CN105894646B - 一种家用硬币分类存取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用硬币分类存取装置，包括分币总成、对应设置在所述分币总成下方的存取总成，所述分币总成包括倾斜设置的分币组件、对应设置在所述分币组件下方的V型出口组件，存取总成包括与V型出口导轨对接的存币箱、设置在所述存币箱侧面的多个出币口和多组取币组件。本发明装置能够自动分类硬币并可分类提取硬币，结构简单精准，高效快捷。

Description

一种家用硬币分类存取装置

技术领域

本发明涉及一种智能硬币存储装置，具体是涉及一种可对不同硬币进行分类计数并自动存取的装置。

背景技术

硬币作为小面额流通货币，为现代生活提供了便利。目前市场上流通的新版（2005年）硬币分为：一元、五角、一角。家庭存储硬币多以收纳罐存储，自动化程度与存取效率低，且无法进行硬币分类、计数、自动提取。

目前市场上硬币分类产品有两类：一类是储蓄式小型分币器，采用螺旋式轨道分类，将硬币投入分币器中，利用硬币自重沿螺旋轨道下滑，在轨道弯折处设有硬币出口，通过设置不同的出口半径对硬币进行分类。但此类分币器无计数功能，无法获知内部的各类硬币数量，螺旋轨道结构体积过于庞大导致收纳空间有限，且此类分币器提取硬币需打开壳体一并提取，无法分类提取所需硬币。另一类是诸如公交系统的大型投币分类机，依靠电机带动皮带轮运输传动，实现分币，但内部结构复杂，体积庞大，成本高昂。

所以，现有技术缺乏一种对不同硬币进行分类计数显示，自动分类提取硬币的装置，在保证分币精确高效的同时，具有体积小，成本低，结构简单的优点。

发明内容

技术问题：本发明提供一种能够自动分类硬币并可分类提取硬币，结构简单精准，高效快捷的家用硬币分类存取装置。

技术方案：本发明的家用硬币分类存取装置，包括分币总成、对应设置在所述分币总成下方的存取总成，所述分币总成包括倾斜设置的分币组件、对应设置在所述分币组件下方的V型出口组件，所述分币组件包括投币口、与所述投币口对接的分币导轨、沿所述分币导轨两侧相对设置的分币导轨前面板和分币导轨后面板，所述分币导轨前面板上设置有对应不同币值硬币尺寸的多个出币口，所述V型出口组件包括相对设置的V型出口导轨前面板、V型出口导轨后面板和设置在二者之间的V型出口导轨，所述V型出口导轨的数量与分币导轨前面板上设置的出币口数量一致，并分别安装在对应出币口下方。

存取总成包括与V型出口导轨对接的存币箱、设置在所述存币箱侧面的多个出币口和多组取币组件，每个出币口对应一种币值硬币的尺寸，所述存币箱中设置有对应不同币值硬币的存币槽，每个存币槽上方与一个V型出口导轨对接，下方与一个出币口和一组取币组件对接，每组所述取币组件包括取币按键滑槽、设置在所述取币按键滑槽中的取币按键固定在所述取币按键内侧的取币板、与取币按键内侧一端连接的弹簧，所述取币板能在取币按键带动下前后移动，从而实现对出币口的遮盖和打开。

进一步的，本发明装置中，还包括设置在所述V型出口组件中用以存币计数的存币传感器、设置在所述取币组件中用以取币计数的取币传感器、与所述存币传感器和取币传感器连接的处理器、与所述处理器连接的显示装置。

进一步的，本发明装置中，存币传感器和取币传感器均采用红外线传感器，所述处理器采用单片机，所述V型出口导轨前面板上设有安装存币传感器的传感器安装孔。

进一步的，本发明装置中，所述分币导轨沿硬币走向从高向下倾斜设置，所述分币组件向内侧下方倾斜，从而使投入的硬币自然滚动和下落。

进一步的，本发明装置中，所述存币槽上端对应一个V型出口导轨末端，每个存币槽底部对应一个出币口和一组取币组件的取币按键滑槽。

进一步的，本发明装置中，所述取币板和弹簧置于对应的存币槽下方，取币板下表面与存币槽低部共面，弹簧连接取币按键与存币槽后端，初始状态时，取币按键被弹簧推至前方，取币板遮盖出币口。

进一步的，本发明装置中，所述分币总成和存取总成外部设置有由前面板、后板、侧板、顶部和底部构成的箱体。

在现有技术中，硬币分类装置采用螺旋式轨道分类，将螺旋轨道竖直安置在箱体上端，分币口下端连接存储部分，存储部分固定在箱体底部。本发明与现有技术的区别在于，用横置直线轨道代替螺旋轨道，大大降低分币总成结构空间，有利于增大存储总成空间。箱体底部增加了取币按钮，运用弹簧复位原理，可分别提取不同硬币。分币总成出口与存取总成后端设有计数传感器，分别检测不同硬币的存取情况，并通过显示单元实时显示当前装置内的各类硬币数量与总价值。

本发明的优选方案中，分币总成下端连接存取总成，所述存取总成下端固定在箱体上，所述电子系统分为计数单元与显示单元以及电池单元，计数单元固定在分币总成出口处以及存取总成后端箱体上，显示单元固定在箱体正面，电池单元固定在箱体内部。所述分币总成包括分币导轨、分币导轨前后面板、V型出口导轨、V型出口导轨前后面板。分币导轨前面板设有三个硬币分类出口，分币导轨后面板为实心平面板。分币导轨平面与分币导轨前面板硬币出口的底面共面。分币导轨与分币导轨前后面板所组成的分币总成上半部分向左下方斜置并前倾。位于分币导轨前面板的每个硬币出口端连接V型出口导轨，V型出口导轨采用V型导轨，导轨下端正对存取总成入口。V型出口导轨前面板固定在V型出口导轨前面，对应于V型出口导轨下端设置三个传感器安装孔，用于固定EE-1001红外反射器。V型出口导轨后面板为一实心面板，固定在V型出口导轨后面。V型出口导轨与V型出口导轨前后面板共同组成分币总成下半部分。分币总成通过V型出口导轨后面板固定在存取总成上。

进一步的，该优选方案中，所述存取总成包括存币箱、取币按键、取币板。存币箱设三个圆柱体槽，用于存入硬币，其上端分别对应分币V型出口导轨下端。存币箱底端固定于箱体底面。存币箱下端分别设有三个取币出口，出口底部与圆柱体槽底部平行，每个出口高度大于相应的一个硬币厚度且小于两个硬币厚度以保证单个硬币取出。取币出口底部设有取币按键滑槽，取币按键内置于滑槽，取币按键与存币箱之间设有弹簧装置，以保证按下取币按键后，取币按键可自动复位并取出硬币。取币按键上端连接取币板，使取币板底部与出口底部共面，初始状态时，取币板前端位于圆柱体槽正下方，硬币置于取币板上端，取币时，取币板后移使得取币板前端完全远离圆柱体槽，硬币由于没有取币板上端支撑而下落至取币出口底部，当取币板复位时，最下端的硬币被取币板带出取币口，取币板厚度不大于相应的一个硬币厚度使之可以在取币按键复位时将一个硬币取出。电子系统由三个存币传感器、三个取币传感器、STC51单片机、液晶屏以及电池单元组成。三个存币传感器采用EE-1001红外反射器，固定在V型出口导轨前面板的传感器安装孔，检测存入的硬币。三个取币传感器采用EE-1001红外反射器，固定在箱体后端，其中心线与取币板中心线共线，保证取币板工作时可移动到传感器检测区域。液晶屏采用1602液晶显示器，单片机与液晶屏固定在箱体前面板，电池单元固定在箱体内。

本发明的电子系统，所采用的EE-1001红外反射器主要由发射端和接收端组成，当该红外反射器3cm内有物体遮挡时，发射端发射出的红外线被遮挡并产生信号，连接传感器的单片机将会对该信号进行处理，最终将会以数字形式显示在显示器中。进一步的，在本发明中，硬币下落至存币传感器时，传感器产生相应的存币信号，取币时，取币板后端会遮挡取币传感器的红外线，取币传感器产生相应的取币信号。单片机将存、取币信号进行运算处理，并在显示屏上实时显示相应的硬币数量剩余数量以及总价值。由于本发明侧重设计思想的说明，而实现上述电子系统所涉及到的具体的软硬件均为现有技术，本领域内的一般技术人员有能力仅根据掌握的现有知识重现该电子系统，故在此不赘述。

进一步的优选方案中，所述箱体对应于分币总成进币口处设有进币开口，箱体外形在满足上述装置的前提下可随意设置，本发明侧重于分币、取币与电子系统的设计，外观设计在此不赘述。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明适用于家用硬币存取装置，区别于现有硬币存储装置，主要存在3个创新之处：一是将现有市场上普遍存在的螺旋型分币导轨改为直线型斜置前倾导轨，利用硬币重力使之沿直线导轨下滑至相应的分币出口，前倾设置有利于硬币滑落至V型出口导轨。此设计相比于螺旋型分币导轨，可精准分类硬币，大大减小了分币部分的垂向占用空间，有利于本装置其他部分的布置。二是设置了取币装置。传统硬币存储装置，无法分类取出硬币，大多为整取式；本发明的取币按键上端连接取币板，使取币板底部与出口底部共面，初始状态时，取币板前端位于圆柱体槽正下方，硬币置于取币板上端，取币时，取币板后移使得取币板前端完全远离圆柱体槽，硬币由于没有取币板上端支撑而下落至取币出口底部，当取币板复位时，最下端的硬币被取币板带出取币口。该装置精巧且效率高，方便分类取出硬币，适合家用。三是设有电子装置，通过红外传感器检测并将信号传入单片机中计算实时的装置内硬币余量以及总价值，并在液晶屏上显示，方便用户了解实时硬币余量信息，而现有市场上，并未有相关功能产品。

附图说明

图1为本发明的结构示意总图；

图2为本发明中分币总成与存取总成放大结构示意图；

图3为本发明中分币总成放大结构示意图；

图4为本发明中分币总成上半部分放大结构示意图；

图5为本发明中分币导轨前面板正视图；

图6为本发明中取币按键与取币板的放大结构俯视图；

图7为本发明中电子系统结构图。

图中有：1为箱体，11为箱体侧板，12为箱体前面板，13为箱体后板，14为箱体上面板，2为分币总成，21为V型出口导轨前面板，22为分币导轨前面板，23为分币导轨后面板，24为分币导轨，25为V型出口导轨，26为V型出口导轨后面板，3为存取总成，31为存币箱，311为取币按键滑槽，312存币箱底端，32为取币按键，33为取币板，4为电子系统，41为单片机和显示屏，42为电池单元，43为红外线传感器，51为一角硬币，52为5角硬币，53为一元硬币，6为弹簧。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的扩展说明。

本实施例针对2004版国内发行硬币，硬币信息为：一角，硬币直径19mm，硬币厚度1.67mm；五角，硬币直径20.5mm，硬币厚度1.65mm；一元，硬币直径25mm，硬币厚度1.85mm。

图1为本发明的实施例中硬币分类存取装置的结构示意总图。

如图1所示，本实施例中的硬币分类存取装置，包括：箱体1，分币总成2，存取总成3，电子系统4，分币总成2固定在存取总成3上，单片机与显示屏41固定在箱体前面板12，电池单元42固定在箱体1内，红外线传感器43固定在分币总成2的V型出口导轨前面板21的三个安装孔内以及箱体后板13的三个安装孔内。

图2为分币总成与存取总成放大结结构示意图。

图3为分币总成放大结构示意图。

如图2和图3所示，分币总成2包括：分币导轨前面板22（带有三个硬币分币口）、分币导轨后面板23、分币导轨24，此三个部件构成分币总成上半部分；V型出口导轨25、V型出口导轨前面板21（带有三个红外传感器安装孔，图1、图3所示，图2未表示）、V型出口导轨后面板26，此三个部件构成分币总成下半部分。

图4为本发明中分币总成上半部分正视图。

图5为本发明中分币导轨前面板22的正视图，图中除附图标记22外，其他数字为标注的尺寸，单位为毫米。硬币是在图4所示投币口进硬币，分币总成上半部分的分币导轨前面板的三分币口来分，如图5所示，V型出口导轨只是为了将已经分类好的硬币导入存币箱以及经过红外传感器来计数。

图4中可以看出，分币导轨前面板22由三个硬币分类出口组成，从右至左依次为一角硬币、五角硬币、一元硬币出口。硬币由右端投币口投入，当一角硬币经过一角硬币出口时，由于出口高度为19.5mm~20mm（如图5所示），大于一角硬币直径19mm，一角硬币随即掉落至与一角硬币出口对应设置的V型出口导轨25；当五角硬币经过一角硬币出口时，由于一角硬币出口最大高度仅为20mm，小于五角硬币直径20.5mm，五角硬币将滚动至五角硬币出口，此出口高度为23mm（如图5所示），大于五角硬币直径，硬币随即掉落至与五角硬币出口对应设置的V型出口导轨25；当一元硬币经过一角与五角硬币出口时，由于出口高度均小于一元硬币直径25mm，硬币滚动至一元硬币出口，由于此出口高度为28mm（如图5所示），大于一元硬币直径，硬币随即掉落至与一元硬币出口对应设置的V型出口导轨25。每种硬币出口长度均大于相应的硬币直径，保证硬币顺利分出。分币导轨前面板22厚度为2mm，分币导轨后面板23厚度为2mm，长为120mm，宽为63mm，分币导轨24的导轨面宽为3mm。此三个部件构成的分币总成上半部分向左下方倾斜7度，向前倾斜8度，保证硬币沿分币导轨24斜面以适当的速度滚至相应的出口处，并利用前倾产生的重力分量使得硬币顺利下落至V型出口导轨25中。三个V型出口导轨25下端出口处两板距离为4mm，保证硬币下落时以垂直方向下落，并遮蔽设置在V型出口导轨25末端的红外线传感器43所发射的红外线，产生存币信号。

存币箱31设有三个存币槽，直径各为22mm、22mm、27mm，分别存储一角、五角、一元硬币。分币总成2通过V型出口导轨后面板26固定在存币箱31上，进而分币总成2与存取总成3固连为一体，如图2所示。

图6为取币按键与取币板的放大结构俯视图；

如图6所示，取币部分包括：取币按键32，取币板33。取币按键32置于取币按键滑槽311内，取币按键32后端固连弹簧6，弹簧6固定于取币按键滑槽311末端。取币板33固连在取币按键32上，取币板33底面与存币箱底端312共面，取币板33厚度为1.5mm。一角硬币51、五角硬币52、一元硬币53位置如图所示，一角硬币51位置处省略了取币按键32与取币板33，五角硬币52位置处的取币按键处于初始状态，一元硬币53位置处的取币按键处于取币状态。初始状态时，硬币分别存储于存币槽内，取币按键32由于弹簧6的弹力作用下，被推至取币按键滑槽311前端，相应的，取币板也位于前端，最下面的硬币位于相应的取币板33的上表面。当取币时，推动取币按键32，取币板33被推至后端，如取币状态所示，此时，相应的硬币从取币板33上表面掉落至存币箱底端312，此时，取币板33后端处于取币红外线传感器43范围内，取币板33遮挡红外线传感器43所产生的红外线并产生取币信号。由于取币板33厚度小于相应的硬币厚度，弹簧6复位时，取币按键32移动至取币按键滑槽311前端，取币板33前端将硬币带出至硬币出口处。此时，弹簧6复位，位于存币箱圆柱体槽内未取出的硬币，其最下面一个硬币刚好落在取币板33的上表面，取币动作结束，回复初始状态。

图7为本发明中电子系统结构图。

本发明的电子结构由红外线传感器、单片机、电池单元以及液晶显示器组成。红外线传感器共6个，其中三个为存币传感器，置于V型出口导轨前面板26下端的传感器安装孔，测量三种硬币的存入信号A；另外三个为取币传感器，置于箱体后板13，测量三种硬币的取出信号B。两种信号传如单片机中，经过运算，将各硬币实时余量以及总价值显示在液晶屏上，系统电力由电池单元提供。

以一元硬币为例。将一元硬币投入箱体侧板11上端的投币口中，硬币处于分币导轨24并向左下方以适当的速度下滑。当硬币经过一角与五角硬币出口时，由于出口高度均小于一元硬币直径25mm，硬币滚动至一元硬币出口，由于此出口高度为28mm，大于一元硬币直径，硬币随即掉落至V型V型出口导轨25。硬币由于V型V型出口导轨25下端出口处两板距离约束，将以垂直形态下落，经过设置在V型V型出口导轨25末端的红外线传感器43时，遮蔽传感器所发射的红外线，产生存币信号。硬币随即掉落至存币箱31，存币动作结束。按下取币按键32，取币按键32沿取币按键滑槽311移动至后端，此时，原本位于取币板33上表面的硬币掉落至存币箱底端312，取币板33后端遮蔽设置在箱体后板13上的红外线传感器43所发射的红外线，随即产生取币信号。由于弹簧6复位，取币按键32相应复位至取币按键滑槽311前端，取币板33也移动至滑槽前端，取币板33前端将硬币带出至硬币出口处。此时，未取出的硬币最下端一个刚好落在弹簧6复位时取币板33的上表面，取币动作结束，回复初始状态。取币信号与存币信号传入单片机中，经过运算处理，将实时硬币信息与总价值显示在液晶屏上。

上述实施例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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种家用硬币分类存取装置， 其特征在于，该装置包括分币总成（2）、对应设置在所述分币总成（2）下方的存取总成（3），所述分币总成（2）包括倾斜设置的分币组件、对应设置在所述分币组件下方的V型出口组件，所述分币组件包括投币口（27）、与所述投币口（27）对接的分币导轨（24）、沿所述分币导轨（24）两侧相对设置的分币导轨前面板（22）和分币导轨后面板（23），所述分币导轨前面板（22）上设置有对应不同币值硬币尺寸的多个出币口，所述V型出口组件包括相对设置的V型出口导轨前面板（21）、V型出口导轨后面板（26）和设置在二者之间的V型出口导轨（25），所述V型出口导轨（25）的数量与分币导轨前面板（22）上设置的出币口数量一致，并分别安装在对应出币口下方；

所述存取总成包括与V型出口导轨（25）对接的存币箱（31）、设置在所述存币箱（31）侧面的多个出币口和多组取币组件，每个出币口对应一种币值硬币的尺寸，所述存币箱（31）中设置有对应不同币值硬币的存币槽，每个存币槽上方与一个V型出口导轨（25）对接，下方与一个出币口和一组取币组件对接，每组所述取币组件包括取币按键滑槽（311）、设置在所述取币按键滑槽（311）中的取币按键（32）固定在所述取币按键（32）内侧的取币板（33）、与取币按键（32）内侧一端连接的弹簧（6），所述取币板（33）能在取币按键（32）带动下前后移动，从而实现对出币口的遮盖和打开。

2.根据权利要求1所述的家用硬币分类存取装置，其特征在于：该装置还包括设置在所述V型出口组件中用以存币计数的存币传感器、设置在所述取币组件中用以取币计数的取币传感器、与所述存币传感器和取币传感器连接的处理器、与所述处理器连接的显示装置。

3.根据权利要求2所述的家用硬币分类存取装置，其特征在于：所述存币传感器和取币传感器均采用红外线传感器，所述处理器采用单片机，所述V型出口导轨前面板（21）上设有安装存币传感器的传感器安装孔。

4.根据权利要求1所述的家用硬币分类存取装置，其特征在于：所述分币导轨（24）沿硬币走向从高向下倾斜设置，所述分币组件向内侧下方倾斜，从而使投入的硬币自然滚动和下落。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的家用硬币分类存取装置，其特征在于：所述存币槽上端对应一个V型出口导轨（25）末端，每个存币槽底部对应一个出币口和一组取币组件的取币按键滑槽（311）。

6.根据权利要求5所述的家用硬币分类存取装置，其特征在于：所述取币板（33）和弹簧（6）置于对应的存币槽下方，取币板（33）下表面与存币槽低部共面，弹簧（6）连接取币按键（32）与存币槽后端，初始状态时，取币按键（32）被弹簧（6）推至前方，取币板（33）遮盖出币口。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的家用硬币分类存取装置，其特征在于：所述分币总成（2）和存取总成（3）外部设置有由前面板、后板、侧板、顶部和底部构成的箱体（1）。