一种纸硬币分类处理装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种纸硬币分类处理装置，包括底座，以及固定在底座上的纸币展开单元和硬币收集分类单元，硬币收集分类单元的上部安设有纸硬币分离单元，纸硬币分离单元的顶部设有投币口，纸硬币分离单元的底部设有纸币出口和硬币出口，纸币出口与纸币展开单元的入口连通，硬币出口与硬币收集分离单元的入口连通。本发明自动化程度高，分离效率高，大大降低了劳动强度，节约了成本；且本装置设计合理，稳定性好、准确度高，可控性强。
【专利说明】
一种纸硬币分类处理装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种钱币处理装置，具体涉及一种纸硬币分类处理装置。
【背景技术】
[0002]公交作为人们日常出行的交通工具，在生活中扮演者非常重要的角色。现有公交车大多采用无人售票系统，乘客将纸币或硬币投入投币箱后上车，投币箱内的纸币或硬币在公交公司统一进行清点工作。由于乘客投入投币箱的钱币混杂，纸硬币的分开、整理、计数存在以下问题:公交车钱币的清点工作相当繁重:据调查，仅就武汉市公交公司每天总收入可达1000万元;公交公司的钱币清分工作普遍由点耖员完成，需要经过点耖员、复核点耖员、总复核点钞员清点整理后才能成捆包装好运到银行，整个过程耗费大量人力物力财力，公交公司需配备四五十名点钞员来进行钱币的清点工作，每个点钞员平均每天清点钱数上万元，公交公司投入人力成本巨大;纸币变形后人工展平仍会很快恢复，整理好的纸币不好做展平处理，造成储存困难。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种自动化、分离效率高、省时省力的纸硬币分类处理装置。
[0004]本发明采用的技术方案是:一种纸硬币分类处理装置，包括底座，以及固定在底座上的纸币展开单元和硬币收集分类单元，硬币收集分类单元的上部安设有纸硬币分离单元，纸硬币分离单元的顶部设有投币口，纸硬币分离单元的底部设有纸币出口和硬币出口，纸币出口与纸币展开单元的入口连通，硬币出口与硬币收集分离单元的入口连通。
[0005]按上述方案，所述纸硬币分离单元包括壳体，投币口开设在壳体上部，壳体的内部布置有筛板，在筛板的一侧安设有风机，筛板的另一侧为纸币出口，风机的出风口与纸币出口正对设置;在筛板的下方倾斜搁置有导向板，导向板的下端为硬币出口。
[0006]按上述方案，所述纸币展开单元包括基座，基座的上部固定有吸附机构和搓开机构，吸附机构包括位于纸币出口处的吸附轮，吸附轮为空心的筒体，筒体表面设有吸附孔；吸附轮的外侧固定有刮板;吸附轮的中心穿过一根空心轴，空心轴的内部与吸附轮的内部连通;空心轴的一端与真空栗相连，空心轴的另一端固定有从动带轮，从动带轮通过皮带与主动带轮相连，主动带轮固定在驱动电机的电机轴上，驱动电机安装在基座上;所述搓开机构包括螺旋搓轮，螺旋搓轮的中心穿过搓轮轴，搓轮轴的一端安装有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮嗤合，主动齿轮安设在驱动电机的电机轴上;在螺旋搓轮下方的基座上设有输送带，输送带的一端安装在驱动电机的电机轴上，输送带的另一端安装在输送带轮上，输送带轮安装在基座上;输送带行走方向的最前端处安设有扫轮，输送带行走方向的最后端位于吸附轮的下方。
[0007]按上述方案，硬币收集分类单元包括收集机构和分类机构，收集机构包括硬币收集盒，硬币收集盒的下方设有竖直的收集筒，收集筒的下方为分类机构;所述分类机构包括分币盘，收集筒的下端端面正对分币盘的盘面，与分币盘的盘面留有间隙;沿分币盘周向开设有多组孔径依次增大的硬币孔，硬币孔的下方对应放置不同面值的硬币箱;分币盘的上部安装有扫币盘，扫币盘可绕中心转动，并可从收集筒与分币盘之间的间隙扫过。
[0008]按上述方案，纸币展开单元还包括热压机构，热压机构包括热板，热板上安设有两组热轮，热轮的热轮轴通过电机驱动旋转;纸币箱放置在热轮的外侧。
[0009]按上述方案，所述筛板的下部与振动机构相连，振动机构带动筛板振动。
[0010]按上述方案，在输送带行走端的前端安装有摄像头和红外避障传感器。
[0011]按上述方案，所述扫币盘上开设有上下贯通的V形槽;所述V型槽的槽心、收集筒的中心以及硬币孔的中心可重合。
[0012]按上述方案，所述收集机构还包括带币斜盘，带币斜盘位于纸硬币分离单元的硬币出口处;带币斜盘上开设有通槽;带币斜盘的底部安装有旋转电机，旋转电机带动带币斜盘旋转;带币斜盘上固定有支撑板，支撑板的上端开设有槽口，槽口可与通槽对正重合;所述硬币收集盒安装在槽口的正下方。
[0013]按上述方案，所述币盘的厚度为1.2mm?1.65mm;所述收集筒下端端面与分币盘盘面之间的间隙高度为1.65mm?1.85mm。
[0014]本发明的有益效果为:
[0015]1、本装置的纸硬币分离单元通过筛网和风机，可以实现纸币和硬币的分类处理；为避免硬币压住纸币，导致纸币无法吹走、硬币无法从筛板的网孔分离，振动机构驱动筛板振动，使硬币抖落，达到纸币和钱币分离的目的。
[0016]2、纸币展开单元通过吸附机构和搓轮机构，可对折叠的纸币进行展开；由于螺旋搓轮外周面的螺旋形设计，在纸币的搓捻过程中，螺旋搓轮对纸币有一定的轴向力，可使卷曲程度较大的纸币屡平;并利用图像识别，对不同面值的纸币进一步分类整理，工作效率高，准确度高。
[0017]3、硬币收集分类单元通过扫币盘，对不同尺寸的硬币进行分类收集;扫币盘上开设的V型槽，利用V型槽对正硬币孔与硬币的中心，硬币可一次性扫入对应面值的硬币箱内；多组硬币孔其孔径沿分币盘周向依次增大，保证扫币盘顺着孔径增大的方向转动时各硬币能进入对应的硬币箱，有效避免了小尺寸的硬币落入大孔径的硬币孔而分类错误。
[0018]4、本装置自动化程度高，分离效率高，大大降低了劳动强度，节约了成本;且本装置设计合理，稳定性好、准确度高，可控性强。
【附图说明】
[0019]图1为本发明一个具体实施例的整体结构示意图。
[0020]图2为本实施例中纸硬币分离单元的结构示意图。
[0021]图3为本实施例中纸币展开单元的结构示意图。
[0022]图4为纸币展开单元中吸附机构的结构示意图。
[0023]图5为纸币展开单元中搓轮机构和热压机构的结构示意图
[0024]图6为本实施例中硬币分离收集单元的结构示意图(一)。
[0025]图7为本实施例中硬币分离收集单元的结构示意图(二)。
[0026]图8为硬币分离收集单元的分离机构示意图。
[0027]其中:1、钱硬币分离单元；1.1、投币口；1.2、纸币出口；1.3、硬币出口；1.4、壳体；1.5、偏心轮振动机构；1.6、风机；1.7、导向板；1.8、筛板;2、纸币展开单元;2.1、基座;2.2、吸附轮;2.3、吸附孔;2.4、刮板;2.5、空心轴；2.6、真空栗；2.7、从动带轮;2.8、主动带轮；2.9、电机;2.10、螺旋搓轮;2.11、搓轮轴;2.12、轴承;2.13、轴承座;2.14、从动齿轮;2.15、主动齿轮;2.16、输送带;2.17、输送带轮;2.18、扫轮;2.19、热板;2.20、热轮;2.21、热轮轴；3、硬币收集分离单元;3.1、斜撑;3.2、带币斜盘;3.3、旋转电机;3.4、支撑板;3.5、硬币收集盒;3.6、收集筒;3.7、横撑;3.8、分币盘;3.9、硬币孔;3.10、硬币箱;3.11、扫币盘;3.12、V型槽;4、底座;5、纸币。
【具体实施方式】
[0028]为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
[0029]如图1所示的一种纸硬币分类处理装置，包括纸硬币分离单元1、以及安装在底座4上的纸币展开单元2和硬币收集分离单元3，纸硬币分离单元I的顶部设有投币口 1.1，纸硬币分离单元I的底部设有纸币出口 1.2和硬币出口 1.3，纸币出口 1.2与纸币展开单元2的入口连通，硬币出口 1.3与硬币收集分离单元3的入口连通。
[0030]如图2所示，纸硬币分离单元I包括壳体1.4，投币口1.1开设在壳体1.4的顶部，壳体1.4的内部布置有筛板1.8，筛板1.8的下部与振动机构相连，本实施例中米用偏心轮振动机构1.5，偏心轮振动机构1.5带动筛板1.8振动;在筛板1.8的一侧安设有风机1.6，筛板1.8的另一侧安设有纸币出口 1.2，风机1.6的出风口与纸币出口 1.2正对设置;在筛板1.8的下方倾斜搁置有导向板1.7，导向板1.7的下端为硬币出口 1.3。
[0031]将公交车投币箱或钱袋内的钱硬币一起从投币口1.1进入纸硬币分离单元I，落至筛板1.8上，此时启动风机1.6，质量小面积大的纸币5被吹入对面的纸币出口 1.2，质量大体积小的硬币从筛板1.8的网孔掉至导向板1.7下端的硬币出口 1.3;为了避免硬币压住纸币5，导致纸币5无法吹走、硬币无法从筛板1.8的网孔中进入导向板1.7，启动偏心轮振动机构1.5实现筛板1.8的振动，使硬币从纸币5上抖落，进一步达到纸币5和钱币分离的目的。
[0032]如图3所示，纸币展开单元2包括基座2.1，基座2.1的上部固定有吸附机构、搓开机构、热压机构和传送机构，吸附机构包括位于纸币出口 1.2处的吸附轮2.2，吸附轮2.2为空心的筒体，筒体周向每间隔90°开设有一个吸附孔2.3(吸附轮2.2在转动的过程中实现对纸币5的分段吸附)，吸附孔2.3的直径为1mm;吸附轮2.2的外侧固定有一块弧形的刮板2.4(刮板2.4靠近纸币出口 1.2的一侧)，与吸附轮2.3的外周面留有间隙；吸附轮2.3的中心穿过一根空心轴2.5，空心轴2.5的内部与吸附轮2.2的内部连通，空心轴2.5的一端与真空栗2.6相连，在真空栗2.6的作用下，经空心轴2.5可在吸附轮2.2的内部形成负压；空心轴2.5的另一端固定有从动带轮2.7，从动带轮2.7通过皮带与主动带轮2.8相连，主动带轮2.8固定在驱动电机的电机轴2.9上，驱动电机安装在基座2.1上。吸附轮2.2通过真空栗2.6形成内部负压环境，通过驱动电机和皮带轮传动组实现转动。从纸币出口 1.2进入钱币展开单元2内的纸币5，首先经过吸附轮2.2;吸附轮2.2在真空栗2.6的作用下，内部形成负压，吸附轮
2.2在旋转的过程中，吸附孔2.3会将纸币5—端吸起，纸币5的另一端在吸起的过程中有一定概率也被吸附至吸附轮2.2表面，从而初步展开纸币5;随吸附轮2.2转动;纸币5转动至刮板2.4处时，被刮板2.4刮落，掉落至搓轮机构的入口处。
[0033]如图4所示，搓轮机构包括螺旋搓轮2.10，螺旋搓轮2.10由摩擦系数较大的硅胶材料制成；螺旋搓轮2.10的中心穿过搓轮轴2.11，搓轮轴2.11的轴线与空心轴2.5的轴线平行;搓轮轴2.11的两端通过轴承2.12(轴承2.12安装在轴承座2.13内，轴承座2.13固定在基座2.1上)安装在基座2.1上，搓轮轴2.11的一端固定有从动齿轮2.14，从动齿轮2.14与主动齿轮2.15啮合，主动齿轮2.15安设在驱动电机的电机轴2.9上。在螺旋搓轮2.10下方的基座2.1上设有输送带2.16,螺旋搓轮2.10的底部与输送带2.16的上表面之间的间隙应能使二者之间的摩擦力将纸币带出并将其展开;输送带2.16的一端安装在驱动电机的电机轴2.9上，输送带2.16的另一端安装在输送带轮2.17上，输送带轮2.17安装在基座2.1上;输送带2.16行走方向的最前端安设有扫轮2.18，输送带2.16行走方向的最后端位于吸附轮2.2的下方。
[0034]纸币5经吸附轮2.2落至输送带2.16行走端的最后端，经输送带2.16行走至螺旋搓轮2.10处时，螺旋搓轮2.10对纸币5进行搓捻；由于螺旋搓轮2.10外周面的螺旋形设计，在纸币5的搓捻过程中，螺旋搓轮2.10对纸币5有一定的轴向力，可使卷曲程度较大的纸币5屡平。为了保证纸币5能够顺利展开，设置两组螺旋搓轮2.10，第一组螺旋搓轮的搓轮轴通过皮带与第二组螺旋搓轮的搓轮轴2.11相连，为第二组螺旋搓轮的转动提供动力。为防止纸币5展开后又恢复至折叠状态，纸币5经两组螺旋搓轮2.10搓捻后，再通过扫轮2.18挤压进入热压机构。扫轮2.19包括中心的扫轮轴，扫轮轴上安装有扫轮片，经过的纸币收到扫轮片的挤压;扫轮片也可将部分折起的纸币打开。
[0035]如图5所示，热压机构包括热板2.19，热板2.19上安设有两组热轮2.20，两组热轮2.19的热轮轴2.20通过皮带相连(热轮轴2.20的轴线与搓轮轴2.11的轴线平行)，其中一组热轮2.20的热轮轴2.21由电机驱动旋转;在热板2.19的最前端或者输送带2.16行走端的最前端摄像头和红外避障传感器。纸币5经搓轮机构搓捻后由输送带2.16输送，经过红外避障传感器时，触发摄像头工作，对纸币进行拍照(由图像识别判断其面值，发出信号给控制纸币收集箱的丝杠电机，丝杆电机接受到信号之后，根据面值信号决定正反转，如若是一元，则丝杆电机正转，纸币收集箱左移，若是其他面值，则丝杆电机反转，纸币收集箱右移)，接着进入热压机构的热板2.19，通过热板2.19上的热轮2.20压平后(防止纸币再次卷曲)，最后不同面值的纸币进入相应的纸币箱。经纸币5展开单元后，未展开的纸币5再由人工展开。
[0036]如图6?图8所示，硬币收集分类单元包括收集机构和分类机构，收集机构包括两边安装在斜撑3.1上的带币斜盘3.2，带币斜盘3.2位于纸硬币分离单元的硬币出口的下方；带币斜盘3.2的边沿开设有通槽;带币斜盘3.2底部安装有旋转电机3.3，旋转电机3.3带动带币斜盘3.2旋转，带币斜盘3.2上固定有支撑板3.4，支撑板3.4的入口位于纸硬币分离单元I的硬币出口 1.3处，支撑板3.4的上端设有槽口，槽口可与通槽对正重合;槽口位于硬币收集盒3.5的正上方，硬币收集盒3.5的下方设有竖直的收集筒3.6，收集筒3.6的下方为分离机构。当从纸硬币分离单元I分离出的硬币数量较多时，启动旋转电机3.3带动带币斜盘
3.2转动，落入带币斜盘3.2通槽内的硬币随之旋转，当通槽转至槽口位置时，硬币从槽口落入硬币收集盒3.5内。有效防止了硬币数量过多造成堵塞。
[0037]硬币收集分离单元的分离机构包括两边固定在横撑3.7上的分币盘3.8，所述收集筒3.6的下端端面正对分币盘3.8的盘面，与分币盘3.8的盘面留有间隙；沿分币盘3.8的周向上开设有多组孔径依次增大的硬币孔3.9(硬币孔3.9的孔径与相应面值的硬币直径相对应，以能通过对应面值的硬币且不能使尺寸大于该面值硬币的硬币通过为准)，硬币孔3.9的下方对应放置不同面值的硬币箱3.10;分币盘3.8的上部安装有扫币盘3.11，扫币盘3.11上开设有缺口，该缺口为上下贯通的V形槽3.12(沿扫币盘3.11的周向对称开设四组，每组有两个V型槽3.12，可对应两组收集筒3.6分币)；扫币盘3.11可绕中心轴转动，并可从收集筒3.6与分币盘3.8之间的间隙扫过;所述V型槽3.12的槽心、收集筒3.6的中心以及硬币孔3.9的中心可重合。考虑到不同面值硬币的厚度，最薄的硬币厚度为1.65mm，故扫币盘3.11的厚度为I.2mm?I.65mm，收集筒3.6下端端面与分币盘3.8盘面之间的间隙高度为I.65mm?1.85mm，以保证扫币盘3.11每次扫出一枚硬币；
[0038]从纸硬币分离单元I分离的硬币首先经支撑板3.4进入硬币收集盒3.5，在收集筒3.6内层层叠起;底层的硬币落在分币盘3.8的盘面;接着，顺着硬币孔3.9孔径由小到大的方向转动扫币盘3.11，扫币盘3.11扫过收集筒3.6的下端时，分币盘3.8盘面上的硬币进入扫币盘3.11的V型槽3.12内(利用V型槽3.12的对心作用使硬币孔3.9与硬币的中心正对，硬币可一次性扫入对应面值的硬币箱3.10内)，并随扫币盘3.11—起在盘面周向移动;依次经过不同孔径的硬币孔3.9时，直径较小的硬币最先从孔径最小的硬币孔3.9落入相应面值的硬币箱3.10，直径最大的硬币最后从孔径最大的硬币孔3.9落入相应面值的硬币箱3.10。
[0039]以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，包括底座，以及固定在底座上的纸币展开单元和硬币收集分类单元，硬币收集分类单元的上部安设有纸硬币分离单元，纸硬币分离单元的顶部设有投币口，纸硬币分离单元的底部设有纸币出口和硬币出口，纸币出口与纸币展开单元的入口连通，硬币出口与硬币收集分离单元的入口连通。2.如权利要求1所述的一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，所述纸硬币分离单元包括壳体，投币口开设在壳体上部，壳体的内部布置有筛板，在筛板的一侧安设有风机，筛板的另一侧为纸币出口，风机的出风口与纸币出口正对设置;在筛板的下方倾斜搁置有导向板，导向板的下端为硬币出口。3.如权利要求1或2所述的一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，所述纸币展开单元包括基座，基座的上部固定有吸附机构和搓开机构，吸附机构包括位于纸币出口处的吸附轮，吸附轮为空心的筒体，筒体表面设有吸附孔;吸附轮的外侧固定有刮板;吸附轮的中心穿过一根空心轴，空心轴的内部与吸附轮的内部连通;空心轴的一端与真空栗相连，空心轴的另一端固定有从动带轮，从动带轮通过皮带与主动带轮相连，主动带轮固定在驱动电机的电机轴上，驱动电机安装在基座上;所述搓开机构包括螺旋搓轮，螺旋搓轮的中心穿过搓轮轴，搓轮轴的一端安装有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮安设在驱动电机的电机轴上;在螺旋搓轮下方的基座上设有输送带，输送带的一端安装在驱动电机的电机轴上，输送带的另一端安装在输送带轮上，输送带轮安装在基座上;输送带行走方向的最前端处安设有扫轮，输送带行走方向的最后端位于吸附轮的下方。4.如权利要求1所述的一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，硬币收集分类单元包括收集机构和分类机构，收集机构包括硬币收集盒，硬币收集盒的下方设有竖直的收集筒，收集筒的下方为分类机构;所述分类机构包括分币盘，收集筒的下端端面正对分币盘的盘面，与分币盘的盘面留有间隙；沿分币盘周向开设有多组孔径依次增大的硬币孔，硬币孔的下方对应放置不同面值的硬币箱;分币盘的上部安装有扫币盘，扫币盘上开有缺口，扫币盘可绕中心转动，并可从收集筒与分币盘之间的间隙扫过。5.如权利要求3所述的一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，纸币展开单元还包括热压机构，热压机构包括热板，热板上安设有两组热轮，热轮的热轮轴通过电机驱动旋转;纸币箱放置在热轮的外侧。6.如权利要求2所述的一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，所述筛板的下部与振动机构相连，振动机构带动筛板振动。7.如权利要求5所述的一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，在输送带行走端的前端安装有摄像头和红外避障传感器。8.如权利要求4所述的一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，所述缺口为上下贯通的V形槽;所述V型槽的槽心、收集筒的中心以及硬币孔的中心可重合。9.如权利要求4所述的一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，所述收集机构还包括斜盘，带币斜盘位于纸硬币分离单元的硬币出口处;带币斜盘上开设有通槽;带币斜盘的底部安装有旋转电机，旋转电机带动带币斜盘旋转;带币斜盘上固定有支撑板，支撑板的上端开设有槽口，槽口可与通槽对正重合;所述硬币收集盒安装在槽口的正下方。10.如权利要求4所述的一种纸硬币分类处理装置，其特征在于，所述币盘的厚度为.1.2mm?1.65mm;所述收集筒下端端面与分币盘盘面之间的间隙高度为1.65mm?1.85_。
【文档编号】G07D13/00GK105913554SQ201610216449
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】柯常忠, 邓志豪, 郝雪桐, 石佳晨, 蔡志旭, 张雨萍, 万昱君
【申请人】武汉理工大学