CN105447953B - 一种自动分拣硬币的机械结构及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，包括底座，所述底座上设有第一环形凹槽和电机，电机输出轴通过联轴器与主轴及壳体相连，第一传动齿轮和凸轮通过键与主轴相连，底座的一侧设有机架，所述机架固定连接限位装置，所述壳体分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过定位装置连接，上壳体上部设置有若干硬币槽，下壳体下部设置有第一环形凸台；本发明所述一种自动分拣硬币的机械结构结构简单，操作方便，尤其适用于家庭和小型商店中的硬币分拣工作；所述一种自动分拣硬币的机械结构优化了分拣策略，极大地提高了硬币分拣的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种硬币分类装置，尤其是一种自动分拣硬币的机械结构及其使用方法。
背景技术
如何将硬币按照币值高效而准确的分拣，在生活中有着重要的意义。但是现在市面上的硬币分拣机普遍存在着两个弊端：第一是结构过于复杂，如专利CN201410200823，除了复杂的机械结构外，还包含了一定数量的传感器。这导致成本过高，无法大规模普及；第二是分拣策略没有达到最优，市面上的硬币分拣机都让硬币通过不同直径的孔来进行分层分拣，然而这种分拣方法盲目性较大，并且由于孔的数量的有限，导致分拣效率较低。
发明内容
为了解决现有硬币分拣机使用时存在的问题，本发明设计了一种自动分拣硬币的机械结构，这种机械结构不仅结构简单，还大大提升了分拣效率。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，包括底座，所述底座上设有第一环形凹槽和电机，电机输出轴通过联轴器与主轴及壳体相连，第一传动齿轮和凸轮通过键与主轴相连，底座的一侧设有机架，所述机架固定连接限位装置，所述壳体分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过定位装置连接，上壳体上部设置有若干硬币槽,下壳体下部设置有第一环形凸台。
进一步的，所述限位装置包括定板、推板、推杆限位板和推杆，通过推杆限位板和推板前端的推杆的配合，可以实现推板沿着指定方向运动，所述定板设置有弧形槽和限位凹槽，限位凹槽内的弹簧与推板两侧的凸台相连接，配合凸台可以在限位凹槽内运动，利用弹簧与配合凸台的接触实现运动的回复，凸轮在旋转时与推杆接触，带动推板运动，实现定板和推板前端组成的弧形槽宽度变化，使不同直径的硬币按照规律掉落。
进一步的，所述定位装置包括定位凹槽、内齿轮、定位凸台和第一传动轴，定位凹槽设置于上壳体下部，内齿轮和定位凸台设置于下壳体上部，第二传动齿轮和不完全齿轮分别通过键与第一传动轴固定连接，利用下壳体下部的第一环形凸台与底板上的第一环形凹槽的配合，使下壳体可以相对于底板做旋转运动，通过第一传动齿轮与第二传动齿轮的啮合，将运动传递到第一传动轴上，利用第一传动轴上的不完全齿轮与下壳体上部的内齿轮啮合，实现下壳体的间歇运动，利用下壳体上部的定位凸台与上壳体下部的定位凹槽的配合，可以使下壳体带动上壳体同时运动，进而实现上壳体上部的硬币槽间歇运动。
进一步的，主轴的一端连接联轴器，主轴的另一端通过套筒定位，防止凸轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮和不完全齿轮在运动时沿轴向窜动，将定位螺钉穿过套筒侧面的内螺纹孔，进而将套筒固定在主轴上利用定位螺钉与套筒侧面的内螺纹孔的旋合，将套筒固定在轴上。这样就可以避免以上结构在运动时轴向窜动。
进一步的，第一传动轴底端固定连接第二环形凸台，所述底座上设有第二环形凹槽。第一传动轴通过第二环形凸台与第二环形凹槽配合，可以实现第一传动轴的定位与其在凹槽内的旋转运动。
进一步的，第一传动轴上的不完全齿轮和第二传动齿轮的轴向固定方式与主轴上的凸轮和第一传动齿轮的固定方式相同。
进一步的，电机静止时，弧形槽底端的空隙为16mm。
进一步的，电机通过电机固定板固定于底座上。
将不同币值的硬币堆放在推板和定板之间的弧形槽内，启动电机，带动主轴旋转，一方面，利用键的传力作用，使凸轮随主轴旋转，通过推杆与凸轮的接触，带动推板向前移动，利用限位凹槽内弹簧与配合凸台的接触，实现推板的回复运动。在推板的运动过程中，弧形凹槽的宽度不断变化，使不同币值的硬币按照直径从小到大的规律掉落。另一方面，主轴带动第一传动齿轮旋转，通过第一传动齿轮和第二传动齿轮的啮合，将动力传递给第一传动轴。第一传动轴带动轴上的不完全齿轮旋转，通过不完全齿轮与内齿轮的啮合，带动下壳体做间歇运动。利用定位凸台与定位凹槽的配合，实现上壳体随下壳体同时运动，进而实现硬币槽的间歇运动，最终使不同币值的硬币恰好掉落到指定的硬币槽内。
一种自动分拣硬币的机械结构的使用方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一：通过第一传动齿轮与第二传动齿轮的啮合，使不完全齿轮与内齿轮啮合，实现1毛的环形硬币槽定位到弧形槽下端，等待硬币掉落；
步骤二：弧形槽底端空隙从18mm变为19.7mm的过程中，有直径为19.5mm的1毛硬币掉落至对应的硬币槽内，凸轮保持弧形槽底端空隙为19.7mm旋转80°，使1毛硬币完全掉落，在此过程中硬币槽保持静止；
步骤三：当弧形槽底端的空隙从19.7mm变化到20.2mm的过程中，不完全齿轮与内齿轮之间存在啮合关系，使5毛的环形硬币槽定位到弧形槽下端，等待硬币掉落；
步骤四：弧形槽底端空隙从20.2mm变为23mm的过程中，有直径为20.5mm的5毛硬币掉落至对应的硬币槽内，凸轮保持弧形槽底端空隙为23mm旋转80°，使5毛硬币完全掉落，在此过程中硬币槽始终保持静止；
步骤五：当弧形槽底端的空隙从23mm变化到24mm的过程中，不完全齿轮与内齿轮之间存在啮合关系，使1元对应的环形硬币槽定位到弧形槽下端，等待硬币掉落；
步骤6：弧形槽底端空隙从24mm变为26mm的过程中，有直径为25mm的1元硬币掉落至对应的硬币槽内，凸轮保持弧形槽底端空隙为26mm旋转80°，使1元硬币完全掉落，在此过程中硬币槽始终保持静止，此时，一次运动循环结束。
本发明所达到的有益效果：本发明所述一种自动分拣硬币的机械结构结构简单，操作方便，尤其适用于家庭和小型商店中的硬币分拣工作；所述一种自动分拣硬币的机械结构优化了分拣策略，极大地提高了硬币分拣的效率。
附图说明
图1是本发明壳体的结构示意图；
图2是本发明结构示意图；
图3是本发明主轴的结构示意图；
图4是本发明限位凹槽的结构示意图；
图5是本发明第一传动轴的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至图5所示，一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，包括底座，所述底座5上设有第一环形凹槽5-1和电机7，电机输出轴通过联轴器8与主轴10及壳体相连，第一传动齿轮11和凸轮1通过键18与主轴10相连，主轴10的一端连接联轴器，主轴的另一端通过套筒12定位，将定位螺钉13穿过套筒12侧面的内螺纹孔，进而将套筒12固定在主轴10上，底座5的一侧设有机架6，所述机架6固定连接限位装置，所述限位装置包括定板4、推板2、推杆限位板6-1和推杆2-1，所述定板4设置有弧形槽3和限位凹槽4-1，限位凹槽4-1内的弹簧与推板2两侧的凸台2-2相连接，所述推杆2-1与凸轮1相连接，所述壳体分为上壳体17和下壳体16，上壳体17和下壳体16通过定位装置连接，上壳体17上部设置有若干硬币槽，利用下壳体下部的第一环形凸台16-3与底板上的第一环形凹槽的配合，使下壳体可以相对于底板做旋转运动。
所述定位装置包括定位凹槽17-1、内齿轮16-1、定位凸台16-2和第一传动轴，定位凹槽17-1设置于上壳体17下部，内齿轮16-1和定位凸台16-2设置于下壳体16上部，第二传动齿轮14和不完全齿轮15分别通过键与第一传动轴固定连接，第一传动轴9底端固定连接第二环形凸台，所述底座5上设有第二环形凹槽5-2，第一传动轴9上的不完全齿轮15和第二传动齿轮14的轴向固定方式与主轴上的凸轮1和第一传动齿轮11的固定方式相同。
电机7静止时，弧形槽3底端的空隙为16mm，电机7通过电机固定板5-3固定于底座上。
在立式电机7静止时，所述的弧形槽3底端的空隙为16mm，将不同币值的硬币堆放在弧形槽7内。启动立式电机7带动主轴10旋转。一方面，利用键18的传力作用，使凸轮1随主轴10旋转。通过弹簧与配合凸台2-2的接触，带动推板2远离定板4，直至弧形槽3底端空隙达到18mm。另一方面，利用第一传动齿轮11与第二传动齿轮14的啮合，使不完全齿轮15与内齿轮16-1啮合，实现1毛的环形硬币槽17-2定位到弧形槽3下端，等待硬币掉落。弧形槽3底端空隙从18mm变为19.7mm的过程中，有直径为19.5mm的1毛硬币掉落至对应的硬币槽17-2内，凸轮3保持弧形槽3底端空隙为19.7mm旋转80°，以确保1毛硬币完全掉落，在此过程中硬币槽17-2始终保持静止。当弧形槽17-2底端的空隙从19.7mm变化到20.2mm的过程中，不完全齿轮15与内齿轮16-1之间存在啮合关系，使5毛的环形硬币槽17-2定位到弧形槽3下端，等待硬币掉落。弧形槽3底端空隙从20.2mm变为23mm的过程中，有直径为20.5mm的5毛硬币掉落至对应的硬币槽17-2内，凸轮1保持弧形槽3底端空隙为23mm旋转80°，以确保5毛硬币完全掉落，在此过程中硬币槽17-2始终保持静止。当弧形槽3底端的空隙从23mm变化到24mm的过程中，不完全齿轮15与内齿轮16-1之间存在啮合关系，使1元对应的环形硬币槽17-2定位到弧形槽3下端，等待硬币掉落。弧形槽3底端空隙从24mm变为26mm的过程中，有直径为25mm的1元硬币掉落至对应的硬币槽17-2内，凸轮1保持弧形槽3底端空隙为26mm旋转80°，以确保1元硬币完全掉落，在此过程中硬币槽17-2始终保持静止。此时，一次运动循环结束。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，包括底座，所述底座上设有第一环形凹槽和电机，电机输出轴通过联轴器与主轴及壳体相连，第一传动齿轮和凸轮通过键与主轴相连，底座的一侧设有机架，所述机架固定连接限位装置，所述壳体分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过定位装置连接，上壳体上部设置有若干硬币槽，下壳体下部设置有第一环形凸台，所述定位装置包括定位凹槽、内齿轮、定位凸台和第一传动轴，定位凹槽设置于上壳体下部，内齿轮和定位凸台设置于下壳体上部，第二传动齿轮和不完全齿轮分别通过键与第一传动轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，所述限位装置包括定板、推板、推杆限位板和推杆，所述定板设置有弧形槽和限位凹槽，限位凹槽内的弹簧与推板两侧的凸台相连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，主轴的一端连接联轴器，主轴的另一端通过套筒定位，将定位螺钉穿过套筒侧面的内螺纹孔，进而将套筒固定在主轴上。
4.根据权利要求1所述的一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，第一传动轴底端固定连接第二环形凸台，所述底座上设有第二环形凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，第一传动轴上的不完全齿轮和第二传动齿轮的轴向固定方式与主轴上的凸轮和第一传动齿轮的固定方式相同。
6.根据权利要求2所述的一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，电机静止时，弧形槽底端的空隙为16mm。
7.根据权利要求1所述的一种自动分拣硬币的机械结构，其特征是，电机通过电机固定板固定于底座上。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的一种自动分拣硬币的机械结构的使用方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一：通过第一传动齿轮与第二传动齿轮的啮合，使不完全齿轮与内齿轮啮合，实现1毛的环形硬币槽定位到弧形槽下端，等待硬币掉落；
步骤二：弧形槽底端空隙从18mm变为19.7mm的过程中，有直径为19.5mm的1毛硬币掉落至对应的硬币槽内，凸轮保持弧形槽底端空隙为19.7mm旋转80°，使1毛硬币完全掉落，在此过程中硬币槽保持静止；
步骤三：当弧形槽底端的空隙从19.7mm变化到20.2mm的过程中，不完全齿轮与内齿轮之间存在啮合关系，使5毛的环形硬币槽定位到弧形槽下端，等待硬币掉落；
步骤四：弧形槽底端空隙从20.2mm变为23mm的过程中，有直径为20.5mm的5毛硬币掉落至对应的硬币槽内，凸轮保持弧形槽底端空隙为23mm旋转80°，使5毛硬币完全掉落，在此过程中硬币槽始终保持静止；
步骤五：当弧形槽底端的空隙从23mm变化到24mm的过程中，不完全齿轮与内齿轮之间存在啮合关系，使1元对应的环形硬币槽定位到弧形槽下端，等待硬币掉落；
步骤6：弧形槽底端空隙从24mm变为26mm的过程中，有直径为25mm的1元硬币掉落至对应的硬币槽内，凸轮保持弧形槽底端空隙为26mm旋转80°，使1元硬币完全掉落，在此过程中硬币槽始终保持静止，此时，一次运动循环结束。
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