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　 　　　 　 ﻩ全自动捆钞机的功能原理设计
1ﻩ捆钞机的功能分析与设计要求
全自动捆钞机是金融系统处理纸币的一种自动化办公设备。它用捆扎带将十把(每把一百张）纸币通过热烫的方式捆扎为一捆,对提高工作效率有重要意义,同时以便于金融系统之间纸币的清点、运输和保存，解决当前部分单位还在采用的手工捆扎的不规范、不安全的问题。
根据产品设计的创新原则、可靠原则、效益原则、审核原则,拟定了产品功能要求、适用性要求、性能要求、生产力要求、制造工艺要求、可靠性要求、适用寿命要求、降低成本要求、人机要求、安全性要求、包装和运输要求,见表2-1．
表2-１ 全自动捆钞机设计要求
1
功 　 能
基本功能:钞票捆扎。
２
适 应 性
作业对象:松散纸币，人民币１~１00元纸币券完整券和损伤券。
工况:恒定载荷。
环境:摄氏-1０℃~40℃;相对湿度:４0%RH~９0%RH;大气压力:7０ｋPa~10６kPa。
3
性 能
捆扎速度：<2０秒/捆。
结构尺寸:４90×5７0×1１５０ｍｍ。
4
生产能力
生产率(理论的、额定的、实际的)。
5
可　靠　性
可靠度、维修度和有效度。
6
使用寿命
多次、多时段使用，机器可连续不间断运转工作2４小时。
7
经济成本
材料费用、设计费用、制造加工费用、管理费用。
８
人机工程
操作方便、省力、视野宽阔、舒适;仪表显示清晰;造型美观。
9
安 　 　全
保证人身、设备安全;具有安全保护装置,确保操作人员安全;具有节电功能,3０分钟无人操作自动关机;具有自动检测设备状态,发现故障停机报警。
１0
包装运输
产品运输、移动方便，重量轻。
11
环保指标
工作时不产生烟雾、异味、无污染，<６5分贝。
2．ﻩ捆钞机的功能原理设计
2．1　求总功能
功能是抽象描述机械产品输入量和输出量之间的因果关系,对具体产品来说，功能是指产品的效能、用途和作用。
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全自动捆钞机作为金融系统处理纸币的一种自动化办公设备。它用６mm~7mm宽的塑料带(捆扎带)将十把(每把一百张)纸币通过热烫的方式捆扎为一捆，以便于金融系统之间纸币的清点、运输和保存,解决当前部分单位还在采用的手工捆扎的不规范、不安全的问题。本全自动捆钞机原理方案采用黑箱图确定总功能,如图2-1。
图2-1 全自动捆钞机黑箱图
全自动捆钞机的捆扎工艺过程:捆钞机接通电源,等待1～２分钟后(捆扎带熔接装置预热）,启动设备,打开币窗，将码放整齐、松散的纸币（厚度:８0～180mm）放在压紧台上,关闭币窗。启动捆钞机自动控制,压紧工作台将松散的纸币压紧,传感器检测压紧力是否在合理压力范围内,如达到合理预设压力,单片机接收正确的实际信号，同时向横向送带和纵向送带电机发送送带信号,横、纵电机开始同时送带，传感器检测送带情况,如达到合理要求,横、纵向压头将带头压紧,横、纵送带电机反转将捆扎带收紧，熔接头开始熔接捆扎带,切割装置将捆扎带切割,传感检测装置检测一切工序完成时,币窗自动打开。捆扎工艺过程,如图2－2。
图2-2　捆钞机捆扎工艺流程
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总功能分解
机械系统的总功能可以分解为分功能(或称一级功能、二级功能……),分功能再分解为功能元（最小单位)。为了将全自动捆钞机的总能细分为个小功能,我们将机械设计中常用的基本功能元：物理功能元、逻辑功能元、数学功能元,按照功能结构形式分解，见图2－4，图2-。
图2- 划分分功能及功能元
图2- 功能结构
　分功能求解
通过前面进行的各个工作步骤,已经弄清机械系统的总功能、子功能、功能元之间的关系。这种功能关系说明系统的输入和输出以及内部的转换。那么怎样才能实现这些功能呢?就是功能或功能元的求解问题。分功能求解时方案设计中重要的“发散”“搜索”阶段,它就是要寻求实现分功能的技术实体
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——功能载体。
在求解全自动捆钞机的功能或功能元中我们采用直觉法和调查分析法。我们通过了解当前国内外技术发展状况，大量查阅文献资料,包括专业书刊、专利资料、学术报告和研究性论文等，通过对比研究和结合实际经验初步得出全自动捆钞机的功能解:全自动捆钞机采用全程自动控制,减少人力,缩短工作时间,操作安全可靠，对环境无任何污染，全部资源可继续回收利用。
　原理解组合
原理方案综合是把分功能解法合成为一个整体以实现总功能的过程。在功能分析阶段,确定了产品的分功能;通过分功能求解,经选择与变异,得到一些分功能载体的备选方案;在变体分析中,对主要分功能解的发展有了较清楚的认识,各备选方案在机构、产品发展演化中的地位有了大致的