CN104574649B - 一种现金处理的恒压钞力控制装置及现金处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种现金处理设备的恒压钞力控制装置，包括压钞轮，所述的压钞轮压在放置在压钞台上的钞票上，还包括与所述的压钞轮轮轴相连的压力臂，所述的压力臂的另一端与一个固定设置在现金处理设备上的基座铰接；还包括有恒压力源，所述的恒压力源固定设置在现金处理设备上，利用磁场中的电流所产生的安培力施加在所述的压力臂上，施加方向与所述的压钞轮对钞票的压力一致。本发明中，通过对恒压力源的磁场中的电流进行控制可以产生恒定的输出力矩，控制可靠，装置结构简单。

Description

一种现金处理的恒压钞力控制装置及现金处理设备

技术领域

本发明涉及现金处理设备领域，特别涉及现金处理设备中分钞机构压钞力的控制装置及现金处理设备。

背景技术

分钞机构是现金处理设备的关键部件，如进行现金处理的机芯即是现金处理设备。分钞是通过分钞轮对钞票施以一定压力，并快速旋转实现钞票逐张分离出来，其中保证分钞过程中压钞力的大小恒定是关键，压钞力太大会导致重张或卡钞，太小会导致斜钞或分钞失败。目前，压钞力是通过加载在分钞轮上的弹簧力实现，其大小随弹簧形变量改变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种现金处理设备的恒压钞力控制装置及现金处理设备，该控制装置通过控制设置在磁场中的线圈上的电流大小来控制所产生的安培力的方式，实现恒压钞力控制。

本发明的技术方案是：一种现金处理的恒压钞力控制装置，包括压钞轮，所述的压钞轮压在放置在压钞台上的钞票上，还包括与所述的压钞轮轮轴相连的压力臂，所述的压力臂的另一端与一个固定设置在现金处理设备上的基座铰接；还包括有恒压力源，所述的恒压力源固定设置在现金处理设备上，利用磁场中的电流所产生的安培力施加在所述的压力臂上，施加方向与所述的压钞轮对钞票的压力一致。

本发明中，通过对恒压力源的磁场中的电流进行控制可以产生恒定的输出力矩，控制可靠，装置结构简单。

本发明的优选方案还包括：所述的恒压力源包括产生磁场的磁场源装置、设置在磁场源所产生的磁场中的线圈，对线圈中电流进行控制的电流控制单元。所述的磁场源装置包括磁轭和磁体，所述的磁轭为“山”字形状，所述的磁体包括对称紧帖在磁轭两个凹槽内壁的永磁体；所述的线圈缠绕在一个柱形线圈支架上，线圈支架伸入所述的磁轭的两个凹内；所述的电流控制单元为连接到线圈两端的恒电流控制单元。

这是一种结构非常简单的恒压钞力控制装置，通过恒电流控制单元就可以控制向压力臂施加恒定的力。

本发明还提供了一种现金处理设备，包括分钞机构，所述的分钞机构包括压钞轮，所述的压钞轮压在放置在压钞台上的钞票上，还包括与所述的压钞轮轮轴相连的压力臂，所述的压力臂的另一端与一个固定设置在现金处理设备上的基座铰接；还包括有恒压力源，所述的恒压力源包括固定设置在现金处理设备上的磁轭、磁体、线圈和线圈支架；所述的磁轭为“山”字形状，所述的磁体包括对称紧帖在磁轭两个凹槽内壁的永磁体；所述的线圈缠绕在一个柱形线圈支架上，线圈支架伸入所述的磁轭的两个凹内；所述的电流控制单元为连接到线圈两端的恒电流控制单元；所述的线圈支架上固定设置有动力臂，所述的动力臂的另一端与所述的压力臂固定，对所述的压力臂施加一个使压钞轮向钞票方向施压的压力。

在现金处理设备内，所述的恒压力源的磁轭固定设置在所述的压力臂下，所述的动力臂从压力臂下向下拉压力臂。或者在现金处理设备内，所述的恒压力源的磁轭固定设置在所述的压力臂上面，所述的动力臂从压力臂下向压压力臂。

下面结合具体实施例对本发明作较为详细的描述。

附图说明

图1是本发明恒压钞力控制装置结构示意图。

图2：恒电流控制单元与导电线圈接线图。

图3：分钞控制流程图。

图4：压钞台向上移动控制流程。

图5：导电线圈电流控制模型框图。

具体实施方式

本实施例是一种具有恒钞力的分钞机构的现金处理设备，在进行现金处理过程中，往往需要将一叠一叠的钞票进行分开，比如将存放在钱匮内的钱转送出来或者对每一张钞票进行验证，都需要将这些钱一张一张地分开，分别进行验证或者存放，这就是分钞机构完成，这种现金处理设备是ATM机中不可缺少的机芯。在现金处理设备内具有分钞机构，分钞机构可以将一叠一叠的钞票一张一张地分开，然后通过传送带传送到指定地方，分钞机构具有一个分钞轮1，分钞轮1压在放置在压钞台6上的钞票5上，通过分钞旋转，将钞票一张一张地从一叠钞票5中拨走钞票，如图1所示，还包括压钞轮1轮轴相连的压力臂2，压力臂2的另一端与一个固定设置在现金处理设备上的基座3铰接；压力臂2本身可以绕基座3旋转，当在压力臂2上施加一定压力时，可以通过与其连接的分钞轮1轮轴传递到分钞轮1上，如果这个压力能保持恒定，则实现了对分钞轮1的压钞力的恒定限制，保证在分钞过程中不会由于钞票5厚度变化而使分钞轮1压在钞票5上的压力变化，保证正常分钞。本实施例就具有一个施加到压力臂2上的恒压力源4，这个恒压力源4的原理是利用带电流的线圈在磁场中，通过控制线圈内的电流大小，可以控制输出的力矩大小，也就是安培力可以由控制电流的大小而控制。将受控的力矩施加到压力臂2上时，也就是对分钞轮1施加到钞票5上的压力可控，使分钞轮1对钞票5上的压力恒定。这样的装置很多，一般包括有形成磁场的装置、在磁场中的线圈、对流过线圈的电流大小进行控制的恒电流控制单元，形成磁场的装置可以是永磁体，如常见的马蹄形磁铁，在两极之间形成了一个基本稳定的磁场，另外也可以采用电磁铁，利用电磁铁也可以在其周围形成磁场，通过控制电磁铁线圈上的电流，还可以控制其磁场的强度，本领域技术人员通过试验能够设计出很多这样的安培力输出装置，安培力都是通过线圈传送出来的。在实际过程中，可以实现对压力臂2施加一个受控的力矩。

本实施例所采用的恒压力装置中的恒压力源4如图1所示包括固定设置在现金处理设备上的磁轭42、磁体41、线圈44和线圈支架43；磁轭42为“山”字形状，中间有一个柱体，两边各有一个柱体，三个主体通过底座一体成型，中间的柱体与两边的柱体之间形成凹槽，磁体31包括对称紧帖在磁轭42两个凹槽内壁的永磁体；这里有两种情况，可以在凹槽内紧贴在两侧的柱内内侧，磁极的方向一致，S极都向内，这样在两个凹槽就形成了从中间柱体向两侧柱体方向的磁力线，如果都是N极向内，则形成相反方向的磁力线。

线圈43缠绕在一个柱形线圈支架44上，线圈支架44伸入所述的磁轭42的两个凹内；如图所示，线圈43部位需要伸入到凹槽，这样，线圈43将要切割的面部轮廓线将是均匀的，对恒压力控制有好处。这样，由于线圈在磁场中将要切割的磁力线方向相反，而线圈内的电流方向本身也是相反的，因此，线圈两边将产生相同方向的力矩，该力矩通过线圈支架44上合成一个合力，通过与线圈支架44固定的动力臂45施加到压力臂2上，根据需要，压力源4本身可以设置在压力臂2的上侧现金处理设备固定处，也可以设置在压力臂2的下侧现金处理设备固定处，只是可以采用不同的方式将压力臂2与动力臂45连接，可以保证用力方向符合要求。

本实施例中，为了解决压钞力恒定的问题，恒压力源包括永磁体、磁轭42、线圈43、线圈支架44、恒电流控制单元以及动力输出的动力臂45。

磁铁41固定在磁轭42上，磁轭42安装在基座上，线圈43与线圈支架44共同置于磁铁1产生的磁场中，并通过动力臂45与分钞轮1上的压力臂2，恒电流控制单元与线圈43通过导线连接。如图2所示。

由安培力原理可知，通电导线在磁场中会受安培力F作用，其大小与导线长度L、通电电流I、磁场强度B及导线与磁场线夹角θ有关，计算公式为F=IBLsinθ。当导线长度、磁场强度及导线与磁场线夹角确定后，通电导线所受安培力F与通电电流I成正比。所以只要控制导电线圈的电流I恒定，导电线圈所受安培力则恒定，传导到分钞轮上的压力也恒定，解决压钞力恒定的问题，使得分钞过程更为平顺和均匀，以降低故障率。

本实施例的分钞过程如图3所示，其包括压钞台6向上移动，恒电流控制单元输出电流，启动分钞轮旋转。

压钞台向上移动控制流程如图4所示，压钞台6接到分钞指令后向上移动，检测到限位开关7OFF信号后，停止压钞台向上移动，由于机械惯性及限位开关信号检测迟滞的原因，压钞台6会过冲一些位移。随着分钞轮1旋转，钞票5被逐张分离出来；随着压钞台6上的钞票5减少，分钞轮1受安培力作用向下移动，当检测到限位开关7ON信号后，启动压钞台6向上移动。通过限位开关7作为位置反馈信号，压钞台重复地做“启动上移”和“停止上移”的动作，使钞票与分钞轮保持接触。

如上所述，由于机械惯性及限位开关信号检测迟滞的原因，压钞台会过冲一些位移，分钞轮被顶起一定距离，记为d。在压钞台“停止上移”至“启动上移”这个时段，压钞台是保持不动的，但分钞轮不停的进行分钞，随着压钞台的钞票减少，分钞轮受力向下移动，直到限位开关信号转为ON时，压钞台才再次启动上移。在此时段里，分钞轮位置是波动的，波动范围等于d，通过恒电流控制单元控制导电线圈的电流保持动态恒定，即可使导电线圈受到恒定的安培力，并通过线圈支架及连杆传递给分钞轮，使压钞力恒定。

导电线圈电流控制模型如图5所示，是一种典型的恒电流控制模型。恒电流控制单元接到分钞指令后开始工作，输出恒定的电流，通过检测线圈电流，反馈给恒电流控制输入端，实时调节输出电流，实现电流的闭环控制。

Claims (6)

1.一种现金处理的恒压钞力控制装置，包括压钞轮，所述的压钞轮压在放置在压钞台的钞票上；其特征在于：还包括与所述的压钞轮(1)轮轴相连的压力臂(2)，所述的压力臂(2)的另一端与一个固定设置在现金处理设备上的基座(3)铰接；还包括有恒压力源(4)，所述的恒压力源(4) 固定设置在现金处理设备上，利用磁场中的电流所产生的安培力施加在所述的压力臂(2)上，施加方向与所述的压钞轮(1)对钞票的压力一致；所述的恒压力源(4)包括产生磁场的磁场源装置、设置在磁场源所产生的磁场中的线圈，对线圈中电流进行控制的电流控制单元；所述的磁场源装置包括磁轭(42)和磁体(41)，所述的磁轭(42)为“山”字形状，所述的磁体(41)包括对称紧帖在磁轭(42)两个凹槽内壁的永磁体；所述的线圈(43)缠绕在一个柱形线圈支架(44)上，线圈支架(44)伸入所述的磁轭(42)的两个凹内；所述的电流控制单元为连接到线圈(43)两端的恒电流控制单元。

2.根据权利要求1所述的现金处理的恒压钞力控制装置，其特征在于：还包括所述的压钞台(6)向上移动的控制机构，所述的控制机构控制压钞台(6) 向上移动，使钞票（5）顶面到达指定位置。

3.一种现金处理设备，包括分钞机构，所述的分钞机构包括压钞轮，所述的压钞轮压在放置于压钞台上的钞票上，其特征在于：还包括与所述的压钞轮(1)轮轴相连的压力臂(2)，所述的压力臂(2)的另一端与一个固定设置在现金处理设备上的基座(3)铰接；还包括有恒压力源(4)，所述的恒压力源(4)包括固定设置在现金处理设备上的磁轭(42)、磁体(41)、线圈(43)和线圈支架(44)、对线圈(43)中电流进行控制的电流控制单元；所述的磁轭(42)为“山”字形状，所述的磁体(41)包括对称紧帖在磁轭(42)两个凹槽内壁的永磁体；所述的线圈(43)缠绕在一个圆柱形线圈支架(44)上，线圈支架(44)伸入所述的磁轭(42)的两个凹内；所述的电流控制单元为连接到线圈(43)两端的恒电流控制单元；所述的线圈支架(44)上固定设置有动力臂(45)，所述的动力臂(45)的另一端与所述的压力臂(2)固定，对所述的压力臂(2)施加一个使压钞轮(1)向钞票(5)方向施压的压力。

4.根据权利要求3所述的现金处理设备，其特征在于：在所述的现金处理设备内，所述的恒压力源(4)的磁轭(42)固定设置在所述的压力臂(2)下面，所述的动力臂(45)从压力臂(2)下面向下拉压力臂(2)。

5.根据权利要求3所述的现金处理设备，其特征在于：在所述的现金处理设备内，所述的恒压力源(4)的磁轭(42)固定设置在所述的压力臂(2)上面，所述的动力臂(45)从压力臂(2)上面向下压压力臂(2)。

6.根据权利要求3所述的现金处理设备，其特征在于：还包括所述的压钞台(6)向上移动的控制机构，所述的控制机构控制压钞台(6) 向上移动，使钞票顶面到达指定位置。