CN101405773B - 带有钞票堆叠接收器的钞票验收机 - Google Patents

Abstract

在钞票验收机的前面设置一钞票堆叠接收结构，用于以串行的方式使钞票顺序流入验钞机。第一驱动装置接合露出的钞票的一侧，并朝着验收机推动钞票。一限制驱动装置与第一驱动装置配合，钞票必须通过驱动装置的相对辊才能运动至验收机。限制驱动辊接触露出的钞票的相对侧，但同时还接触重叠的钞票。如果存在单张钞票，限制驱动装置旋转，将钞票进给至验收机，如果存在重叠的钞票，则限制驱动装置以相反的方向自动旋转。该自动旋转方向由钞票之间的滑动引起，当存在单张钞票时，克服了限制驱动装置的低转矩马达。

Description

带有钞票堆叠接收器的钞票验收机

技术领域

本发明涉及钞票验收机，尤其是涉及能够接收一堆钞票并逐一地将钞票进给通过钞票验收机的钞票验收机。

背景技术

自动支付终端和/或自动柜员机通常包括钞票验收机，钞票验收机用于检验钞票，提供对钞票真实性的确定。当某些钞票真实性的确认产生否定的结果时，则拒绝它们。大多数钞票验收机设计成接收单张钞票，用户以串行的方式适当地进给其它钞票。对于许多应用来说，这足够了，但是，存在希望用户能够将一堆钞票插入装置然后串联地进给钞票通过验收机的场合。

虽然从钞票堆叠进给顶部钞票或底部钞票通过验收机的构思很简单，但是，在实际操作中，难以提供能够避免进给重叠钞票的装置。可以理解，由用户提供给装置的钞票质量变化相当大，并且质量方面的这种实质变化带来了进一步的设计挑战。

本发明提供了一种钞票限制驱动设备，其允许一堆钞票能够输入到装置中，并允许钞票串联地进给至相联的验收机。

发明内容

依照本发明的钞票限制驱动设备包括用于接收一堆钞票的钞票接收空腔、用于在钞票堆叠的一侧接合露出的钞票并将露出的钞票驱动至钞票验收机部分的第一驱动装置。钞票限制驱动装置与第一驱动装置配合，以限制其间钞票的通过只能是单张厚度的钞票。钞票限制装置包括提供低转矩的马达，当两张钞票企图通过第一驱动装置和钞票限制驱动装置之间时，所述马达使钞票限制驱动装置反向旋转，推动钞票进入接收空腔。第一驱动装置被以较高转矩驱动，其对露出的钞票提供足够的力，这样，露出的钞票克服钞票限制驱动装置的转矩，导致钞票限制驱动装置沿使露出的钞票通过进入验收部分的方向旋转。如果两张钞票企图通过第一驱动装置与限制驱动装置之间，则钞票彼此相对滑动，允许限制驱动装置自动旋转，并拒绝额外的钞票。

依照本发明的一个方面，第一驱动装置和限制驱动装置与钞票均具有比两张钞票之间的摩擦系数高的摩擦系数。

依照本发明的又一个方面，钞票接收空腔朝着第一驱动装置和限制驱动装置的接合点变窄。

依照本发明的又一个方面，限制驱动装置直接与第一驱动装置相对。

依照本发明的又一个方面，该设备包括用于检测一堆钞票初始插入到钞票接收空腔的传感器装置和与传感器装置相联的致动器，所述致动器使第一驱动装置运动至开放位置，允许钞票堆叠插入到钞票接收空腔到达的开始位置。传感器装置感测钞票堆叠开始时的位置，然后导致致动器将第一驱动装置运动至钞票接合位置。

依照本发明的又一个方面，第一驱动装置包括可在开放位置和接合位置之间运动的导辊和至少一个与钞票限制驱动装置的至少一个驱动辊配合的下游辊。

依照本发明的又一个方面，第一驱动装置包括两个下游辊，所述限制驱动装置包括与第一驱动装置的两个下游辊成相对关系的两个驱动辊，用于分开重叠的钞票。

在本发明的一个不同的方面，第一驱动装置的两个下游辊和钞票限制驱动装置的两个下游辊均包括由与具有高钞票摩擦系数的材料制成的外套筒。

在本发明的一个不同的方面，第一驱动装置的导辊设置在由致动器控制的枢转臂上，以在开放位置和钞票接合位置之间运动。

在本发明的一个优选方面，枢转臂包括推动该臂至钞票接合位置的弹簧偏压件。

依照本发明的又一个方面，该设备包括位于钞票限制驱动设备的排出位置的后沿传感器，用于感测钞票后沿从下游辊的通过。后沿传感器临时控制第一驱动装置，并当钞票后沿的通过被后沿传感器感测时，临时控制第一驱动装置。

附图说明

本发明的优选实施例如附图所示，其中：

图1是带有钞票堆叠接受装置的验收机的透视图；

图2是带有钞票堆叠接受装置的验收机的剖视图；

图3是钞票堆叠接受装置的局部简图；

图4是钞票堆叠接受装置的某些驱动辊的局部透视图；

图5是连接验收机和钞票堆叠接受装置的传动列装置的局部简图；

图6的简图类似于图5，其中第二张钞票被保持在钞票接受装置中；

图7的简图类似于图5，显示了钞票的拒绝；

图8是旋转使单张钞票通过的两个驱动辊的简图；

图9显示了图8中的两个辊，当第二张钞票企图进给通过该装置时，其中一个辊相反方向旋转。

图10示出了转矩调整结构；和

图11示出了旋转传感器。

具体实施方式

验收机100设计成能使用户将如104标记的一堆钞票插入钞票接收空腔102中。钞票从堆叠104的顶部逐一进给通过验收机，在验收机中，各种传感器130确定各个钞票的真实性。

与钞票接收空腔102相邻的是第一驱动装置106，第一驱动装置106包括驱动辊114和116。这些驱动辊通过如图5至7所示的传动列相互连接。

如图3所示的第一驱动辊114连接到枢转杠杆臂132上，允许该辊在图3所示的接合位置和脱离位置之间运动，在脱离位置，辊114的外周基本上邻接钞票接收空腔102的上表面。传感装置122紧挨着设置在辊114的下游。在这种情况下，空腔的一侧设置一光发射器，空腔的相对一侧设置接收器。钞票堆叠在接收空腔的插入使该信号中断，杠杆臂132经由连杆装置138由致动器134运动，以使辊114位于开放位置。

第二传感器装置124紧挨着设置在第一驱动辊116和限制驱动辊118的前面。一旦感测钞票堆叠位于这个位置，致动器134释放杠杆臂132，使得驱动轮114在杠杆臂132上的弹簧偏压件的作用下接合上面的钞票。也可以使用其它的装置。

在考虑用于提供进给至验收部分131的一系列单独的钞票的精密机构之前，考虑单独的钞票如何从堆叠上分开是有帮助的。基本上，第一驱动辊114和116接触最上面的钞票，当被驱动时，这些辊使钞票前进至由与辊116接触的辊118限定的压力间隙中。在如图4所示的优选结构中，辊116和118是两对辊。

辊118由马达8驱动，但是，马达8是一种具有较低转矩的可变转矩马达。驱动轮118被马达8推动以顺时针方向旋转。因此，任何下面的钞票都会被驱动返回空腔102中。调整低转矩马达8的转矩，使得果不存在钞票时，该转矩由与驱动轮118接触的驱动轮116的力克服。

在这种情形下，马达6驱动驱动轮116，这将克服由马达8施加于驱动轮118的转矩，这样，驱动轮116和118旋转以允许在其间进给钞票。马达8设计成能承受单张钞票通过辊时发生的马达的拖长失速。高电阻DC刷辊工作令人满意。如果单张钞票出现在辊116和118之间的压隙中，辊118将带着中间的钞票继续逆时针方向旋转，从而提供用于传递辊116与118之间的力的部件。辊116与钞票之间的摩擦系数以及钞票与辊118之间的摩擦系数基本上较高，并且能够克服由马达8施加的转矩。如果两张钞票出现在辊116和118之间的间隙中，辊118将沿相反方向旋转。两张钞票之间的摩擦系数基本上低得多，因此驱动辊118将顺时针方向旋转，从而使下面的钞票返回钞票空腔。如果两张或更多的钞票供给至该间隙，辊118将顺时针方向旋转，并拒绝这些钞票。一旦单张钞票位于间隙中，辊118就自动逆时针方向旋转。已经证明，这种特殊的装置对限制辊116和辊118之间的钞票串联地通过是行之有效的。马达108优选地包括转矩调整装置，以保证施加于辊118的转矩低得足以在变化情况下被辊116克服。

通过如图2所示的实施例，辊114至开放位置的运动允许钞票堆叠104插入到向下倾斜的空腔102中，以接触弯曲过渡区段103，并朝驱动辊116和118向上通过。可以看到，辊118基本上阻断了这种通过，其充当了钞票堆叠的局部止挡件。一旦传感器124感测到钞票堆叠，辊114就运动到接合位置。

图3显示了本发明的另一个方面，其中，钞票接收空腔102设置有一系列端口136，与允许硬币、污垢、液体等等通过接收空腔。

图3还示出了另一个传感装置140，其优选地感测钞票后沿，并可以优选地感测双钞票状态。当单张钞票通过辊116和118之间时，传感器140检测钞票后沿。一旦已经感测到钞票后沿，驱动辊114和116的马达6就停止。这样，随着驱动辊142、144、146和148继续由马达5驱动，单独的钞票被进给至验收部分131.一定时间之后，致动马达6，用于将下一张钞票进给至验收部分。这种装置减少了马达108在失速状态下的持续时间。

如图5所示，驱动辊142、144、146和148由齿轮系150互连，在齿轮系150中，马达5有效地驱动齿轮152。这样，辊142、144、146和148的速度保持同步。这些辊经由齿轮系154还与驱动辊114和116同步。齿轮系包括超越离合器156。该超越离合器156允许齿轮系154有效地停止，同时允许齿轮系150继续驱动辊142、144、146和148。在齿轮系154中，齿轮158实际上由马达6驱动。

虽然马达6相对于马达5以略微减小的速度运行，但是，驱动辊114和116与驱动辊142、144、146和148保持同步。马达之间任何细微的速度差别都由超越离合器156来收容。当齿轮158由停止马达6有效地停止时，驱动辊114和116停止。可以理解，停止马达6，以允许串联地进给至验收部分131的钞票分开。马达5和6是可逆马达，以允许钞票在如图5和6所示的方向进给钞票以及允许如图7所示拒绝钞票。

纵览图8、9和11，可以理解允许钞票分成一系列单独的钞票的原理。

在图8中，显示在驱动辊116与限制驱动辊118之间通过的单张钞票161。尽管驱动辊118具有由马达108施加于其上的转矩，该转矩能够引起辊的顺时针方向旋转，但是，辊仍然像被辊116和与钞票161的摩擦接合有效克服一样，逆时针方向旋转。当两张钞票企图通过辊116和118之间时，如图9所示，顶部钞票161由辊116驱动，并将继续被强制通过辊，到达验收部分。下面的钞票163将被迫返回钞票接收空腔102中。

钞票161和163之间基本上具有低系数的摩擦，这样，与钞票163具有较高系数的辊118在马达5的带动下自由旋转，钞票163将返回到钞票接收空腔中。因此，钞票之间的较低摩擦系数有效地用于提供钞票之间的滑动，以及提供由于与此刻在钞票之间滑动的作用下顺时针方向旋转的辊118的接合而返回至空腔中的下面的钞票的力。一旦钞票163离开辊116和118之间的间隙，辊118将逆时针方向旋转，如图8所示。

可以理解，一旦额外的钞票企图通过辊，钞票之间就发生滑动，辊118通过自动顺时针方向旋转。已经证明，这种装置对避免两张钞票在辊116与118之间通过尤其有效。

如图4所示，辊116和118实质上是设置在钞票两侧的两对辊。优选地，辊114是邻近钞票处理路径的中心线设置的单个辊。

图10和11提供了有关用于控制可变转矩马达108的一个实施例的补充细节。钞票的状态，尤其是钞票量和钞票上的污垢量使得难以提供确保钞票分开的马达转矩的简单设置。如图10和11所示的装置允许通过控制器121调整马达转矩。

正如前面所述的，进给辊116和分离辊118协作，以分开在辊之间通过的双层钞票。另外，传感器140能够检测双钞票状态。可以理解，如果两张钞票之间的摩擦系数高得足以克服由可变转矩马达108施加的转矩，则将处理两张钞票。

利用传感器140检测双钞票状态，该信号被提供给控制器121，控制器121能够调整马达108的转矩，直到传感器140不再检测到双钞票状态。当处理双钞票时，进行转矩的增大，如果分离没有成功，则钞票可以返回到堆叠状态。

为协助该系统，可变转矩108包括与分离辊118相联的旋转传感器119。旋转传感器119相当精确，并且提供有关辊118的旋转方向的反馈。当140检测到双钞票状态以及转矩正在增大时，这对旋转传感器119可以确定什么时候转矩足以分开钞票是有帮助的。

旋转传感器119部分地由图11显示，其包括旋转构件123，旋转构件123上带有一系列间隔开的齿125，这些齿运动通过一系列红外光束127.这能够提供有关旋转方向的快速、准确的反馈。

除了在装置正常运行期间监测双钞票状态之外，该装置还用作周期性进行的、例如在装置上电时进行的校准工序的一部分。用于设定转矩值的转矩校准工序如下：1)在装置中没有票据的情况下，以正常方式驱动进给辊116。可变转矩马达108被设定在较低转矩值，旋转传感器监测以确定分离辊118的旋转方向。如果辊118没有旋转，则不需要改变转矩。如果辊118与辊116旋转一致，则增大转矩。增大转矩，直到辊118不再旋转时。一旦完成校准，具体的转矩就减小至70％到80％的运行水平。已经发现，这种特定水平对分开钞票是有效的。这种校准装置考虑了分离装置的工作条件，并且部分地反映了可能由于污垢等而磨损的辊的表面状态。

也可以以稍微不同的方式操作系统。在这种情况下，在校准和确定保持辊118在与辊116接触时静止所需的转矩之后，控制器121将可变转矩马达108调整到校准转矩的大约20％到30％的设定值。通过这种较低转矩装置，辊116和118将允许钞票通过其间，但是也可以允许两张钞票通过其间。传感器140接着感测双钞票状态。一旦检测到这种状态，马达108上的转矩将增大，直到旋转传感器119检测到反向旋转为止。这时，保持该转矩，直到双钞票状态已经克服。

从上面，应当理解，在用于调整马达108上的转矩的操作工序中的变化可以使用用于确定辊118的旋转方向的旋转传感器119并结合双钞票传感器140。

验收机100的另一特性是能够进入第一驱动装置106和钞票限制驱动装置108。通过检修门180提供这种进入，所述检修门180在182枢转，以向上摆动。一锁闩184设置在盖180的自由边缘。锁闩184的释放允许驱动辊114和116与盖一起向上运动。驱动齿轮也可以向上运动，或者设置在盖的侧面。这提供了对钞票接收空腔的极好进入，用于检修任意部件和/或清洗存放在装置内的任何部件。同样，钞票验收部分131可以经由在188枢转并具有可释放锁闩190的检修门186进入。锁闩180的释放允许检修门186绕枢转点188运动至左边，以提供至钞票处理路径的进入。

虽然在此详细地描述了本发明的各种优选实施例，但是，本领域技术人员应当明白，在没有脱离本发明的精神或附带的权利要求书的范围的情况下，可以对此进行各种变形。

Claims (14)

1.一种钞票接收装置，所述钞票接收装置包括：用于接收钞票堆叠的钞票接收空腔，所述钞票接收空腔向下成角度，并包括连接到钞票验收部分的过渡区段，所述过渡区段将钞票朝向第一驱动装置与邻近所述钞票验收部分的限制驱动装置的接合点引导；所述第一驱动装置包括导辊和下游辊，每个辊都在钞票的上侧接触所述钞票堆叠的露出的上部钞票，并将所述上部钞票驱动到所述钞票验收部分中，所述限制驱动装置包括与所述第一驱动装置的所述下游辊成相对关系的限制辊，以限制通过所述限制驱动装置的限制辊与所述第一驱动装置的下游辊之间的钞票是单张厚度的钞票，所述限制驱动装置包括提供使所述限制辊沿反向旋转的低转矩的马达，从而在两张钞票企图在所述第一驱动装置的下游辊和所述限制驱动装置的限制辊之间通过时，推动一张钞票进入所述钞票接收空腔；当单张钞票位于所述第一驱动装置的所述下游辊以及所述限制驱动装置的所述限制辊之间时，所述第一驱动装置的所述下游辊被以较高的转矩驱动，并对所述上部钞票提供足够的力，以便克服所述限制驱动装置的限制辊的转矩，并使所述限制辊沿使所述露出的上部钞票传送到所述验收部分的方向旋转；所述钞票接收装置还包括传感器装置，用于检测钞票堆叠插入到所述钞票接收空腔，致使所述导辊从没有钞票堆叠的位置运动到与所述钞票堆叠的最上面的钞票接合的位置，并致使所述导辊将所述最上面的钞票驱动到所述第一驱动装置和所述限制驱动装置的接合点。

2.如权利要求1所述的钞票接收装置，其中，所述第一驱动装置的下游辊和所述限制驱动装置的限制辊与钞票的摩擦系数均高于两张钞票之间的摩擦系数。

3.如权利要求1所述的钞票接收装置，其中，所述过渡区段是弯曲的区域，从而需要所述钞票朝向所述下游辊和所述限制辊向上通过。

4.如权利要求1所述的钞票接收装置，其中，所述限制驱动装置包括两个限制驱动辊，并且所述第一驱动装置包括两个下游辊，所述两个下游辊处于与所述两个限制驱动辊相对的位置上。

5.如权利要求1所述的钞票接收装置，所述传感器装置检测钞票堆叠初始插入到所述钞票接收空腔，并控制与所述导辊相连的致动器，以使所述导辊运动到与所述钞票接收空腔的表面相邻的所述没有钞票堆叠的位置，从而允许将钞票堆叠进一步插入到钞票接收空腔中而到达开始位置，所述传感器装置感测位于所述开始位置的所述钞票堆叠的位置，并且致使所述致动器使所述导辊运动至与所述钞票堆叠的上部钞票接触的钞票接合位置。

6.如权利要求1所述的钞票接收装置，其中，所述第一驱动装置包括两个下游辊，并且所述限制驱动装置包括与所述两个下游辊成相对关系的两个限制辊，所述导辊定位在所述钞票接收空腔的中心线上。

7.如权利要求6所述的钞票接收装置，其中，所述两个下游辊和所述两个限制辊均包括由与钞票具有高摩擦系数的材料制成的外套筒。

8.如权利要求5所述的钞票接收装置，其中，所述导辊设置在由所述致动器控制的枢转臂上，以在所述没有钞票堆叠的位置和钞票接合位置之间运动。

9.如权利要求8所述的钞票接收装置，其中，所述枢转臂包括推动所述枢转臂至钞票接合位置的弹簧偏压件。

10.如权利要求9所述的钞票接收装置，所述钞票接收装置包括后沿传感器，以便感测已经通过所述下游辊和所述限制辊的钞票的后沿的通过，并且当钞票后沿的通过被所述后沿传感器感测到时，暂时停止所述第一驱动装置和所述限制驱动装置。

11.如权利要求1所述的钞票接收装置，其中，所述钞票接收装置的所述马达是一种带有高阻抗的绕组的可变转矩马达。

12.如权利要求11所述的钞票接收装置，所述钞票接收装置包括为具体工作条件调整所述马达的可变转矩的控制系统。

13.如权利要求12所述的钞票接收装置，其中，所述控制系统包括用于检测所述限制驱动装置下游的重叠的钞票的传感器，在所述检测期间，所述控制系统增大所述马达的可变转矩，以使所述重叠的钞票分开。

14.如权利要求13所述的钞票接收装置，其中，所述控制系统包括所述限制驱动装置的转向传感器。

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