多企業(yè)采用人工整理方式，但是這種方法費(fèi)力、費(fèi)時、占地空間大，還可能出現(xiàn)錯誤。因此，研制一種錢幣清點(diǎn)與分類系統(tǒng)非常有必要。

二、錢幣清點(diǎn)與分類系統(tǒng)原理框圖

錢幣清點(diǎn)與分類系統(tǒng)包括：錢幣投入箱、鼓風(fēng)系統(tǒng)、傳送裝置、機(jī)械臂（吸盤式）、硬幣分離機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)（AT89C51單片機(jī)）、硬幣整理裝置以及相關(guān)的傳感器系統(tǒng)，圖1為該系統(tǒng)原理框圖。

三、工作原理

1.硬幣紙幣分離 錢幣投入箱下方有隔板（圖2），隔板的厚度為1mm，間隙為4.9mm，即大于任意兩個硬幣的厚度，但小于任意三個硬幣的厚度，保證同一軌道每次下落硬幣不超過兩個，避免硬幣分離機(jī)構(gòu)分離能力不足，同時保證紙幣落下時不會受到阻擋。鼓風(fēng)系統(tǒng)類似風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，通過單片機(jī)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過風(fēng)力使硬幣與紙幣分離。

2.紙幣分類 紙幣被風(fēng)力吹到與之相鄰的傳送機(jī)構(gòu)（圖3）上方，傳送機(jī)構(gòu)的兩側(cè)附有薄板，保證紙幣在重力作用下落到傳送帶上表面較為粗糙，摩擦力較大，使紙幣隨傳送帶運(yùn)動，傳送帶運(yùn)動到末端時，做拋物運(yùn)動落到下方框內(nèi)（圖4）。此時，框表面的重力傳感器將電信號傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)控制機(jī)械臂進(jìn)行工作，機(jī)械臂的前端為橢圓形吸盤，吸盤的吸力約為1.5N，即大于任意一張紙幣的重量，小于任意兩張紙幣的重量，保證吸盤每次只吸取一張紙幣。機(jī)械臂吸盤將紙幣吸起后送至面值盒內(nèi)，面值盒的兩側(cè)面板裝有顏色傳感器，每個傳感器只識別一種紙幣的顏色，當(dāng)紙幣顏色與傳感器識別顏色相同時，單片機(jī)輸出1，將紙幣放入相應(yīng)面值盒，否則，將紙幣預(yù)放入下一面值盒，直到顏色相同。

3.硬幣分類 硬幣從隔板下落后，落到分離機(jī)構(gòu)（圖5）上，分類機(jī)構(gòu)與豎直平面的夾角為15°，表面光滑，在重力作用下沿軌道下滑利用硬幣直徑（表1）的不同進(jìn)行分離。分離機(jī)構(gòu)的兩側(cè)板間安裝光電傳感器，光電傳感器將獲取的電信號反饋給單片機(jī)進(jìn)行計數(shù)。第一層的孔徑為23mm，第二層為21mm，第三層為20mm，各層機(jī)構(gòu)相對應(yīng)的孔徑為同軸心。分離機(jī)構(gòu)的孔徑有限長，其余部分為光滑軌道，末端與直立筒光滑過渡連接。直筒的直徑略大于各層硬幣直徑，為半開環(huán)式，由兩個立式1/4圓弧相扣而成，且外表面有緊貼的卷筒紙，可以對硬幣進(jìn)行簡單的包裝，根據(jù)硬幣厚度，直筒在豎直方向上標(biāo)有較為關(guān)鍵的刻度，以達(dá)到簡單的整理目的。

四、結(jié)束語

本系統(tǒng)具有一定的實(shí)用價值，機(jī)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，能夠?qū)﹀X幣進(jìn)行精確的清點(diǎn)分類，占地空間小，成本低，效率高。但此系統(tǒng)在錢幣的整理方面不夠完善，尤其是紙幣的整理，目前仍存在較大的難度。

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作者簡介

邵??；1994.07；男；安徽省合肥；漢；本科；研究方向：機(jī)械電子工程。