基于ADAMS的硬币分离机的动力学仿真及优化

王姣， 吴桐

（武昌首义学院，武汉 430064）

0 引言

随着经济的发展，硬币的普遍流通给人们带来许多方便，同时也带来一些问题，特别是公交公司、金融机构、零售超市等，每天需要对大量硬币进行计数、分类、包装等处理。目前国内仍普遍采用人工处理的方式，工作量大，耗时耗力。针对这一问题，硬币分离机应运而生。目前市面上的一些硬币分离机因技术较复杂、开发成本偏高、经济性差等原因不易推广和运用[1-2]。

本文针对上述问题运用仿真分析设计了一款硬币分离机，可实现不同面值的硬币分类和清点。利用ADAMS软件对设计的硬币分离机进行了动力学仿真，测试设计参数对硬币的运动变化所产生的影响，优化过程简便，节约设计成本。

1 硬币分离机工作原理及工作过程

1.1 硬币分离原理

市场上普遍流通的各种硬币尺寸如表1所示[3-4]。

表1 各种硬币尺寸

从表1可知各个硬币的厚度与直径均不同，厚度从大到小依次为，一角（1992年）、一元、一角（2000年）、五角。直径从大到小依次为，一元、一角（1992年）、五角、一角（2000年）。

因此，硬币分离的方式一种是厚度分离，即先将厚的硬币筛选出去，然后厚度依次减少来实现不同面值之间硬币的分离；另一种是直径分离，即先筛选出直径大的硬币，后筛选直径小的硬币，由此实现不同种类硬币的分离[5]。

1.2 工作过程

图1 直径筛选板

硬币分离机的工作过程大致可分为以下4个阶段[6]：1）硬币采集。通过特殊形状的硬币采集轨道将打散的硬币初步采集到一起，比如说漏斗形状的硬币采集装置或梯形的硬币采集装置等，都具有将杂乱无章的硬币采集到一起的基本功能。……