基于Pro/E的新型硬币包卷机的机械结构设计

　　用一种新型机械结构设计了一种硬币包卷机的包卷系统;应用Pro/E三维建模软件建立了三维模型并进行了机构运动学分析;分析结果显示，该硬币包卷机减少了硬币包卷环节，提高了包卷效率，并可降低生产成本。

　　引言

　　银行、公交等具有大量硬币处理业务的金融机构和企业需要专用的硬币清分机和包装机，以有效的处理回笼的硬币，并使之重新进入流通领域，从而调节硬币的供求。然而，目前硬币的自动包装设备与市场要求尚有较大差距。其一是现有产品体积大且价格较高，主要面向银行的货币库处理中心或造币厂，不便于其他用户使用;其二是由于市场现有硬币包装机结构复杂，包卷过程繁琐，导致包装机成本较高。为解决这些问题，需要设计具有新型机械结构的硬币包卷机。

1、硬币包卷机工作原理及机械子系统

　　硬币包卷机的主要功能是实现散装硬币的自动清分、计数、检伪以及包卷功能，其中的包卷系统由控制子系统和机械子系统组成。机械子系统可分为6个功能单元，如图1所示。

图1 包卷机机械系统框图

　　本文设计的硬币包卷机的工作原理是：

　　1)散装硬币堆积在加速转盘中，转盘高速旋转，硬币在离心力作用下紧贴转盘边沿做圆周运动;

　　2)硬币通过转盘下部的缺口进入滑道，同步带紧压硬币上表面在滑道上高速滑行，在此过程中，完成对硬币的检伪、剔除伪币以及分类计数任务;

　　3)硬币在滑道末端落入堆码桶，堆积成50枚一组的圆柱状成组;

　　4)上下卡爪相向运动夹紧硬币成组，之后移送单元旋转30°使硬币成组转移到包卷位置;

　　5)三辊子包卷机构相向运动，辊子与硬币成组圆周面接触并保持一定夹紧力;

　　6)供纸单元电机启动，搓纸轮搓入预先装入的标准规格包卷纸，同时三辊子包卷机构开始旋转，把包卷纸卷绕在硬币成组表面，当包卷纸边沿通过折边机构时，包卷纸在折边机构的限位作用下受迫变形，从而实现折边;

　　7)包卷完成后，卡爪反向运动松开硬币成卷，移动到堆码位置等待下一轮夹持移送过程;三辊子机构反向运动，松开成组。硬币成卷自由落下，进入收集器。

　　包装机工作流程如图2所示。

图2 包装机工作流程图

5、结论

　　本文根据硬币包装机市场需求和已有硬币包卷机的不足，设计了一种新型硬币包卷机系统。设计中特别对进纸机构、移币机构和折边机构做了改进，整合了折边机构和移币机构，缩小了整机体积，减少了包卷步骤，从而提高了包卷效率。按照实验参数最高处理硬币速度可以达到1500枚/分钟。