CN105096449B - 多路片状材料汇合清分方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多路片状材料汇合清分方法及其装置。其中，多路片状材料汇合清分装置包括两个或两个以上的用于分离片状材料堆垛的输入端，所有输入端通过各自的分传输通道接入总传输通道中；在总传输通道上设置有用于检测片状材料质量的检测装置，或者，在每个分传输通道上分别设置有用于检测片状材料质量的检测装置；在总传输通道的末端依次设置有多个用于收集具有不同质量属性的片状材料的收集仓。该多路片状材料汇合清分装置，通过多个输入端同时输入片状材料，可以成倍提高清分机的输入速度，结合清分装置内部各种片状材料质量检测装置获得的检测结果对多路输入的片状材料进行汇合清分，可以极大地提高清分机的清分效率，降低生产成本。

Description

多路片状材料汇合清分方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种多路片状材料汇合清分方法，同时涉及相应的多路片状材料汇合清分装置，属于金融机具技术领域。

背景技术

清分机是用于检测处理钞票、票据等片状材料的大型清分机具。清分机在钞票检查领域的大量使用，有效阻止了不合格钞票和假钞流入社会，在保障货币发行和流通方面发挥了重要的作用。在清分机得到广泛应用和认可的同时，客户对清分机的各种功能和性能提出了更高的要求，希望能够进一步提高片状材料的检查处理速度，进而提高生产效率、降低生产成本。

在片状材料清分领域，一般采用摩擦轮旋转的方式将片状材料从片状材料堆垛中逐一分离出来，然后送入检测通道进行检测，最后根据检测结果进行清分。其中，在摩擦轮表面的不同区域内采用具有不同摩擦系数的材料，在摩擦轮旋转过程中，摩擦系数大的区域将片状材料从堆垛中分离出来，并将片状材料传送到后续传输系统中；摩擦系数小的区域不能分离片状材料，从而形成片状材料之间的间隔。通过调节摩擦轮上具有不同摩擦系数的区域的比例，并辅助一些其它手段，可以在保持一定间隔的条件下，将片状材料源源不断地送入后续传输系统，完成片状材料的检查和判断。

然而，目前采用摩擦轮旋转方式分离片状材料的最高速度已经能够达到20张/秒，采用此种方式大幅提高片状材料的分离速度已经非常困难，因此如何更快速地将片状材料从片状材料堆垛中分离出来并送入传输通道进行检测，成为提高清分机处理速度的瓶颈之一。

此外，在片状材料清分之后，通过ATM机存取片状材料的循环过程中，全新片状材料或全旧片状材料由于摩擦力过大和过小的问题，在ATM机内循环的过程中存在困难。现有技术中，普遍需要在片状材料清分之前或者片状材料清分之后使用人工进行混钞，从而达到新旧片状材料混合的目的，提高ATM机的处理速度。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种多路片状材料汇合清分方法。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种多路片状材料汇合清分装置，可以大幅度提高清分机的处理速度。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种多路片状材料汇合清分方法，通过两个或两个以上的输入端分离并输入片状材料；所有输入端通过各自的分传输通道依次接入总传输通道中；并且，在每个分传输通道上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置，或者在总传输通道上设置用于检测片状材料质量属性的检测装置；总传输通道的速度大于分传输通道的速度，用于拉伸传送到总传输通道上的片状材料之间的距离，使多路片状材料有序汇合；在总传输通道的末端依次设置有多个分别用于收集具有不同质量属性的片状材料的收集仓，总传输通道上的片状材料根据各自的质量属性被送入对应的收集仓中。

其中较优地，每个输入端包括用于放置片状材料堆垛的平台和摩擦轮，在所述摩擦轮和所述平台之间设置有可伸缩的阻挡装置；当所述阻挡装置伸出时，所述摩擦轮无法对所述片状材料堆垛进行分离；当所述阻挡装置缩回后，所述摩擦轮可以从所述片状材料堆垛中分离片状材料；

所有输入端的所述阻挡装置的控制装置连接至同一控制模块；同一控制模块通过对所述阻挡装置进行伸缩控制，控制每个输入端输入片状材料的时刻和相位差。

其中较优地，当使用两个输入端输入片状材料时，分传输通道的速度V1和总传输通道的速度V2,满足下列关系：

其中，X指按照到达汇合点的时间差，将两个输入端送入的片状材料平移到一条线路上，相邻两个片状材料的前边沿之间的距离，L指相邻两个片状材料被拉伸的间隔。

其中较优地，当在每个分传输通道上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置时，在所述检测装置的出口位置设置用于检测片状材料通过时刻的检测开关，所述检测开关用于检测在tn+△t时刻是否有片状材料经过，其中，tn指片状材料经过检测装置的时刻，△t指片状材料从检测装置到达检测开关所需要的时间；

当在tn+△t时刻检测到有片状材料经过时，标注经过的片状材料的唯一属性编码，并采集片状材料的长度信息；

当在tn+△t时刻未检测到有片状材料经过，则判断检测装置内部故障。

其中较优地，在总传输通道上靠近汇合点位置设置汇合检测开关，所述汇合检测开关用于采集片状材料经过的时刻和长度信息；

在每个分传输通道上设置的所述检测开关和所述汇合检测开关与同一处理模块连接，所述处理模块用于根据所有检测开关的采集信息判断片状材料的汇合是否正常，所述处理模块同时用于判断片状材料是否连张，并在判断发生连张时合并两片片状材料的属性编码，并将汇合异常和合并属性编码的片状材料送入拒钞仓。

其中较优地，从单个输入端输入的片状材料的新旧程度相同，在多个输入端中，部分输入端输入的片状材料的新旧程度与其他输入端输入的片状材料的新旧程度不同。

一种多路片状材料汇合清分装置，包括两个或两个以上的用于分离片状材料堆垛的输入端，所有输入端通过各自的分传输通道接入总传输通道中，总传输通道的速度大于分传输通道的速度；在总传输通道上设置用于检测片状材料质量属性的检测装置，或者，在每个分传输通道上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置；并在总传输通道的末端依次设置多个分别用于收集具有不同质量属性的片状材料的收集仓；在所述总传输通道的某一位置还设置有用于收集汇合异常或发生连张的片状材料的拒钞仓。

其中较优地，每个输入端包括用于放置片状材料堆垛的平台和摩擦轮，在所述摩擦轮和所述平台之间设置有可伸缩的阻挡装置；当所述阻挡装置伸出时，所述摩擦轮无法对所述片状材料堆垛进行分离；当所述阻挡装置缩回后，所述摩擦轮可以从所述片状材料堆垛中分离片状材料；

所有输入端的所述阻挡装置的控制装置连接至同一控制模块。

其中较优地，当使用两个输入端输入片状材料时，分传输通道的速度V1和总传输通道的速度V2,满足下列关系：

其中，X指按照到达汇合点的时间差，将两个输入端送入的片状材料平移到一条线路上，相邻两个片状材料的前边沿之间的距离，L指相邻两个片状材料被拉伸的间隔。

其中较优地，当在每个分传输通道上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置时，在所述检测装置的出口位置设置用于检测片状材料通过时刻的检测开关，所述检测开关用于检测在tn+△t时刻是否有片状材料经过，并用于在检测到有片状材料经过时，标注经过的片状材料的唯一属性编码，并采集片状材料的长度信息；

在总传输通道上靠近汇合点位置设置汇合检测开关，所述汇合检测开关用于采集片状材料经过的时刻和长度信息；

在每个分传输通道上设置的所述检测开关和所述汇合检测开关与同一处理模块连接，所述处理模块用于根据所有检测开关的采集信息判段片状材料的汇合是否正常，所述处理模块同时用于判断片状材料是否连张，并在判断发生连张时合并两片片状材料的属性编码。

其中较优地，部分或全部所述分传输通道中包括靠近输入端的低速传输通道和靠近汇合点的加速传输通道，所述加速传输通道的速度小于或等于所述总传输通道的速度。

本发明所提供的多路片状材料汇合清分方法和装置，通过多个输入端同时分离并输入片状材料，可以成倍提高大型清分机的输入速度，结合设置在清分装置内部的用于检测片状材料质量属性的检测装置所获得的检测结果对多路输入的片状材料进行汇合清分，可以极大地提高清分机的清分效率，降低生产成本。并且，通过在不同的输入端分别放置新片状材料和旧片状材料，还可以自动实现新旧片状材料的有序混合，有利于片状材料在ATM内循环进出。

附图说明

图1是第一种多路片状材料汇合清分装置的结构示意图；

图2是第二种多路片状材料汇合清分装置的结构示意图；

图3是相邻片状材料的间隔和长度相同时，两路片状材料直接汇合的效果示意图；

图4是相邻片状材料的间隔和长度比例为3:1时，两路片状材料直接汇合的效果示意图；

图5是相邻片状材料的间隔和长度相同时，两路片状材料的间距拉伸后汇合的效果示意图；

图6是多路片状材料汇合的同时进行加速的原理示意图；

图7是多路片状材料先加速后汇合的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容做进一步进行详细说明。

本发明所提供的多路片状材料汇合清分装置，通过两个或两个以上的输入端分离并输入片状材料；所有输入端通过各自的分传输通道接入总传输通道中；并且，在每个分传输通道上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置，或者在总传输通道上设置用于检测片状材料质量属性的检测装置；总传输通道的速度大于分传输通道的速度，用于拉伸传送到总传输通道上的片状材料之间的距离；在总传输通道的末端依次设置有多个分别用于收集具有不同质量属性的片状材料的收集仓，总传输通道上的片状材料根据各自的质量属性被送入对应的收集仓中。此外，在该清分装置中，在总传输通道的某一位置还设置有用于收集汇合异常或发生连张的片状材料的拒钞仓，使得只有正常汇合的片状材料才可以进入用于收集与其质量属性相同的片状材料的收集仓中，从而保证多路片状材料汇合清分的准确性。在该多路片状材料汇合清分装置中，通过多个输入端同时分离并输入片状材料，可以成倍提高清分机的输入速度，结合对清分机内部传输通道的改进，可以极大地提高清分机的清分效率，降低生产成本。并且，通过在不同的输入端分别放置新片状材料和旧片状材料，还可以自动实现新旧片状材料的有序混合，有利于片状材料在ATM机内循环进出。

下面，首先结合图1和图2对本发明所提供的多路片状材料汇合清分装置进行详细描述。

其中，图1所示的多路片状材料汇合清分装置，包括两个用于分离片状材料堆垛的输入端10，所有输入端10通过各自的分传输通道20接入总传输通道30中，总传输通道30的速度大于分传输通道20的速度；在每个分传输通道20上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置25；并在总传输通道30的末端依次设置多个收集仓40，每个收集仓40分别用于收集具有不同质量属性的片状材料。

在图1中仅示意性地给出了两个输入端的结构。其中，在每个输入端10中，包括用于放置片状材料堆垛的平台和摩擦轮，在摩擦轮和平台之间还设置有可伸缩的阻挡装置(未图示)；当阻挡装置伸出时，摩擦轮无法对片状材料堆垛进行分离；当阻挡装置缩回后，摩擦轮可以从片状材料堆垛中分离片状材料；所有输入端的阻挡装置的控制装置连接至同一控制模块，同一控制模块通过对阻挡装置进行伸缩控制，控制每个输入端10输入片状材料的时刻和相位差。其具体的控制过程将在下文详细描述，在此暂不详述。

在图1所示的结构中，在与输入端10连接的分传输通道20上设置有检测装置25，检测装置25用于对每路输入端输入的片状材料的质量属性进行检测，检测后的片状材料被分传输通道20输送至汇合点D汇合。为了检测检测装置25内部是否发生片状材料输送故障并为了后续检测汇合是否异常，在检测装置25的出口位置可以选择性地设置用于检测片状材料通过时刻的检测开关，参见图1所示的分别设置在两个检测装置出口位置的检测开关PD1和PD2，检测开关用于检测在tn+△t时刻是否有片状材料经过，其中，tn指片状材料经过检测装置的时刻，△t指片状材料从检测装置到达检测开关所需要的时间。当在tn+△t时刻，检测开关26检测到有片状材料经过时，标注经过的片状材料的唯一属性编码，并采集片状材料的长度信息；当在tn+△t时刻未检测到有片状材料经过，则判断检测装置25内部故障。

此外，如图1所示，在总传输通道30上靠近汇合点D的位置设置第三检测开关PD3(即，汇合检测开关)，第三检测开关PD3用于采集片状材料经过的时刻和长度信息；所有检测开关PD1、PD2和PD3与同一处理模块连接，处理模块用于根据所有检测开关采集的信息判断片状材料的汇合是否正常，并对可能发生连张的片状材料判断是否连张，连张是指相邻两片片状材料发生部分或全部重叠；当判断片状材料发生连张时合并两片片状材料的属性编码，并将汇合异常的片状材料和连张的片状材料放入拒钞仓50中,从而可以保证只有汇合正常的片状材料在总传输通道30的末端才可以进入正确的收集仓40中。不同的收集仓40分别用于收集例如：新片状材料、旧片状材料、废片状材料等不同质量属性的片状材料。

图2所示的多路片状材料汇合清分装置，包括两个或两个以上的用于分离片状材料堆垛的输入端10，所有输入端10通过各自的分传输通道20依次接入总传输通道30中；在总传输通道30上汇合点之后的位置设置用于检测片状材料质量属性的检测装置35；并在总传输通道30的末端依次设置多个收集仓40。该实施例与图1所示实施例的区别在于，检测装置35设置在总传输通道30上，在该实施例中，多路片状材料在汇合后才进行防伪及质量检测。如果为了实现相同的检测目的，检测装置35和检测装置25的内部结构及其所使用的多个检测传感器并不具有本质区别，其区别仅在于实际检测速度可能不同。检测装置25和检测装置35的内部可以设置多种用于检测片状材料的印刷质量和防伪质量的传感器或图像采集设备等。在该实施例中，也可以在各分传输通道上和在总传输通道的汇合位置分别设置检测开关，通过检测开关检测片状材料经过的时刻和对应的长度信息，可以判断片状材料的汇合是否正常，并同时检测片状材料是否连张。

下面结合图1所示的实施例对与该多路片状材料汇合清分装置对应的方法进行详细描述。其中，重点介绍与多个输入端输入片状材料相关的内容和与多路片状材料汇合相关的内容。图2所示的实施例实现汇合清分的过程与之类似，在此不再详述。

以图1中给出详细结构的两路片状材料的汇合为例，对多路片状材料的汇合清分进行说明。为了实现自动将一系列保持一定间隔的片状材料按照先后顺序插入到另一系列片状材料的间隔内，并同时保证汇合后的片状材料之间仍然保持一定间隔的目的，需要对两路片状材料的输入进行控制，并同时控制两路片状材料的汇合动作。当两路片状材料汇合后相邻片状材料保持一定间隔时，可以保证方向改变机构在间隔内动作，从而可以控制不同质量属性的片状材料进入不同的收集仓40。

在对两路片状材料的输入进行控制时，主要需要控制两路片状材料的输入时刻以及相位差。

1、相位差

在如图1所示的多路片状材料汇合清分装置中，第一路片状材料沿图中A1-D线路前进，第二路片状材料沿图中A2-D线路前进。片状材料到达两路汇合点D的时间相差二分之一摩擦轮周期，将最有利于两路片状材料按照先后顺序汇合到一条线路上，并最有利于前后两片片状材料不会发生重叠，从而避免对后续的片状材料的信息处理工作造成影响。

如图1所示两路片状材料在D点汇合，A1-D之间的距离为S1，A2-D之间的距离为S2，摩擦轮周长为C，假定S2>S1，并假定S1线路和S2线路保持相同的线速度，而且两条线路内保持恒定速度，同时假定S2-S1<C，以第一系列片状材料超前第二系列片状材料二分之一周期(相位相差180度)进行计算，得出片状材料在各自线路初始点的相位差如果大于0，表示线路2片状材料相对于线路1片状材料早进入到传送路线中角度，如果小于0，表示线路2片状材料相对于线路1片状材料晚进入到传送路线中角度(角度的绝对值)。

如果S2-S1>C，可以通过求模的方法计算

2、阻挡装置

如上所述，为了对两路片状材料的输入时刻和输入相位进行控制，在该多路片状材料汇合清分装置中，在每个输入端设置有阻挡装置，下面对阻挡装置的作用和使用方式进行具体介绍。

目前在输入端，摩擦轮依靠摩擦系数大的区域将片状材料从片状材料堆垛中分离，摩擦轮转动就会有片状材料被分离出来。在摩擦轮加速运动过程中，控制两路片状材料实现汇合存在困难。为了精确控制片状材料进入分传输通道的时刻，在摩擦轮和片状材料堆垛之间增加阻挡装置，从而使摩擦轮在加速结束后的匀速运动过程中实现片状材料输入。当摩擦轮加速情况下，阻挡装置阻挡片状材料，摩擦轮的转动无法带动片状材料进入分传输通道中，当完成摩擦轮加速后，以其中一路输入为主路，另一路对主路进行跟踪，并保证两个输入端的摩擦轮调整到合适的相位()，阻挡装置退回，两路片状材料在保持相对稳定的速度和相位差的条件下开始输入，进而汇合。

在正常的生产过程中，以一路片状材料输入端的摩擦轮的运动为参照，另一路输入端的摩擦轮的同步跟踪关系不变，保证利于两路片状材料的有序汇合。如果其中一路输入端由于不同原因需要中断工作，而另一路正常工作，此时可以将两路之间的跟踪关系解除，保证两个输入端独立工作。当中断工作的一路输入端重新开始生产时，在摩擦轮加速过程中，同样需要阻挡装置阻挡摩擦轮输入片状材料；同时以正常生产的一路输入端的摩擦轮为主路进行跟踪，当两路输入端的摩擦轮在保持相对稳定的速度和相位差的条件下，阻挡装置退回，两路片状材料开始汇合。

3、汇合方法

图3至图5分别为两路片状材料的三种典型汇合方式的效果示意图。其中，将两个输入端送入的片状材料平移到一条线路上，分别对汇合前的两路片状材料和汇合后的一路片状材料的状态进行图示。标记其中一路片状材料的属性编码为A1、A2、A3、……，标记另一路片状材料的属性编码为B1、B2、B3、……。在图3和图4所示的方式中，两路片状材料直接汇合，其单路片状材料的间距在汇合前后相同，也就是说，在片状材料汇合的过程中，分传输通道和总传输通道以相同的速度运行。而在图5所示的方式中，两路片状材料中，相邻片状材料的间距在汇合的过程中或者在汇合之前发生了拉伸，也就是说，分传输通道和总传输通道以不同的速度运行，实现两路片状材料的汇合。两路片状材料的加速和汇合过程可以同时进行，也可以分开进行，例如先对单路或两路片状材料进行加速，然后实现两路片状材料的汇合。

在图6所示的汇合原理中，当总传输通道以大于分传输通道的速度运行时，两路片状材料在汇合的过程中实现了相邻片状材料的拉伸，从而保证了两路片状材料的有序汇合，并且在汇合后的片状材料序列中，相邻片状材料之间存在方向改变机构动作的间隙。而在图7所示的汇合原理中，通过在分传输通道中设置靠近输入端的低速传输通道和靠近汇合点的加速传输通道，并使加速传输通道的速度等于(也可以小于)总传输通道的速度；使得在汇合动作之前已对两路片状材料中的相邻片状材料的间距进行了提前拉伸。当然在实际使用的结构中，还可以使一路片状材料提前拉伸，然后与第二路片状材料进行汇合，而第二路片状材料在汇合的同时发生拉伸动作。当将两路片状材料的拉伸和汇合动作分开进行时，可以进一步保证两路片状材料汇合的稳定性。

下面结合图3至图5所示的效果示意图，以及图6和图7所示的汇合原理示意图对本发明所采用的汇合方式的具体作用进行说明。

如图3所示，当两个输入端使用相同的摩擦轮并以相同速度分离片状材料时，假定单路片状材料中相邻片状材料的间隔和片状材料的长度相同，也就是说在汇合前，片状材料在分传输通道上以与片状材料的长度等宽的间距进行排列。在严格保证两路片状材料的初始相位差的前提下，当两路片状材料直接汇合后，片状材料如图3所示首尾相连紧密排列，可能出现部分重叠等问题，此时，不能满足逐张检查片状材料的要求，也不能在总传输通道的末端将不同质量属性的片状材料进行分类。因此，这种汇合方式不适合多路片状材料汇合清分装置使用。

而为了保证两路片状材料汇合后，在相邻片状材料之间存在足够的间隙，需要增大单路片状材料中相邻片状材料的间隔。此时，如果保持总传输通道和分传输通道以相同的速度运行，则需要通过改变摩擦轮的设置改变单路片状材料中相邻片状材料的间隔，如此将会极大地增加摩擦轮的直径。例如，当使单路片状材料中相邻片状材料的间隔和长度比例变为3:1时，两路片状材料直接汇合具有如图4所示的最理想的汇合效果，此时，虽然汇合后相邻片状材料之间的间隔能够满足传感器逐片检查和方向改变机构在间隔内动作的要求，然而却需要极大地增大摩擦轮的直径。相对于图3所示的汇合方式所使用的摩擦轮，图4所对应的摩擦轮直径需要增大1倍，占用空间巨大。对于本发明提供的多路片状材料汇合清分装置来说，也不是一种理想的汇合方式。

为此，本发明使用了一种通过控制总传输通道和分传输通道的速度实现两路片状材料的拉伸并汇合的方式。如图5所示，在两路片状材料汇合前，可以使单路片状材料中相邻片状材料的间隔和片状材料的长度相同(间隔与片状材料长度比例为1：1左右)，然后通过分别对单路片状材料先加速后汇合或者在汇合的同时进行加速，实现两路片状材料被拉伸后汇合的目的，保证了汇合后相邻片状材料之间存在供方向改变机构动作的间隙，可以满足后续的逐张检测。这种汇合方式可以保证机器的合理尺寸，可以将输入端的摩擦轮直径保持在合理尺寸之内，适合本发明所提供的多路片状材料汇合清分装置使用。

下面结合图6和图7所示的两种汇合原理对上述汇合方式进行介绍。其中，通过改变总传输通道和分传输通道的速度，拉伸相邻片状材料之间的间距，并实现汇合。

如图6所示，当片状材料被分离之后在分传输通道中以较低速度V1运行时，在片状材料传送过程中，总传输通道的速度V2大于两个分传输通道的速度V1，片状材料在分传输通道和总传输通道的交接过程中(也即两路片状材料汇合的过程中)被加速，片状材料之间的间隔被拉大，留出了另一条线路片状材料插入的空间，从而实现两路片状材料的有序汇合，保证了汇合后的片状材料序列中相邻片状材料之间存在方向改变机构动作的间隙。

在图7所示的汇合原理中，分传输通道20包括靠近输入端的低速传输通道21和靠近汇合点的加速传输通道22，加速传输通道的速度大于低速传输通道21的速度，并等于或小于总传输通道30的速度。当片状材料被分离之后在低速传输通道中以较低速度V1运行，然后在加速传输通道22中片状材料之间的间距被拉伸，然后在加速传输通道22和总传输通道30的交接点实现汇合。这种将拉伸和汇合分开进行的汇合方式，进一步保证了汇合过程的稳定性。此外，还可以使一路片状材料提前拉伸，然后与第二路片状材料进行汇合，而第二路片状材料在汇合的同时发生拉伸动作。

在上述汇合原理中，按照到达汇合点的时间差，将两个输入端送入的片状材料平移到一条线路上，相邻两个片状材料的前边沿之间的距离定义为X，将上述相邻两个片状材料被拉伸的间隔定义为L；则分传输通道的速度V1和总传输通道的速度V2，满足下列关系：

例如，当两路片状材料的相位差180°，并且两路片状材料中相邻片状材料的间距S与片状材料的长度等宽时，使V2＝2V1，则相邻两个片状材料被拉伸的间隔L＝S，片状材料汇合后可以实现与图4类似的汇合效果，其具体汇合效果可参见图5。

4、片状材料的属性编码

用于检测片状材料质量属性的检测装置所使用的传感器的检测处理速度是提高清分机速度的另一个瓶颈，如果传感器的检测处理速度能够满足要求，可以在总传输通道上设置检测装置进行检测，如果传感器的检测处理速度不能满足高速检测的要求，也可以将两个相同的检测装置分别设置在两个分传输通道上实现片状材料的检测。当然，为了实现不同的检测目的，不同的检测装置可以根据其具体的检测速度确定其安装位置。

在图1所示的实施例中，在两个分传输通道上分别设置有用于检测片状材料质量属性的检测装置25。片状材料进入检测装置25内开始进行相关信号的采集，信号采集完成后需要经过一段时间的计算，计算结果的输出在两路片状材料汇合之后。为了防止两路片状材料结果产生混乱，片状材料在经过检测装置的时刻需要标注片状材料的唯一属性编码。假定第一路片状材料经过检测装置的时刻为t1、t2、t3等，定义相应的片状材料的属性编码为A1、A2、A3；另一路片状材料经过检测装置的时刻为t1’、t2’、t3’等，定义相应的片状材料的属性编码为B1、B2、B3。

因为片状材料经过检测装置时，为了能够采集到片状材料上的各种防伪特征，片状材料表面不能被覆盖，不能采用皮带夹着片状材料的方式运动，在检测装置内容易发生片状材料传送异常。因此，如图1所示，在两个检测装置25的出口位置分别设置有一个检测开关，具体参见图中的检测开关PD1、PD2。检测开关PD1和PD2可以用于及时检测片状材料在检测装置内是否传送异常。根据片状材料的运动距离和速度，计算第一路片状材料从检测装置到达检测开关PD1的时间为△t，第二路片状材料从检测装置到达检测开关PD2的时间为△t’。如果在t1+△t时刻有一片状材料经过检测开关PD1，则将属性编码A1写入到该片状材料的属性中；如果在t1’+△t’有一片状材料经过检测开关PD2，则将属性编码B1写入到该片状材料的属性中；在t2+△t有一片状材料经过检测开关PD1，将属性编码A2写入到该片状材料属性中；在t2’+△t’有一片状材料经过检测开关PD2，将属性编码B2写入到该片状材料属性中，后续产品依此类推。当片状材料经过检测开关PD1、PD2时，可以同时采集片状材料的长度信息并保存。

此外，为了复核两路片状材料的汇合情况，在汇合点D点附近增加一个汇合检测开关PD3，根据片状材料经过汇合检测开关PD3的时刻，以及汇合检测开关PD3采集到的片状材料的长度信息判断是否发生片状材料连张问题。在片状材料汇合正常并且不存在前后连张的情况下，汇合检测开关PD3与检测开关PD1、PD2的信息处理原理相同。如果根据片状材料经过PD1、PD2的相关信息，判断两路片状材料在汇合过程中可能发生连张，而且PD3测量的片状材料长度大于正常的片状材料长度，可以确定前后两张钞票发生了连张，则将前后片状材料的属性编码合并。当检测装置发送片状材料检测结果时，同时发送片状材料属性编码，控制系统通过属性编码比对，保证片状材料检测结果与实际片状材料的匹配,并控制汇合异常的片状材料和连张的片状材料进入拒钞仓。

对于图2所示的实施例，其设置检测开关的原理与图1所示的实施例类似。其不同点在于：用于检测片状材料的质量属性的检测装置35设置在总传输通道30上，因此在检测过程中，可以依次获得总传输通道上的片状材料的质量属性检测结果。设置在分传输通道20上的开关可以设置在任意位置，用于对单路输入的片状材料进行检测，结合设置在总传输通道30上的汇合检测开关，可以判断两路片状材料的汇合情况。在该过程中，也可以采用与图1所示实施例类似的方式标记单张片状材料的唯一属性编码。此时，即使片状材料存在重张或连张的问题,也不存在片状材料编码合并的问题。

上面对两路片状材料的汇合进行了介绍，当清分装置中存在多路输入端同时输入片状材料时，可将输入端两两分组进行汇合，然后对汇合后的传输通道进行再次汇合；也可以直接在两路汇合的基础上汇入第三路片状材料；无论采用哪种方式实现多路片状材料的汇合，均需要考虑各输入端输入的片状材料的相位差的问题，而且也都可以使用拉伸片状材料之间间隙的方式实现汇合。其具体汇合清分方法与上述两路片状材料的汇合方式类似，本领域的一般技术人员可以根据上述两路片状材料汇合的方式计算出多路片状材料汇合清分的细节，在此不再展开叙述。

此外，在现有技术中，在片状材料清分工艺后续的ATM机存取片状材料的循环过程中，全新或全旧片状材料在ATM机内循环的过程中存在困难。在该多路片状材料汇合清分装置中，通过在两个输入端或多个输入端同时分离新片状材料和旧片状材料，还可以实现新旧片状材料的自动有序混合，有利于片状材料在ATM机内循环进出。具体来说，从单个输入端输入新旧程度相同的片状材料，多个输入端用于同时输入新旧程度不同的多路片状材料，其中，只需部分输入端输入的片状材料的新旧程度与其他输入端输入的片状材料的新旧程度不同即可，而其他输入端输入的片状材料的新旧程度可以相同或接近。在上述情况下，均可实现新旧片状材料的有序混合。

综上所述，为了提高清分机整机生产效率，本发明所提供的多路片状材料汇合清分装置，采用两个甚至多个输入端同时分离并向内输送片状材料，并将多路片状材料汇合到一路之后进行分类清分处理。在该多路片状材料汇合清分装置中，可以在汇合之前通过分别设置在每个分传输通道上的检测装置进行质量属性检测，也可以在汇合之后使用设置在总传输通道上的检测装置进行质量属性检测。该多路片状材料汇合清分装置，通过改变片状材料的输入方式，极大地提高了片状材料的输入速度，并结合输入装置内部传输通道的改进，克服了现有片状材料输入方式对清分机清分速度的限制，提高了生产效率，降低生产成本。

上面对本发明所提供的多路片状材料汇合清分方法及其装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (17)

1.一种多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

通过两个以上的输入端分离并输入片状材料；所有输入端通过各自的分传输通道接入总传输通道中；总传输通道的速度大于分传输通道的速度，用于拉伸传送到总传输通道上的片状材料之间的距离，使多路片状材料有序汇合；

在每个分传输通道分别设置用于检测片状材料通过时刻的检测开关，当所述检测开关检测到有片状材料经过时，标注经过的片状材料的唯一属性编码，并采集片状材料的长度信息；

在总传输通道上靠近汇合点位置设置汇合检测开关，所述汇合检测开关用于采集片状材料经过的时刻和长度信息；

在每个分传输通道上设置的所述检测开关和所述汇合检测开关分别与同一处理模块连接，所述处理模块用于根据所有检测开关的采集信息判断片状材料的汇合是否正常，所述处理模块同时用于判断片状材料是否连张，并在判断发生连张时合并两片片状材料的属性编码。

2.如权利要求1所述的多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

在每个分传输通道上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置，或者在总传输通道上设置用于检测片状材料质量属性的检测装置；

在总传输通道的末端依次设置有多个分别用于收集具有不同质量属性的片状材料的收集仓，总传输通道上的片状材料根据各自的质量属性被送入对应的收集仓中。

3.如权利要求2所述的多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

当在每个分传输通道上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置时，所述检测开关设置在所述检测装置的出口位置；所述检测开关用于检测在tn+△t时刻是否有片状材料经过，其中，tn指片状材料经过所述检测装置的时刻，△t指片状材料从所述检测装置到达所述检测开关所需要的时间；

当在tn+△t时刻检测到有片状材料经过时，标注经过的片状材料的唯一属性编码，并采集片状材料的长度信息；

当在tn+△t时刻未检测到有片状材料经过，则判断所述检测装置内部故障。

4.如权利要求1所述的多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

每个输入端包括用于放置片状材料堆垛的平台和摩擦轮，在所述摩擦轮和所述平台之间设置有可伸缩的阻挡装置；当所述阻挡装置伸出时，所述摩擦轮无法对所述片状材料堆垛进行分离；当所述阻挡装置缩回后，所述摩擦轮可以从所述片状材料堆垛中分离片状材料；

所有输入端的所述阻挡装置的控制装置连接至同一控制模块；同一控制模块通过对所述阻挡装置进行伸缩控制，控制每个输入端输入片状材料的时刻和相位差。

5.如权利要求1所述的多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

当使用两个输入端输入片状材料时，分传输通道的速度V1和总传输通道的速度V2,满足下列关系：

<mrow> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>x</mi> <msub> <mi>V</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>V</mi> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mi>V</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，X指按照到达汇合点的时间差，将两个输入端送入的片状材料平移到一条线路上，相邻两个片状材料的前边沿之间的距离，L指相邻两个片状材料被拉伸的间隔。

6.如权利要求1所述的多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

第一路片状材料沿线路A1-D前进，A1-D之间的距离为S1；第二路片状材料沿线路A2-D前进，A2-D之间的距离为S2；

两路片状材料到达汇合点D的时间相差二分之一摩擦轮周期，摩擦轮周长为C，假定S2>S1，并假定S1线路和S2线路保持相同的线速度，

如果S2-S1<C，以第一系列片状材料超前第二系列片状材料二分之一周期进行计算，得出片状材料在各自线路初始点的相位差×360-180，如果大于0，表示线路2片状材料相对于线路1片状材料早进入到传送路线中角度，如果小于0，表示线路2片状材料相对于线路1片状材料晚进入到传送路线中角度；

如果S2-S1>C，通过求模的方法计算

7.如权利要求1所述的多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

两路片状材料在汇合的过程中实现相邻片状材料的拉伸，或者，在汇合动作之前已对两路片状材料中的相邻片状材料的间距进行了提前拉伸；或者，使一路片状材料中的相邻片状材料的间距提前拉伸，然后与第二路片状材料进行汇合，而第二路片状材料在汇合的同时发生拉伸动作。

8.如权利要求1所述的多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

部分或全部所述分传输通道包括靠近输入端的低速传输通道和靠近汇合点的加速传输通道，并且，所述加速传输通道的速度等于或小于所述总传输通道的速度。

9.如权利要求1所述的多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

当清分装置中存在多路输入端同时输入片状材料时，将输入端两两分组进行汇合，然后对汇合后的传输通道进行再次汇合；或者，在两路汇合的基础上汇入第三路片状材料。

10.如权利要求1～9中任一项所述的多路片状材料汇合清分方法，其特征在于：

从单个输入端输入的片状材料的新旧程度相同，在多个输入端中，部分输入端输入的片状材料的新旧程度与其他输入端输入的片状材料的新旧程度不同。

11.一种多路片状材料汇合清分装置，其特征在于：

包括两个以上的用于分离片状材料堆垛的输入端，所有输入端通过各自的分传输通道接入总传输通道中，总传输通道的速度大于分传输通道的速度；

在每个分传输通道分别设置用于检测片状材料通过时刻的检测开关，当所述检测开关检测到有片状材料经过时，标注经过的片状材料的唯一属性编码，并采集片状材料的长度信息；

在总传输通道上靠近汇合点位置设置汇合检测开关，所述汇合检测开关用于采集片状材料经过的时刻和长度信息；

在每个分传输通道上设置的所述检测开关和所述汇合检测开关分别与同一处理模块连接，所述处理模块用于根据所有检测开关的采集信息判断片状材料的汇合是否正常，所述处理模块同时用于判断片状材料是否连张，并在判断发生连张时合并两片片状材料的属性编码。

12.如权利要求11所述的多路片状材料汇合清分装置，其特征在于：

在总传输通道上设置用于检测片状材料质量属性的检测装置，或者，在每个分传输通道上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置；

并在总传输通道的末端依次设置多个分别用于收集具有不同质量属性的片状材料的收集仓；在所述总传输通道的某一位置还设置有用于收集汇合异常或发生连张的片状材料的拒钞仓。

13.如权利要求12所述的多路片状材料汇合清分装置，其特征在于：

当在每个分传输通道上分别设置用于检测片状材料质量属性的检测装置时，所述检测开关设置在所述检测装置的出口位置；所述检测开关用于检测在tn+△t时刻是否有片状材料经过，其中，tn指片状材料经过所述检测装置的时刻，△t指片状材料从所述检测装置到达所述检测开关所需要的时间；

当在tn+△t时刻检测到有片状材料经过时，标注经过的片状材料的唯一属性编码，并采集片状材料的长度信息；

当在tn+△t时刻未检测到有片状材料经过，则判断所述检测装置内部故障。

14.如权利要求11所述的多路片状材料汇合清分装置，其特征在于：

每个输入端包括用于放置片状材料堆垛的平台和摩擦轮，在所述摩擦轮和所述平台之间设置有可伸缩的阻挡装置；当所述阻挡装置伸出时，所述摩擦轮无法对所述片状材料堆垛进行分离；当所述阻挡装置缩回后，所述摩擦轮可以从所述片状材料堆垛中分离片状材料；

所有输入端的所述阻挡装置的控制装置连接至同一控制模块；同一控制模块通过对所述阻挡装置进行伸缩控制，控制每个输入端输入片状材料的时刻和相位差。

15.如权利要求11所述的多路片状材料汇合清分装置，其特征在于：

当使用两个输入端输入片状材料时，分传输通道的速度V1和总传输通道的速度V2,满足下列关系：

<mrow> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>X</mi> <msub> <mi>V</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>V</mi> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mi>V</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，X指按照到达汇合点的时间差，将两个输入端送入的片状材料平移到一条线路上，相邻两个片状材料的前边沿之间的距离，L指相邻两个片状材料被拉伸的间隔。

16.如权利要求11所述的多路片状材料汇合清分装置，其特征在于：

部分或全部所述分传输通道中包括靠近输入端的低速传输通道和靠近汇合点的加速传输通道，所述加速传输通道的速度小于或等于所述总传输通道的速度。

17.如权利要求11所述的多路片状材料汇合清分装置，其特征在于：

第一路片状材料沿线路A1-D前进，A1-D之间的距离为S1；第二路片状材料沿A2-D线路前进，A2-D之间的距离为S2；

两路片状材料到达汇合点D的时间相差二分之一摩擦轮周期，摩擦轮周长为C，假定S2>S1，并假定S1线路和S2线路保持相同的线速度，

如果S2-S1<C，以第一系列片状材料超前第二系列片状材料二分之一周期进行计算，得出片状材料在各自线路初始点的相位差×360-180，如果大于0，表示线路2片状材料相对于线路1片状材料早进入到传送路线中角度，如果小于0，表示线路2片状材料相对于线路1片状材料晚进入到传送路线中角度；

如果S2-S1>C，通过求模的方法计算