TỔNG QUAN HỆ THỐNG MÁY ĐẾM TIỀN Về cơ bản các hệ thông đếm tiền đểu sử dụng chung 1 nguyên lý tách tiền, chúng đểu sự dụng 1 cơ cấu hút chân không và sự kết hợp đồng bộ 2 chuyển động qu[r]
TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐẾM TIỀN GIẤY
Lịch sử phát triển của máy đếm tiền giấy
Hệ thống máy đếm tiền giấy tự động đầu tiền trên thế giới được giới thiệu năm 1920 tại
Công ty Federal Bill Counter tại Mỹ đã phát triển một hệ thống giúp nâng cao năng suất kiểm kê tại cục Dự trữ liên bang, đồng thời giảm thiểu sai sót do con người Đến năm 1962, Tokyo Calculating Machine Works ở Nhật Bản đã ra mắt máy đếm tiền giấy với công nghệ tiên tiến, chiếm ưu thế trên thị trường nhờ tốc độ đếm nhanh và độ chính xác cao.
Năm 1981, máy đếm tiền được cải tiến dựa trên nguyên tắc lực ma sát, đạt tốc độ lên đến 72,000 tờ/giờ, giúp loại bỏ sự cần thiết của con người trong việc kiểm kê tiền Sự phát triển của khoa học máy tính đã cho phép nhận dạng tiền giả và loại bỏ các tờ tiền bị rách nát Công nghệ phát hiện tiền giả đã được nghiên cứu và cải tiến nhiều, sử dụng nguyên tắc nhận dạng ký tự bằng mực từ và mực tia tử ngoại để xác định và loại bỏ tiền giả.
Nhu cầu sử dụng máy đếm tiền giấy
Công tác đếm tiền và kiểm kê tiền bạc là một phần thiết yếu trong hoạt động của ngân hàng toàn cầu Dù việc sử dụng tài khoản ngân hàng và thanh toán qua thẻ ngày càng phổ biến, tiền mặt vẫn giữ vai trò quan trọng, đặc biệt ở các quốc gia đang phát triển Nhu cầu sử dụng máy đếm tiền cao hơn ở những khu vực như Châu Phi và Châu Á, với các quốc gia như Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam, và Zimbabwe có tỷ lệ sử dụng máy đếm tiền lớn, nhất là khi đồng tiền có giá trị thấp và lạm phát cao.
Các loại máy đếm tiền giấy
Có nhiều cách phân loại máy đếm tiền, ở đây ta phân làm 2 loại Loại máy đếm tiền vẫn giữ dây buộc tiền và loại phải bỏ dây buộc tiền.
1.3.1 Máy đếm tiền phải gỡ dây buộc:
Trong quá trình đếm tiền, máy sẽ gỡ bỏ phần bó tiền phía đuôi và sử dụng cơ cấu quét qua các cặp diode hồng ngoại Khi tiền đi qua, điện áp của diode thu sẽ thay đổi, và tín hiệu này được truyền vào bộ xử lý để xác định số lượng tờ tiền được đưa vào máy.
- Tốc độ đếm khá cao, khoảng 1000 tờ/phút.
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, kích thước hợp lí.
- Dễ sử dụng, bảo trì, bảo dưỡng.
- Độ bền khá cao, giá thành rẽ
- Phải bỏ dây buộc tiền khi đếm, do đó làm tốn công tháo và buộc dây giữ tiền.
- Gặp kho khăn khi đếm các loại tiền công vênh, gấp nhăn.
Khi sử dụng máy đếm tiền, người dùng cần tháo bỏ bộ phận bó tiền phía đuôi để đảm bảo quá trình kiểm kê chính xác Tuy nhiên, điều này có thể gây ra sai sót nếu có nhiều tờ tiền dính nhau Để duy trì hiệu suất, cần thường xuyên lau chùi cặp diode hồng ngoại, tránh vật cản ảnh hưởng đến quá trình đếm.
HÌNH 1.1 MÁY ĐẾM TIỀN DẠNG TRƯỢT
Hiện nay chúng ta còn có các loại máy đếm tiên bỏ túi, rất gọn nhẹ
HÌNH 1.2 MÁY ĐẾM TIỀN BỎ TÚI 1.3.2 Máy đếm tiền không cần gỡ dây buộc:
Năm 1957, nhận thấy sự bất tiện của các loại máy đếm tiền phải gỡ bỏ dây buộc, ông De
La Rue người Anh đã phát minh ra loại máy đếm tiền hút chân không De La Rue cũng chính là người phát minh ra máy ATM năm 1967.
Máy đếm tiền hút chân không đầu tiên trên thế giới được cải tiến từ những ưu nhược điểm của máy đếm tiền truyền thống, giúp loại bỏ dây buộc tiền Thiết bị này rất hữu ích trong các ngân hàng, tiết kiệm thời gian cho người kiểm kê mà không cần phải gỡ và buộc lại tiền Đặc biệt, máy có tốc độ đếm nhanh, đạt trung bình 100 tờ trong 4 giây, và được trang bị hệ thống nhận diện và loại bỏ tiền giả, đảm bảo độ chính xác cao.
HÌNH 1.4 CÁC MODEL CỦA HÃNG MAXSELL(ẤN ĐỘ).
Máy đếm tiền sử dụng nguyên tắc hút chân không có kích thước và trọng lượng lớn hơn so với máy gỡ dây buộc, nhưng kích thước đã được tối ưu hóa Đặc biệt, do sử dụng hệ thống hút chân không, máy cần được bảo trì thường xuyên để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Hiện nay, trên thế giới xuất hiện nhiều phát minh mới về máy đếm tiền, trong đó có loại máy sử dụng một con lăn giống như chiếc nhẫn Mỗi lần con lăn trượt, máy sẽ tự động đếm số tiền, tương tự như cách đếm thủ công của con người, nhưng không cần phải đếm từng tờ tiền.
HÌNH 1.5 MÁY ĐẾM TIỀN DẠNG NHẪN ĐEO TAY
PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Phân tích sản phẩm
Các phương án thiết kế
Máy đếm tiền tự động hoạt động dựa trên nguyên lý tách từng tờ tiền trong một bó, sau đó đếm số lượng tờ tiền qua các cơ cấu chuyên dụng Tín hiệu thu được sẽ được gửi đến bộ xử lý, và kết quả sẽ được hiển thị trên màn hình.
Cơ cấu tách từng tờ tiền trong máy đếm tiền bó tự động sử dụng 5 giác hút được phân bố đều trên một đĩa quay Các giác hút này quay ngược chiều với đĩa quay, tạo ra lực hút chân không Khi đĩa quay, lực hút từ các giác hút sẽ lần lượt hút từng tờ tiền, bẻ cong chúng và đưa qua các cơ cấu đếm tự động.
Các phương án thiết kế cơ cấu đếm của máy đếm tiền tự động:
Bằng cách sử dụng cảm biến áp suất, chúng ta có thể nhận diện sự thay đổi áp suất tác động lên một màng đàn hồi khi tiền được hút vào bởi giác hút Áp suất này làm biến dạng màng, và tín hiệu từ sự biến dạng sẽ kích hoạt một bộ đếm, cho phép chúng ta đếm số tờ tiền trong một bó Hệ thống gồm một bó tiền được kẹp chặt ở phần đuôi nhờ lực của một lò xo qua một miếng đệm, được định vị trên thanh đỡ và di chuyển trong rãnh hình vòng cung Toàn bộ cơ cấu này có thể dịch chuyển theo chiều kim đồng hồ, đảm bảo phần đuôi không kẹp của bó tiền luôn giữ nguyên vị trí, không bị rớt ra.
HÌNH 2.6 MÔ HÌNH TỔNG QUAN CỦA MÁY
Hệ thống tách từng tờ tiền sử dụng một đĩa tròn quay theo chiều ngược kim đồng hồ, được điều khiển bởi một động cơ thông qua một trục ngắn Đĩa này được cố định bằng vít và có 5 đầu hút được phân bố đều, hoạt động nhờ vào 5 bánh răng quay cùng chiều kim đồng hồ Mỗi đầu hút có một bề mặt làm việc và lỗ hút chân không, kết nối với nguồn chân không qua một cửa phân phối khi đĩa quay.
Sự bố trí các cửa hút này sẽ được miêu tả chi tiết như sau.
Bề mặt của đĩa 4 được làm kín bằng một vòng 9 gắn trên vỏ hộp của máy 10.
Khi bắt đầu hoạt động, miếng đệm 2 và cơ cấu đàn hồi 3 sẽ kẹp chặt bó tiền Khi động cơ hoạt động, các tờ tiền được bẻ cong dưới tác động của đầu hút cho đến khi tất cả đều đạt vị trí 1A Một tờ tiền 1B sẽ dính chặt vào đầu hút và được chuyển đến vị trí khác Khi tờ tiền này bị bẻ cong, mỗi đầu hút sẽ phát tín hiệu kích hoạt cơ cấu đếm, giúp ghi nhận tổng số tờ tiền.
Hình 5 mô tả chi tiết cấu tạo của đĩa quay trong máy đếm tiền tự động, với việc chỉ tập trung vào một đầu hút Các bộ phận như ống lót chống ma sát và ổ lăn không được trình bày trong hình để làm nổi bật những đặc điểm quan trọng của thiết bị.
HÌNH 2.7 SƠ ĐỒ LẮP CỦA MÁY
Cơ cấu đĩa quay 4 có lỗ khoan ở tâm 11 cho phép quay quanh trục thẳng đứng, với rãnh chữ V 13 ở chu vi để lắp dây đai từ động cơ điện Trên đĩa quay, có 5 lỗ khoan 14 cách đều nhau để lắp phần đuôi 15 của các đầu hút hình trụ 6 Ngoài ra, 5 lỗ khoan xuyên tâm 16 kết nối các lỗ 14 với lỗ trung tâm 11, được khoan bên trong và nút lại bằng vít 17.
Mỗi đầu hút được khoan theo chiều dọc để tạo thành các rãnh dẫn, được nút lại bằng vít tháo rời Bên trong các rãnh dẫn chân không có một màng lọc giúp lọc bụi hiệu quả.
20, 21 thông với 18, và lần lượt thông với cửa hút 8 và rãnh 16.
Phía cuối của mỗi đầu hút được gắn với một bánh răng được cố định chắc chắn bằng vít
23 và bằng then, rãnh then ( không biểu diễn trong hình).
Trục thẳng đứng 12 được lắp đặt với măng-sông 24 và bộ phận nắp 5, được cố định trên đỉnh bằng vít 25 Phần đuôi của trục được gia công ren tại vị trí 26 để kết nối với đai ốc 27 và long đền 28.
Bề mặt làm việc của trục có 4 cổng 28, 30, 31 và 32 được thiết kế thẳng hàng với rãnh 16 trên đĩa 4 Vị trí chính xác của các cổng này được mô tả chi tiết từ hình 2 đến hình 4 Cửa 29, hay còn gọi là cửa hút, kết nối với một nguồn chân không thông qua các lỗ dọc trục 33.
Trục 12 được khoan với 34 lỗ, trong đó cửa 30 (cửa cảm biến) kết nối với cảm biến áp suất S ở phía đuôi trục thông qua các lỗ dọc trục 35 và 36 Cửa xả 31 liên kết với cửa 32 qua đường 37 bên trong, tạo thành một góc 72 độ khi nhìn từ trên xuống Các lỗ khác bên trong trục được mô tả trong hình 5, nhưng chúng được khoan và làm kín để phù hợp với công dụng của máy.
Các đầu hút 6 hoạt động xoay quanh các trục riêng biệt nhờ vào hệ thống bánh răng hành tinh 22 và bánh răng cố định 38 Bánh răng 38 được đặt bên trong hộp hình ống 39 có dạng tròn, với phần đáy của hộp được khoan tại tâm để lắp đặt phần đuôi có ren.
Trục 12 được cố định bởi nút 27, với lỗ hướng tâm 41 trong đáy hộp nối liền với cơ cấu lọc F qua lỗ 43, tạo sự liên kết giữa chúng và rãnh 33 Bộ phận lọc bụi F kết nối với bơm chân không P thông qua đầu nối 44 và ống 45 Đoạn ren ở phía đuôi trục 12 được chặn lại bởi nút 46, có thiết kế phù hợp với đai ốc 27 Nút chặn 46 có lỗ khoan ở giữa và ren 47 để kết nối với mặt bích bằng nhựa 48, mặt bích này được khoan dọc trục để giữ đầu vào của cơ cấu cảm biến áp suất S.
HÌNH 2.8 CẤU TẠO CỦA CẢM BIẾN MÀNG
Cơ cấu cảm biến áp suất bao gồm một tấm khung hình chữ L bằng kim loại với hai bề mặt phẳng 59 và 50 Mặt 49 có lỗ để giữ đầu kết nối hình ống 51 và vòng đệm cao su 52, với đầu kết nối 51 được cố định bởi nút 52a Bên trong đầu kết nối có lỗ dọc trục 53 thông với hộp màng đàn hồi bằng cao su (bellows) 55, có khả năng hoạt động ở vận tốc cao mà không cần bôi trơn Phía đuôi của hộp màng 55 được bít bởi bộ phận làm kín 56, có lỗ khoan 57 cho lưỡi công tắc tác động 58 của công tắc 59 Mặt 50 được khoan và làm ren hai lỗ 60 và 61 để cố định công tắc 59 bằng hai bulông qua miếng đệm 62 Khi có tác động từ nguồn hút vào hộp màng, lực tác động lên lưỡi công tắc 58 sẽ đóng mạch điều khiển trong công tắc 59 Cần điều chỉnh chính xác để tránh sự tháo lỏng của bulông 60 và 61, đảm bảo công tắc ở trạng thái mở khi màng đàn hồi tĩnh, tức là khi không có áp lực tác động.
Trình tự hoạt động của hệ thống các cửa hút sẽ được trình bày lần lượt từ hình 2.8 đến hình 2.10.
Hình 2.9 mô tả vị trí bắt đầu hút, nơi đầu hút tiếp xúc trực tiếp với tờ tiền đầu tiên trong bó tiền Lực hút từ nguồn đi qua bơm P, cơ cấu lọc bụi F, cửa hút 29, rãnh 16, và tiếp tục qua lỗ 20 và cửa 8 của đầu hút.
HÌNH 2.10 VỊ TRÍ TIẾP THEO CỦA TỜ TIỀN
Chọn phương án thiêt kế
Hai phương án đều sử dụng cơ cấu giác hút để tách các tờ tiền ra khỏi bó tiền Các giác hút này được phân bố đều trên một đĩa tròn, được dẫn động bởi đai thang, làm cho đĩa quay theo chiều kim đồng hồ Dưới đĩa là hệ thống bánh răng khớp với từng giác hút, giúp mỗi giác hút quay ngược chiều với đĩa, từ đó hút lần lượt từng tờ tiền mà không rút hẳn khỏi bó.
Phương án 1 đảm bảo độ chính xác cao khi bộ đếm chỉ được kích hoạt khi giác hút hút được tờ tiền Tuy nhiên, cần lưu ý đến vật liệu của màng đàn hồi, vì máy yêu cầu hoạt động với tần số cao, dẫn đến tuổi thọ máy sẽ giảm và cần bảo trì thường xuyên Hơn nữa, thiết kế hệ thống các ống hút cho loại này rất phức tạp và đòi hỏi độ chính xác cao.
Phương án 2 sở hữu kết cấu máy đơn giản và chính xác, nhưng chỉ phù hợp với tiền polymer có tính phản xạ cao Đối với tiền giấy, việc đảm bảo tính khúc xạ gặp nhiều khó khăn Để xác định vị trí phản xạ một cách chính xác, cần điều chỉnh vị trí của đầu cảm biến quang phát ra và đầu thu nhận tín hiệu.
Phương án 3 áp dụng nguyên lý cảm biến tiệm cận với kết cấu đơn giản, không phân biệt loại tiền tệ Thiết bị có tuổi thọ cao nhờ vào việc không tiếp xúc, mang lại tín hiệu ổn định Hơn nữa, giá thành của cảm biến tiệm cận loại điện cảm cũng khá rẻ.
Sau khi xem xét ba phương án, phương án 3 được lựa chọn vì nó mang lại hiểu quả cao về năng suất, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế Nhóm đã quyết định chọn phương án 3 cho thiết kế.
THIẾT KẾ SƠ BỘ: 3.1 Các bộ phận của máy
Năng suất làm việc
Năng suất đếm của máy là 100 tờ trong vòng 4s
Giả sử 1 vòng quay máy đếm được 5 tờ tiền (đĩa quay gồm có 5 ống hút) Do đó 100 tiền thì cần 20 vòng vận tốc của đĩa quay cần thiết 1
Vậy vận tốc n100 (vòng/phút)
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 4.1 Tính toán và thiết kế động học 4.1.1 Nội dung thiết kế động học
Sơ đồ nguyên lý
Hệ thống truyền động của động cơ quay sẽ truyền chuyển động qua bộ truyền đai đến đĩa lớn số 2, nơi có các trục hút để tách các tờ tiền Quá trình tách tiền được minh họa rõ hơn trong các hình 4.2, 4.3(2) và 4.3(3) dưới đây.
HÌNH 4.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY
HÌNH 4.2 MÔ TẢ NGUYÊN LÝ HÚT VÀ TÁCH TỜ TIỀN
Đĩa số 2 và trục hút 2 quay ngược chiều nhau, với đĩa số 5 quay ngược chiều kim đồng hồ và trục hút 2 quay cùng chiều kim đồng hồ Nguyên lý này giúp mặt hút của trục hút luôn có khả năng hút tiền tại vị trí như trục hút a Khi trục hút quay đến vị trí nằm ngang giống như trục hút a, nó sẽ nhận được lực hút nhờ áp suất chân không thông qua ống hút số 5 Sự quay ngược chiều giữa đĩa lớn số 5 và trục hút 1 dẫn đến việc trục hút a sẽ tương tự như hình 4.3.1 sau một khoảng thời gian ngắn.
Hình 4.3.1 minh họa rằng tâm của trục hút a đã quay một góc so với tâm của đĩa 5, trong khi tờ tiền vẫn còn dính trên trục hút a Khi trục hút a chuyển sang vị trí như trong hình 4.3.2, tức là đường ống hút của trục a và trục b kết nối với nhau và thông với không khí, áp suất hút sẽ được cân bằng với áp suất khí quyển Do đó, lực hút trên tờ tiền sẽ không còn, dẫn đến việc tờ tiền bị tách ra khỏi trục hút.
Tiếp túc trục hút e sẽ lập lại quá trình giống như trục hút a
Sơ đồ động học
HÌNH 4.4 SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC 4.1.4 Tính toán vận tốc và tỷ số truyền:
Theo sơ đồ nguyên lý, vận tốc quay của đầu hút cần phải gấp 2 lần vận tốc quay của đĩa quay Vì vậy, việc phân phối tỷ số truyền là cần thiết để đạt được vận tốc yêu cầu.
Ta có O và A là 2 điểm đứng yên, O thuộc trục chính, A điểm thuộc bánh răng cố đinh.
Vận tốc quay n2 phụ thuộc vào vận tốc quay n1, khiến điểm B có vận tốc dài VB/O Khi các răng của bánh răng nhỏ khớp với bánh răng lớn cố định, điểm A sẽ có vận tốc tương đối với điểm B là V A B / V B O /.
, như vậy bánh răng nhỏ sẽ quay với 1 vận tốc n2 ngược chiều với n1.
Ta chọn bánh răng nhỏ có số răng z2 răng, và bánh răng ngoài z1H răng, cả 2 đều có module m=2.
Ta có công thức tính hệ vi sai sau:
Bánh răng lớn đứng yên
Bộ truyền đai Đầu hút
Bánh răng nhỏ Động cơ
1 2 a1 1 1 a2 2 2 n 300(v / p) n 600(v / p) Bánh răngnhỏ d 32mm,Z 16 răng, m 2 Bánh rănglớn d 96mm, Z 48răng,m 2
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền đai là u = 4
Tốc độ sơ bộ ở trục động cơ sẽ là : n dc = 300.4 = 1200(v/p)
Quá trình tách các tờ tiền diễn ra thông qua sự đồng bộ giữa số vòng quay của đĩa quay n1 và đầu hút n2, được điều khiển bởi cơ cấu bánh răng hành tinh Nhờ vào việc bố trí hợp lý của 5 đầu hút, hệ thống đạt được sự ổn định trong việc tách và đếm tiền Các giác hút quay ngược chiều với đĩa quay, tạo ra lực hút chân không, giúp hút từng tờ tiền, bẻ cong và đưa chúng qua các cơ cấu đếm tự động.
4.2 TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ
Để hút tờ tiền, cần tạo ra một áp suất chân không Tuy nhiên, việc tính toán áp suất chân không rất phức tạp do lực hút cần thiết bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau.
Lực ma sát giữa các tờ tiền.
Lực dính ướt giữa 2 tờ tiền do độ ẩm của không khí.
Loại tiền: tiến giấy, polime…
Việc cài đặt áp suất chân không phụ thuộc vào nhiều yếu tố, do đó cần thực hiện qua thực nghiệm Để điều chỉnh lực hút, chúng tôi đã tinh chỉnh van chân không Theo tham khảo từ một số bài báo và bằng sáng chế quốc tế, lực hút cần thiết để hút tờ tiền giấy loại Polime dao động trong khoảng từ 495mmHg đến 609.6mmHg Giá trị này sẽ được điều chỉnh để đảm bảo lực hút đạt mức tối đa khi sử dụng.
- Điện áp: Xoay chiều 1 pha, 220V AC
- Áp suất chân không: 31 mbar (29’’Hg)
- Áp lực nén: 50 psi (3.5 bar)
- Độ ồn: Thấp nhất tới 8 dB
BẢNG 4.1 MÁY HÚT LOẠI GAST - Diaphragm model DOA - P504 BN
Công suất (W) Lưu lượng khí
MAX(bar) Độ chân không MAX
50Hz 60Hz 50Hz 60Hz mbar ‘’Hg
- Động cơ DC không chổi than.
- Khối lượng nhẹ, kích thước nhỏ.
- Đặc tính cơ: Số vòng quay không đổi, độc lập với moment xoắnChính xác khi đếm tiền.
- Chọn động cơ công suất 100w.
BẢNG 4.2 BẢNG CHỌN ĐỘNG CƠ BRUSHLESS
Cảm biến tiệm cận là các thiết bị phát hiện vật thể mà không cần tiếp xúc, hoạt động dựa trên các mối quan hệ vật lý giữa cảm biến và vật thể Chúng chuyển đổi tín hiệu về sự chuyển động hoặc sự xuất hiện của vật thể thành tín hiệu điện Có ba hệ thống phát hiện chính: hệ thống sử dụng dòng điện xoáy trong vật thể kim loại qua hiện tượng cảm ứng điện từ, hệ thống dựa vào sự thay đổi điện dung khi tiếp cận vật thể, và hệ thống sử dụng nam châm cùng chuyển mạch cộng từ.
Nguyên lý của cảm biến tiệm cận:
Cảm biến tiệm cận là thiết bị quan trọng trong việc phát hiện các vật thể kim loại từ tính và không từ tính, như nhôm và đồng, thông qua cảm biến điện cảm (Inductivity Proximity Sensor) Ngoài ra, cảm biến tiệm cận kiểu điện dung (Capacitive Proximity Sensor) được sử dụng để phát hiện các vật phi kim Các mô hình cảm biến này đáp ứng đa dạng các điều kiện môi trường lắp đặt, bao gồm nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, khả năng chống nước và chống hóa chất.
Cảm biến tiệm cận kiểu điện cảm:
HÌNH 4.6 NGUYÊN LÝ CẢM BIẾN TIỆM CẬN DẠNG ĐIỆN CẢM
Cảm biến tiệm cận kiểu điện cảm có khả năng phát hiện sự suy giảm từ tính do dòng điện xoáy trên bề mặt vật dẫn, gây ra bởi từ trường bên ngoài Trường điện từ xoay chiều được sinh ra trên cuộn dây, và trở kháng của nó thay đổi tương ứng với dòng điện xoáy trên bề mặt của vật thể kim loại.
Một phương pháp phát hiện vật thể bằng nhôm là phát hiện pha của tần số, trong đó tất cả các cảm biến kim loại sử dụng cuộn dây để nhận diện sự thay đổi điện cảm Bên cạnh đó, có loại cảm biến đáp ứng xung, phát ra dòng điện xoáy dưới dạng xung và theo dõi số lần thay đổi dòng điện xoáy cùng điện áp sinh ra trên cuộn dây Khi vật thể cần phát hiện tiến gần cảm biến, hiện tượng cảm ứng điện từ trong máy biến áp sẽ xảy ra.
Cảm biến loại điện dung:
HÌNH 4.7 NGUYÊN LÝ CẢM BIẾN TIỆM CẬN DẠNG ĐIỆN CẢM
Cảm biến tiệm cận kiểu điện dung phát hiện sự thay đổi điện dung giữa cảm biến và đối tượng cần phát hiện, với giá trị điện dung phụ thuộc vào kích thước và khoảng cách của đối tượng Cảm biến này hoạt động tương tự như tụ điện với hai bản điện cực song song, trong đó điện dung thay đổi giữa hai bản cực sẽ được ghi nhận Một trong các bản điện cực đóng vai trò là đối tượng cần phát hiện, trong khi bản còn lại là bề mặt của cảm biến Khả năng phát hiện đối tượng còn phụ thuộc vào giá trị điện môi của chúng.
CHỌN CẢM BIẾN TIỆM CẬN:
Cảm biến tiệm cận loại điện cảm: phát hiện các đầu nhô ra bằng kim loại
BẢNG 4.3 CÁC LOẠI CẢM BIẾN TIỆM CẬN DẠNG ĐIỆN CẢM
Chọn model E2E của hãng OMRON, loại DC 3 dây nối thường loại E2E-X5E1
4.3.3 Nguyên lý hoạt động mạch đếm:
Quá trình đếm tiền được thực hiện như sau:
Tại thời điểm ban đầu, máy sẽ kiểm tra trạng thái đứng yên của động cơ và trạng thái đóng của valve chân không
Sau khi thiết lập số tiền cần đếm, hãy nhấn nút ON để bắt đầu quá trình Máy sẽ kiểm tra vị trí HOME, nơi đầu nhận biết trên đĩa phải trùng với cảm biến tiệm cân Nếu không ở vị trí HOME, một Relay thời gian sẽ trì hoãn quá trình đếm, trong khi động cơ sẽ quay chậm để điều chỉnh về đúng vị trí HOME.
Khi Motor ở vị trí HOME, nó sẽ được kích hoạt để quay với tốc độ thiết kế, và Valve hút chân không sẽ được mở, đánh dấu sự khởi đầu của quá trình đếm.
Khi cảm biến nhận tín hiệu, nó sẽ tạo ra xung để kích hoạt mạch đếm, tăng số đếm lên một đơn vị Khi số tiền cần đếm đạt yêu cầu hoặc khay đếm đã hết tiền, động cơ sẽ dừng lại và van chân không sẽ được đóng.
HÌNH 4.8 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐẾM
QUI TRÌNH VẬN HÀNH, HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, BẢO TRÌ
Máy đếm tiền tự động có quy trình điều khiển đơn giản, nhưng để đảm bảo hoạt động chính xác và an toàn, người sử dụng và bảo trì cần tuân thủ các quy định nghiêm ngặt Điều này giúp tránh hư hại, rách bề mặt tiền, đồng thời nâng cao tuổi thọ và độ bền của máy.
Đối với người sử dụng:
- Máy phải được đặt ở nơi bằng phẳng, không rung động trong quá trình làm việc.
- Môi trường làm việc không có nhiều bụi.
- Người sử dụng phải thực hiện đúng quy trình vận hành máy.
- Không tự ý điều chỉnh máy.
- Reset máy về 0 khi bắt đầu chạy máy.
- Không đưa tay vào vùng hoạt động của máy khi máy đang chạy.
- Các thao tác điều chỉnh máy nên được thực hiện khi máy đã dừng.
- Khi máy bi kẹt thì phải nhấn nút dừng máy ngay lập tức để tránh hư hỏng.
- Đọc kỹ hướng dẫn trước khi sử dụng máy.
Đối với nhân viên bảo trì:
- Thực hiện đúng các quy định về chăm sóc kỹ thuật và bảo trì máy.
- Thực hiện bảo trì định kỳ 6tháng/lần.
- Trong quá trình bảo trì:
+ Thực hiện đầy đủ việc bôi trơn, xiết ốc hệ thống truyền động.
+ Không bôi trơn các giác hút để tránh dầu văng vào tiền trong quá trình hoạt động.
Kiểm tra bộ hút chân không bao gồm việc kiểm tra áp suất và làm sạch bụi bẩn trong các đường ống dẫn của hệ thống Lưu ý rằng không được để dầu hoặc chất bôi trơn lọt vào các đường dẫn này để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
+ Kiểm tra kỹ lưỡng hoạt động của cảm biến tiệm cận để đảm bảo độ chính xác.
+ Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của các thiết bị điều khiển: nút nhấn, màn hình…
+ Kiểm tra tình trạng dây đai truyền động.
Người sử dụng máy nên thực hiện đúng quy định vận hành máy và tuân thủ tuần tự theo các bước sau:
- Đầu tiên, xem xét kỹ lưỡng có vật gì đặt lên trên thùng máy và vùng quay của máy hay không?
- Cắm điện để sử dụng máy (máy sử dụng điện dân dụng 220V).
Tính toán động lực học và chọn động cơ 1 Cụm hút
Để hút tờ tiền, cần tạo ra một áp suất chân không, tuy nhiên, việc tính toán áp suất này rất phức tạp Lực hút cần thiết phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.
Lực ma sát giữa các tờ tiền.
Lực dính ướt giữa 2 tờ tiền do độ ẩm của không khí.
Loại tiền: tiến giấy, polime…
Việc cài đặt áp suất chân không phụ thuộc vào nhiều yếu tố, do đó cần thực hiện thông qua thực nghiệm Để điều chỉnh lực hút, chúng tôi điều chỉnh van chân không Theo tham khảo từ một số bài báo và bằng sáng chế trên thế giới, lực hút cần thiết để hút tờ tiền giấy loại Polime dao động trong khoảng từ 495mmHg đến 609.6mmHg Trong quá trình sử dụng, giá trị này sẽ được điều chỉnh để đạt được lực hút tối ưu nhất.
- Điện áp: Xoay chiều 1 pha, 220V AC
- Áp suất chân không: 31 mbar (29’’Hg)
- Áp lực nén: 50 psi (3.5 bar)
- Độ ồn: Thấp nhất tới 8 dB
BẢNG 4.1 MÁY HÚT LOẠI GAST - Diaphragm model DOA - P504 BN
Công suất (W) Lưu lượng khí
MAX(bar) Độ chân không MAX
50Hz 60Hz 50Hz 60Hz mbar ‘’Hg
- Động cơ DC không chổi than.
- Khối lượng nhẹ, kích thước nhỏ.
- Đặc tính cơ: Số vòng quay không đổi, độc lập với moment xoắnChính xác khi đếm tiền.
- Chọn động cơ công suất 100w.
BẢNG 4.2 BẢNG CHỌN ĐỘNG CƠ BRUSHLESS
Nguyên lý đếm tiền 1 Cấu tạo của cảm biến
Cảm biến tiệm cận là thiết bị phát hiện vật thể không tiếp xúc, hoạt động dựa trên mối quan hệ vật lý giữa cảm biến và vật thể cần phát hiện Chúng chuyển đổi tín hiệu chuyển động hoặc sự xuất hiện của vật thể thành tín hiệu điện Có ba hệ thống phát hiện chính: hệ thống dựa vào dòng điện xoáy trong vật thể kim loại do hiện tượng cảm ứng điện từ, hệ thống sử dụng sự thay đổi điện dung khi tiếp cận vật thể, và hệ thống sử dụng nam châm cùng với chuyển mạch cộng từ.
Nguyên lý của cảm biến tiệm cận:
Cảm biến tiệm cận là thiết bị quan trọng trong việc phát hiện các vật thể kim loại từ tính và không từ tính như nhôm, đồng, bằng cách sử dụng cảm biến điện cảm (Inductive Proximity Sensor) Ngoài ra, cảm biến tiệm cận kiểu điện dung (Capacitive Proximity Sensor) được sử dụng để phát hiện các vật phi kim Các mẫu cảm biến hiện có đáp ứng được hầu hết các điều kiện môi trường lắp đặt, bao gồm nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, khả năng chống nước và chống hóa chất.
Cảm biến tiệm cận kiểu điện cảm:
HÌNH 4.6 NGUYÊN LÝ CẢM BIẾN TIỆM CẬN DẠNG ĐIỆN CẢM
Cảm biến tiệm cận kiểu điện cảm có khả năng phát hiện sự suy giảm từ tính do dòng điện xoáy trên bề mặt vật dẫn, gây ra bởi từ trường bên ngoài Trường điện từ xoay chiều sinh ra trên cuộn dây và trở kháng thay đổi tương ứng với dòng điện xoáy trên bề mặt của các vật thể kim loại.
Một phương pháp phát hiện vật thể bằng nhôm là sử dụng việc phát hiện pha của tần số Tất cả các cảm biến phát hiện kim loại hoạt động dựa trên cuộn dây để nhận diện sự thay đổi điện cảm Ngoài ra, còn có cảm biến đáp ứng xung, phát ra dòng điện xoáy dưới dạng xung và theo dõi số lần thay đổi dòng điện xoáy cùng với điện áp sinh ra trên cuộn dây Khi vật thể cần phát hiện tiến gần đến cảm biến, hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra tương tự như trong máy biến áp.
Cảm biến loại điện dung:
HÌNH 4.7 NGUYÊN LÝ CẢM BIẾN TIỆM CẬN DẠNG ĐIỆN CẢM
Cảm biến tiệm cận điện dung phát hiện sự thay đổi điện dung giữa cảm biến và đối tượng cần phát hiện, với giá trị điện dung phụ thuộc vào kích thước và khoảng cách của đối tượng Cảm biến này hoạt động tương tự như tụ điện với hai bản điện cực song song, trong đó điện dung thay đổi giữa hai bản cực được phát hiện Một tấm điện cực đóng vai trò là đối tượng cần phát hiện, trong khi tấm còn lại là bề mặt của cảm biến Khả năng phát hiện đối tượng còn phụ thuộc vào giá trị điện môi của chúng.
CHỌN CẢM BIẾN TIỆM CẬN:
Cảm biến tiệm cận loại điện cảm: phát hiện các đầu nhô ra bằng kim loại
BẢNG 4.3 CÁC LOẠI CẢM BIẾN TIỆM CẬN DẠNG ĐIỆN CẢM
Chọn model E2E của hãng OMRON, loại DC 3 dây nối thường loại E2E-X5E1
4.3.3 Nguyên lý hoạt động mạch đếm:
Quá trình đếm tiền được thực hiện như sau:
Tại thời điểm ban đầu, máy sẽ kiểm tra trạng thái đứng yên của động cơ và trạng thái đóng của valve chân không
Sau khi thiết lập số tiền cần đếm, nhấn nút ON để bắt đầu quá trình đếm Máy sẽ kiểm tra vị trí HOME, nếu đầu nhận biết không trùng với vị trí cảm biến tiệm cân, quá trình đếm sẽ bị trì hoãn Thay vào đó, động cơ sẽ quay chậm để đưa đầu nhận biết về đúng vị trí HOME.
Khi Motor ở vị trí HOME, nó sẽ được kích hoạt để quay với tốc độ thiết kế, đồng thời Valve hút chân không sẽ được mở, đánh dấu sự bắt đầu của quá trình đếm.
Khi cảm biến nhận tín hiệu, nó sẽ phát ra một xung để tăng mạch đếm lên một đơn vị Khi số tiền cần đếm đạt yêu cầu hoặc khay đếm đã hết tiền, motor sẽ dừng hoạt động và đóng van chân không.
HÌNH 4.8 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐẾM
QUI TRÌNH VẬN HÀNH, HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, BẢO TRÌ
Máy đếm tiền tự động có quy trình điều khiển đơn giản, nhưng để đảm bảo hoạt động chính xác và an toàn, người sử dụng và bảo trì cần tuân thủ các quy định nhằm tránh hư hại bề mặt tiền, nâng cao tuổi thọ và độ bền của máy.
Đối với người sử dụng:
- Máy phải được đặt ở nơi bằng phẳng, không rung động trong quá trình làm việc.
- Môi trường làm việc không có nhiều bụi.
- Người sử dụng phải thực hiện đúng quy trình vận hành máy.
- Không tự ý điều chỉnh máy.
- Reset máy về 0 khi bắt đầu chạy máy.
- Không đưa tay vào vùng hoạt động của máy khi máy đang chạy.
- Các thao tác điều chỉnh máy nên được thực hiện khi máy đã dừng.
- Khi máy bi kẹt thì phải nhấn nút dừng máy ngay lập tức để tránh hư hỏng.
- Đọc kỹ hướng dẫn trước khi sử dụng máy.
Đối với nhân viên bảo trì:
- Thực hiện đúng các quy định về chăm sóc kỹ thuật và bảo trì máy.
- Thực hiện bảo trì định kỳ 6tháng/lần.
- Trong quá trình bảo trì:
+ Thực hiện đầy đủ việc bôi trơn, xiết ốc hệ thống truyền động.
+ Không bôi trơn các giác hút để tránh dầu văng vào tiền trong quá trình hoạt động.
Để đảm bảo hiệu suất tối ưu của bộ hút chân không, cần kiểm tra áp suất và làm sạch bụi trong các đường ống dẫn của hệ thống Lưu ý rằng không được để dầu hoặc chất bôi trơn rò rỉ vào các đường dẫn này, vì điều đó có thể ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị.
+ Kiểm tra kỹ lưỡng hoạt động của cảm biến tiệm cận để đảm bảo độ chính xác.
+ Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của các thiết bị điều khiển: nút nhấn, màn hình…
+ Kiểm tra tình trạng dây đai truyền động.
Người sử dụng máy nên thực hiện đúng quy định vận hành máy và tuân thủ tuần tự theo các bước sau:
- Đầu tiên, xem xét kỹ lưỡng có vật gì đặt lên trên thùng máy và vùng quay của máy hay không?
- Cắm điện để sử dụng máy (máy sử dụng điện dân dụng 220V).
Để bắt đầu sử dụng máy, màn hình cần hiển thị số 0 Nếu màn hình hiển thị số khác từ lần đếm trước, hãy nhấn nút RESET để đưa màn hình về số 0.
Đặt bó tiền cần đếm vào cơ cấu giữ tiền của máy và nhấn nút START để bắt đầu Máy sẽ tự động đưa bó tiền vào vùng quay của giác hút.
Sau khi hoàn tất việc đếm bó tiền, màn hình sẽ hiển thị số lượng tờ tiền trong bó Người sử dụng cần lấy bó tiền ra khỏi máy và nhấn nút OFF nếu không có nhu cầu sử dụng máy nữa.
- Nên thực hiện việc đếm 2-3 lần/bó để đảm bảo chính xác trong quá trình kiểm kê tiền.
Bảo trì máy định kỳ là rất cần thiết để nâng cao hiệu suất hoạt động, kéo dài tuổi thọ và độ bền của thiết bị Do đó, việc thực hiện bảo trì theo quy định 6 tháng một lần là điều cần thiết.
Nhân viên bảo trì máy yêu cầu thực hiện đúng các thao tác sau:
- Đầu tiên, ngắt nguồn điện sử dụng ra khỏi máy để đảm bảo an toàn.
- Tháo các bulông trên hộp che các bộ phận bên trong, nhấc hộp này ra để ở nơi xa tầm tay.
- Tiếp đó, thực hiện các thao tác kiểm tra, làm sạch, bôi trơn như đã nêu ở trên.
Khi máy có hư hỏng, lập tức liên hệ với nhân viên bảo trì sửa chữa, không tự ý mở, tháo lắp, điều chỉnh máy.
CƠ CẤU BÁNH RĂNG HÀNH TÌNH.