CN105551130A - 一种硬币分拣设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬币分拣设备，包括设备机架以及从上到下依次安装在设备机架上的硬币进给机构、硬币排列机构和硬币分类机构。本发明提供一种机械结构简单紧凑，分拣高效准确，可将大量的无序、各种面值的硬币实现自动分拣，从而大幅提高生产效率、节约劳动力成本的硬币分拣设备。

Description

一种硬币分拣设备

技术领域

本发明涉及一种硬币分拣设备，属于硬币分拣领域与自动化领域。

背景技术

在现实日常生活中，超市、银行以及公交公司等场合常常会收到数量众多，面值不同的硬币，而且往往会混杂在一起。如果能够实现硬币的有效、准确分拣，不但有利于数值的计算，而且方便存储、运输以及再次使用，故硬币分拣设备具有极高的利用价值和广阔的市场需求。纵观市面上现有的硬币分拣设备，其机构复杂，效率低。

发明内容

为简化机构，解决实际中遇到的问题，实现硬币的高效准确分拣，本发明提供一种机械结构简单紧凑，分拣高效准确，可将大量的无序、各种面值的硬币实现自动分拣，从而大幅提高生产效率、节约劳动力成本的硬币分拣设备。

本发明的技术方案如下：

一种硬币分拣设备，包括设备机架以及从上到下依次安装在设备机架上的硬币进给机构、硬币排列机构和硬币分类机构；所述设备机架包括底座和固定支架；所述硬币进给机构包括倒钱箱、位于所述倒钱箱下方的一对对滚滚子以及位于所述对滚滚子四周的挡板；所述倒钱箱上下均设置有开口；所述倒钱箱的下开口为漏斗型，所述倒钱箱下开口与所述对滚滚子间距小于一个一毛钱硬币的厚度；所述对滚滚子的旋转面为交替设置的弧面与平面，每个弧面或平面对应的圆心角均为45度，所述弧面距离对滚滚子中心的长度为20mm，所述平面距离对滚滚子中心的最短距离为19mm；所述硬币分类机构包括斜坡滚道、一元硬币档杆、五角硬币档杆、一元硬币分离口和五角硬币分离口；所述一元硬币分离口和五角硬币分离口从上到下依次设置在所述斜坡滚道的底面上，将斜坡滚道分为三部分，所述一元硬币分离口和五角硬币分离口开口长度分别大于一元硬币和五角硬币的直径，分别为27mm和23mm；所述一元硬币档杆和五角硬币档杆分别位于一元硬币分离口和五角硬币分离口中心偏后上方，所述一元硬币档杆与斜坡滚道的间距小于一元硬币直径且大于五角硬币直径，间距为23mm，所述五角硬币档杆与斜坡滚道的间距小于五角硬币的直径且大于一角硬币的直径，间距为20mm；所述硬币排列机构包括一个倒置的狭长型漏斗，所述狭长型漏斗底部与所述斜坡滚道上端连接，所述斜坡滚道宽度大于一个一元硬币的厚度且小于两个一元硬币的厚度，宽度为2mm，其角度设置为与水平面夹角45°。

其中，所述硬币分拣设备还包括有硬币收集机构，所述硬币收集机构包括一元硬币收集盒、五角硬币收集盒以及一角硬币收集盒；所述一元硬币收集盒、五角硬币收集盒以及一角硬币收集盒分别设置于所述一元硬币分离口、五角硬币分离口以及斜坡滚道末端的下方。

其中，所述硬币分拣设备还包括有驱动部分，所述驱动部分包括电机、联轴器、传送带和传动齿轮，所述电机通过传送带带动传动齿轮和与之对应的对滚滚子转动；所述传动齿轮通过与其大小相同的轴端齿轮外啮合带动另一个对滚滚子转动。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明结构简单紧凑，设计合理，分拣硬币高效准确；可以实现大量的无序、各种面值自动分拣硬币功能，从而大幅提高生产效率、节约劳动力成本。

2、本发明的硬币进给机构使得大量无序的、混杂的硬币能够周期性地、一定量地，更准确地落入硬币排列机构。

3、本发明的硬币排列机构使得一定量的硬币能够单个依次有序地竖立在斜坡滚道上，并依次滚下，有利于硬币分类机构的分拣。

4、本发明的硬币分类机构使得依次排列的硬币能够根据自身的直径准确地下落分类到相对应的硬币分离口，简单高效。

附图说明

图1为本发明硬币分拣设备的主视图；

图2为本发明硬币分拣设备的左视图；

图3为硬币分类机构的结构示意图；

图4为硬币进给机构的俯视结构示意图；

图5为倒钱箱剖视图；

图6为对滚滚子平面相对时的结构示意图；

图7为对滚滚子圆面相对时的结构示意图。

图中附图标记表示为：

1-对滚滚子，2-挡板，3-轴端齿轮，4-传动齿轮，5-传送带，6-电机，7-狭长型漏斗，8-斜坡滚道，9-一元硬币档杆，10-一元硬币分离口，11-五角硬币档杆，12-五角硬币分离口，13-一角硬币收集盒，14-一元硬币收集盒，15-五角硬币收集盒，16-倒钱箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

一种硬币分拣设备，包括设备机架、驱动部分、硬币进给机构、硬币排列机构、硬币分类机构以及硬币收集机构。所述设备机架用于固定和保持各部分之间的相对位置。

如图2、4所示，所述驱动部分包括电机6、联轴器、传动带5和传动齿轮4，所述电机6通过传送带5带动传动齿轮4和与之对应的对滚滚子转动；所述传动齿轮4通过与其大小相同的轴端齿轮3外啮合带动另一个对滚滚子转动。

如图2、4所示，所述硬币进给机构包括倒钱箱16、两个相同的对滚滚子1以及所述对滚滚子1四周的挡板2，所述倒钱箱16上下均设置有开口，上开口使得大量无序的、混杂的硬币得以进入，下开口与所述硬币排列机构相连接。

如图4-7所示，所述倒钱箱16的下开口为漏斗型，且与下面对滚滚子1的间隙小于一毛硬币的厚度，所述对滚滚子1的转向是从接触面向外转动，保证了倒入钱箱的硬币只会堆积在对滚滚子1之间接触面上面的部分。所述对滚滚子1的旋转面包括交替的弧面与平面，每个弧面或平面对应的圆心角均为45度，即每个对滚滚子1表面有四个弧面和平面交替连接。所述对滚滚子1的轴水平安装在挡板2上，通过轴承与挡板2相配合，轴距为对滚滚子1弧面的直径。当两个对滚滚子1的弧面相接触时，对滚滚子1中间无间隙，硬币不能落下；当两个对滚滚子1的平面相对时，对滚滚子1中间出现2mm的间隙，比一元硬币1.85mm的厚度大，使得相对面处同一位置的硬币每次只有一个落下，保证了每次对滚滚子1平面转到相对位置时，硬币会分批小批量的下落到硬币排列机构，并根据对滚滚子在接触处是向上方向转动的，不会造成硬币堆积堵塞现象。通过驱动部分的传动，带动对滚滚子1做有规律的对滚转动，从而不断重复上述过程。

如图3所示，所述硬币分类机构包括斜坡滚道8、一元硬币档杆9、五角硬币档杆11、一元硬币分离口10和五角硬币分离口12。所述一元硬币分离口10和五角硬币分离口12从上到下依次设置在所述斜坡滚道8的底面上，将斜坡滚道8分为三段，一元硬币分离口10大于一元硬币的直径，长度为27mm，五角硬币分离口12大于五角硬币的直径，长度为23mm。所述一元硬币档杆9和五角硬币档杆11分别位于一元硬币分离口10和五角硬币分离口12中心线的偏后上方，一元硬币档杆9与斜坡滚道8的间距小于一元硬币直径且大于五角硬币直径，间距为23mm，五角硬币档杆11与斜坡滚道8的间距小于五角硬币的直径且大于一角硬币的直径，间距为20mm。所述斜坡滚道8在一元硬币分离口10和五角硬币分离口12后方的滚道要分别低于一元硬币分离口10和五角硬币分离口12前方的滚道的延长线。所述斜坡滚道8在一元硬币分离口10和五角硬币分离口12后方的滚道要分别低于一元硬币分离口10和五角硬币分离口12前方的滚道的延长线。当硬币在重力作用下，从斜坡滚道8顶部向下滚落时，若硬币直径比档杆9或档杆11与斜坡的间距大时，硬币被档杆9或档杆11挡住，从对应的分离口10或分离口12下落；若硬币直径比档杆9或档杆11与斜坡的间距小时，由于重力加速度的作用并具有较长加速度的时间，硬币会得到较大的向前滚动的速度，同时也会在跳过对应的分离口9或分离口11过程中，由于重力的原因会较之斜坡滚道8有微小的下落，根据设置的斜坡滚道8在一元硬币分离口10和五角硬币分离口12后方的滚道要分别低于一元硬币分离口10和五角硬币分离口12前方的滚道的延长线，便可防止飞跃的硬币因重力的下落而碰到分离口的后端，避免了飞跃的硬币因撞到分离口的后端产生跳动而影响分类精度的现象，从而继续向前滚动。

如图1、2所示，所述硬币排列机构包括倒置的狭长型漏斗7；所述狭长型漏斗7的上开口与硬币进给机构相连接，下端与斜坡滚道8的上端连接；所述斜坡滚道8的宽度大于一个一元硬币的厚度，小于两个一元硬币的厚度，宽度为2mm，从而使得分批下落的小批量硬币依次竖立在斜坡滚道8上，并由于硬币自身重力作用，硬币会沿着斜坡滚道8依次滚落。

如图3所示，所述硬币收集机构包括一元硬币收集盒14、五角硬币收集盒15以及一角硬币收集盒13。所述一元硬币收集盒14和五角硬币收集盒15分别位于一元硬币分离口10和五角硬币分口12下方，所述一角硬币收集盒13位于斜坡滚道8末端的下方，用以收集相应的硬币。

本发明的工作原理如下：

（1）硬币进给：把硬币从倒钱箱的上开口倒入，由于倒钱箱的下开口为漏斗型，且与下面对滚滚子的间隙小于一毛硬币的厚度以及对滚滚子的转向是从接触面向外转动，保证了倒入钱箱的硬币只会堆积在对滚滚子之间接触面上面的部分。电机通过传送带和传动齿轮带动两个对滚滚子以相同转速、相反转向转动（从接触面向外转动）。当两个对滚滚子的圆柱面相接触时，对滚滚子中间无间隙，硬币不能落下；当两个对滚滚子的平面相对时，对滚滚子中间出现大于一元硬币厚度的间隙，使得相对面处同一位置的硬币每次只有一个落下，保证了每次对滚滚子平面转到相对位置时，硬币会小批量的下落到硬币排列机构，不会造成硬币堆积堵塞现象。通过主轴的转动带动对滚滚子做有规律的对滚转动，从而不断重复上述过程，完成硬币进给工作。

（2）硬币单个依次竖立:硬币进入硬币进给机构后，在重力作用下，由于斜坡滚道宽度大于一个硬币厚度且小于两个硬币厚度，故落入的硬币单个、依次竖立在斜坡滚道上，并根据硬币自身重力作用，硬币会沿着斜坡滚道依次滚落。

（3）硬币分类：在重力作用下，单个、依次树立的硬币从硬币进给机构的斜坡滚道滚出，滚入硬币分类机构的斜坡滚道。由于一元硬币、五角硬币以及一角硬币的直径不同，在距离斜坡滚道不同高度的一元硬币档杆和五角硬币档杆的作用下，不同直径的硬币或因高于档杆的高度被档杆挡下落入到分离口中，或低于档杆的高度，由于重力加速度的作用并具有较长加速度的时间，硬币会得到较大的向前滚动的速度，同时也会在跳过对应的分离口或分离口过程中，由于重力的原因会较之斜坡滚道有微小的下落，根据设置的斜坡滚道在一元硬币分离口和五角硬币分离口后方的滚道要分别低于一元硬币分离口和五角硬币分离口前方的滚道的延长线，便可防止飞跃的硬币因重力的下落而碰到分离口的后端，避免了飞跃的硬币因撞到分离口的后端产生跳动而影响分类精度的现象，从而继续向前滚动，从而实现硬币分类工作。

（4）硬币收集通过档杆的作用，一元硬币因大于一元硬币档杆高度而碰到档杆失去向前滚动的能力，从而通过一元硬币分离口落入到一元硬币收集盒中，五角和一角的硬币继续向前滚动；五角硬币因大于五角硬币档杆高度而碰到档杆失去向前滚动的能力，从而通过五角硬币分离口落入到五角硬币收集盒中，一角硬币继续向前滚动，从而落入滚道末端的一角硬币收集盒中，实现硬币收集工作。

（5）硬币进给的速度可以通过调节电机的转速得以实现。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种硬币分拣设备，其特征在于：包括设备机架以及从上到下依次安装在设备机架上的硬币进给机构、硬币排列机构和硬币分类机构；所述设备机架包括底座和固定支架；所述硬币进给机构包括倒钱箱（16）、位于所述倒钱箱（16）下方的一对对滚滚子（1）以及位于所述对滚滚子（1）四周的挡板（2）；所述倒钱箱（16）上下均设置有开口；所述倒钱箱（16）的下开口为漏斗型，所述倒钱箱（16）下开口与所述对滚滚子（1）间距小于一个一毛钱硬币的厚度；所述对滚滚子（1）的旋转面为交替设置的弧面与平面，每个弧面或平面对应的圆心角均为45度，所述弧面距离对滚滚子中心的长度为20mm，所述平面距离对滚滚子中心的最短距离为19mm；所述硬币分类机构包括斜坡滚道（8）、一元硬币档杆（9）、五角硬币档杆（11）、一元硬币分离口（10）和五角硬币分离口（12）；所述一元硬币分离口（10）和五角硬币分离口（12）从上到下依次设置在所述斜坡滚道（8）的底面上，将斜坡滚道（8）分成三部分，所述一元硬币分离口（10）和五角硬币分离口（12）开口长度分别大于一元硬币和五角硬币的直径，分别为27mm和23mm；所述一元硬币档杆（9）和五角硬币档杆（11）分别位于一元硬币分离口（10）和五角硬币分离口（12）中心偏后上方，所述一元硬币档杆（9）与斜坡滚道（8）的间距小于一元硬币直径且大于五角硬币直径，间距为23mm；所述五角硬币档杆（11）与斜坡滚道（8）的间距小于五角硬币的直径且大于一角硬币的直径，间距为20mm；所述斜坡滚道（8）在一元硬币分离口（10）和五角硬币分离口（12）后方的滚道要分别低于一元硬币分离口和五角硬币分离口前方的滚道的延长线；所述硬币排列机构包括一个倒置的狭长型漏斗（7），所述狭长型漏斗（7）底部与所述斜坡滚道（8）上端连接，所述斜坡滚道（8）宽度大于一个一元硬币的厚度且小于两个一元硬币的厚度，宽度为2mm，其角度设置为与水平面夹角45°。

2.根据权利要求1所述的硬币分拣设备，其特征在于：所述硬币分拣设备还包括有硬币收集机构，所述硬币收集机构包括一元硬币收集盒（14）、五角硬币收集盒（15）以及一角硬币收集盒（13）；所述一元硬币收集盒（14）、五角硬币收集盒（15）以及一角硬币收集盒（13）分别设置于所述一元硬币分离口（10）、五角硬币分离口（12）以及斜坡滚道（8）末端的下方。

3.根据权利要求2所述的硬币分拣设备，其特征在于：所述硬币分拣设备还包括有驱动部分，所述驱动部分包括电机（6）、联轴器、传送带（5）和传动齿轮（4），所述电机（6）通过传送带（5）带动传动齿轮（4）和与之对应的对滚滚子转动；所述传动齿轮（4）通过与其大小相同的轴端齿轮（3）外啮合带动另一个对滚滚子转动。