硬幣分揀包裝機包裝部分

1、包裝方案的選擇與分析 -設(shè)計人：徐超 2014.1.3 在硬幣分揀的工作實現(xiàn)過程中，對分揀好的硬幣進行統(tǒng)一包裝歸總也是不可或缺的一環(huán)。優(yōu)秀的的包裝方案能夠?qū)τ矌胚M行高效率的包裝并能夠智能計數(shù)。 調(diào)查可知，銀行和商廈中對大量硬幣進行分揀時候是人工對其進行包裝，方式是牛皮紙或報紙進行卷捆，效率低，且可能出現(xiàn)錯誤。 1.方案的確定： 方案一：卷紙包裝 與銀行商廈采用同樣的包裝材料，但是采用機械功能實現(xiàn) 實現(xiàn)方式 （1） 機構(gòu)組成單元 、硬幣堆碼機構(gòu)；、硬幣輸送機構(gòu)；、硬幣移送機；、硬幣包卷機構(gòu)；、送紙切紙機構(gòu) （2）全自動硬幣包卷機的主要功能是實現(xiàn)硬幣的自動輸送、計數(shù)、排列、移幣和包卷。它主要由機械

2、系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。機械系統(tǒng)可分為五個主要功能單元，如圖1所示。從空間構(gòu)成上來看，機械系統(tǒng)可分成三層：上層為輸送、計數(shù)系統(tǒng)，主要實現(xiàn)硬幣輸送、計數(shù)功能；中層為堆幣系統(tǒng)，主要實現(xiàn)硬幣堆碼功能，下層為包卷系統(tǒng)，主要實現(xiàn)送紙、切紙、硬幣包卷及鉤邊功能。硬幣在包裝機中的流動也是從上到下，依次進行輸送、排列、移幣和包卷等功能。 圖2 （3）堆幣機構(gòu)的功能 堆幣機構(gòu)處于輸送機構(gòu)的下游，包卷機構(gòu)的下游，位于整個包裝機的中問環(huán)節(jié)。來自輸送機構(gòu)的硬幣在堆幣機構(gòu)進行短暫的儲存，如圖1所示，。輸送帶與滑到之間的間隙正好容的下一枚硬幣，輸送帶將硬幣從滑到拖動到堆幣盤1，硬幣在重力作用下依次下落。并且進行柱狀排列

3、，以備下游包卷環(huán)節(jié)的需要。 （4）方案存在的問題 堆幣單元處于硬幣包裝機的中間層，直接關(guān)系到下層包卷與上層輸送順利與否。然而硬幣從2單元掉落到1單元時，如圖所示，由于2單元，即就是堆幣機構(gòu)，垂直高度較高，因此硬幣垂直下落距離較高，與堆幣盤的碰撞、摩擦也就持久，從而，硬幣在下落時存在姿態(tài)不穩(wěn)定的可能，譬如翻轉(zhuǎn)甚至站立，此種情況的發(fā)生必然導(dǎo)致硬幣包裝機功能的失靈，影響包裝的速度。 方案二：包裝盒包裝 從現(xiàn)做現(xiàn)賣奶茶封口機得到靈感，直接改進硬幣的包裝材料，摒棄卷紙包裝方式，用塑料桶包裝，并用奶茶封口同樣的方式，用塑料薄膜進行壓力焊熔式封口，大幅度提高包裝速度。 實現(xiàn)方式 （一）包裝容器的改進 如圖采

4、用透明的塑料包裝管 硬幣包裝管示意圖 （二）封口裝置的設(shè)計 （1）整體構(gòu)思 （2）薄膜供給部分作用是將未使用的薄膜材料源源不斷地輸送到壓力棒下方，塑料包裝管上方等待封口； （3）封口部分與奶茶封口機原理類似，壓力棒在落下的時候，通過能量轉(zhuǎn)換，壓緊塑料薄膜，使其與塑料包裝管緊密接觸，使兩者粘連。 壓力棒地面的加熱環(huán)示意圖 ）整體結(jié)構(gòu)構(gòu)思圖4（ 2.兩方案的比較 項目 方案一 方案二 效率 效率較低效率比傳統(tǒng)方式提升許多 可行性硬幣不容易整齊碼垛，容易導(dǎo)影致硬幣包裝機功能的失靈，響包裝的速度。 塑料包裝盒的內(nèi)壁光滑，直徑比對應(yīng)硬幣稍稍大一些，足以讓硬幣穩(wěn)穩(wěn)下落，整齊碼垛， 計數(shù)優(yōu)越性 需要噴碼方可

5、識別是何種硬幣 由于采用透明塑料管，可直觀不需要看到硬幣種類和數(shù)目， 噴碼機構(gòu)復(fù)雜程度 較復(fù)雜 簡單易于實現(xiàn)低能環(huán)保性 需要大量使用紙張，不節(jié)約可回收聚由于材料為可降解， 乙烯塑料，環(huán)保節(jié)約3通過權(quán)衡比較，最后決定采用方案二的設(shè)計 最終方案的細(xì)化設(shè)計4.（1）包裝管的規(guī)格設(shè)計 項目 幾何體特征 材料 外觀 硬度 參數(shù)帶邊沿的平底管 高密度聚乙烯HDPE 完全透明 新版一角 五角舊版一角 一元管內(nèi)徑 20mm 21.5mm 23.5mm 26mm 管壁厚 0.5mm 0.5mm 0.5mm 5mm 0容量 100 100 100 100 管內(nèi)壁高 167mm 165mm 240mm 185mm

6、（2）運動描述 塑料包裝管隨著運輸帶被運送到硬幣滑道出口位置，運輸帶停止傳送，硬幣落入包裝管，裝滿后，運輸帶又開始傳動，裝滿硬幣的包裝管被運送到封口裝置處等待被封口； 封口壓力棒在驅(qū)動力作用下向下移動并產(chǎn)生熱量是塑料薄膜材料熔化，在壓力作用下被粘附在包裝管的邊沿； 在壓力棒回升的同時，薄膜運送裝置能夠工作，將未使用的薄膜拉到等待封口的位置，以備下次封口。 總結(jié)：壓力棒做上下往復(fù)運動，薄膜輸送裝置做間歇運動。 （3）機構(gòu)的選取 壓力棒上下往復(fù)運動 缺點 優(yōu)勢 工作原理 圖示 凸輪機構(gòu) 由凸輪的回轉(zhuǎn)運動往復(fù)運或推動動從件作規(guī)動定往復(fù)移擺動或動 的機構(gòu)凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，用于最適要求從動歇件作間運動場

7、的合。它與液和壓氣動的機類似構(gòu)比較，運動可靠 1)凸輪機構(gòu)易磨損，有噪聲，高速凸輪的設(shè)計比較復(fù)雜 2）凸輪輪廓加工困難；制造要求較高點、線接觸易磨損； 3）行程不大 通過平面?zhèn)鲃涌煽浚?效率高，執(zhí)機 構(gòu)連桿行周運桿 件上將圓下動成 運動幅轉(zhuǎn)換度較大，較上 下往為靈活，且有曲置偏柄復(fù)運動 急回性 滑塊機構(gòu) 通過衡量比較，最終選擇曲柄滑塊機構(gòu) 卷膜機的間歇運動 主動輪為不完全齒輪，與從動嚙合輪有關(guān)系時候從動輪轉(zhuǎn)動傳動力矩 不完全齒機輪構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠，從運動輪動和時間靜間止時可范大在較從動輪在開始進入嚙合與脫離嚙合時有較大沖擊，故一般只用于低速，輕載場 。 圍內(nèi)變化。 由槽輪和槽輪機構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，銷組柱圓易加工，工向成的單作可靠，轉(zhuǎn)間運動歇角準(zhǔn)確，機機構(gòu)，它常械效率高。來將 被用的主動件動轉(zhuǎn)連續(xù)從轉(zhuǎn)換成 帶的動件的有停歇期向周單 性轉(zhuǎn)動。通過權(quán)衡比較選擇槽輪機構(gòu) （4）