文 山東省濟(jì)寧市第一中學(xué) 張子禮

一、設(shè)計(jì)方案

硬幣、紙幣自動分離投幣箱主要由投幣口、擋板、隔板、斜板、翻板等構(gòu)成。

箱子頂部設(shè)一個(gè)投幣口，在箱體底部固定一塊隔板，根據(jù)箱子的厚度加工一塊表面光滑的板（斜板），將板中間挖一個(gè)正方形的孔，根據(jù)其大小加工一塊稍小于正方形孔的小板（翻板），通過鐵軸將兩塊板在中間位置連接。將鐵軸固定在箱體上，使整塊板傾斜約45°，用細(xì)繩連接斜板下側(cè)與翻板下側(cè)，使翻板能及時(shí)恢復(fù)原狀。

為保證硬幣砸在翻板上，讓投幣口正對翻板，在投幣口下方根據(jù)投幣口的寬度固定兩塊擋板，斜板下面用一塊立板隔開，一邊收集紙幣，另一邊收集硬幣。

紙幣輕，通過斜板滑入箱底；硬幣重，砸在翻板上使其翻轉(zhuǎn)繼而落入箱底。在翻板翻轉(zhuǎn)的過程中，連接翻板與斜板的細(xì)繩給翻板一個(gè)作用力，使翻板及時(shí)恢復(fù)平衡。

自動分離投幣箱

二、制作過程

1.準(zhǔn)備一個(gè)空箱子（33cm×22cm×14cm），將面積大的一面靠中間位置開一個(gè)孔（18cm×18cm）。

2.根據(jù)箱子的厚度用一面光滑的硬紙板做成13cm×18cm的板1。

3.在板1中間劃一個(gè)正方形的孔（9cm×9cm），將劃下的紙板加工成8cm×8cm的板2。

4.用一根鐵條沿板1、板2的中間位置穿過并將其連接，兩塊板四周留出空隙。將鐵條固定在箱體的另一面，使板面傾斜約45°，與箱體接觸的兩面用膠帶固定，板2即為翻板，板1即為斜板。

5.在箱子上邊的一面對著斜板與翻板的空隙處劃一個(gè)7cm×1.5cm的孔作為投幣口。

6.在箱底中間位置固定一塊高度為10cm的紙板（隔板）將底部空間分隔為兩部分，左邊為硬幣收集區(qū)，右邊為紙幣收集區(qū)，隔板對翻板還起到限位作用。

7.將在下側(cè)隔板兩邊的與箱體一體的殼體板劃開，清理硬幣或紙幣時(shí)，只需將板一拉即可。

一個(gè)完整的硬幣、紙幣自動分離投幣箱就制作完成了。

三、項(xiàng)目優(yōu)化

在實(shí)驗(yàn)的過程中，我發(fā)現(xiàn)自動分離投幣箱存在一定的缺陷，如斜板與翻板不在同一個(gè)光滑平面上、硬幣未能使翻板翻轉(zhuǎn)而直接滑進(jìn)紙幣收集區(qū)、翻板翻轉(zhuǎn)后不能復(fù)位等。

針對以上問題，我對該裝置進(jìn)行了改進(jìn)。

1.改進(jìn)投幣口，使其能有效避免紙幣蜷縮誤入硬幣區(qū)或惡意投幣，更準(zhǔn)確地區(qū)分紙幣、硬幣。

2.重新設(shè)計(jì)蜂窩狀分幣板，利用蜂窩狀結(jié)構(gòu)讓孔洞面積最大化，實(shí)現(xiàn)硬幣多次分離。

3.利用紅外傳感技術(shù)對投入的錢幣進(jìn)行自動計(jì)數(shù)。

4.為實(shí)現(xiàn)紙幣的100%分離，用渦輪風(fēng)力系統(tǒng)進(jìn)行輔助分離。電磁閥在投幣口打開的瞬間，風(fēng)力系統(tǒng)電源接通，并在投幣口關(guān)閉時(shí)延遲30s斷電。

在未來，還可以通過先進(jìn)的錢幣掃描系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)假幣、異物報(bào)警功能，利用重力傳感器實(shí)現(xiàn)不同面額硬幣、紙幣的自動累加，用太陽能為智能分幣箱提供動力。（指導(dǎo)老師：楊艷）