CN105809804A - 一种多相分层滑道硬币分装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多相分层滑道硬币分装装置，是将目前国内流通的一元、五角、一角及第四版一角四种硬币，按不同直径、不同厚度分类分装，采用多组分层滑道方式，将硬币在推进过程中自动高速分类，分类后再通过计数装置在收币装置中准确码堆并分装。包括：离心装置（1）、分离装置（2）、传动与控制装置（3）、机架（4）、收币装置（5）、沟槽凸轮（6）；分离装置（2）用于将一元、五角、一角及第四版一角共四种硬币分类分开；收币装置（5）用于自动计数并按类分别收集一元硬币和五角硬币；机架（4）用于安装和支撑所述离心装置（1）、分离装置（2）、传动与控制装置（3）。本装置分离效率高、准确性高、实用性强。

Description

一种多相分层滑道硬币分装装置

技术领域

本发明涉及一种多相分层滑道硬币分装装置，具体一种多相分层滑道硬币分离和整理装置，属包装机械设备技术领域。

背景技术

目前，现有技术中的硬币分拣装置结构复杂，造价昂贵，不利于市场普及使用。近年来，由于国家增大了硬币的发行量和流通量，且无人售票、自动售货机等的应用赋予了硬币更大的用途，特别是公交公司、金融部门等硬币主要聚集场所，要对大量的硬币进行分类，相应的市场上已经产生了功能较强的硬币分离机，但由于其价格昂贵且国内人力成本较低的特点，致使大多场合还是普遍采用人工处理的方式，这种手工方式工作效率低、劳动强度大，误差情况多，随着硬币流通量的增加，市场急需一种成熟可靠的硬币自动分类、整理装置。

目前在世界范围内，硬币以其成本低，流通次数多、耐磨损、易回收等无可替代的优势占领小面额货币市场。我国第五版人民币的发行，辅币（10元以下）硬币已经成为一种趋势。以国内目前流通的一元、五角、一角及第四版一角等四种硬币为例，各面值硬币的直径由大到小的排序为：一元硬币>第四版一角硬币>五角硬币>一角硬币；而四种硬币的边厚由厚到薄排序为：第四版一角硬币>一元硬币>一角硬币>五角硬币，因此必需依照各面值币种的结构尺寸特点，有效的将它们分离出来。

中国发明专利《硬币分离器》（201510638642.9）所公开的是一种能够对不同面值的硬币进行分离，可快速便捷地将大量的硬币进行分离、计数及包装。包括圆锥形漏斗、滑槽、硬币分离轨道、传送带、硬币接收箱、电子计数器、硬币包装盒和硬币包装机；圆锥形漏斗中装有微震动装置，避免卡币，分离轨道根据不同硬币直径设定，可以简单、快捷地将不同硬币进行分离。传送带用于硬币在硬币分离轨道上的动力装置；硬币通过硬币接收箱时，计数器可对硬币进行计数，可在不停机的情况下，循环地对硬币进行包装。然而由于硬币厚度存在差别、机械磨损等原因，传送带并不能长期准确的将不同币种送入对应接收箱中，且这种机构生产效率低；发明专利《硬币分类机》（201510378178.4）包括机架、硬币接收筒、分类滑槽、集币滑道、集币筒、排币圆盘、清币板及驱动装置，将硬币先单个分离，然后硬币依靠自重在滑行过程中分类，结构简单，其不足之处是：这种依靠自重进行分离装置，作业效率低。

一种综合了按不同直径、不同厚度进行币种分类，采用多组分层滑道方式通过推进过程中自动高速分类，分类后再通过计数装置码堆分装的自动化设备，未见于现有的国内外专利或其它公开文献中。

发明内容

本发明目的是针对背景技术所述问题，设计一种多相分层滑道硬币分装装置，是将目前国内流通的一元、五角、一角及第四版一角四种硬币，按不同直径、不同厚度进行币种分类，采用多组分层滑道方式通过推进过程中自动高速分类，分类后再通过计数装置准确码堆分装的自动化设备，分离效率高、准确性高、实用性强。

本发明的技术方案是：一种多相分层滑道硬币分装装置，包括：离心装置（1）、分离装置（2）、传动与控制装置（3）、机架（4）、收币装置（5）、沟槽凸轮（6）；所述分离装置（2）用于将一元、五角、一角及第四版一角共四种硬币分类分开；所述收币装置（5）用于自动计数并按类分别收集一元硬币和五角硬币；所述机架（4）用于安装和支撑所述离心装置（1）、分离装置（2）、传动与控制装置（3）；

所述传动与控制装置（3）包括：固连在机架（4）底部的直立式主轴电机（305）、与所述主轴电机（305）固连的垂直状主轴（302）、电机驱动控制单元、传感器控制单元、PLC逻辑控制单元；

所述离心装置（1）包括：自上而下依次固连的圆形顶板（101）、圆桶状离心盘壁（103）、圆环状限高盖板（102）、圆环状出币盘（104）、圆环状支撑盘（105）；还有拉杆（106）、出币缓冲筒（107）、锥形转体（108）、拨叉（110）；所述圆环状出币盘（104)的圆环内有旋转圆盘，所述旋转圆盘中心固连有锥形转体（108），所述锥形转体（108）中心固连在所述主轴（302）的上端；所述圆环状出币盘（104）沿内环切线方向至圆环中部，开有至少三个凹槽，每个凹槽末端开有圆形出币孔，所述圆形出币孔的下部对应的安装有出币缓冲筒（107），所述出币缓冲筒（107）的下部连接分离装置（2）；所述顶板（101）的中部开有接币孔、顶板（101）中部下侧均匀的固连有至少三个拔叉（109），所述拔叉（110）用于拔动放入离心装置（1）中的待分装硬币，并使得各待分装的硬币沿出币盘（104）的凹槽滑出后，分别落入所述出币缓冲筒（107）中；

其特征在于：所述沟槽凸轮（6）的中心固连在主轴（302）上，沿沟槽凸轮（6）径向均匀分布有与所述圆环状出币盘（104）上的凹槽个数相等的分离装置（2），各分离装置（2）硬币出口上固连有一个收币装置（5）；所述主轴（302）下部并列安装有分别驱动各分离装置（5）的主动同步带轮（301）；

所述分离装置（2）包括：上夹板（201）、实心顶杆（203）、主支撑架（204）、顶杆凸轮（205）、同步带轮（206）、下夹板（209）、分层滑道（210）、推杆（211）、顶杆（216）、空心顶杆（217）；所述顶杆（216）上固连一横担，所述实心顶杆（203）和空心顶杆（217）分别固连在所述横担的两端，所述主支撑架（204）固连在机架（4）上，所述上夹板（201）和下夹板（209）扣合在分层滑道（210）的上下表面，并通过螺栓固连在主支撑架（204）上；分层滑道（210）的一端有一个进币孔（213）、另一端有二个出币孔（214和215），所述进币孔（213）中有一个圆台，所述二个出币孔中的一个为一元硬币出币孔（214）、另一个出币孔（215）是五角和一角硬币出币孔；所述进币孔（213）与出币缓冲筒（107）的下沿对接，所述与分层滑道（210）扣合的上夹板（201）和下夹板（209）上的对应位置也有二个出币通孔；所述顶杆（216）的下端通过滑轮与所述顶杆凸轮（205）滑动接触，所述空心顶杆（217）的内径小于五角硬币外径，但大于一角硬币外径，所述实心顶杆（203）用于向上推举一元硬币，所述空心顶杆（217）既用于向上推举五角硬币，又用于收集一角硬币跌落至空心顶杆（217）的空心孔下部；所述顶杆凸轮（205）与同步带轮（206）同轴，所述同步带轮（206）与主轴（302）上的主动同步带轮（301）通过同步带连接；

所述分层滑道（210）的上表面有一条上坡直道（212）、下表面有一条水平弯道（218），上坡直道（212）的宽度大于水平弯道（218）宽度；所述上坡直道（212）自进币孔（213）直连至一元硬币出币孔（214），上坡直道（212）仅用于滑动通过一元硬币；所述水平弯道（218）自进币孔（213）弯曲连通至另一出币孔（215），用于滑动通过五角和一角硬币；上坡直道（212）的出币端高于进币端高度；上坡直道（212）的总长度满足整数倍一元硬币直径；

所述推杆（211）为直条状扁平长杆，推杆（211）的前端为内凹圆弧状，推杆（211）的前端插入分层滑道（210）的进币孔一端，用于向上坡直道（212）或水平弯道（218）中推进硬币，推杆（211）的后端有滑轮，所述滑轮嵌入在所述沟槽凸轮（6）沟槽中；

所述收币装置（5）包括：支架（501）、支架底板（502）、内圈支架（503）、五角转盘（504）、轴（505）、一元转盘（506）、铜柱（507）、五角收集筒（508）、一元收集筒（509）、收集盘电机（510）、顺棘轮（511）、顺棘爪（512）、逆棘轮（513）、逆棘爪（514）；所述支架底板（502）固连在分离装置（2）上部，所述支架（501）通过轴承将轴（505）垂直定位在支架底板（502）的中心；所述内圈支架（503）通过轴承定位在轴（505）上，内圈支架（503）上悬挂有圆环状五角转盘（504），所述圆环状五角转盘（504）的内部有通过轴承定位在轴（505）上的一元转盘（506）；有至少十个五角收集筒（508）均匀分布在五角转盘（504）的圆环上；还有至少十个一元收集筒（509）均匀分布在一元转盘（506）上；

设定：五角转盘（504）顺时针旋转，一元转盘（506）逆时针旋转；

五角转盘（504）上的任一个五角收集筒（508）为第一工位、第十个五角收集筒（508）为第十工位；

一元转盘（506）上与五角收集筒（508）距离最近的任一个一元收集筒（509）为1#工位，第十个一元收集筒（509）为10#工位；

所述1#～10#工位的记号顺序与所述第一～第十工位的记号顺序相反；

所述内圈支架（503）中心的轴承上部，同轴安装有内啮合的顺棘轮（511）和顺棘爪（512）；所述一元转盘（506）的中心轴承上部，同轴安装有内啮合的逆棘轮（513）和逆棘爪（514），顺棘轮（511）与逆棘轮（513）互为反向；顺棘爪（512）用于实现顺棘轮（511）的正向旋转，反向不转；逆棘爪（514）用于实现反棘轮（513）的反向旋转，正向不转；

所述五角收集筒（508）是开口朝下套在五角转盘（504）上的圆孔中，并倒扣在分离装置（2）的五角出币孔上，五角收集筒（508）下端内沿有倒锥形卡刺（515），所述倒锥形卡刺（515）用于允许来自分离装置（2）的五角硬币自下而上单向进入五角收集筒（508）、并依次卡在筒内；

所述一元收集筒（509）也是开口朝下套在一元转盘（506）上的圆孔中，并倒扣在分离装置（2）上的一元出币孔上，一元收集筒（509）下端内沿也有倒锥形卡刺，所述倒锥形卡刺用于允许来自分离装置（2）的一元硬币自下而上单向进入一元收集筒（509）、并依次卡在筒内；

所述支架底板（502）上，分别开有五角硬币和一元硬币入口圆孔，二个圆孔分别与分离装置（2）的分层滑道（210）上所开的五角出币孔和一元出币孔直径相同且同心安装；支架底板（502）上与五角硬币入口圆孔相邻位置，还有一个长圆形孔，用于自动落下已装满五角硬币的五角收集筒（508），或人工装入待收集五角硬币的五角收集筒（508）空筒；支架底板（502）上与一元硬币入口圆孔相邻位置，也有一个长圆形孔，用于自动落下已装满一元硬币的一元收集筒（509），或人工装入待收集一元硬币的一元收集筒（509）空筒。

如上所述一种多相分层滑道硬币分装装置，其特征在于：所述直条状扁平推杆（211）每推动一次的行程等于一元硬币直径，推杆（211）是带有弹簧的具备微伸缩功能的弹性推杆。其有益效果是：弹性推杆（211）推送硬币时，有利于硬币的平稳推进。

如上所述一种多相分层滑道硬币分装装置，其特征在于：所述出币缓冲筒（107）卡接在圆环状支撑盘（105）的外沿，出币缓冲筒（107）的筒身下端有呈一定斜度的切口。其有益效果是：有利于出币缓冲筒（107）方便的嵌入或取出圆环状支撑盘（105）、有利于落入缓冲筒内的硬币水平推放在分层滑道（210）的进币孔（213）中。

本发明一种多相分层滑道硬币分装装置的分装动作过程如下：

1、启动主轴电机（305）带动主轴（302）旋转，主轴（302）带动：锥形转体（108）、沟槽凸轮（6）以及，水平阵列的六个同步带轮（206）旋转，各收币装置（5）中的五角收集筒（508）及一元收集筒（509）分别与位于其下部的分层滑道（210）中的出币孔一一对正。

2、将一元、五角、一角及第四版一角四种硬币经圆形顶板（101）的孔中倒入离心装置（1）内，此时锥形转体（108）相对于拨叉（110）旋转，此时一元、五角、一角依次沿环形出币盘（104）的凹槽滑出，并落入出币缓冲筒（107）中。第四版一角硬币因相对较厚而停留在离心装置（1）内部。

3、自出币缓冲筒（107）落下的硬币进入分层滑道（210）中的进币孔（213），此时若落入的是一元硬币，则该一元硬币平铺在进币孔（213）上部，此时推杆（211）在沟槽凸轮（6）带动下，推动一元硬币沿上坡直道（212）前进，在后续接踵而至的一元硬币接力式推动下，当第一个一元硬币移动至出币孔（214）处时，实心顶杆（203）在顶杆凸轮（205）及顶杆（216）推举作用下，将第一个一元硬币向上推入位于其上部的一元收集筒（509）内，周而复始。同理，若落入分层滑道（210）进币孔（213）中的是五角或一角硬币时，则该五角或一角硬币平铺在进币孔（213）底部，此时推杆（211）推动该五角或一角硬币沿水平弯道（218）前进，在接踵而至的后续五角或一角硬币接力式推动下，直至移动到出币孔（215）并位于空心顶杆（217）正上方，由于空心顶杆（217）的内径小于五角硬币外径，且大于一角硬币外径，因此当空心顶杆（217）上方遇到五角硬币时则被向上顶入五角收集筒（508）内；若遇到一角硬币，则该一角硬币自空心顶杆（217）中空直接落下，供后续收集装置收集，周而复始。

4、当任意一处一元收集筒（509）收集满硬币时，控制装置检测成功并发出启动收集盘电机（510）逆时针旋转一定角度的指令，此时一元转盘（506）同步旋转，旋转到位后，已收集满硬币的一元收集筒（509）自动落下，下一个工位的一元收集筒（509）与位于正下方的分层滑道（210）的一元出币孔对接。同理，当任一处五角收集筒（508）收集满硬币时，控制装置检测成功并发出启动收集盘电机（510）顺时针旋转一定角度的指令，此时五角转盘（504）同步旋转，旋转到位后，已收集满硬币的五角收集筒（508）自动落下，下一个工位的五角收集筒（508）与位于正下方的分层滑道（210）的五角出币孔对接。由于顺、逆棘轮及棘爪作用，当一元转盘（506）旋转时，五角转盘（504）在顺棘爪（512）作用下不动，反之，当五角转盘（504）旋转时，一元转盘（506）在逆棘爪（514）作用下不动。

5、当离心装置（1）内全部一元硬币、五角硬币及一角硬币全部分装完，仅剩下第四版一角硬币时，需要停机并采用人工或机械装置收集剩下的第四版一角硬币。另由于分离装置容易拆卸，将分离装置中的单个螺栓取出，即可对分层滑道中的剩余硬币进行回收。

本发明有益效果是：多相分层式滑道硬币分装装置，不仅可以自动完成不同硬币的分类，而且还能进行硬币的定量包装和计数，分离效率高，实用性强，节省了更多的人力，使硬币清点工作更加容易，也方便了硬币后续的储存。

附图说明

图1是本发明实施例“一种多相分层滑道硬币分装装置”轴侧示意图；

图2是图1去掉圆形顶板后的轴侧示意图；

图3是图2去掉圆桶状离心盘壁、圆环状限高盖板及部分分离装置和收集装置后的轴侧示意图；

图4是分离装置结构示意图；

图5是离心装置爆炸示意图；

图6是收集装置轴侧图；

图7是图6的另一轴侧图；

图8是图6去掉收集筒后轴侧图；

图9是图8中A处放大图；

图10是分离装置爆炸示意图；

图11是分层滑道结构示意图：

图12是图11另一侧示意图；

图13是分离装置工作时内部结构揭示图；

图14是五角收集筒轴侧筒。

附图中的标记说明：

图1：1—离心装置，2—分离装置，3—传动与控制装置，4—机架，5—收币装置；

图2：103—离心盘壁，106—拉杆，108—锥形转体；

图3：104—出币盘，107—出币缓冲筒，108—锥形转体；

图4：2—分离装置，6—沟槽凸轮，107—出币缓冲筒，301—主动同步带轮，302—主轴，305—主轴电机；

图5：101—圆形顶板，102—限高盖板，103—离心盘壁，104—出币盘，105—圆环状支撑盘，106—拉杆，107—出币缓冲筒，108—锥形转体，110—拨叉，302—主轴；

图6～图9：501—支架，502—支架底板，503—内圈支架，504—五角转盘，505—轴，506—一元转盘，507—铜柱，508—五角收集筒，509—一元收集筒，510—收集盘电机，511—顺棘轮，512—顺棘爪，513—逆棘轮，514—逆棘爪，302—主轴；

图10：107—出币缓冲筒，201—上夹板，203—实心顶杆，204—主支撑架，205—顶杆凸轮，206—同步带轮，209—下夹板，210—分层滑道，211—推杆，216—顶杆，217—空心顶杆（217）；

图11、图12：212—上坡直道，213—进币孔，214—一元出币孔，215—五角和一角出币孔，218—水平弯道；

图13：201—上夹板，205—顶杆凸轮，209—下夹板，210—分层滑道，211—推杆，217—空心顶杆；

图14：508—五角收集筒，515—倒锥状卡刺。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。

参见图1～图4，本发明一种多相分层滑道硬币分装装置，包括：离心装置1、分离装置2、传动与控制装置3、机架4、收币装置5、沟槽凸轮6；所述分离装置2用于将一元、五角、一角及第四版一角共四种硬币分类分开；收币装置5用于自动计数并按类分别收集一元硬币和五角硬币；机架4用于安装和支撑所述离心装置1、分离装置2、传动与控制装置3等各相关组件。传动与控制装置3包括：固连在机架4底部的直立式主轴电机305、与所述主轴电机305固连的垂直状主轴302、电机驱动控制单元、传感器控制单元、PLC逻辑控制单元；

参考附图5，离心装置1包括：自上而下依次固连的圆形顶板101、圆桶状离心盘壁103、圆环状限高盖板102、圆环状出币盘104、圆环状支撑盘105；还有拉杆106、出币缓冲筒107、锥形转体108、拨叉110。圆环状出币盘104)的圆环内有旋转圆盘，所述旋转圆盘中心固连有锥形转体108，所述锥形转体108中心固连在所述主轴302的上端；所述圆环状出币盘104沿内环切线方向至圆环中部，本发明实施例中圆形阵列有六个凹槽，每个凹槽末端开有圆形出币孔，所述圆形出币孔的下部对应的安装有出币缓冲筒107，所述出币缓冲筒107的下部连接分离装置2；所述顶板101的中部开有接币孔、顶板101中部下侧均匀的固连有至少三个拔叉109，所述拔叉110用于拔动放入离心装置1中的待分装硬币，并使得各待分装的硬币沿出币盘104的凹槽滑出后，分别落入所述出币缓冲筒107中，顶板101上还开有六个用于定位收币装置5的中轴505的定位孔。如图5所示，出币缓冲筒107卡接在圆环状支撑盘105的外沿，有利于出币缓冲筒107方便的嵌入或取出圆环状支撑盘105，出币缓冲筒107的筒身下端有呈一定斜度的切口（图中未标出），有利于落入缓冲筒内的硬币水平推放在分层滑道210的进币孔213中。

参考附图4和附图2，沟槽凸轮6的中心固连在主轴302上，沿沟槽凸轮6外圆的径向均匀分布有六组分离装置2，各分离装置2上固连有一个收币装置5；所述主轴302下部并列安装有六个主动同步带轮301；

参考附图4、附图10，所述分离装置2包括：上夹板201、实心顶杆203、主支撑架204、顶杆凸轮205、同步带轮206、下夹板209、分层滑道210、推杆211、顶杆216、空心顶杆217；所述顶杆216上固连一横担，所述实心顶杆203和空心顶杆217分别固连在所述横担的两端，实心顶杆203、空心顶杆217和顶杆216构成一个刚体，主支撑架204固连在机架4上。上夹板201和下夹板209扣合在分层滑道210的上下表面，并通过螺栓固连在凸轮支撑架204上；分层滑道210的一端有一个进币孔213、另一端有二个出币孔214和215，所述进币孔213中有一个圆台，所述二个出币孔中的一个为一元硬币出币孔214、另一个出币孔215是五角和一角硬币出币孔；所述进币孔213与出币缓冲筒107的下沿对接，所述与分层滑道210扣合的上夹板201和下夹板209上的对应位置也有二个出币通孔；所述顶杆216的下端通过滑轮与顶杆凸轮205滑动接触，空心顶杆217的内径小于五角硬币外径，但大于一角硬币外径，实心顶杆203用于向上推举一元硬币，空心顶杆217既用于向上推举五角硬币，又用于收集一角硬币跌落至空心顶杆217的空心孔下部；顶杆凸轮205与同步带轮206同轴，同步带轮206与主轴302上的主动同步带轮301通过同步带连接；

参考附图10～13，所述分层滑道210的上表面有一条上坡直道212、下表面有一条水平弯道218，上坡直道212的宽度大于水平弯道218宽度；所述上坡直道212自进币孔213直连至一元硬币出币孔214，仅用于滑动通过一元硬币；所述水平弯道218自进币孔213弯曲连通至另一出币孔215，用于滑动通过五角和一角硬币；上坡直道212的出币端高于进币端高度；上坡直道212的总长度满足整数倍一元硬币直径；上坡直道212是两端沿轨道方向呈倒锥形，且上坡直道212是在缓冲筒107的切口处外直接沿着滑道呈上坡状。

参考附图13，所述推杆211为直条状扁平长杆，推杆211的前端为内凹圆弧状，推杆211的前端插入分层滑道210的进币孔一端，用于向上坡直道212或水平弯道218中推进硬币，推杆211的后端有滑轮，所述滑轮嵌入在所述沟槽凸轮6沟槽中；该直条状扁平推杆211每推动一次的行程等于一元硬币直径，推杆211是带有弹簧的具备微伸缩功能的弹性推杆。采用弹性推杆211推送硬币时，有利于硬币的平稳推进。

参考附图6～8、附图14，所述收币装置5包括：支架501、支架底板502、内圈支架503、五角转盘504、轴505、一元转盘506、铜柱507、五角收集筒508、一元收集筒509、收集盘电机510、顺棘轮511、顺棘爪512、逆棘轮513、逆棘爪514；所述支架底板502固连在分离装置2上部，所述支架501通过轴承将轴505垂直定位在支架底板502的中心；所述内圈支架503通过轴承定位在轴505上，内圈支架503上悬挂有圆环状五角转盘504，所述圆环状五角转盘504的内部有通过轴承定位在轴505上的一元转盘506；有十个五角收集筒508均匀分布在五角转盘504的圆环上；还有十个一元收集筒509均匀分布在一元转盘506上。

本发明实施例中，设定：五角转盘（504）顺时针旋转，一元转盘（506）逆时针旋转；

五角转盘（504）上的任一个五角收集筒（508）为第一工位、第十个五角收集筒（508）为第十工位；

一元转盘（506）上与五角收集筒（508）距离最近的任一个一元收集筒（509）为1#工位，第十个一元收集筒（509）为10#工位；

所述1#～10#工位的记号顺序与所述第一～第十工位的记号顺序相反。

所述内圈支架503中心的轴承上部，同轴安装有内啮合的顺棘轮511和顺棘爪512；所述一元转盘506的中心轴承上部，同轴安装有内啮合的逆棘轮513和逆棘爪514，顺棘轮511与逆棘轮513互为反向；顺棘爪（512）用于实现顺棘轮（511）的正向旋转，反向不转；逆棘爪（514）用于实现反棘轮（513）的反向旋转，正向不转。

如附图14，所述五角收集筒508是开口朝下套在五角转盘504上的圆孔中，并倒扣在分离装置2的五角出币孔上，五角收集筒508下端内沿有倒锥形卡刺515，所述倒锥形卡刺515用于允许来自分离装置2的五角硬币自下而上单向进入五角收集筒508、并依次卡在筒内；

所述一元收集筒509也是开口朝下套在一元转盘506上的圆孔中，并倒扣在分离装置2上的一元出币孔上，一元收集筒509下端内沿也有倒锥形卡刺，所述倒锥形卡刺用于允许来自分离装置2的一元硬币自下而上单向进入一元收集筒509、并依次卡在筒内；

如附图7、附图8所示，所述支架底板502上，分别开有五角硬币和一元硬币入口圆孔，二个圆孔分别与分离装置2的分层滑道210上所开的五角出币孔和一元出币孔直径相同且同心安装；支架底板502上与五角硬币入口圆孔相邻位置，还有一个长圆形孔，用于自动落下已装满五角硬币的五角收集筒508，或人工装入待收集五角硬币的五角收集筒508空筒；支架底板502上与一元硬币入口圆孔相邻位置，也有一个长圆形孔，用于自动落下已装满一元硬币的一元收集筒509，或人工装入待收集一元硬币的一元收集筒509空筒。由于支架底板502固连在主支撑架204上，以五角收集筒508为例，工作过程中，当收集盘电机510不动时，有一个五角收集筒508的下端与支架底板502上位于外圆附近的进币孔（圆孔）对接，定向收集自该进币孔下方空心顶杆217顶出的五角硬币，当本工位五角收集筒装满时，传感器动作，控制装置驱动收集盘电机510旋转一个工位（本发明实施例中为顺时针旋转36度），收集盘电机510带动轴505顺时针旋转，轴505带动内圈支架503旋转一个工位，由此五角转盘504运载五角收集筒508亦旋转一个工位，由下一工位上的五角收集筒508继续收集五角硬币，同时已收集满五角硬币的上一五角收集筒508顺时针旋转至长圆形孔上方，并自该长圆形孔掉下，供下一工序转运储存，再由人工装入空的五角收集筒508。一元硬币的收集过程相似，不相同的是，一元转盘506通过收集盘电机510的逆向旋转36度而旋转一个工位。由于顺逆向棘轮棘爪的作用，一元转盘506逆时针旋转时，五角转盘504不动；反之，当五角转盘504顺时针旋转时，一玩转盘506不动。

本发明一种多相分层滑道硬币分装装置的分装动作过程如下：

1、启动主轴电机305带动主轴302旋转，主轴302带动：锥形转体108、沟槽凸轮6以及，水平阵列的六个同步带轮206旋转，各收币装置5中的五角收集筒508及一元收集筒509分别与位于其下部的分层滑道210中的出币孔一一对正。

2、将一元、五角、一角及第四版一角四种硬币经圆形顶板101的孔中倒入离心装置1内，此时锥形转体108相对于拨叉110旋转，此时一元、五角、一角依次沿环形出币盘104的凹槽滑出，并落入出币缓冲筒107中。第四版一角硬币因相对较厚而停留在离心装置1内部。

3、自出币缓冲筒107落下的硬币进入分层滑道210中的进币孔213，此时若落入的是一元硬币，则该一元硬币平铺在进币孔213上部，此时推杆211在沟槽凸轮6带动下，推动一元硬币沿上坡直道212前进，在后续接踪而至的一元硬币推动下，当第一个一元硬币移动至出币孔214处时，实心顶杆203在顶杆凸轮205及顶杆216推举作用下，将第一个一元硬币向上推入位于其上部的一元收集筒509内，周而复始。同理，若落入分层滑道210进币孔213中的是五角或一角硬币时，则该五角或一角硬币平铺在进币孔213底部，此时推杆211推动该五角或一角硬币沿水平弯道218前进，直至移动到出币孔215并位于空心顶杆217正上方，由于空心顶杆217的内径小于五角硬币外径，且大于一角硬币外径，因此当空心顶杆217上方遇到五角硬币时则被向上顶入五角收集筒508内；若遇到一角硬币，则该一角硬币自空心顶杆217中空直接落下，供后续收集装置收集，周而复始。

4、当任一处一元收集筒509收集满硬币时，控制装置检测成功并发出启动收集盘电机510逆时针旋转一定角度的指令，此时一元转盘506同步旋转，旋转到位后，已收集满硬币的一元收集筒509自动落下，下一个工位的一元收集筒509与位于正下方的分层滑道210的一元出币孔对接。同理，当任一处五角收集筒508收集满硬币时，控制装置检测成功并发出启动收集盘电机510顺时针旋转一定角度的指令，此时五角转盘504同步旋转，旋转到位后，已收集满硬币的五角收集筒508自动落下，下一个工位的五角收集筒508与位于正下方的分层滑道210的五角出币孔对接。由于棘轮及棘爪作用，当一元转盘506旋转时，五角转盘504在顺棘爪512作用下不动，反之，当五角转盘504旋转时，一元转盘506在逆棘爪514作用下不动。

5、当离心装置1内全部一元硬币、五角硬币及一角硬币全部分装完，仅剩下第四版一角硬币时，需要停机并采用人工或机械装置收集剩下的第四版一角硬币。

本发明一种多相分层式滑道硬币分装装置，不仅可以自动完成不同硬币的分类，而且还能进行硬币的定量包装和计数，分离效率高，实用性强，节省了更多的人力，使硬币清点工作更加容易，也方便了硬币后续的储存。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (3)

1.一种多相分层滑道硬币分装装置，包括：离心装置(1)、分离装置(2)、传动与控制装置(3)、机架(4)、收币装置(5)、沟槽凸轮(6)；所述分离装置(2)用于将一元、五角、一角及第四版一角共四种硬币分类分开；所述收币装置(5)用于自动计数并按类分别收集一元硬币和五角硬币；所述机架(4)用于安装和支撑所述离心装置(1)、分离装置(2)、传动与控制装置(3)；

所述传动与控制装置(3)包括：固连在机架(4)底部的直立式主轴电机(305)、与所述主轴电机(305)固连的垂直状主轴(302)、电机驱动控制单元、传感器控制单元、PLC逻辑控制单元；

所述离心装置(1)包括：自上而下依次固连的圆形顶板(101)、圆桶状离心盘壁(103)、圆环状限高盖板(102)、圆环状出币盘(104)、圆环状支撑盘(105)；还有拉杆(106)、出币缓冲筒(107)、锥形转体(108)、拨叉(110)；所述圆环状出币盘(104)的圆环内有旋转圆盘，所述旋转圆盘中心固连有锥形转体(108)，所述锥形转体(108)中心固连在所述主轴(302)的上端；所述圆环状出币盘(104)沿内环切线方向至圆环中部，开有至少三个凹槽，每个凹槽末端开有圆形出币孔，所述圆形出币孔的下部对应的安装有出币缓冲筒(107)，所述出币缓冲筒(107)的下部连接分离装置(2)；所述顶板(101)的中部开有接币孔、顶板(101)中部下侧均匀的固连有至少三个拔叉(109)，所述拔叉(110)用于拔动放入离心装置(1)中的待分装硬币，并使得各待分装的硬币沿出币盘(104)的凹槽滑出后，分别落入所述出币缓冲筒(107)中；

其特征在于：所述沟槽凸轮(6)的中心固连在主轴(302)上，沿沟槽凸轮(6)径向均匀分布有与所述圆环状出币盘(104)上的凹槽个数相等的分离装置(2)，各分离装置(2)硬币出口上固连有一个收币装置(5)；所述主轴(302)下部并列安装有分别驱动各分离装置(5)的主动同步带轮(301)；

所述分离装置(2)包括：上夹板(201)、实心顶杆(203)、主支撑架(204)、顶杆凸轮(205)、同步带轮(206)、下夹板(209)、分层滑道(210)、推杆(211)、顶杆(216)、空心顶杆(217)；所述顶杆(216)上固连一横担，所述实心顶杆(203)和空心顶杆(217)分别固连在所述横担的两端，所述主支撑架(204)固连在机架(4)上，所述上夹板(201)和下夹板(209)扣合在分层滑道(210)的上下表面，并通过螺栓固连在主支撑架(204)上；分层滑道(210)的一端有一个进币孔(213)、另一端有二个出币孔(214和215)，所述进币孔(213)中有一个圆台，所述二个出币孔中的一个为一元硬币出币孔(214)、另一个出币孔(215)是五角和一角硬币出币孔；所述进币孔(213)与出币缓冲筒(107)的下沿对接，所述与分层滑道(210)扣合的上夹板(201)和下夹板(209)上的对应位置也有二个出币通孔；所述顶杆(216)的下端通过滑轮与所述顶杆凸轮(205)滑动接触，所述空心顶杆(217)的内径小于五角硬币外径，但大于一角硬币外径，所述实心顶杆(203)用于向上推举一元硬币，所述空心顶杆(217)既用于向上推举五角硬币，又用于收集一角硬币跌落至空心顶杆(217)的空心孔下部；所述顶杆凸轮(205)与同步带轮(206)同轴，所述同步带轮(206)与主轴(302)上的主动同步带轮(301)通过同步带连接；

所述分层滑道(210)的上表面有一条上坡直道(212)、下表面有一条水平弯道(218)，上坡直道(212)的宽度大于水平弯道(218)宽度；所述上坡直道(212)自进币孔(213)直连至一元硬币出币孔(214)，上坡直道(212)仅用于滑动通过一元硬币；所述水平弯道(218)自进币孔(213)弯曲连通至另一出币孔(215)，用于滑动通过五角和一角硬币；上坡直道(212)的出币端高于进币端高度；上坡直道(212)的总长度满足整数倍一元硬币直径；

所述推杆(211)为直条状扁平长杆，推杆(211)的前端为内凹圆弧状，推杆(211)的前端插入分层滑道(210)的进币孔一端，用于向上坡直道(212)或水平弯道(218)中推进硬币，推杆(211)的后端有滑轮，所述滑轮嵌入在所述沟槽凸轮(6)沟槽中；

所述收币装置(5)包括：支架(501)、支架底板(502)、内圈支架(503)、五角转盘(504)、轴(505)、一元转盘(506)、铜柱(507)、五角收集筒(508)、一元收集筒(509)、收集盘电机(510)、外顺棘轮(511)、顺棘爪(512)、逆棘轮(513)、逆棘爪(514)；所述支架底板(502)固连在分离装置(2)上部，所述支架(501)通过轴承将轴(505)垂直定位在支架底板(502)的中心；所述内圈支架(503)通过轴承定位在轴(505)上，内圈支架(503)上悬挂有圆环状五角转盘(504)，所述圆环状五角转盘(504)的内部有通过轴承定位在轴(505)上的一元转盘(506)；有至少十个五角收集筒(508)均匀分布在五角转盘(504)的圆环上；还有至少十个一元收集筒(509)均匀分布在一元转盘(506)上；

设定：五角转盘(504)顺时针旋转，一元转盘(506)逆时针旋转；

五角转盘(504)上的任一个五角收集筒(508)为第一工位、第十个五角收集筒(508)为第十工位；

一元转盘(506)上与五角收集筒(508)距离最近的任一个一元收集筒(509)为1#工位，第十个一元收集筒(509)为10#工位；

所述1#～10#工位的记号顺序与所述第一～第十工位的记号顺序相反；

所述内圈支架(503)中心的轴承上部，同轴安装有内啮合的顺棘轮(511)和顺棘爪(512)；所述一元转盘(506)的中心轴承上部，同轴安装有内啮合的逆棘轮(513)和逆棘爪(514)，顺棘轮(511)与逆棘轮(513)互为反向；顺棘爪(512)用于实现顺棘轮(511)的正向旋转，反向不转；逆棘爪(514)用于实现反棘轮(513)的反向旋转，正向不转；

所述五角收集筒(508)是开口朝下套在五角转盘(504)上的圆孔中，并倒扣在分离装置(2)的五角出币孔上，五角收集筒(508)下端内沿有倒锥形卡刺(515)，所述倒锥形卡刺(515)用于允许来自分离装置(2)的五角硬币自下而上单向进入五角收集筒(508)、并依次卡在筒内；

所述一元收集筒(509)也是开口朝下套在一元转盘(506)上的圆孔中，并倒扣在分离装置(2)上的一元出币孔上，一元收集筒(509)下端内沿也有倒锥形卡刺，所述倒锥形卡刺用于允许来自分离装置(2)的一元硬币自下而上单向进入一元收集筒(509)、并依次卡在筒内；

所述支架底板(502)上，分别开有五角硬币和一元硬币入口圆孔，二个圆孔分别与分离装置(2)的分层滑道(210)上所开的五角出币孔和一元出币孔直径相同且同心安装；支架底板(502)上与五角硬币入口圆孔相邻位置，还有一个长圆形孔，用于自动落下已装满五角硬币的五角收集筒(508)，或人工装入待收集五角硬币的五角收集筒(508)空筒；支架底板(502)上与一元硬币入口圆孔相邻位置，也有一个长圆形孔，用于自动落下已装满一元硬币的一元收集筒(509)，或人工装入待收集一元硬币的一元收集筒(509)空筒。

2.如权利要求1所述一种多相分层滑道硬币分装装置，其特征在于：所述直条状扁平推杆(211)每推动一次的行程等于一元硬币直径，推杆(211)是带有弹簧的具备微伸缩功能的弹性推杆。

3.如权利要求1所述一种多相分层滑道硬币分装装置，其特征在于：所述出币缓冲筒(107)卡接在圆环状支撑盘(105)的外沿，出币缓冲筒(107)的筒身下端有呈一定斜度的切口。