全自动捆钞机的机械原理方案设计.doc

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1、捆钞机的机械原理方案设计机械总体方案设计首先捆钞机的工作为对各类版本及面额的纸币进行捆扎，也达到便于储存、运输和管理的设备。捆钞机主要包括部分如2-1图所示。图2-1捆钞机主要组成部分1.捆钞机压紧机构：捆钞机的压紧机构是捆钞机机械设备中比较重要的一个机构，该机构主要完成对送入的大捆纸币进行压币以方便后续的捆扎工作。2.捆钞机工作区：该部分为捆钞机工作时的纸币存放地，纸币放在密闭的设备中，被设备进行压紧，送带收带捆扎等一系列工作。3.捆钞机送收带、凸轮机构：这两个机构是该设备最主要的机构，捆钞机的主要动作都要靠这两个机构来实现。送、收带机构为一个机构完成，分纵向和横向送

2、收带机构：凸轮机构主要完成捆扎带收紧后对捆扎带的热合剪断处理，当然收带前对捆扎带的带头压紧工作也由凸轮机构来完成。对捆钞机的组成部分了解了后总体大致分析出其机构布局的简单框图，进而便于也后的各部分机械原理的设计。机构布局框图如图2-2所示。图2-2机构布局简图压紧机构设定为采取上压式布局，方便对纸币的压币和松币。送、收带机构由于分纵向和横向，机构布局为纸币侧向设置。对于凸轮机构的布局，分析到压紧机构也为上压式，避免机构的复杂位置设计和考虑到整体设备的尺寸大小尽量小型化，故而安排到整体机构下方，采取顶杆上升动作式。依据初步的机构划分和布局设定开始拟定捆钞机的总体方案，经设

3、计分析出两种机械原理方案。方案一如图2-3所示，方案二如图2-4所示图2-3机械方案一图2-4机械方案二对分析出的两种方案进行比较，两种方案中主要区别在于压紧机构和凸轮机构的设计上。指导老师给予分析意见，方案一中压紧机构的布局有利于设备整体体积的减小，但是对于反向同轴丝杆转动时可能发生使两移动快的水平移动不一致，从而导致连杆的上升不一致，致使压板不能良好的压币，并且在检测压币压紧采用特殊材料的压缩通过限位信号来检测，此方案中材料不易选取并且材料受温度影响后压缩量会变化而影响压紧，致使纸币的捆扎效果变差或失败。检测凸轮机构方案一中采用带轮作为一级传动，在凸轮动作中如果出现

4、打滑现象会造成纸币捆扎时出现一些故障，导致捆币失败。在方案二中由于其压紧传动机构的设计增加了整体结构的体积，在压紧检测时可能通过限位开关，延时压紧、测被动轮测速方案，方案有待确定。凸轮传动机构采用齿轮作为一级传动，避免了方案一中带轮打滑的现象，但是由于齿轮的齿隙的存在可能会产生定位误差导致凸轮动作不到位而影响捆钞。所以方案二中可能需要较好的定位方案从而减小这样误差。最终分析比较确定方案二作为捆钞机整体的初步设计方案，在后续各部分的机械部分详细设计中解决方案二中所出现的一系列问题。压币机构方案设计首先明白压币机构的目的为对纸币压紧。在压币过程中可能出现的问题，及如何解决这

5、些问题。由于纸币分不同版本，不同面额，而且还有新旧只分，因而不可能出现压板下压到同一位置时达到纸币压紧。进而排除了运用限位开关来检测纸币压紧与否的方案。进一步分析到当纸币压紧后由于都会出现下压板不在下移，丝杆也会不在转动，即带轮的从动轮出现打滑。此时从动轮的转速理想情况下应为零，但由于实际的各种原因只能在一很小速度附近震动。分析后可采用编码盘测带轮从动轮转速来检测纸币的压紧与否。在压币过程中会出现人为的误操作如在无纸币放入时启动了捆钞机时，压板下压由于无纸币的原因，不能使带轮被动轮转速变小，只有在压到工作区纸币底板时才会检测到信号，这样会可能会造成整体设备损坏。并且在纸

6、币捆扎完毕后压板上升高度也需要限位，就需要在丝杆道中加入上限位和下限位开关来解决这一问题。详细分析压紧机构的设计及各种问题解决办法后，得出其比较系统的机械和各种检测设计。其方案如图2-5所示。图2-5下压机构上图2-5中丝杆导轨中加入2个限位开关，用以对压板的上下位置进行限位控制。用关电编码盘对带轮从动轮进行测速给出压紧信号。对于带轮的预紧力可也通过张紧轮进行调整。送、收带机构方案设计纵向送、收带机构方案设计由于本设计的捆钞机采取三带三点式捆扎，所以在纵向上只捆扎一次，送出的捆扎带也只有一道。因而机构相对也简单些，其纸币采用三点式捆扎后的效果如图2-6所示。图2-6三点

7、式捆扎效果分析送带机构的任务和目的为当纸币压紧后由该机构将捆扎带送入带道中，将捆扎带送到位后，等凸轮压带压紧信号反馈后在进行收带动作，将纸币捆紧。在送收带中可能出现的问题有：堵带、送带不到位，带头未压紧而收带，捆扎带完等系列问题。对于堵带现象可通过带道的设计来减小这一现象出现的几率；带到位和捆扎带收紧检测科由测压紧轮转速来监测，在测速这一方案中和指导老师进行了分析和讨论；捆扎带带完检测可由关电开关来检测，但对于其安装位置的的选择要进行分析。经过考虑和研究确定纵向送、收带机构如图2-7所示。图2-7纵向送、收带机构上图中带轮为捆扎带存放带轮