JP4176551B2 - Paper sheet take-out device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、郵便物や紙幣など一括して投入された紙葉類を分離して、1枚ずつ取り出す紙葉類の取出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、従来の郵便物、紙幣などの紙葉類を分離して1枚ずつ取り出す紙葉類の取出装置では、紙葉類を搬送方向に送り出す送りローラと、搬送路を挟んで送りローラと相対向する位置に配置され、送りローラと逆方向に回転して紙葉類が複数枚送り出されるのを防止する分離ローラが設けられ、紙葉類を分離して搬送していた。(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−264489号公報(第1頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の紙葉類の取出装置では、上述した送りローラと分離ローラで紙葉類を挟持し、これらのローラを互いに逆回転しながら紙葉類を分離していた。即ち、送りローラと紙葉類の摩擦係数と、分離ローラと紙葉類の摩擦係数の違いにより紙葉類が分離されて、送りローラの回転する搬送方向に紙葉類が送り出される。このとき分離ローラは、紙葉類の搬送を阻止するブレーキの働きをするため、この分離ローラに偏摩耗が発生しやすい。この偏摩耗が発生すると紙葉類の取り出しが悪くなり、搬送異常が発生し判別部での判別異常が発生するという問題があった。
【0005】
そこでこの発明は、分離ローラの偏摩耗による動作異常を判別し、設定値を超える偏摩耗が発生している場合は異常信号を発生することにより、紙葉類の搬送異常を防止することのできる紙葉類の取出装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、搬送される紙葉類を搬送路に沿って送り出す送りローラと、前記搬送路に対して前記送りローラと対向位置に前記送りローラの表面と接触して配置され、複数枚の前記紙葉類を 1 枚ずつに分離する分離ローラと、この分離ローラを前記送りローラの搬送方向と逆方向に回転駆動する動力源と、前記分離ローラの回転に伴って信号を出力するエンコーダと、前記分離ローラを前記動力源で駆動しない状態で前記送りローラを回転させることにより前記送りローラによって前記分離ローラを回転させ、この回転に伴って前記エンコーダから出力される信号を演算して、前記分離ローラの偏摩耗を検出する偏摩耗検出手段と、を有することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0008】
図1は、本発明の実施の形態に係る紙葉類の取出装置の概略側断面図である。本発明の実施の形態の紙葉類の取出装置は、紙葉類1を供給する供給部10と、この供給部10に集積された紙葉類1を繰り出す繰り出しローラ部20と、この繰り出しローラ部20を制御するコントローラ30と、繰り出しローラ部20によって繰り出された紙葉類1を1枚づつ搬送するために紙葉類1を分離する分離ローラ部40と、偏摩耗検出手段としての偏摩耗検出部部50とで構成されている。
【0009】
供給部10は、紙葉類1を集積するバックアッププレート12と、このバックアッププレート12を図示矢印B方向に移動させるレール11、及びバックアッププレート12を移動させる駆動源(図示せず)で構成される。
【0010】
繰り出しローラ部20は、バックアッププレート12に集積された紙葉類1を繰り出すための繰り出しローラ21と、この繰り出しローラ21とモータ24とを支持する支持部材22と、モータ24の動力を繰り出しローラ21に伝達するための駆動ベルト23とで構成される。
【0011】
コントローラ30は、モータ24の回転数ω、及び駆動トルクτを制御するモータドライバで構成される。
【0012】
分離ローラ部40は、繰り出しローラ21によって繰り出された紙葉類1を図示矢印A方向に搬送するために、繰り出しローラ21の搬送方向下流に配置され、図示矢印Cで示す方向(反時計方向)に回転する送りローラ41と、この送りローラ41と相対向する位置に配置された分離ローラ42で構成される。この分離ローラ42は、紙葉類1が繰り出しローラ21によって複数枚重なって繰り出された場合に、これを1枚ずつ分離して搬送するために、図示矢印Dで示す方向(反時計方向)に回転し、送りローラ41による紙葉類の搬送方向(図2の矢印A方向)と逆方向(図2の矢印A’方向)に回転する搬送ローラである。
【0013】
図2は、分離ローラ部40において、紙葉類1が搬送される様子を示す図である。送りローラ41が図示矢印C方向に回転することにより、紙葉類1aが図示矢印A方向の力(Fa)を受ける。また、分離ローラ42が図示矢印D方向に回転するため図示矢印A’方向の力(Fa’)を受ける。すなわち、紙葉類1aは図示矢印A方向の力(Fa)と図示矢印A’方向の力(Fa’)の両方の力を受ける。
【0014】
ここで、送りローラ41と紙葉類1aとの摩擦係数μaと、分離ローラ42と紙葉類1aとの摩擦係数μa’を下式(1)の条件を満たすように送りローラ41及び分離ローラ42のローラ表面材質を設定する。
【0015】
μa>μa’・・・・・・・(1)
このように設定することにより、紙葉類1aは図示矢印A方向に搬送される。また、紙葉類1aと紙葉類1bの間の摩擦係数μabを下式(2)の条件を満たすように設定することにより、紙葉類1aと紙葉類1bは分離される。
【0016】
μa>μab・・・・・・・(2)
しかしながら、分離ローラ42は紙葉類1aと紙葉類1bを分離するために逆回転するため、紙葉類1の搬送に伴い分離ローラ42の表面が常時摩耗し、図3に示す偏摩耗状態になりやすい。
【0017】
次に、上記偏摩耗を検出する偏摩耗検出部50について、図3〜図5を参照して説明する。図3は、偏摩耗検出部50の接続を示した図である。この偏摩耗検出部50は、分離ローラ部40の分離ローラ42を駆動するエンコーダ付きモータ43から出力されるA相パルス51及びB相パルス52と接続され、エンコーダ付きモータ43のA相パルス51及びB相パルス52を検出する。
【0018】
図4は、偏摩耗検出部50の内部構成を示すブロック図である。偏摩耗検出部50は、エンコーダ付きモータ43のA相パルス51及びB相パルス52を受信して、位相差を検出する変化点検出器54と、この変化点検出器54と接続され求めた位相差を計数値に変換する計数器55と、この計数器55と接続され求めた計数値の長さを判定する短すぎ検出手段としての短すぎ検出部56、及び長すぎ検出手段としての長すぎ検出部57と、この短すぎ検出部56及び長すぎ検出部57と接続されその長さ判別から分離ローラ42の異常を検出する異常検出手段としての異常発生器58とから構成される。
【0019】
図5は、偏摩耗検出部50の動作を説明するタイミングチャートである。以下偏摩耗検出部50による偏摩耗の検出処理の動作を各ステップ毎に説明する。
【0020】
第1のステップは、偏摩耗を検出するために、送りローラ41を一定速度で回転し、この回転力によって分離ローラ42にトルクをかけず(無負荷状態)回転させる。即ち、紙葉類1の搬送時には分離ローラ42を図示矢印D方向に回転させるトルクをかけるが、このステップでは分離ローラ42を図示矢印D方向に回転させるトルクをかけない。
【0021】
送りローラ41の回転力によって、分離ローラ42が回転し、エンコーダ付きモータ43からA相パルス51(図5(A)参照)、及びB相パルス52(図5(B)参照)が出力される。
【0022】
ここで、A相パルス51及びB相パルス52について説明する。
【0023】
例えば、分離ローラ42が10rpsで回転する場合、その1回転は100msとなる。エンコーダの分解能を1回転当たり1024パルスとすると、1パルスの周期t1は下式(3)により97.7μsとなる(図5(B)参照)。この波形のパルスが90°の位相差を有してA相パルス51、B相パルス52として出力される。
【0024】
t1=100ms/1024=97.7μs・・・・・・(3)
第2のステップでは、エンコーダ付きモータ43から出力されたA相パルス51及びB相パルス52が変化点検出器54に入力され、A相パルス51とB相パルス52の各々の立ち上がり、又は立ち下がりの変化点が検出される。ここでは、A相パルス51とB相パルス52の位相差t2が検出される。
【0025】
即ち、図5(B)に示すB相パルス52の立ち上がり変化点から図5(A)に示すA相パルス51の立ち下がり変化点までの位相差、及び図5(A)に示すA相パルス51の立ち下がり変化点から図5(B)に示すB相パルス52の立ち上がり変化点までの位相差がt2に該当する。
【0026】
特に、無負荷時のA相パルス51とB相パルス52の位相差t2は、90°(1/4周期)に設定されており、このときのA相パルス51とB相パルス52の位相差t2は、偏摩耗のない標準状態での位相差t2Sの値を示し、下式(4)に示すように24.4μsとなる。
【0027】
t2S=97.7μs/4=24.4μs・・・・・・・・(4)
第3のステップでは、変化点検出器54で検出されたA相パルス51とB相パルス52の位相差t2は、計数器55に入力される。計数器55は基準クロック32MHzで、この位相差t2を計数して計数値FDを求める。
【0028】
FD=t2/T32
特に、偏摩耗のない標準状態での計数値FDSを下式(5)に示す
FDS=t2S/T32=24.4μs/0.03125μs=781・・(5)
T32=0.03125μs:基準クロック32MHzの周期。
【0029】
第4のステップでは、計数器55から出力される計数値FDが短すぎ検出部56及び長すぎ検出部57に出力され、その長さが判別される。即ち、短すぎ検出部56では、短すぎ検出レベルLVS(第1の基準値)と計数値FDの比較を行う。また、長すぎ検出部57は、長すぎ検出レベルLVL(第2の基準値)と計数値FDの比較を行う。
【0030】
ここで、短すぎ検出レベルLVS及び長すぎ検出レベルLVLについて説明する。短すぎ検出レベルLVS及び長すぎ検出レベルLVLは、偏摩耗のない標準状態での計数値FDSを基準に、例えば±5%値を用いて下式(6)、(7)によって設定される。即ち、短すぎ検出レベルLVSは、計数値FDSの−5%に相当する95%値を用いる。また、長すぎ検出レベルLVLは、計数値FDSの+5%に相当する105%値を用いる。
【0031】
LVS=FDS×0.95=781×0.95=741・・・(6)
LVL=FDS×1.05=781×1.05=820・・・(7)
なお、上記±5%値を用いる理由は、本発明の紙葉類の取出装置が搭載される紙葉類処理装置(図示せず)の期待する取り出し許容値、及び誤動作限界値が±5%であるためであり、これに限定されるものではない。
【0032】
取り出し許容値とは、取出装置が紙葉類を取り出し、繰り出すとき、偏摩耗により搬送ピッチが変動するため、その搬送ピッチに対する偏摩耗の許容値を言う。また、誤動作限界値とは、分離ローラ部が紙葉類を分離できなくなり複数枚搬送されることによる誤動作に至る偏摩耗の限界値を言う。
【0033】
ここで、計数値FDが下式(8)の範囲にある場合、偏摩耗値が正常値であり、範囲外の場合は偏摩耗値異常として異常発生器58で例えば警報を発する。
【0034】
LVS≦FD≦LVL・・・・・・・・・・・・・・・・・・(8)
すなわち、異常発生器58は、短すぎ検出部56及び長すぎ検出部57において計数値FDの長さが判別され、式(8)の範囲にある場合は、分離ローラ42は正常と判断し、式(8)の範囲にない場合は、分離ローラ42の偏摩耗異常と判断して、ローラの交換を促すように警報を発する。
【0035】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、分離ローラの偏摩耗による動作異常を事前に判別し、設定値を超える偏摩耗が発生している場合は異常信号を発生することにより、紙葉類の搬送異常を事前に防止することができる。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、分離ローラの偏摩耗による動作異常を事前に判別し、設定値を超える偏摩耗が発生している場合は異常信号を発生し、紙葉類の搬送異常を事前に防止することができる紙葉類の取出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る紙葉類の取出装置の概略側断面図。
【図2】 分離ローラ部において紙葉類が搬送される様子を示す図。
【図3】 偏摩耗検出部の接続を示す図。
【図4】 偏摩耗検出部の内部構成を示すブロック図。
【図5】 偏摩耗検出部の動作を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
1 紙葉類
10 供給部
11 レール
12 バックアッププレート
20 繰り出しローラ部
21 繰り出しローラ
22 支持部材
23 駆動ベルト
24 モータ
30 コントローラ
40 分離ローラ部
41 送りローラ
42 分離ローラ
43 エンコーダ付きモータ
50 偏摩耗検出部
51 A相パルス
52 B相パルス
54 変化点検出器
55 計数器
56 短すぎ検出部
57 長すぎ検出部
58 異常発生器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper sheet take-out device that separates paper sheets that have been input in a lump, such as mail and banknotes, and picks them up one by one.
[0002]
[Prior art]
For example, in a conventional paper sheet take-out device that separates paper sheets such as postal items and banknotes one by one, a feed roller that feeds the paper sheets in the transport direction, and a feed roller across the transport path A separation roller is provided that is disposed at the opposite position and rotates in the opposite direction to the feed roller to prevent a plurality of paper sheets from being fed out, and separates and transports the paper sheets. (For example, refer to Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-264489 A (first page, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional paper sheet take-out device, the paper sheet is sandwiched between the above-described feed roller and separation roller, and the paper sheet is separated while these rollers are rotated in reverse to each other. That is, the paper sheets are separated by the difference in the friction coefficient between the feed roller and the paper sheets and the friction coefficient between the separation roller and the paper sheets, and the paper sheets are sent out in the conveying direction in which the feed roller rotates. At this time, since the separation roller functions as a brake for preventing the conveyance of the paper sheets, the separation roller is likely to be unevenly worn. When this uneven wear occurs, there is a problem in that taking out of paper sheets becomes worse, a conveyance abnormality occurs, and a determination abnormality occurs in the determination unit.
[0005]
Accordingly, the present invention can prevent abnormal conveyance of paper sheets by determining abnormal operation due to uneven wear of the separating roller and generating an abnormal signal when uneven wear exceeding the set value occurs. An object of the present invention is to provide a paper sheet take-out device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a feed roller that feeds a sheet to be transported along a transport path, and a surface of the feed roller that is in a position opposite to the feed roller with respect to the transport path. disposed Te, a separation roller for separating a plurality of the paper sheet one by one, a power source for rotating the separation roller in the direction opposite to the conveying direction of the feed roller, with the rotation of the separation roller The encoder outputs a signal, and the separation roller is rotated by the feed roller by rotating the feed roller in a state where the separation roller is not driven by the power source, and is output from the encoder along with the rotation. And a partial wear detecting means for calculating a signal and detecting the partial wear of the separation roller.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0008]
FIG. 1 is a schematic sectional side view of a paper sheet take-out device according to an embodiment of the present invention. The paper sheet take-out device according to the embodiment of the present invention includes a
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the
[0014]
Here, the
[0015]
μa> μa '(1)
By setting in this way, the
[0016]
μa> μab (2)
However, since the
[0017]
Next, the
[0018]
FIG. 4 is a block diagram illustrating an internal configuration of the uneven
[0019]
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the
[0020]
In the first step, in order to detect uneven wear, the
[0021]
The
[0022]
Here, the
[0023]
For example, when the
[0024]
t 1 = 100 ms / 1024 = 97.7 μs (3)
In the second step, the
[0025]
That is, the phase difference from the rising change point of the
[0026]
In particular, the phase difference t 2 between the
[0027]
t 2S = 97.7 μs / 4 = 24.4 μs (4)
In the third step, the phase difference t 2 between the
[0028]
FD = t 2 / T 32
In particular, FD S = t 2S / T 32 = 24.4μs showing a count value FD S under standard conditions without uneven wear in the following equation (5) / 0.03125μs = 781 ·· (5)
T 32 = 0.03125 μs: period of the reference clock 32 MHz.
[0029]
In the fourth step, the count value FD output from the
[0030]
Here, the too short detection level LVS and the too long detection level LVL will be described. Too short detection level LVS and the detection level LVL too long, is set based on the count value FD S under standard conditions without uneven wear, for example the following equation using the ± 5% value (6), by (7) . That is, the short too detection level LVS uses 95% value corresponding to -5% of the count value FD S. The detection level LVL too long, using a 105% value corresponding to + 5% of the count value FD S.
[0031]
LVS = FD S × 0.95 = 781 × 0.95 = 741 (6)
LVL = FD S × 1.05 = 781 × 1.05 = 820 (7)
The reason why the ± 5% value is used is that the allowable take-out value and malfunction limit value expected by the paper sheet processing apparatus (not shown) on which the paper sheet take-out apparatus of the present invention is mounted are ± 5%. However, the present invention is not limited to this.
[0032]
The take-out allowable value refers to an allowable value of uneven wear with respect to the transport pitch because the transport pitch fluctuates due to uneven wear when the take-out device takes out and feeds out the paper sheet. The malfunction limit value is a limit value of partial wear that leads to malfunction due to the separation roller unit being unable to separate paper sheets and transporting a plurality of sheets.
[0033]
Here, when the count value FD is in the range of the following equation (8), the uneven wear value is a normal value, and when it is out of the range, an
[0034]
LVS ≦ FD ≦ LVL (8)
That is, the
[0035]
As described above, according to the above embodiment, the abnormal operation due to the uneven wear of the separation roller is determined in advance, and if the uneven wear exceeding the set value has occurred, an abnormal signal is generated, Abnormal conveyance of leaves can be prevented in advance.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, abnormal operation due to uneven wear of the separation roller is discriminated in advance, and an abnormal signal is generated when uneven wear exceeding the set value has occurred to prevent abnormal conveyance of paper sheets in advance. It is possible to provide a paper sheet take-out device that can handle paper.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional side view of a paper sheet takeout device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which paper sheets are conveyed in a separation roller unit.
FIG. 3 is a diagram showing connection of a partial wear detection unit.
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of a partial wear detection unit.
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the uneven wear detector.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記搬送路に対して前記送りローラと対向位置に前記送りローラの表面と接触して配置され、複数枚の前記紙葉類を 1 枚ずつに分離する分離ローラと、
この分離ローラを前記送りローラの搬送方向と逆方向に回転駆動する動力源と、
前記分離ローラの回転に伴って信号を出力するエンコーダと、
前記分離ローラを前記動力源で駆動しない状態で前記送りローラを回転させることにより前記送りローラによって前記分離ローラを回転させ、この回転に伴って前記エンコーダから出力される信号を演算して、前記分離ローラの偏摩耗を検出する偏摩耗検出手段と、を有することを特徴とする紙葉類の取出装置。 A feed roller for feeding the paper sheets are fed transportable along a transport path,
A separation roller that is disposed in contact with the surface of the feed roller at a position facing the feed roller with respect to the transport path, and separates the plurality of sheets one by one;
A power source that rotationally drives the separation roller in a direction opposite to the conveying direction of the feed roller;
An encoder that outputs a signal along with the rotation of the separation roller;
The separation roller is rotated by the feed roller by rotating the feed roller in a state where the separation roller is not driven by the power source, and a signal output from the encoder is calculated along with the rotation, and the separation is performed. An apparatus for taking out paper sheets, comprising: uneven wear detection means for detecting uneven wear of a roller .
前記2相のパルス信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出する変化点検出手段と、
前記変化点検出手段によって得られた変化点間の位相差を基準クロックで計数する計数手段と、
前記計数手段によって得られた計数値に基づき偏摩耗を判別する判別手段と、
前記判別手段の判別結果に基づき偏摩耗が検出されたときには警報を発生する警報発生手段と
を有するようにしたことを特徴とする請求項3記載の紙葉類の取出装置。The uneven wear detecting means includes
Change point detecting means for detecting rising or falling of the two-phase pulse signal;
Counting means for counting the phase difference between the change points obtained by the change point detection means with a reference clock;
Discriminating means for discriminating uneven wear based on the count value obtained by the counting means;
4. The paper sheet take-out apparatus according to claim 3, further comprising an alarm generating means for generating an alarm when uneven wear is detected based on the determination result of the determining means.
前記計数手段で計数した計数値を予め設定された第1及び第2の基準値と比較判別し、
前記警報発生手段は、前記計数値が前記第1及び第2の基準値の範囲を超えるとき警報を発生することを特徴とする請求項4記載の紙葉類の取出装置。The discrimination means includes
The count value counted by the counting means is compared with first and second reference values set in advance,
5. The paper sheet take-out device according to claim 4, wherein the alarm generation means generates an alarm when the count value exceeds a range of the first and second reference values.
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