CN104134271A - 硬币计数定量打包装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硬币计数定量打包装置，伺服电机装在四脚支架下端面上，伺服电机、压力传感器、光纤传感器分别与伺服放大器连接，伺服电机输出轴通过联轴器依次连接硬币自动分装定量打包装置和硬币自动计数装置；主动轴下端连接联轴器，上端连接轴承座及轴承，轴承座及轴承固定在四脚支架的上端面上，主动轴中间固定连接拨叉及锁止环，拨叉及锁止环与槽轮配合连接，槽轮上面固定连接分度台，分度台上面放置有收集管；凸轮与主动轴连接，并通过滚轮与运币滑块连接，运币滑块与拉簧连接、运币滑块上面设有集币管，集币管底部装有压力传感器，运币滑块上面通过支座安装光纤传感器。本发明结构简单，能有效提高硬币计数精度与硬币分装效率，可大量节省人工成本。

Description

硬币计数定量打包装置
技术领域
本发明涉及一种硬币计数显示并按客户设定值进行自动打包的装置，特别涉及一种硬币计数分装打包器。 
背景技术
硬币代替小面额纸币流通为现代生活提供了便利，但硬币在回收后，其计数分装和打包非常麻烦。银行、公交公司、超市等硬币的收付、清点和包装自动化程度低下，基本靠手工操作，难度大，效率低，而且易出错。 
目前市场上已经存在的硬币处理装置功能单一，自动化程度低，而且依然需要大量人工配合，才能进行工作，费时费力。 
发明内容
本发明是要提供一种硬币计数定量打包装置，该装置结构简单，能有效提高硬币计数精度与硬币分装效率，可大量节省人工成本。 
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种硬币计数定量打包装置，由伺服电机控制系统、硬币自动计数装置、硬币自动分装定量打包装置组成，其特点是：伺服电机控制系统包括伺服电机1、压力传感器、光纤传感器、伺服放大器，伺服电机装在四脚支架下端面上，伺服电机、压力传感器、光纤传感器分别与伺服放大器连接，伺服电机输出轴通过联轴器依次连接硬币自动分装定量打包装置和硬币自动计数装置；硬币自动分装定量打包装置包括主动轴、轴承座及轴承、槽轮、分度台、收集管、拨叉及锁止环、主动轴下端连接联轴器，上端连接轴承座及轴承，轴承座及轴承固定在四脚支架的上端面上，主动轴中间固定连接拨叉及锁止环，拨叉及锁止环与槽轮配合连接构成槽轮机构，槽轮上面同轴固定连接分度台，分度台上面放置有收集管；硬币自动计数装置包括凸轮、拉簧、集币管、运币滑块、凸轮与主动轴连接，并通过滚轮与运币滑块连接，运币滑块与拉簧连接、运币滑块上面设有集币管，集币管底部装有用于检测硬币重量的压力传感器，运币滑块上面通过支座安装用于硬币计数的光纤传感器。 
凸轮的轮廓由光滑连接的六段圆弧构成，凸轮推程运动角φ＝90°，远休止角φs＝180°，回程运动角φ＝45°，近休止角φs＝45°，基圆半径Rb＝36mm与凸轮接触的滚子半径Rr＝11mm偏距e＝0。 
光纤传感器和压力传感器组成双精度计数装置，其中，光纤传感器为针孔式光纤传感器，光纤传感器灵敏度高于0.21nm/Mpa。 
槽轮的槽数 z=5 ，槽轮机构中心距 a=80.7 mm ，拨叉上设有的圆柱销个数 K=1 ，圆柱销半径 r=5 mm ，圆柱销与槽轮12的槽底间隙δ=3 mm ，槽轮的槽齿宽b=5。收集管口上套有具有自动封闭袋口的包装袋。 
本发明的有益效果是： 
本发明采用人机交互伺服控制系统、凸轮滑块间歇式硬币推送装置、针孔式光纤传感计数器、自带压力传感式集币管、槽轮联动式分度台、自动封口包装的硬币收集管。硬币完成分类后经过滑道一次滑至集币管，光纤传感计数器（计数）和集币管底部压力传感器（称重）共同反馈检测数据到控制系统，实现双精度闭环控制。并通过人机交互界面显示硬币数额。数目与质量参数共同确认硬币个数达到用户设定值，伺服电机驱动主动轴带动凸轮旋转，运币滑块移动，将定量硬币送入收集管。运币滑块推送命令完成后在拉簧作用下完成复位，等待下一次循环命令。同时安装在主动轴上的拨叉锁止环拨动槽轮，驱动联动式分度台旋转五分之一圈，收集管工作就绪，硬币掉入收集管，包装袋受硬币掉入时的冲击自动封合袋口，完成一次硬币定量打包动作。
本发明的硬币计数定量打包装置设计巧妙、结构简单新颖，有效提高硬币计数精度与硬币分装效率，可大量节省人工成本。 
附图说明
图1是本发明的结构示意图； 
图2是硬币自动分装定量打包装置结构示意图；
图3是槽轮机构示意图；
图4是硬币自动计数装置结构示意图；
图5是凸轮轮廓设计图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。 
如图1所示，一种硬币计数定量打包装置，由伺服电机控制系统、硬币自动计数装置、硬币自动分装定量打包装置组成。 
伺服电机控制系统包括伺服电机1、压力传感器、光纤传感器、伺服放大器，伺服电机1装在四脚支架14下端面上，伺服电机1、压力传感器、光纤传感器分别与伺服放大器连接，伺服电机1输出轴通过联轴器2依次连接硬币自动分装定量打包装置和硬币自动计数装置。光纤传感器和压力传感器组成双精度计数装置，选用选择了型号为E32-D21-S3 2M针孔式光纤传感器体积小，易安装。选择灵敏度高于0.21nm/Mpa光纤光栅压力传感器检测硬币单个质量实现累计计数核对。光纤传感器联合压力传感器形成闭环检测系统大大提高计数精度。 
如图2所示，硬币自动分装定量打包装置包括主动轴3、轴承座4及轴承、槽轮12、分度台11、收集管10、拨叉及锁止环13。 
主动轴3下端连接联轴器2，上端连接轴承座4及轴承，轴承座4及轴承固定在四脚支架14的上端面上，主动轴3中间固定连接拨叉及锁止环13，拨叉及锁止环13与槽轮12配合连接构成槽轮机构，槽轮12上面同轴固定连接分度台11，分度台11上面放置有收集管10。收集管10口上套有具有自动封闭袋口的包装袋。 
采用槽轮机构，结构简单、转位迅速、工作可靠、外形尺寸小且传动效率高，并且转动平稳。设定槽轮槽数 z=5 ，槽轮机构中心距 a=80.7 mm ，圆柱销个数 K=1 ，圆柱销半径 r=5 mm ，圆柱销与槽底间隙δ=3 mm ，槽齿宽b=5。只需一台电机控制，拨叉与主轴联动配合，同步实现分度台运转，结构巧妙，根据使用要求得出设计尺寸见图3。 
如图4所示，硬币自动计数装置包括凸轮5、拉簧6、集币管8、运币滑块9、滚子15，凸轮5与主动轴3连接，并通过滚轮15与运币滑块9连接，运币滑块9与拉簧6连接、运币滑块9上面设有集币管8，集币管8底部装有用于检测硬币重量的压力传感器，运币滑块9上面通过支座7安装用于硬币计数的光纤传感器。 
如图5所示，凸轮5整个轮廓将由光滑连接的六段圆弧构成，即六圆弧凸轮。这种六圆弧凸轮结构简单，设计、制造和检测均方便，运币滑块行程，凸轮推程运动角φ＝90°，远休止角φs＝180°，回程运动角φ＝45°近休止角φs＝45°基圆半径Rb＝36mm，滚子15半径Rr＝11mm偏距e＝0对应凸轮圆弧半径r_1＝r_OA＝25mm，r_2＝r_OC＝49mm。从动件推程对应的凸轮轮廓由圆弧⌒AB、⌒BC构成，对应的轮廓角为β＝90°，圆弧⌒AB、⌒BC对应的轮廓角分别为β_1和β_2；回程对应的凸轮轮廓由圆弧⌒DE、⌒EF构成，对应的轮廓角为β^'＝45°可设计计算出凸轮实际轮廓。滚子从动件凸轮机构因凸轮与从动件之间是滚动摩擦，故摩擦磨损较少，可用于传递较大的动力。选用直动滚子从动件盘形凸轮机构，并采用弹簧力封闭。凸轮滑块机构定量推送硬币，传动紧凑，运动平稳。 
本发明正常运行状态下，已经分类好的硬币沿滑道依次滑至集币管，安装于集币管上沿处的光纤传感器检测到一次硬币滑落，发一个脉冲给控制系统，实现计数，同时在触摸屏上显示出硬币个数。集币管底部压力传感器通过检测硬币重量，与光纤传感器数据比较，双重确认硬币个数达到用户设定值，系统发送执行指令给伺服放大器，伺服电机带动凸轮旋转一圈，推动运币滑块移动，将定量硬币倒入收集管。推送动作完成后在拉簧作用下复位，等待下一次执行命令。同时与电机同轴的拨叉拨动槽轮，联动式分度台旋转五分之一圈，收集管就位，硬币掉入收集管，附在收集管内壁的包装袋受硬币掉入的瞬间冲击自动封闭袋口，完成一次硬币定量打包动作。 
本新型硬币计数定量打包装置结构简单，设计巧妙，有效提高硬币计数精度，与硬币分装打包效率，大量节省人工成本。 

Claims (5)

1.一种硬币计数定量打包装置，由伺服电机控制系统、硬币自动计数装置、硬币自动分装定量打包装置组成，其特征在于：所述伺服电机控制系统包括伺服电机(1)、压力传感器、光纤传感器、伺服放大器，所述伺服电机(1)装在四脚支架(14)下端面上，伺服电机(1)、压力传感器、光纤传感器分别与伺服放大器连接，伺服电机(1)输出轴通过联轴器(2)依次连接硬币自动分装定量打包装置和硬币自动计数装置；硬币自动分装定量打包装置包括主动轴(3)、轴承座(4)及轴承、槽轮(12)、分度台(11)、收集管(10)、拨叉及锁止环(13),主动轴(3)下端连接联轴器(2)，上端连接轴承座(4)及轴承，轴承座(4)及轴承固定在四脚支架(14)的上端面上，主动轴(3)中间固定连接拨叉及锁止环(13)，拨叉及锁止环(13)与槽轮(12)配合连接构成槽轮机构，槽轮(12)上面同轴固定连接分度台(11)，分度台(11)上面放置有收集管(10)；硬币自动计数装置包括凸轮(5)、拉簧(6)、集币管(8)、运币滑块(9)、凸轮(5)与主动轴(3)连接，并通过滚轮（15）与运币滑块(9)连接，运币滑块(9)与拉簧(6)连接、运币滑块(9)上面设有集币管(8)，集币管(8)底部装有用于检测硬币重量的压力传感器，运币滑块(9)上面通过支座(7)安装用于硬币计数的光纤传感器。
2.根据权利要求1所述的硬币计数定量打包装置，其特征在于：所述凸轮(5)的轮廓由光滑连接的六段圆弧构成，凸轮(5)推程运动角                                                   ，远休止角   ，回程运动角   ，近休止角   ，基圆半径   ，与凸轮(5)接触的滚子半径   ，偏距   。
3.根据权利要求1所述的硬币计数定量打包装置，其特征在于：所述光纤传感器和压力传感器组成双精度计数装置，其中，光纤传感器为针孔式光纤传感器，光纤传感器灵敏度高于0.21nm/Mpa。
4.根据权利要求1所述的硬币计数定量打包装置，其特征在于：所述槽轮(12)的槽数z=5，槽轮机构中心距a=80.7mm，拨叉上设有的圆柱销个数K=1，圆柱销半径r=5mm，圆柱销与槽轮(12)的槽底间隙δ=3 mm，槽轮(12)的槽齿宽b=5。
5.根据权利要求1所述的硬币计数定量打包装置，其特征在于：所述收集管(10)口上套有具有自动封闭袋口的包装袋。
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