包模式硬币包装机

1.一种包模式硬币包装机，其特征在于，由机械部分、气动部分和单片机控制三部分组成；
机械部分，甩桶通过螺纹杆固定在主体上，甩桶内设置锥形盘，锥形盘中心底部通过螺丝和联轴器连接轴杆一端，轴杆另一端通过联轴器连接在甩桶电机上，滑道装置的上部连接甩桶，滑道装置的中部连接固定42步进电机上部，硬币储存杯装置、第一气缸、第二气缸连接在主体上，压板支架组件通过法兰盘连接在主体上；42步进电机通过长螺丝固定在主体上方，下圆盘光轴通过光轴座固定在主体上，剪刀夹紧装置在下圆盘夹紧装置两侧，由刀板、剪刀、钢片和第三气缸构成，剪刀夹紧装置通过螺纹杆固定在主体上，横梁组件装置通过法兰盘连接在主体上；上圆盘夹紧装置通过直线轴承连接压板支架组件上，下圆盘夹紧装置通过螺纹杆连接下圆盘光轴, 横梁组件上的转动横梁两端安装有光轴夹，光轴夹夹紧两根光轴，保鲜模块通过螺母固定在光轴上，滑块通过滑块光轴连接在第一气缸上，竖直钢片通过螺丝连接水平钢片，横梁组件装置的横梁通过螺丝连接在法兰盘上；导向光轴固定在横梁上，上圆盘夹紧装置中间安装有两根滚轴，步进电机通过联轴器、齿轮连接在下圆盘夹紧装置的底部，滚轴与齿轮连接，滚轴端部固定在下圆盘夹紧装置上，小直流电机固定在下圆盘夹紧装置的底部，丝杠与小直流电机连接，夹紧硬币装置通过螺母旋在丝杠上；
电路线路控制部分，主要由单片机STC89C51RC、L298N电机驱动模块、光电计数器模块、ULN2003步进电机驱动板、2HB3525步进电机驱动器、继电器模块构成；其单片机STC89C51RC 
1-3引脚分别接2HB3525的PU端、 DR端、 MF端，单片机STC89C51RC 的1--7引脚接继电器JDQ模块10-18引脚，单片机STC89C51RC 5引脚接光电计数器模块红外线接收器信号输出引脚，单片机STC89C51RC的 28-25引脚接ULN2003步进电机驱动板的1-4引脚，ULN2003步进电机驱动板的1-4引脚8-11接步进电机的四相，单片机STC89C51RC的 21-24引脚接L298N模块的Int1-Int4端，Out1-Out4端接甩桶电机和下底盘夹紧电机，单片机STC89C51RC的20引脚接地，单片机STC89C51RC 的40引脚接5V电源。

包模式硬币包装机\n技术领域\n[0001] 本发明为包模式硬币包装机，特别是涉及银行、公交公司等金流较大的场所以及解放人力问题。\n背景技术\n[0002] 随着中国经济的迅猛发展，国民GDP的增长，钱币数量也在中国迅速上升，尤其是硬币，作为小面额钱币在生活中应用非常广泛，给人们生活带来便利的同时，也带来麻烦，比如在银行这类现金流比较大的地方，硬币的计数、包装成了工作人员的难题，这种工作不但繁琐，而且效率低。硬币作为金融体系不可或缺、举足轻重的一环，并且在日常生活中使用频繁，不得不受到重视。目前在世界范围内硬币以其成本低流通次数多耐磨损，易回收等无可替代的优势将占领小面额货币市场是大势所趋，随着硬币的使用频率逐渐增加，硬币的分离、统计以及包装成为一个亟待解决的社会难题，因此我们应用所学的知识去分析、解决该类问题。\n[0003] 目前，市场上针对硬币包装的机器设备则少之又少，一些主流的硬币包装机存在体积大、成本贵、不环保的缺点，不适用于中小型硬币处理机构。同时传统的手工包装成本大，利润小，一般不复点且误差多，工作量大，效率低，还极大的浪费了人力资源。因此市场需求一种成熟可靠的硬币自动分离包装的装置。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的在解决上述现有所存在的问题，提供一种硬币包装更环保、效率更高、降低包装成本的包模式硬币包装机。\n[0005] 本发明是这样实现的：主要由机械部分、气动部分和单片机控制三部分组成；\n[0006] 机械部分，甩桶通过螺纹杆固定在主体上，甩桶内设置锥形盘，锥形盘中心底部通过螺丝和联轴器连接轴杆一端，轴杆另一端通过联轴器连接在甩桶电机上，滑道装置的上部连接甩桶，滑道装置的中部连接固定42步进电机上部，硬币储存杯装置、第一气缸、第二气缸连接在主体上，压板支架组件通过法兰盘连接在主体上；42步进电机通过长螺丝固定在主体上方，下圆盘光轴通过光轴座固定在主体上，剪刀夹紧装置在下圆盘夹紧装置两侧，由刀板、剪刀、钢片和第三气缸构成，剪刀夹紧装置通过螺纹杆固定在主体上，横梁组件装置通过法兰盘连接在主体上；上圆盘夹紧装置通过直线轴承连接压板支架组件上，下圆盘夹紧装置通过螺纹杆连接下圆盘光轴, 横梁组件上的转动横梁两端安装有光轴夹，光轴夹夹紧两根光轴，保鲜模块通过螺母固定在光轴上，滑块通过滑块光轴连接在第一气缸上，竖直钢片通过螺丝连接水平钢片，横梁组件装置的横梁通过螺丝连接在法兰盘上；导向光轴固定在横梁上，上圆盘夹紧装置中间安装有两根滚轴，步进电机通过联轴器、齿轮连接在下圆盘夹紧装置的底部，滚轴与齿轮连接，滚轴端部固定在下圆盘夹紧装置上，小直流电机固定在下圆盘夹紧装置的底部，丝杠与小直流电机连接，夹紧硬币装置通过螺母旋在丝杠上。\n[0007] 电路线路控制部分，主要由单片机STC89C51RC、L298N电机驱动模块、光电计数器模块、ULN2003步进电机驱动板、2HB3525步进电机驱动器、继电器模块构成；其单片机STC89C51RC 1-3引脚分别接2HB3525的PU端、 DR端、 MF端，单片机STC89C51RC 的1--7引脚接继电器JDQ模块10-18引脚，单片机STC89C51RC 5引脚接光电计数器模块红外线接收器信号输出引脚，单片机STC89C51RC的 28-25引脚接ULN2003步进电机驱动板的1-4引脚，ULN2003步进电机驱动板的1-4引脚8-11接步进电机的四相，单片机STC89C51RC的 21-24引脚接L298N模块的Int1-Int4端，Out1-Out4端接甩桶电机和下底盘夹紧电机，单片机STC89C51RC的20引脚接地，单片机STC89C51RC 的40引脚接5V电源。\n[0008] 本发明的优点是：\n[0009] （1）制造成本低廉，绿色环保；\n[0010] （2）机电气动一体化，解放劳动力；\n[0011] （3）占用空间小，操作简单方便；\n[0012] （4）适用范围广，适合所有金流大的场所；\n[0013] （5）使用电力气动作为驱动，无污染。\n附图说明\n[0014] 图1为主视图；\n[0015] 图2左视图；\n[0016] 图3为俯视图；\n[0017] 图4 为横梁组件结构示意图；\n[0018] 图5为储存杯推送杆组件结构示意图；\n[0019] 图6为推杆组件结构示意图；\n[0020] 图7压板支架组件二维图；\n[0021] 图 8道具夹紧装置二维图；\n[0022] 图9上圆盘主视图；\n[0023] 图10上圆盘俯视图；\n[0024] 图11下圆盘结构示意图；\n[0025] 图12 锥形盘结构示意图；\n[0026] 图13电力控制线路图；‘\n[0027] 图14为图13的 A处放大图；\n[0028] 图15为图13的B处放大图；\n[0029] 图16为图13的C处放大图；\n[0030] 图17为图13的D处放大图；\n[0031] 图18为图13的E处放大图；\n[0032] 图19为气动回路图。\n[0033] 具体实施方式：\n[0034] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，主要由机械部分、气动部分和单片机控制三部分组成。\n[0035] 机械部分的甩桶1由螺纹杆12固定在主体29上，甩桶1内设置一锥形盘20，锥形盘\n20中心底部通过螺丝和联轴器14连接轴杆10一端，轴杆10另一端通过联轴器14连接在甩桶电机11上，滑道装置2的上部连接甩桶1，滑道装置2的中部连接固定42步进电机7上部，硬币储存杯装置3、第一气缸4、第二气缸5连接在主体29上，压板支架组件6通过法兰盘31连接在主体29上；42步进电机7通过长螺丝15固定在主体29上方，下圆盘光轴8通过光轴座19固定在主体29上，剪刀夹紧装置9在下圆盘夹紧装置18两侧，由刀板35、剪刀36、钢片38和第三气缸37构成，剪刀夹紧装置9通过螺纹杆39固定在主体29上，横梁组件装置13通过法兰盘16连接在主体29上；上圆盘夹紧装置17通过直线轴承40连接压板支架组件6上，下圆盘夹紧装置\n18通过螺纹杆连接下圆盘光轴8, 横梁组件13上的横梁21两端有光轴夹22，光轴夹22夹紧两根光轴23，保鲜模块24通过螺母固定在光轴23上，滑块25通过滑块光轴26连接在第一气缸4上，竖直钢片30通过螺丝27连接水平钢片28，横梁组件装置13的横梁32通过螺丝连接在法兰盘31上；导向光轴33固定在横梁32上，上圆盘夹紧装置17中间安装有两根滚轴41，步进电机42通过联轴器43、齿轮44连接在下圆盘夹紧装置18的底部，滚轴45与齿轮44连接，滚轴\n45端部固定在下圆盘夹紧装置18上，小直流电机46固定在下圆盘夹紧装置18的底部，丝杠\n47与小直流电机46连接，夹紧装置48通过螺母旋在丝杠47上。\n[0036] 甩桶1内设置一锥形盘20，锥形盘20中心底部通过螺丝和联轴器14连接轴杆10一端，另一端通过联轴器连接在甩桶电机11上，甩桶1由螺纹杆12固定在主体上，甩桶电机11旋转带动轴杆10旋转，从而带动锥形盘20在甩桶1内旋转，利用锥形盘20旋转产生离心力将桶内硬币从桶侧面口逐个甩到滑道2上，硬币顺滑道2下滑，滑道2下端计数器逐个计数。硬币逐个落入硬币储存杯3中，当计数器计数满50个后甩桶1停止，同时第一气缸4推动硬币储存杯3使其从竖直状态变为水平状态，第一气缸4推送端通过螺母连接一条竖直钢片30，钢片另一端通过螺丝27连接一条水平钢片28，从而第一气缸4运动带动水平钢片28运动，使硬币储存杯3达到水平状，储存杯3的可滑动挡板由固定在第二气缸5顶端的滑块25拖出，气缸\n5两端用直线轴承连接两根光轴26进行导向，拖出挡板后硬币整齐落入下圆盘夹紧装置18中心凹槽的连根滚轴45上，下圆盘的行程轨迹由下圆盘光轴8进行导向，下圆盘光轴8通过光轴座19固定在主体上，凹槽内由两根滚轴45及夹紧装置48构成，滚轴45通过齿轮44和联轴器43与步进电机42连接，电机42转动带动滚轴45上硬币转动，使硬币在中心轴线上做圆周运动，夹紧装置48内有通孔螺母，通过连接在下圆盘夹紧装置18底部的小直流电机46伸出的丝杠47上，丝杠47旋转使夹紧装置48做可调节的直线运动，从而通过丝杠47旋转夹紧硬币，下圆盘夹紧装置18通过气缸带动进入包装区后压板支架组件6上的上圆盘夹紧装置\n17从硬币上方下落使硬币固定。压板支架组件6上的横梁32通过法兰盘31连接在主体上，上圆盘夹紧装置17中间有两根滚轴41，通过上下圆盘中的四根滚轴实现对硬币的纵向夹紧，边缘上直线轴承40和导向光轴33，使上圆盘夹紧装置17运动过程中起到导向作用，通过下圆盘夹紧装置18中的夹紧装置48实现对硬币的横向夹紧。由42步进电机7通过法兰盘16连接横梁组件13，横梁组件13上的横梁21两端安装有光轴夹22，光轴夹22夹紧两根光轴23，保鲜模块24通过螺母固定在光轴23上，42步进电机7通过长螺丝15固定在主体上方，42步进电机7顺时针转动带动横梁组件13转动，从而带动横梁组件13上的保鲜膜块24转动，同时凹槽内的滚轴45带动硬币在其轴线做匀速圆周转动，从而实现对硬币的360度全方位包装。包装完毕后剪刀夹紧装置9切断保鲜膜，同时夹紧与横梁组件上保鲜模块24连接的保鲜膜以备下次包装，剪刀夹紧装置9在下圆盘夹紧装置18两侧，由刀板35，剪刀36，钢片38和第三气缸\n37构成，由螺纹杆39将刀板35旋紧在底板上，由第三气缸37通过四杆机构连接剪刀，实现对剪刀36的控制。切断保鲜膜后上圆盘夹紧装置17恢复初始位置，包装完毕后推出下圆盘夹紧装置18，最后由气缸5推出包装完成的硬币至盒中完成一次包装。\n[0037] 电路线路控制部分，主要由单片机STC89C51RC、L298N电机驱动模块、光电计数器模块、ULN2003步进电机驱动板、2HB3525步进电机驱动器、继电器模块构成。\n[0038] 单片机STC89C51RC 1-3引脚分别接2HB3525的PU端、 DR端、 MF端，单片机STC89C51RC 的1--7引脚接继电器JDQ模块10-18引脚，单片机STC89C51RC 5引脚接光电计数器模块红外线接收器信号输出引脚，单片机STC89C51RC的 28-25引脚接ULN2003步进电机驱动板的1-4引脚，ULN2003步进电机驱动板的1-4引脚8-11接步进电机的四相，单片机STC89C51RC的 21-24引脚接L298N模块的Int1-Int4端，Out1-Out4端接甩桶电机和下底盘夹紧电机，单片机STC89C51RC的20引脚接地，单片机STC89C51RC 的40引脚接5V电源。\n[0039] 程序启动时，甩桶电机工作，使硬币沿着硬币轨道依次滑出，硬币通过光电门时，阻挡了红外线接收器接收模块的信号，电位置低，单片机对此进行检测计数，当计数达到50的倍数时，单片机STC89C51RC的 1引脚输出低电平信号，控制继电器JDQ 1工作，带动继电器JDQ 2工作，使气缸QG1工作，硬币桶由横变竖；延迟2s后，单片机STC89C51RC的2引脚输出低电平信号，控制继电器JDQ 3工作，使气缸QG2工作，拉出硬币挡板滑块，延迟2s后；单片机STC89C51RC 的3引脚输出低电平信号，控制继电器JDQ 4工作，使气缸QG3工作，使下底盘进入包装位置，延迟2s后；单片机STC89C51RC的 4引脚输出低电平信号，控制继电器JDQ 5工作，使气缸QG4工作，上盘压紧，延迟2s后；单片机STC89C51RC的 1引脚输出脉冲波，2引脚输出高电平，3引脚输出高电平，使42步进电机顺时针匀速转动，带动保鲜膜包装硬币；包装完毕后，单片机STC89C51RC 的 5引脚输出低电平信号，控制继电器JDQ 6工作，使左气缸LQG5、右气缸RQG5工作，切断保鲜膜；最后气缸QG3释放，气缸QG2释放，推出包装完毕的硬币，完成工作循环。\n[0040] 气动力部分主要由气源、气动三联件、二位五通电磁换向阀、单向调速阀和单杆双作用直线气缸。\n[0041] 由气泵供气，通过气管连接到气动三联件一端，气动三联件可对气源进行稳压，使气源处于恒定状态，将其压力减到装置所需的压力，并使减压后的压力稳定在所需压力值上。气动三联件另一端通过气管连接二位五通电磁换向阀上，利用二位五通电磁换向阀来控制执行本装置中单杆双作用直线气缸启动、停止及运动方向。通过调节单向调速阀控制气缸的运动速度。\n[0042] 通过机械部分、气动部分以及单片机部分相互结合，完美的实现全自动包装硬币，达到节省人力，提高效率的效果。