CN104969267B - 分拣硬币的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分拣硬币的装置(10)，其包括一个用来接收硬币(31)的第一接收盒(20)和至少一个第二接收盒(20),还带有一个分离单元(14)。此外，还设置了一个将硬币(31)输送至接收盒(20)的运输单元(18)，所述运输单元(18)包括一个位于分离单元(14)和第一接收盒(20)之间的第一运输段(52)。此外，所述运输单元(18)还包括一个位于第一接收盒(20)和第二接收盒(20)之间的第二运输段(54)。在第一运输段(52)设置了探测硬币(31)的第一传感器(62)，在第二运输段(54)设置了探测硬币(31)的第二传感器(64)。一个操控单元(24)根据第一传感器(62)和第二传感器(64)获知的信息确定运送至第一接收盒(20)的硬币(31)的数量。

Description

分拣硬币的装置

技术领域

本发明涉及一种分拣硬币的装置，包括用来接收硬币的第一接收盒和至少一个第二接收盒。此外，该装置还具有一个用于分离硬币的分离单元，和一个将硬币从分离单元运输至安装在分离单元下游的第一接收盒和安装在第一接收盒下游的第二接收盒的运输单元，该运输单元具有第一运输段和第二运输段。第一运输段位于分离单元和第一接收盒之间，从而沿着第一运输段可运输要运送至第一接收盒以及要运送至第二接收盒的硬币。所述第二运输段位于第一接收盒和第二接收盒之间，从而沿着该第二运输段只能运输那些没有运送给第一接收盒的硬币。

背景技术

在输入和/或输出硬币的装置中，在硬币进行了分离并且检测了真伪和确定其面额之后，输入时是一堆未经过分拣的硬币，根据其面额被分配至多个接收盒，即所谓的硬币斗中。尤其是会按照硬币的分类进行分别存储，即给每种面额至少配备了一个接收盒。

此处尤其是设计了一个分拣段，它包括一个支撑面，运输过程中硬币位于该支撑面上，并且支撑面上沿硬币运输方向设置了尺寸依次增大的多个孔。每个孔下面安装了一个硬币接收盒，从而硬币根据其尺寸被分送至各个接收盒。由于处理过程速度非常高，且硬币的特性也各不相同，就有可能出现某个硬币不经意间落入一个错误的接收盒的情况。当硬币再次被用来支付时就尤其麻烦，因为如果一个硬币斗接收了一个面额错误的硬币，那就会导致支付的金额出错。

因此，已知的一些装置中，为了将硬币准确运送到各个接收盒，会在接收盒的入口区域或是孔与接收盒之间的区域，即无论如何要在硬币位于自由落体的区域，安装探测硬币的光栅。例如文献DE 20 2006 007 932 U1和DE 29807688 U1中公开了这类装置。它们的问题在于，硬币处于自由落体状态时，由于硬币发生旋转以及其后随之运送而来的大量硬币，很容易导致光栅的光束被两枚相继运送的硬币遮断，从而两枚硬币被光栅认定为一枚硬币。同样也有可能出现一枚硬币在某个位置旋转不成功根本没有遮断光束。两种情况都会造成对运送给相应接收盒的硬币数量的错误测算。此外，当接收盒所接收的硬币已经多到够到光栅所在区域时，还可能出现光栅的光束长时间被遮断的情形。

发明内容

本发明的目的是提供一种以简便可靠方式监控硬币运送的硬币分拣装置，使其运送到定好的各接收盒。

该目的的实现是通过具有如权利要求1中所述特征的一个装置实现的。从属权利要求中对本发明具有优势的一些进一步发展形式作了说明。

按照本发明，在第一运输段设置了一个第一传感器，用于探测沿该第一运输段运送的硬币。同样，在第二运输段设置了一个第二传感器，用于探测沿第二运输段运送的硬币。一个操控单元根据第一传感器和第二传感器获知的信息，确定出运送至第一接收盒的硬币的数量。在沿第一运送段和第二运输段运送硬币的过程中，硬币具有预设的方向，也不会发生旋转。尤其是硬币位于一个支撑面之上，并沿着它进行移动。通过在运输单元的运输路段上设置传感器，就保障了可以可靠地检测各个硬币，从而可以可靠地测算出沿着第一运输段和第二运输段运送的硬币的数量。相应地，根据这两个值也就可以非常准确地计算出运送至第一接收盒的硬币数量。

此外，由于在运输段上，也即在接收盒之外设置传感器，就保证了避免发生在接收盒很满(所谓堆积成山)的情况下某一枚硬币长久位于传感器的探测范围，进而妨碍对后面所运送的硬币的计算。

术语“上游”和“下游”指的是：硬币在装置中沿运输路径的运送方向。

优先考虑操控单元借助第一传感器算出沿第一运输段运送的硬币的数量，借助第二传感器算出沿第二运输段运送的硬币的数量。此外，特别地，操控单元通过将沿第一运输段运送的硬币数量减去沿第二运输段运送的硬币数量来确定运送到第一接收盒的硬币的数量。因为沿第一运输段运送的硬币和沿第二运输段运送的硬币之差只可能是运送至第一接收盒的硬币数量，故而以这种方式确定的结果的准确度很高。

在本发明的一个特别优先考虑的实施例中，至少设置了一个接收硬币的第三接收盒。如果设置多个其它的接收盒是特别具有优势的。尤其是设置的接收盒的数量与需要处理的一套货币中不同面额的数量一致。比如对于欧元硬币来说就设置八个接收盒，它们按照运输方向依次排列。在相邻的两个接收盒之间的运输段上各设置了一个探测硬币的传感器。然后操控单元分别通过将某个接收盒之前的运输段上的硬币数量减去该接收盒之后的运输段上的硬币数量来确定运送至这个接收盒的硬币的数量。这样就用简便的方式算出了运送至每个接收盒的硬币数量。

对于按运输方向排在最末的那个接收盒，不必在其后面再设置一个传感器，从而操控单元会将最后一个接收盒前面最近的那个传感器测算出的硬币数量认作为运送至最后一个接收盒的硬币数量。无论是第一传感器还是第二传感器都优先考虑各包括一个光栅，每次通过光栅的遮断来探测一枚硬币沿各段运输段所进行的运送。在本发明的一个优选实施例中，其它传感器也各包括一个探测硬币的光栅。使用光栅的优点在于，借助它可以简单可靠地探测到硬币，并且光栅的购买价格也很实惠。另外，也可用超声波传感器、电容式传感器和/或电感式传感器替代光栅。也可以在不同运输段使用不同形式的传感器。

此外，还可以设置一个检测单元，用于确定所运送的硬币的面额，其间操控单元借助所确定的面额为每个接收盒定下一个计划运送到其中的硬币的目标值。尤其是为每个接收盒预设了何种面额的多少个硬币会运送到其中。根据这个预设计划，当运送按照预设的分配进行时，操控单元通过各面额的硬币的相应数量的比较来确定要给各接收盒运送多少硬币。

特别地，所述检测单元不仅用来确定面额，而且还用来检测硬币的真伪。特别地，被测为伪造的硬币和/或其它物品，在其它硬币由运输单元运送至接收盒之前会被剔出。

检测单元特别安装在运输单元的上游和分离单元的下游。

如果操控单元将至少一个接收盒中通过传感器测算出的所运送的硬币的数量，即实际数量，与相应的目标值相比较，是特别具有优势的。如果操控单元对每个接收盒都进行实际运送数量与目标数量的比较，特别具有优势。通过比较，操控单元可以很便捷地确定，分配至各个硬币接收盒中的硬币是否符合预设的计划，或者是否有硬币被运送到了错误的接收盒中。

操控单元可以在每一枚硬币运送之后、预设数量的硬币运送之后和/或输入到装置中的一堆硬币全部被运送之后，进行硬币目标值和实际运送数量的比较。在每一枚硬币被运送之后进行比较的优点在于，如果出现错误，则可以立即识别出。而相反，运送了某个预设数量的硬币和/或运送了全部硬币之后进行比较的优点则是，需要做的比较次数较少，因为只有所有一次性输入的硬币全部分配至接收盒之后才会重新进行硬币的支付，所以在硬币分配过程中不会因一枚硬币错误运送到一个接收盒而导致支付金额出错。

在本发明的一个特别优先考虑的实施例中，操控单元不仅能确定至少一枚硬币被运送至错误的接收盒，并且相当具体地确定出硬币被错误地运送到了哪个接收盒。这一点可通过操控单元进行比较，看向哪些接收盒中运送的硬币较少以及向哪些接收盒中运送的硬币特别多。如果运送至一个接收盒中的硬币比输入的相应面额多，那么肯定这个接收盒中错误地接收了至少一枚硬币。

当通过一个输出单元输出硬币时，操控单元不使用那些接收了一枚至少不是分配给它们的硬币的接收盒时，特别具有优势。为此，特别地，操控单元用其它接收盒的另外面额的一定数量硬币来代替无意间要从该接收盒提取的面额。

在本发明的另一个实施例中，操控单元也可以在之后的支付中不仅不使用那些接受了一枚不属于其的硬币的接收盒，也不使用所有实际硬币值偏离预设值的接收盒。

所述运输单元被特别设计成：其包括一个支撑面，硬币沿运输单元被输送时位于该支撑面之上。支撑面上特别设置了多个孔，而每个孔下面安装了一个接收盒。孔的尺寸各不相同，它们沿运送方向按尺寸从小到大依次排列，从而硬币对应于它们的尺寸、也即对应于它们的面额被配到各个接收盒中，而不必使用有源操控元件。这就实现了简单、经济但高效的硬币分拣。

优先考虑将传感器安在孔之前，且离孔很近，从而借助于它们确定运送至孔中的硬币的数量。在本发明中，传感器与孔的距离要设置成当运送硬币经过传感器时，硬币仍然位于支撑面之上，而还未落入孔中。

在本发明的另一个实施例中，也可不使用带孔的支撑面，而代之以有源操控元件以将硬币分拣到各接收盒中。

此外，当装置具有一个用于输出信息的输出单元时也具有优势，其间，当操控单元确定至少一枚硬币错误运送至接收盒时，操纵输出单元，使其向一位操作人员发出信息。尤其是可通过一个显示器、一个警示音和/或一个屏幕输出信息。这样就可以很方便地由操作人员清除错误。因此，根据该信息，操作人员可具体知道哪个接收盒中接收了错误的硬币，操作人员仅需通过手动修正相应的接收盒。

附图说明

下面借助附图中所描绘的几种实施方式对本发明进行进一步说明，从中可看出本发明的其它特征和优势。其中：

图1为硬币分拣装置的示意图；

图2为操作硬币的装置的局部极简化的侧视图；

图3为图2所示部分的一个极简化的俯视图；

图4为一组运送的硬币和可能分配至各接收盒情况的列表；以及

图5为根据图4的各个情况所得出的传感器值的列表。

具体实施方式

图1是分拣硬币的装置10的示意图。所述装置10尤其是指输入和/或输出硬币的装置。要输入的硬币通过一个输入盒12输入，并被运送至一个分离单元14进行分离。分离单元14特别设计成一个硬币离心机的形式，硬币通过作用其上的离心力而一个个通过硬币离心机侧壁上的一个孔进行运送。分离出的硬币借助检测单元16进行真伪检测。被归类为假币和/或不相干物体的硬币将被剔除。被测为真币的硬币将确定其面额。接下来硬币借助一个运输单元18分配至硬币接收盒，以其中一个接收盒为例，此处被标为20。在这里所示出的实施方式中设计了5个接收盒20。为简便起见，图1以及随后的图2和图3中将运输单元18绘成直线型。但运输单元18可以是其它任意形状。尤其是运输单元18以及接收盒20可以围绕硬币离心机14呈环状设置，从而使得结构特别紧凑。接收盒20所接收的硬币也可重新被取出来，并经由一个输出单元22输出。

图2是图1中的装置10的一个局部极简化示意图，其中仅示出了检测单元16和运输单元18。图3是这一部分的俯视图。

所述运输单元18包括一个支撑面30，硬币31的正面或反面平躺于支撑面30上，沿运输方向P1被运送。在这种情况下，此处硬币31的边缘紧挨着导向元件42，从而它们在支撑面30上具有预设的方向。

在所述支撑面30上设置了五个孔32-40，在每个孔的下方对应设置一个接收盒20。因此，在第一孔32下方设置的是第一接收盒20，在第二孔34下方设置的是第二接收盒20，在第三孔36下方设置的是第三接收盒20，在第四孔38下方设置的是第四接收盒20，在第五孔40下方设置的是第五接收盒20。此处，接收盒20可以设计成：通过相应孔32至40下落的硬币直接落入这些接收盒20中。也可以设置其他运输元件和/或转向元件，借助于它们，在硬币被运送至各自的接收盒20之前进行硬币31的运送或转向。

从运输方向P1看过去，孔32-40的尺寸逐渐增大，从而使得，如图3中作为例子的两个硬币31所清晰展示的，先是最小的硬币31通过第一孔32被分拣，然后是第二大的硬币31通过第二孔34被分拣，如此类推。从而根据硬币31的尺寸、也即其面额将硬币31分配至各个接收盒20中。

硬币借助运输单元18沿运输路段被运送，所述运输路段被孔32-40划分成了第一运输段52、第二运输段54、第三运输段56、第四运输段58和第五运输段60，其中，第一运输段52位于检测单元16和第一孔32之间，第二运输段54位于第一孔32和第二孔34之间，第三运输段56位于第二孔34和第三孔36之间，第四运输段58位于第三孔36和第四孔38之间，第五运输段60位于第四孔38和第五孔40之间。在运输段52至60的每一段各安装了一个设计成光栅62-70的传感器，借助它们测出沿各运输段52-60运输的硬币31。

根据光栅62-70获取的信息，也即根据沿各运输段52-60所运输的硬币31的数量，装置10的操控单元24就可以很简便地算出落入各孔32-40中的硬币31，也即运送到各接收盒20中的硬币31的数量。

操控单元21从借助第一光栅62测出的在第一运输段52上的硬币31数量中减去借助第二光栅64测出的硬币31的数量，则可确定运送到第一接收盒20的硬币31、也即从运输路段上落入第一孔32的硬币31的数量。

相比于在孔32至40下方设置光栅，沿运输单元18的运输路线在孔32-40之前安装光栅62-70，并借助它们测出运送至各个孔32-40、也即运送给接收盒20的硬币31的数量具有下面的优势：在通过光栅62-70检测硬币31时，硬币按预设的方向平躺于支撑面30上，并在它们经由光栅62-70检测期间紧挨导向元件42。

这就使得每枚硬币被单独可靠地识别。因为所有硬币31的边缘都紧挨着导向元件42，而由于所有硬币31都是圆形的，那么前后两枚硬币31之间紧靠近导向元件42的接壤区域总是至少有一个空白处。由于光栅62-70的光束位于该区域，就可以保证不会出现光束被前后所运送的两枚硬币31遮断，进而造成两枚硬币31被算作一枚硬币31的情况。

这样就能以简单的方式可靠安全地测出运送至各个孔32-40、也即各个接收盒20中的硬币31的数量。

图4是被运送的硬币的一个次序表，其中，第一行71列出了先后运送至运输单元18的各个面额的硬币31。在该假设的示例中，运送的是五种不同面额的硬币，也即A、B、C、D和E，其中，按照计划，面额A的硬币应通过第一孔32运送至第一接收盒20，面额B的硬币通过第二孔34运送至第二接收盒20，面额C的硬币通过第三孔36运送至第三接收盒20，面额D的硬币通过第四孔38运送至第四接收盒20，面额E的硬币通过第五孔40运送至第五接收盒20。

第二行72是硬币分别分配至孔32-40、也即分配至相应的接收盒20的目标情形，行72中的数字也即相应的孔32-40的标号。根据额定分配，所有面额为A的硬币通过第一孔32被运输，而所有面额为B的硬币通过第二孔34被运送，所有面额为C的硬币通过第三孔36被运送，所有面额为D的硬币通过第四孔38被运送，所有面额为E的硬币通过第五孔40被运送。由此根据行72的目标分配，有十五枚硬币沿着第一运输段52被运送，从而第一传感器62就探测出有十五枚硬币。这十五枚硬币中，面额为A的四枚硬币落入第一孔32被运送，从而沿第二运输段54运送的硬币只剩下十一枚，并相应由第二传感器64探测出。面额为B的三枚硬币落入第二孔34被运送，从而沿第三运输段56运送的硬币只剩下八枚。相应的，第三传感器66就探测到八枚硬币。

由于接下来面额为C的四枚硬币落入第三孔36中，那么沿第四运输段58运送的硬币只剩下四枚，它们相应由第四传感器68探测出。

面额为D的两枚硬币落入第四孔38中，从而沿第五运输段60运送的只剩下最后两枚面额为E的硬币，它们由第五传感器70、即光栅70探测出。

图5中，标为82的这一列是各传感器62-70的相应数据。标为84的一列是传感器62-70的各数据之间的差值，即，由操控单元通过两个相邻传感器62-70的数据做相应减法得出的值，同时也相当于运送至设置在相邻两个传感器62-70之间的孔32-40的硬币的数量。

图4表格中第三行74是第一种出错的情形，此时第五枚硬币没有运送到第二孔34，而是运送给了第三孔36。图5表格的列86中是该第一种出错情况下的传感器数据。列88中是各传感器62-70测算出的数据之间的差值。在第一种出错情况下，操控单元24通过将目前接收到的实际数据与列84中的目标数据进行比较，就能很简单地算出本应通过第二孔34运送至第二接收盒20的一枚硬币错误地通过第三孔36运送到了第三接收盒20。

在一个优选的实施例中，当这种情况出现时，操控单元24会锁闭第三接收盒20的硬币31支付功能，从而避免无意间支付错误的金额。此外，尤其是还能发出出错警示，以便让操作人员知道哪一个接收盒20出了错，并且相应地修正该错误。

图4表格的第四行描绘的是第二种错误情形，此时第五枚硬币没有落入第二孔34中，而是落入了第四孔38中。图5表格的列90中是传感器62-70探测到的实际数据，而列92中是由此算出的差值，这种情况下操控单元24测算出，第二接收盒20中运送了两枚硬币，而不是三枚，而第四接收盒20中接收了三枚硬币，而不是两枚。

图4标注为78的一行是另一种出错的情况，其间第六枚硬币31未落入第一孔32，而是落入了第二孔34，而第十一枚硬币未落入第二孔34，而是落入了第三孔36。图5的列94和96分别列出了这种情形下传感器测出的数据以及由此推导出的差值。

图4标为80的一行是另外一种出错的情况，其间第十枚硬币未落入第一孔32，而是落入了第二孔34，而第十二枚硬币未落入第三孔36，而是落入了第四孔38。图5表格的列98和100是这种情形下的实际数据，可看出这时第一、第二、第三和第四接收盒20都出现了实际数据与目标值的偏差，尤其是第二和第四接收盒出现了严重的接收过多硬币的情况。

在本发明的另一个实施例中未设置光栅62-70，而是使用了其它的传感器，尤其是光学传感器、超声波传感器、电容传感器和/或电感传感器。此外，也可使用少于五个的接收盒20和相应少于五个的孔32-40，或多于五个的接收盒20和相应多于五个的孔32-40，尤其是使用八个接收盒20。

附图标记说明

10 装置

12 输入盒

14 分离单元

16 检测单元

18 运输单元

20 接收盒

22 输出单元

24 操控单元

30 支撑面

32-40 孔

31 硬币

42 导向元件

52-60 运输段

62-70 传感器

71-80 行

82-100 列

P1 运输方向。

Claims (12)

1.分拣硬币的装置，包括：

一个用来接收硬币(31)的第一接收盒和至少一个第二接收盒；

一个用于分离硬币(31)的分离单元(14)；和

一个运输单元(18)，所述运输单元(18)将硬币(31)从分离单元(14)运输至安装在分离单元(14)下游的第一接收盒和安装在第一接收盒下游的第二接收盒；其中，所述运输单元(18)具有第一运输段(52)和第二运输段(54),所述第一运输段(52)位于分离单元(14)和第一接收盒之间，沿着其可运输要运送至第一接收盒以及要运送至第二接收盒的硬币,所述第二运输段(54)位于第一接收盒和第二接收盒之间，沿着其只能运输那些没有运送给第一接收盒的硬币；其中，在第一运输段(52)设置了第一传感器(62)，用于探测沿第一运输段(52)运送的硬币(31)；

在第二运输段(54)设置了第二传感器(64)，用于探测沿第二运输段(54)运送的硬币(31)；以及

设置了一个操控单元(24)，其根据第一传感器(62)和第二传感器(64)所获知的信息，确定运送至第一接收盒的硬币(31)的数量；

所述操控单元(24)借助第一传感器(62)来确定沿第一运输段(52)运送的硬币(31)的数量；

所述操控单元(24)借助第二传感器(64)来确定沿第二运输段(54)运送的硬币(31)的数量；

并且操控单元(24)通过将沿第一运输段(52)运送的硬币(31)的数量减去沿第二运输段(54)运送的硬币(31)的数量来确定运送到第一接收盒的硬币的数量；

设置了一个用于确定所运送的硬币(31)面额的检测单元(16)，且

所述操控单元(24)基于所确定的面额为每个接收盒制定计划运送到其中的硬币(31)的目标值；

所述操控单元(24)将至少一个接收盒由传感器确定的所运送的硬币(31)的数量与相应的目标值进行比较；

所述操控单元(24)根据比较或是比较的结果确定哪个接收盒中接收了至少一枚不属于其的硬币(31)；

通过输出单元(22)输出硬币(31)时，所述操控单元(24)不使用那些至少接收了一枚不属于其的硬币(31)的接收盒。

2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征是，设置了至少一个用于接收硬币(31)的第三接收盒，并且在相邻的两个接收盒之间的运输段上各设置了一个用于探测硬币(31)的传感器。

3.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征是，设置了多个用于接收硬币(31)的其它接收盒，并且在相邻的两个接收盒之间的运输段上各设置了一个用于探测硬币(31)的传感器。

4.根据权利要求3所述的装置(10)，其特征是，所述操控单元(24)分别通过位于某个接收盒之前的传感器所确定的硬币(31)的数量减去位于该接收盒之后的传感器所确定的硬币(31)的数量来确定运送至该接收盒的硬币(31)的数量。

5.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置(10)，其特征是，所述操控单元(24)将沿硬币(31)的运输方向(P1)排在最末的一个接收盒前的最近的那个传感器(70)所确定的硬币数量作为运送至最后一个接收盒的硬币(31)的数量。

6.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置(10)，其特征是，所述用于探测硬币(31)的第一传感器(62)、第二传感器(64)和/或其他传感器包括光栅、超声波传感器、电容式传感器和/或电感式传感器中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征是，所述操控单元(24)将所有接收盒中、由传感器确定的所运送的硬币(31)的数量与相应的目标值进行比较。

8.根据权利要求7所述的装置(10)，其特征是，所述操控单元(24)在每一枚硬币(31)运送之后、预设数量的硬币(31)运送之后和/或输入到装置(10)中的一堆硬币(31)全部被运送之后，将传感器确定的所运送的硬币(31)的数量与相应的目标值进行比较。

9.根据权利要求8所述的装置(10)，其特征是，通过输出单元(22)输出硬币(31)时，所述操控单元(24)不使用那些由传感器确定的所运送的硬币(31)的数量偏离了目标值的接收盒。

10.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置(10)，其特征是，所述运输单元(18)具有一个支撑面(30)，硬币(31)被输送时位于其上，且所述支撑面(30)上设置了多个孔，且每个孔下面各设置了一个接收盒。

11.根据权利要求10所述的装置(10)，其特征是，所述孔沿运输方向(P1)按照尺寸由小到大依次排列。

12.根据权利要求1-3中的任意一项所述的装置(10)，其特征是，设置了一个用于输出信息的输出单元，当操控单元(24)发现至少一枚硬币(31)被错误地运送至一个接收盒时，会操纵输出单元，使其向操作人员发出信息。