CN105844791A - 基于颜色传感器的纸币分类处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于颜色传感器的纸币分类处理装置，它包括传送装置和控制系统，其特征在于：传送装置包括料斗1，扇轮2，皮带3，皮带轮4，收集箱5，皮带密封板9，吸风机10和吹风机17，控制系统包括颜色传感器8，单片机7，控制线6，挡板11，动力装置13，第一推杆12，第二推杆14，第三推杆15和第四推杆16，本发明利用空气负压原理，采用带孔皮带对纸币进行排列与传输，基于颜色传感器对纸币的面值进行检测，并利用公交公司收集的钱币中主要为壹元纸币的特点，将壹元纸币对应的推杆设置为常闭状态，简化了控制系统的工作过程，提高了工作效率。

Description

基于颜色传感器的纸币分类处理装置

技术领域

本发明涉及一种纸币分类装置，特别是涉及一种基于颜色传感器的纸币分类处理装置。

背景技术

在公交公司等行业，由于其特殊性，这些行业的钱币大多为一元、五元、十元等小额纸币，无法用现有的点钞机等先进机器进行自动整理，需要人工进行整理分类，这样做，不仅费时费力，而且容易出错，所以需要开发设计纸币分类机，对大数量纸币进行分类整理，减轻人工工作量，提高工作效率和分类质量，保证分类的准确性。董静，王立峰于2014年在《微型机与应用》第33卷第9期发表的“颜色传感器在人民币识别系统中的应用”一文中介绍了一种基于TCS230颜色传感器的人民币纸币面值识别方法，利用两个TCS230分别对人民币纸币水印位置和人像位置进行颜色检测，将采集到的频率信号送入单片机中进行数据处理，进而得到被测纸币的面值，但是文章中没有公开如何利用检测结果来进行人民币分类的方法。专利权人三峡大学于2015年5月19申请的实用新型专利钱币分类机（专利号：CN 204595990 U）公开了将颜色传感器和机械手配合实现纸币分类的技术方案，其技术方案为：在壹佰元纸币槽、伍拾元纸币槽、贰拾元纸币槽、拾元纸币槽、伍元纸币槽和壹元纸币槽上都设置有颜色传感器，颜色传感器和机械手配合工作，颜色传感器能够识别不同颜色的纸币，从而控制机械手移动，将不同币值的纸币放入到不同的纸币槽中。但是该技术方案中，机械手每次都只能抓取一张纸币，处理效率低下，不能满足市场的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明旨在提供一种处理效率高的基于颜色传感器的纸币分类处理装置。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于颜色传感器的纸币分类处理装置，它包括传送装置和控制系统，其特征在于：传送装置包括料斗，扇轮，皮带，皮带轮，收集箱，皮带密封板，吸风机和吹风机，料斗安装在扇轮的上方，扇轮设于皮带的末端并用于将纸币逆时针旋转90度后放入皮带上，皮带表面设置有规则排列的通孔，在皮带轮的驱动下顺时针旋转，皮带轮表面设置有规则排列的通孔，在皮带的上表面，扇轮的右前方，设置有吹风机，皮带的两侧安装有皮带密封板，其中安装有吸风机的一侧开有通风口，在皮带的下方依次设置有四个收集箱；

控制系统包括颜色传感器，单片机，控制线，挡板，动力装置，第一推杆，第二推杆，第三推杆和第四推杆，颜色传感器集成在单片机上，集成了颜色传感器的单片机安装在皮带的下方，收集箱的右前方，四个推杆都安装在皮带内部，每个推杆的末端分别连接有挡板，推杆由动力装置驱动，单片机通过控制线控制动力装置实现推杆的伸缩运动，在初始位置，第二推杆处于伸出状态，第二推杆末端的挡板紧贴皮带下表面的内侧，第一推杆，第三推杆和第四推杆处于收缩状态，第一推杆，第三推杆和第四推杆末端的挡板与皮带下表面存在间隙；

四个推杆的运动控制过程为：

（1） 当颜色传感器检测到纸币为伍角人民币时，单片机控制第一推杆上的动力装置使第一推杆向下运动，使第一推杆末端的挡板紧贴皮带下表面的内侧；

（2） 当颜色传感器检测到纸币为壹元人民币时，四个推杆都不运动；

（3） 当颜色传感器检测到纸币为伍元人民币时，单片机控制第二推杆上的动力装置使第二推杆向上运动，使第二推杆末端的挡板与皮带下表面的内侧保持一定的间隙，同时控制第三推杆上的动力装置使第三推杆向下运动，使第三推杆末端的挡板紧贴皮带下表面的内侧；

（4）当颜色传感器检测到纸币为拾圆人民币时，单片机控制第二推杆上的动力装置使第二推杆向上运动，使第二推杆末端的挡板与皮带下表面的内侧保持一定的间隙，同时控制第四推杆上的动力装置使第四推杆向下运动，使第四推杆末端的挡板紧贴皮带下表面的内侧。

所述皮带上通孔的大小和间距与皮带轮上通孔的大小和间距相等，并且在工作过程中，皮带和皮带轮上的通孔位置重合，保证纸币在通过皮带轮不会因为没有吸附力而掉落。

第一推杆，第二推杆，第三推杆和第四推杆末端的挡板面积相等，并都大于拾圆人民币的面积。

所述四个收集箱分别安装在四个推杆的下方。

所述动力装置可以为电动装置或气动装置。

在工作过程中，扇轮能够起到将纸币进行初步整理的作用，一方面使纸币不至于都重叠在一起，另一方面，纸币在随着扇轮旋转的过程中，由于振动和重力的双重作用，使得纸币能够以重心最低的方式，以边长较长的一边着落，保证纸币都是以相同的方式落到皮带上，为纸币的识别和分类做准备。当纸币从扇轮落入到皮带上时，由于皮带两侧用密封板密封，皮带表面设置有规则排列的通孔，在吸风机的作用下，皮带表面的通孔会由于空气的流动产生吸附力，纸币在接触到皮带时会被吸附在皮带表面，因为纸币被吸附后会堵住皮带上的通孔，因此，可以保证每次都只有一张纸币被吸附在皮带上，然后通过吹风装置将没有被吸附的纸币吹向后方，以被后面的通孔吸附住，起到纸币按顺序依次吸附在皮带上的作用，此外，由于皮带表面的通孔比较密集，当纸币与皮带相接触时，能够比较均匀的吸附在皮带表面，起到将纸币展平的作用。

随着皮带的传输，被吸附的纸币运动到皮带的下方，利用不同面值的纸币颜色不同的特点，通过颜色传感器对纸币的面值进行识别，然后通过单片机控制推杆的伸缩，当推杆末端的挡板与皮带下表面的内侧接触时，会堵住皮带表面的通孔，导致该区域没有吸附力，纸币在经过时会在重力作用下落入收集箱中。此外，针对公交公司收集来的零件中主要为壹元纸币的情况，将壹元纸币对应的第二推杆的初始状态设置为在伸出状态，第二推杆末端的挡板紧贴在皮带下表面的内侧，当颜色传感器检测到纸币为壹元纸币时，不需要对其他推杆进行控制，即可实现壹元纸币从皮带上落入收集箱中，简化了工作过程，提高了工作效率。

本发明利用空气负压原理，采用带孔皮带对纸币进行排列与传输，基于颜色传感器对纸币的面值进行检测，并利用公交公司收集的钱币中主要为壹元纸币的特点，将壹元纸币对应的推杆设置为常闭状态，简化了控制系统的工作过程，提高了工作效率，便于在公交公司进行推广。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

具体实施方式

下面根据具体实施例对本发明作进一步说明：参见图1，料斗1安装在扇轮2的上方，扇轮2设于皮带3的末端并用于将纸币逆时针旋转90度后放入皮带3上，皮带3表面设置有规则排列的通孔，在皮带轮4的驱动下顺时针旋转，皮带轮4表面设置有规则排列的通孔，皮带3上通孔的大小和间距与皮带轮4上通孔的大小和间距相等，并且在工作过程中，皮带3和皮带轮4上的通孔位置重合，在皮带3的上表面，扇轮2的右前方，设置有吹风机17，皮带3的两侧安装有皮带密封板9，其中安装有吸风机10的一侧开有通风口，在皮带3的下方依次设置有四个收集箱5，颜色传感器8集成在单片机7上，集成了颜色传感器8的单片机7安装在皮带3的下方，收集箱5的前方，四个推杆都安装在皮带3内部，每个推杆的末端分别连接有挡板11，推杆由动力装置13驱动，单片机7通过控制线6控制动力装置13实现推杆的伸缩运动，在初始位置，第二推杆14处于伸出状态，第二推杆14末端的挡板紧贴皮带3下表面的内侧，第一推杆12，第三推杆15和第四推杆16处于收缩状态，第一推杆12，第三推杆15和第四推杆16末端的挡板与皮带3下表面存在间隙，当颜色传感器8检测到纸币为伍角人民币时，单片机7控制第一推杆12上的动力装置13使第一推杆12向下运动，使第一推杆12末端的挡板11紧贴皮带3下表面的内侧，伍角的人民币落入第一推杆12下方的收集箱5中；当颜色传感器8检测到纸币为壹元人民币时，四个推杆都不运动，壹元的人民币落入第二推杆14下方的收集箱5中；当颜色传感器8检测到纸币为伍元人民币时，单片机7控制第二推杆14上的动力装置13使第二推杆14向上运动，使第二推杆14末端的挡板11与皮带3下表面的内侧保持一定的间隙，同时控制第三推杆15上的动力装置13使第三推杆15向下运动，使第三推杆15末端的挡板11紧贴皮带3下表面的内侧，使伍元人民币落入第三推杆15下方的收集箱5中；当颜色传感器8检测到纸币为拾圆人民币时，单片机7控制第二推杆14上的动力装置13使第二推杆14向上运动，使第二推杆14末端的挡板11与皮带3下表面的内侧保持一定的间隙，同时控制第四推杆16上的动力装置13使第四推杆16向下运动，使第四推杆16末端的挡板11紧贴皮带3下表面的内侧，使拾圆人民币落入第四推杆16下方的收集箱5中。

第一推杆12，第二推杆14，第三推杆15和第四推杆16末端的挡板11面积相等，并都大于拾圆人民币的面积。

动力装置13可以为电动装置或气动装置。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.基于颜色传感器的纸币分类处理装置，它包括传送装置和控制系统，其特征在于：传送装置包括料斗（1），扇轮（2），皮带（3），皮带轮（4），收集箱（5），皮带密封板（9），吸风机（10）和吹风机（17），料斗（1）安装在扇轮（2）的上方，扇轮（2）设于皮带（3）的末端并用于将纸币逆时针旋转90度后放入皮带（3）上，皮带（3）表面设置有规则排列的通孔，在皮带轮（4）的驱动下顺时针旋转，皮带轮（4）表面设置有规则排列的通孔，在皮带（3）的上表面，扇轮（2）的右前方，设置有吹风机（17），皮带（3）的两侧安装有皮带密封板（9），其中安装有吸风机（10）的一侧开有通风口，在皮带（3）的下方依次设置有四个收集箱（5）；

控制系统包括颜色传感器（8），单片机（7），控制线（6），挡板（11），动力装置（13），第一推杆（12），第二推杆（14），第三推杆（15）和第四推杆（16），颜色传感器（8）集成在单片机（7）上，集成了颜色传感器（8）的单片机（7）安装在皮带（3）的下方，收集箱（5）的前方，四个推杆都安装在皮带（3）内部，每个推杆的末端分别连接有挡板（11），推杆由动力装置（13）驱动，单片机（7）通过控制线（6）控制动力装置（13）实现推杆的伸缩运动，在初始位置，第二推杆（14）处于伸出状态，第二推杆（14）末端的挡板紧贴皮带（3）下表面的内侧，第一推杆（12），第三推杆（15）和第四推杆（16）处于收缩状态，第一推杆（12），第三推杆（15）和第四推杆（16）末端的挡板与皮带（3）下表面存在间隙；

四个推杆的运动控制过程为：

（1） 当颜色传感器（8）检测到纸币为伍角人民币时，单片机（7）控制第一推杆（12）上的动力装置（13）使第一推杆（12）向下运动，使第一推杆（12）末端的挡板（11）紧贴皮带（3）下表面的内侧；

（2） 当颜色传感器（8）检测到纸币为壹元人民币时，四个推杆都不运动；

（3） 当颜色传感器（8）检测到纸币为伍元人民币时，单片机（7）控制第二推杆（14）上的动力装置（13）使第二推杆（14）向上运动，使第二推杆（14）末端的挡板（11）与皮带（3）下表面的内侧保持一定的间隙，同时控制第三推杆（15）上的动力装置（13）使第三推杆（15）向下运动，使第三推杆（15）末端的挡板（11）紧贴皮带（3）下表面的内侧；

（4）当颜色传感器（8）检测到纸币为拾圆人民币时，单片机（7）控制第二推杆（14）上的动力装置（13）使第二推杆（14）向上运动，使第二推杆（14）末端的挡板（11）与皮带（3）下表面的内侧保持一定的间隙，同时控制第四推杆（16）上的动力装置（13）使第四推杆（16）向下运动，使第四推杆（16）末端的挡板（11）紧贴皮带（3）下表面的内侧。

2.根据权利要求1所述的基于颜色传感器的纸币分类处理装置，其特征在于：所述皮带（3）上通孔的大小和间距与皮带轮（4）上通孔的大小和间距相等，并且在工作过程中，皮带（3）和皮带轮（4）上的通孔位置重合。

3.根据权利要求1所述的基于颜色传感器的纸币分类处理装置，其特征在于：第一推杆（12），第二推杆（14），第三推杆（15）和第四推杆（16）末端的挡板（11）面积相等，并都大于拾圆人民币的面积。

4.根据权利要求1所述的基于颜色传感器的纸币分类处理装置，其特征在于：所述四个收集箱（5）分别安装在四个推杆的下方。

5.根据权利要求1所述的基于颜色传感器的纸币分类处理装置，其特征在于：所述动力装置（13）可以为电动装置或气动装置。