五点式全自动捆钞机的原理与实现

发布时间:2007/4/23 0:00:00 访问次数:697

五点式全自动捆钞机的原理与实现 [日期：2004-12-8] 来源：电子技术应用作者：陈予吒高锋 [字体：行程开关时，进带电机停止工作。同时，凸轮电机开始动作，将带头压住。压好带头后，凸轮电机停止转动。

（３）进带电机反转紧带，将带抽紧，当检测到带被抽紧时，进带电机停止工作。同时，凸轮电机开始工作，带动焊接头将带焊接好，焊完后凸轮电机又带动切刀将带切断，当检测到凸轮电机达到初始位置时，凸轮电机停止工作。焊接点如图１(ａ)中①所示。

（４）压币电机反转，当工作台下降到一定程度时，压币电机停止转动。同时，机械手电机带动机械手左转。当检测到现钞已被放置成纵向时，机械手电机停止工作。

（５）压币电机压币，然后进行进带、压带、紧带，凸轮电机和下焊点电机同时动作，将上下焊点进行焊接。最后进行切带，完成第一个纵向的捆扎。上焊接点如图１(ａ)中②所示，下焊接点如图１(ｂ)中④所示。

（６）机械手将现钞旋转１８０度后，进行第二次纵向捆扎，第二次捆扎后的上焊点如图１(ａ)中③所示，下焊接点如图１(ｂ)中⑤所示。

图１(ａ)为焊接完后的现钞正面效果，图１(ｂ)为焊接完后现钞的反面效果图，黑点表示焊接点。

横向捆扎过程可用图２来表示。其中，灰色部分为现钞，细线为捆扎带。

全自动捆钞机的硬件控制电路主要包括显示部分、键盘部分、电机驱动部分及各个电机的位置检测四大部分。其硬件框图如图３所示。

电机的位置检测包括：钱币种类５元、５０元、１００元等钱币的尺寸不一　位置检测；机械手位置检测；压币电机位置检测；下焊点位置检测；凸轮电机位置检测；进带电机位置检测等。

电机包括：币种位置电机、机械手驱动电机、压币电机、下焊点驱动电机、凸轮电机、进带电机等。

电机控制部分的电路如图４所示。

当Ｐ１．０为高电平时，Ｕ１截止，Ｋ１闭合，进而Ｋ２闭合，电机转动。而当Ｐ１．０为低电平时，电机失电停转。

在图４的电路中采取以下几点措施来增强抗干扰功能：

（１）控制回路和驱动部分不共地，控制回路采用信号地，驱动部分采用模拟地，应用光电耦合器进行隔离。而对于交流部分采用的是交流地，并且把交流部分放在控制板外部。

（２）在直流继电器Ｋ１的线圈两端并一个二极管，在交流继电器Ｋ２的线圈两端并一个阻容吸收回路，用来吸收线圈通断电时产生的很高的反电势，从而减小对单片机系统的干扰。

２自动捆钞机的软件实现

由于捆钞机的工序是顺序控制，因此对于实现捆钞机动作的子程序可以独立编制，然后根据工艺要求将各个部分串接起来。由于各个模块的功能主要是对对应的位置进行精确定位，实现方法基本相同，因此本文只画出进带电机进带的软件框图，如图５所示。

对于一个系统来说，除了要实现正常的功能外，还要能检测整个电路的工作情况是否正常。因此在软件的开始部分是检测设备能否正常工作。若机械部分不是在复位状态，则要驱动相应的电机使捆钞机复位。在运行过程中要能检测出各种非正常情况。下面列举几种非正常情况的处理方法。

（１）软件首先应该检测出各个位置检测传感器是否正常。若作为位置检测的传感器开路或断路，在单位时间内无信号接收到，则停机并开始报警，从而提高了设备的可靠性。

（２）捆钞机检测到带梢时，表示一盘带子将用尽。这时自动把机器中的带梢退出，然后报警，告诉用户带已用完，需要重新安装一盘新的带子。

（３）进带时，若由于带子的缺陷使其卡在捆钞机中，捆钞机能检测到带子是有缺陷的。

作为金融器具，安全性也是一个重要指标。因此要求捆钞机能处理一些特殊的情况，如当压币电机刚开始松币时压币电机的传感器突然发生故障。若按正常处理各种异常情况的方法，则压币电机停机并报警。此时现金将被压在设备中，等维修人员到现场处理，这可能有一两天时间。但是把现金放在外部是金融部门不允许的。本捆钞机处理该异常情况的方法是按住某一按键数秒钟后，压币电机即松币，直到该键放开。