CN104063947A - 可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，当纸钞为插入于接收装置的通道内时，可由侦测装置的感测器检知通道内有一纸钞输入，而传动装置的压钞轮组便会压住纸钞，并由驱动部驱动带动轮组来带动纸钞位移，且待压钞轮组释放纸钞，再利用调整对位装置的步进马达依照预设步进角数驱动传动部使二调整元件相对推抵于纸钞转回平行输入而形成置中，若调整元件受到纸钞的阻力为大于步进马达驱动传动部带动其时所产生的推力，便可利用步进马达失步无法继续推动纸钞，直到达到预设步进角数后作退回的动作，并使传动装置的压钞轮组恢复压住纸钞后，再由带动轮组带动纸钞位移，进而达到结构简单、对位确实且成本低廉的功效。

Description

可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法

技术领域

本发明是提供一种可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，尤指可利用调整对位装置的步进马达驱动传动部使二调整元件相对推抵于纸钞形成置中，若调整元件受到纸钞的阻力大于步进马达驱动时所产生的推力，便可利用步进马达失步而无法继续推动纸钞作退回的动作。

背景技术

现今社会文明与科技高度发展，不但加速了人们生活的步调，对于生活品质的要求更趋向于方便、快速，因此在许多公共场所中大都会设置有自动化贩卖机器、验钞机或其它纸钞接收机台，并通过自动化纸钞接收机台除了可大幅节省人事雇用成本之外，随着贩卖商品种类越来越多，即需具备有更多附加的功能。

由于伪钞往往被许多不肖人士大量制作，并于市面上广泛的流通使用，使市面上的纸钞接收机台在接收纸钞的前便需要先进行辨识真伪的动作，其一般的作法是于机台内部设置有辨识装置，然而，目前纸钞接收机台大多仅适用于单一宽度的纸钞使用，但因各个国家所发行各种纸钞通常会有尺寸上的差异，且不同种类的纸钞上所设计的安全特征位置也会有所变化，因此，纸钞接收机台接收的纸钞即必须准确对正于辨识装置才可进行辨识，当使用者在插入纸钞时，因纸钞可能会出现歪斜或偏移的情况，造成纸钞上的安全特征无法对正于辨识装置位置导致无法确实的辨识，而纸钞接收机台便会将纸钞退出，如此，使用者需要重复进行插入纸钞，以致实际使用时极为不便与困扰。

再者，虽然目前厂商已有各种置中或调整对位装置陆续提出设计来应用于纸钞接收机台上，以调整纸钞靠齐对正于辨识装置位置，其对位方式是利用滚轮带动纸钞向内位移，并由马达带动通道二侧处的夹臂相对推抵于纸钞二侧边缘处形成置中，且该感测器侦测到纸钞反馈的阻力后，便会停止夹臂相对位移，而使纸钞形成置中，但是该纸钞插入时，必须先利用感测器侦测出纸钞的宽度及偏移方向，并由控制电路计算出马达带动二夹臂所需的距离，不过随着马达带动夹臂推抵于纸钞形成置中的准确度要求愈高，其控制电路配合感测器的电路设计将更为复杂，整体设置的成本也相对增加，若能针对置中或调整对位装置整体机构、成本以及纸钞靠齐对位上的课题进行设计，以符合纸钞接收机台实际的应用，即为从事于此行业者所亟欲研究改善的方向所在。

故，发明人有鉴于现有纸钞接收机台使用上的问题与缺失，乃搜集相关资料经由多方评估及考量，并利用从事于此行业的多年研发经验不断试作与修改，始设计出此种可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法发明专利诞生。

发明内容

本发明的主要目的乃在于提供一种可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，当侦测装置的感测器检知通道内有纸钞输入，该传动装置的压钞轮组便会压住纸钞，并由驱动部驱动带动轮组带动纸钞位移，且待压钞轮组释放纸钞，再利用调整对位装置的步进马达依照预设步进角数驱动传动部使二调整元件相对推抵于纸钞转回平行输入而形成置中，若调整元件受到纸钞的阻力大于步进马达驱动时所产生的推力，便可利用步进马达失步无法继续推动纸钞，直到达到预设步进角数后作退回的动作，并使传动装置的压钞轮组恢复压住纸钞后，再由带动轮组带动纸钞位移，进而达到结构简单、对位确实且成本低廉的功效。

本发明的次要目的乃在于提供一种可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，当步进马达持续运转时，若调整元件受到纸钞反作用的阻力为大于步进马达驱动时所产生的推力（一般为4～8ｇ），便可利用步进马达失步状态，而使二调整元件无法继续推动纸钞，直到控制电路所输入至步进马达的脉冲信号达到预设步进角数，便可驱动传动部使调整元件作退回的动作，以利于辨识装置进行后续纸钞辨识及收纳装置进行接收的动作，且可避免现有置中或调整对位装置利用感测器侦测出纸钞宽度及偏移方向，才可驱动马达带动二夹臂相对推抵于纸钞造成控制电路配合感测器的电路设计更为复杂，整体设置成本也相对增加的问题。

本发明的另一目的乃在于提供一种可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，纸钞向左或向右偏移插入时，可由调整对位装置的步进马达驱动传动部使其中一调整元件先推抵于纸钞一侧处（如左侧处），此时纸钞的阻力为小于调整元件所产生的推力，所以调整元件便会推抵纸钞朝另一调整元件方向位移，且待另一调整元件推抵于纸钞的另侧处（如右侧处），便可将二调整元件相对向内推抵至具各种不同宽度的纸钞作宽度调整的动作，进而使纸钞转回平行输入路径而形成一置中状态。

为了达到上述目的，本发明提供一种可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，包括有主体及接收装置，其中主体内部定位的接收装置具有连通于面板上的插口处的通道，而接收装置内部对应于通道处分别设有具有至少一组驱动部、带动轮组与压钞轮组的传动装置、具有至少一组步进马达、传动部与调整元件的调整对位装置、及具有至少一个控制电路与多个感测器的侦测装置，并依照下列的步骤实施：

（ａ）启动；

（ｂ）侦测装置的感测器检知通道内有纸钞输入；

（ｃ）传动装置的压钞轮组压住纸钞，并由驱动部驱动带动轮组带动纸钞位移至预定位置；

（ｄ）传动装置的压钞轮组释放纸钞，并使调整对位装置的步进马达依照预设步进角数驱动传动部使二调整元件相对向内位移，再由调整元件推抵于纸钞二侧处转回平行输入形成置中；

（ｅ）调整元件受到纸钞的阻力是否大于步进马达驱动传动部带动其时所产生的推力，若为否，即重复进行步骤（ｄ），若为是，则进行步骤（ｆ）；

（ｆ）利用步进马达失步的状态而无法继续推动纸钞，直到达到预设步进角数后驱动传动部使调整元件作退回的动作；

（ｇ）压钞轮组恢复压住纸钞后，再由驱动部驱动带动轮组带动纸钞位移；

（ｈ）结束。

其中，该传动装置的驱动部一侧处连接有具有多个轴杆的齿轮组，且各轴杆上分别套设有带动轮组可带动纸钞位移至预定位置的多个滚轮。

其中，该传动装置的压钞轮组上具有可供电磁阀带动呈一角度旋动的旋动轴，且位于电磁阀前后二侧处设有可供旋动轴带动或释放后压住纸钞的压钞轮。

其中，该调整对位装置的步进马达上连接有传动部的旋动元件，而调整元件所具的夹臂底部前后二侧处设有可供滑移杆穿设的轴孔，且位于二轴孔之间设有可供旋动元件带动使夹臂相对向内或向外位移的连动部。

其中，该侦测装置的控制电路上设有可检知纸钞通过通道时启动或停止传动装置来带动纸钞位移及调整对位装置动作的多个感测器。

其中，该接收装置内部对应于通道处设有可辨识纸钞真伪与面值的辨识装置，并于通道后方处所设的收纳装置具有可将辨识装置辨识为一真钞的纸钞压入于纸钞匣中进行接收的抵压机构。

本发明可避免现有置中或调整对位装置利用感测器侦测出纸钞的宽度及偏移方向，才可驱动马达带动二夹臂相对推抵于纸钞形成置中所造成控制电路配合感测器的电路设计更为复杂，整体设置成本也相对增加的问题，进而达到结构简单、操作简易且成本低廉的功效。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图。

图2为本发明较佳实施例的立体外观图。

图3为本发明接收装置的局部立体分解图。

图4为本发明步进马达的局部立体剖面图。

图5为本发明压钞轮组的立体分解图。

图6为本发明较佳实施例的前视图。

图7为本发明较佳实施例的侧视剖面图。

图8为本发明纸钞偏移进入于接收装置的通道内的俯视示意图。

图9为本发明调整对位装置进行导正纸钞前的俯视示意图。

图10为本发明调整对位装置进行导正纸钞时的俯视示意图。

图11为本发明调整对位装置进行导正纸钞形成置中后的俯视示意图。

附图标记说明：1-主体；11-面板；111-插口；2-接收装置；20-通道；21-传动装置；211-驱动部；2110-轴杆；2111-齿轮组；212-带动轮组；2121-滚轮；213-压钞轮组；2131-旋动轴；2132-电磁阀；2133-压钞轮；22-调整对位装置；221-步进马达；2210-出力轴；2211-转子；2212-定子；222-传动部；2221-旋动元件；223-调整元件；2230-轴孔；2231-夹臂；2232-滑移杆；2233-连动部；2234-弹性元件；23-侦测装置；230-控制电路；231-感测器；2311-位移感测器；2312-停止感测器；24-辨识装置；241-取样辨识模块；25-收纳装置；251-抵压机构；252-纸钞匣；3-纸钞。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以便完全了解。

请参阅图1至图7所示，分别为本发明的步骤流程图、较佳实施例的立体外观图、接收装置的局部立体分解图、步进马达的局部立体剖面图、压钞轮组的立体分解图、较佳实施例的前视图及侧视剖面图，由图中可清楚看出，本发明为包括有主体1及接收装置2，其中该主体1前方处所具的面板11上设有插口111，并于主体1内部定位的接收装置2具有通道20，且通道20连通于面板11的插口111处。

再者，接收装置2内部对应于通道20处分别设有传动装置21、调整对位装置22、侦测装置23及辨识装置24，并于通道20后方处设有一收纳装置25，其中传动装置21包括有至少一组驱动部211、带动轮组212及压钞轮组213，并于驱动部211一侧处连接有具多个轴杆2110的齿轮组2111，且各轴杆2110上分别套设有带动轮组212的多个滚轮2121，而压钞轮组213位于通道20相对于带动轮组212的另侧上方处，此压钞轮组213上具有可供电磁阀2132带动呈一角度旋动的旋动轴2131，且位于电磁阀2132前后二侧处设有可供旋动轴2131带动或释放后压住纸钞3（如图8至11所示）的压钞轮2133。

然而，调整对位装置22具有至少一组具出力轴2210的步进马达221、传动部222及调整元件223，此调整对位装置22较佳实施则具有二组步进马达221，并于步进马达221的出力轴2210上连接有可为齿轮组（图中未示出）或旋动元件2221的传动部222，而调整元件223则具有相对的ㄈ形状夹臂2231，并于夹臂2231底部前后二侧处皆设有可供滑移杆2232穿设的轴孔2230，且位于二轴孔2230之间设有可供传动部222的旋动元件2221带动使夹臂2231作相对向内或向外位移的连动部2233，以及可供夹臂2231活动抵压呈一弹性变形的弹性元件2234，便可通过步进马达221驱动传动部222来带动调整元件223作相对向内或向外宽度调整的动作。

此外，侦测装置23上具有至少一个可为电路板的控制电路230，并于控制电路230上设有可检知纸钞3通过通道20时启动或停止传动装置21来带动纸钞3位移及调整对位装置22动作的多个感测器231，便可通过传动装置21的驱动部211驱动于带动轮组212来带动纸钞3位移至辨识装置24位置，而辨识装置24包括有可辨识纸钞3真伪与面值的取样辨识模块241，并于取样辨识模块241具有设置于控制电路230上呈相对应的多个光发射体及光接收体（图中未示出）；另，收纳装置25具有可将辨识装置24辨识为一真钞的纸钞3压入于纸钞匣252中进行接收的抵压机构251。

而调整对位装置22的步进马达221包括有具齿轮状凸起的转子2211及定子2212，其中转子2211上设有出力轴2210，且二转子2211为朝出力轴2210方向经过磁化后分别形成一Ｎ极或Ｓ极，而多个定子2212上则分别绕设有线圈（图中未示出），并由控制电路230所具的驱动器（图中未示出）输出所需的脉冲信号至步进马达221的定子2212进行控制激磁动作的切换，即使定子2212上的线圈经由切换电流流通后将被磁化成同一极性，便可依次切换激磁相位，进而控制步进马达221转动的步进角＝360度／（线圈组数ｘ转子2211的凸极数），因此只要控制其输入脉冲信号的数目，即可控制步进马达221运转时的角度。

另步进马达221的运转特性可分为失速与失步二种，其中失速的原因是由于步进马达221的转子2211旋转的速度无法跟上定子2212激磁的速度时，造成转子2211停止转动，而定子2212上的线圈虽然仍在激磁中，但因定子2212是利用脉冲信号进行激磁动作，所以线圈不会烧毁；失步的原因则是由于步进马达221虽能与脉冲同期运转，但可能因急遽的转速变化或过负载而无法与脉冲同期运转，且因输出转矩与转速成反比，所以转矩下降无法负荷外界负载，造成小幅度的滑脱，此种无法与脉冲同期运转的状态则称的为失步。

因此，本发明可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法较佳实施为应用于纸钞接收机，但于实际应用时，并非用以限定本发明的专利范围，亦可应用于自动化贩卖机器、游戏机台或其它可提供商品购买、消费服务的消费系统中使用，即可将主体1设置于纸钞接收机的主机内部，也可搭配辨识装置24来作为纸钞辨识机的使用，使接收装置2可透过侦测装置23的控制电路230连接于主机进行资料信号及电源的传输，由此提供纸钞接收机具有进行纸钞3真伪与面值辨识、接收及退出功能。

由上，当利用本发明可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法时，是依照下列的步骤实施：

（101）启动。

（102）侦测装置23的感测器231检知通道20内有纸钞3输入。

（103）传动装置21的压钞轮组213压住纸钞3，并由驱动部211驱动带动轮组212带动纸钞3位移至预定位置。

（104）传动装置21的压钞轮组213释放纸钞3，并使调整对位装置22的步进马达221依照预设步进角数驱动传动部222使二调整元件223相对向内位移，再由调整元件223推抵于纸钞3二侧处转回平行输入形成置中。

（105）调整元件223受到纸钞3的阻力是否大于步进马达221驱动传动部222带动其时所产生的推力？若为否，即重复进行步骤（104），若为是，则进行步骤（106）。

（106）利用步进马达221失步的状态而无法继续推动纸钞3，直到达到预设步进角数后驱动传动部222使调整元件223作退回的动作。

（107）压钞轮组213恢复压住纸钞3后，再由驱动部211驱动带动轮组212带动纸钞3位移。

（108）结束。

由上述实施步骤可清楚得知，当使用者为以手部将纸钞3由主体1面板11的插口111处插入时，可使纸钞3进入于接收装置2的通道20内，直到纸钞3位移至侦测装置23的感测器231相邻于插口111的任一位移感测器2311处，便会触发感测器231，并由控制电路230检知出通道20内有纸钞3输入，其传动装置21的压钞轮组213的电磁阀2132便会释放于旋动轴2131而使压钞轮2133向下压住纸钞3，同时亦使驱动部211启动同步运转，并驱动带动轮组212的滚轮2121带动纸钞3位移至预定位置，且待纸钞3位移至辨识装置24位置，再利用取样辨识模块241配合控制电路230进行纸钞3真伪与面值的辨识，若取样辨识模块241根据比对结果判断出纸钞3为一真钞时，便会带动纸钞3位移至收纳装置25处利用抵压机构251压入于纸钞匣252中进行接收，若根据比对结果判断出纸钞3为一伪钞时，便会带动纸钞3朝面板11的插口111处进行退出。

另请搭配参阅图8至11所示，是分别为本发明纸钞偏移进入于接收装置的通道内的俯视示意图、调整对位装置进行导正纸钞前的俯视示意图、导正纸钞时的俯视示意图及导正纸钞形成置中后的俯视示意图，由图中可清楚看出，当使用者将纸钞3为由主体1面板11的插口111处向左或向右偏移插入时，可利用侦测装置23相邻于插口111处的各感测器231侦测纸钞3的宽度及偏移方向，并由传动装置21的驱动部211驱动带动轮组212来带动纸钞3位移，且待纸钞3触发感测器231相邻于辨识装置24的停止感测器2312，便会停止带动纸钞3，同时使纸钞3位于调整对位装置22的二调整元件223之间，再利用侦测装置23的控制电路230控制调整对位装置22的步进马达221启动运转，同时亦使压钞轮组213的电磁阀2132带动旋动轴2131推抵于压钞轮2133向上位移来释放纸钞3。

而侦测装置23的控制电路230便会控制步进马达221依照预设的步进角数驱动传动部222使二调整元件223相对向内位移，或是可由二组步进马达221分别驱动传动部222使调整元件223相对向内位移时，便可利用二调整元件223的夹臂2231相对推抵于纸钞3二侧处作宽度调整的动作，即使纸钞3转回平行输入路径而形成一置中状态，且因控制电路230控制步进马达221运转的预设步进角数可为一固定值，以确保其驱动传动部222时可使二调整元件223皆能够相对向内推抵至各种不同宽度的纸钞3二侧处作宽度调整的动作。

再者，当调整对位装置22调整纸钞3形成置中，若是步进马达221持续的运转，其中一调整元件223的夹臂2231便会先推抵于偏移纸钞3的一侧处（如左侧处），由于纸钞3反作用的阻力为小于步进马达221驱动传动部222带动调整元件223时所产生的推力，所以调整元件223便会推抵于纸钞3朝另一调整元件223方向位移，且待另一调整元件223的夹臂2231推抵于纸钞3的另侧处（如右侧处），便可将二调整元件223的夹臂2231相对推抵于纸钞3二侧处，此时，若二调整元件223受到纸钞3反作用的阻力为大于步进马达221驱动传动部222带动其时所产生的推力（一般为4～8ｇ），便可利用步进马达221失步的状态，而使二调整元件223将无法继续相对向内推动于纸钞3，直到控制电路230的驱动器所输入至步进马达221的脉冲信号达到预设步进角数后，步进马达221便会驱动传动部222使二调整元件223相对向外位移作退回的动作，并使传动装置21的压钞轮组213恢复原位压住纸钞3，再由驱动部211驱动带动轮组212带动纸钞3位移至辨识装置24位置进行后续真伪与面值的辨识，若取样辨识模块241根据比对结果判断出纸钞3为一真钞时，便会带动纸钞3位移至收纳装置25位置进行接收的动作。

因此，本发明为针对可利用调整对位装置22的步进马达221驱动传动部222使二调整元件223相对推抵于纸钞3转回平行输入路径形成置中，若调整元件223受到纸钞3的阻力为大于步进马达221驱动传动部222带动其时所产生的推力，便可利用步进马达221失步而无法继续推动纸钞3，直到达到预设步进角数后便会驱动传动部222使二调整元件223作退回的动作，此种利用步进马达221失步可确保驱动传动部222时，其二调整元件223皆能够相对向内推抵至具各种不同宽度的纸钞3作宽度调整的动作，且可避免现有置中或调整对位装置利用感测器侦测出纸钞3的宽度及偏移方向，才可驱动马达带动二夹臂相对推抵于纸钞3形成置中所造成控制电路配合感测器的电路设计更为复杂，整体设置成本也相对增加的问题，进而达到结构简单、操作简易且成本低廉的功效。

上述详细说明为针对本发明一种较佳的可行实施例说明而已，但该实施例并非用以限定本发明的申请专利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本发明所涵盖的专利范围中。

综上所述，本发明上述可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法于使用时为确实能达到其功效及目的，故本发明诚为一实用性优异的发明，实符合发明专利的申请要件，爰依法提出申请。

Claims (6)

1.一种可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，其特征在于，包括有主体及接收装置，其中主体内部定位的接收装置具有连通于面板上的插口处的通道，而接收装置内部对应于通道处分别设有具有至少一组驱动部、带动轮组与压钞轮组的传动装置、具有至少一组步进马达、传动部与调整元件的调整对位装置、及具有至少一个控制电路与多个感测器的侦测装置，并依照下列的步骤实施：

（ａ）启动；

（ｂ）侦测装置的感测器检知通道内有纸钞输入；

（ｃ）传动装置的压钞轮组压住纸钞，并由驱动部驱动带动轮组带动纸钞位移至预定位置；

（ｄ）传动装置的压钞轮组释放纸钞，并使调整对位装置的步进马达依照预设步进角数驱动传动部使二调整元件相对向内位移，再由调整元件推抵于纸钞二侧处转回平行输入形成置中；

（ｅ）调整元件受到纸钞的阻力是否大于步进马达驱动传动部带动其时所产生的推力，若为否，即重复进行步骤（ｄ），若为是，则进行步骤（ｆ）；

（ｆ）利用步进马达失步的状态而无法继续推动纸钞，直到达到预设步进角数后驱动传动部使调整元件作退回的动作；

（ｇ）压钞轮组恢复压住纸钞后，再由驱动部驱动带动轮组带动纸钞位移；

（ｈ）结束。

2.根据权利要求1所述的可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，其特征在于，该传动装置的驱动部一侧处连接有具有多个轴杆的齿轮组，且各轴杆上分别套设有带动轮组可带动纸钞位移至预定位置的多个滚轮。

3.根据权利要求1所述的可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，其特征在于，该传动装置的压钞轮组上具有可供电磁阀带动呈一角度旋动的旋动轴，且位于电磁阀前后二侧处设有可供旋动轴带动或释放后压住纸钞的压钞轮。

4.根据权利要求1所述的可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，其特征在于，该调整对位装置的步进马达上连接有传动部的旋动元件，而调整元件所具的夹臂底部前后二侧处设有可供滑移杆穿设的轴孔，且位于二轴孔之间设有可供旋动元件带动使夹臂相对向内或向外位移的连动部。

5.根据权利要求1所述的可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，其特征在于，该侦测装置的控制电路上设有可检知纸钞通过通道时启动或停止传动装置来带动纸钞位移及调整对位装置动作的多个感测器。

6.根据权利要求1所述的可利用步进马达失步导正纸钞的置中方法，其特征在于，该接收装置内部对应于通道处设有可辨识纸钞真伪与面值的辨识装置，并于通道后方处所设的收纳装置具有可将辨识装置辨识为一真钞的纸钞压入于纸钞匣中进行接收的抵压机构。