CN105989660B - 纸币清分扎把与封装处理系统中的钞把排序控制方法 - Google Patents

Abstract

纸币清分扎把与封装处理系统中的钞把排序控制方法，属于金融设备中的流通纸币综合处理领域，基于纸币清分流水线完成，流水线包括输送线、钞把入口和钞把出口，钞把入口连接纸币清分设备，钞把出口连接钞把分流机构，纸币清分流水线还配置控制主机，控制主机连接各纸币清分设备和钞把分流机构；包括以下步骤：纸币清分设备准备好钞把后，将钞把放置在钞把入口位置上等待；控制主机判断输送线上的空余位置并将等候的钞把上线到输送线；记录钞把上线时间；当到达计算的时间或前进设定距离时，控制主机通知相应钞把出口的分流机构，将钞把从输送线上分流下线。

Description

纸币清分扎把与封装处理系统中的钞把排序控制方法

技术领域

本发明属于金融设备中的流通纸币综合处理领域，涉及纸币清分处理中心分类、分面值包装流水线的关键技术。

背景技术

纸币经上市流通后回收集中，经分拣、归类、扎把、标记等过程，形成不同面值、不同类别的钞把，最后封装成包重新进入流通渠道，属于残次币的销毁。

不同面值或不同类别（如流通钞、ATM钞、残次钞）的钞把从清分扎把机出口工位上线，借助转运输送线输到塑封工位，完成最后的封装。

进行封包的过程中，每一个工作环节均有相应的责任人负责，钞把转入市场流通前的每一个处理环节必须有严格的行踪标记，以形成对每一个钞把的追溯求源。

随着国民经济的快速发展以及工业自动化技术在金融机具行业的广泛应用，现金清分流水线已逐步在纸币清分中心得到广泛应用，它实现了对纸币的清分、扎把、盖章、码垛、封包的一揽子解决方案，同时能够对流通钞、ATM钞和残损钞选择性的上线处理，极大的降低了操作人员的工作强度，提高了现金清分效率。

纸币的清分、扎把、盖章由清分机配合相应的设备完成，当10个同样的钞把码垛后，由封装设备完成封包。如果一台封装设备配合一台清分设备使用，封装设备大部分时间处于等待状态。

当纸钞处理量很大时，单机位的清分、扎把已经不能配套实际封装设备的需求，形成大马拉小车的局面。并且，也不能同时处理不同用途的钞把。为解决以上问题，提高清分封包处理系统的工作效率，采取多台清分机与封装设备的组线方案被提出。

生产线的组成是输送线一端连接多台并列的清分机，另一端连接并列的多个钞把分流机构，钞把分流机构连接码垛机，码垛机连接封装设备。清分机将纸币清分、扎把、加盖标签后，从并列的多个分机位推进输送带；在输送过程中，根据钞把的类型进行分流，进入不同的码垛机，码垛后进入封装设备进行封包。

通过大量的实验证实：上述系统从理论上讲是可以实现的。由于每个清分扎把机构处理的速度存在差异，还可能出现不可预见的因素造成影响，不可能产生规律性的钞把上线。如何解决钞把的上线撞钞、准确分流下线以及在输送过程中的行踪记录及监控成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多机位纸币清分处理流水线上钞把的排序控制方法，将汇入输送线的钞把按照输送线的位置序列上线，并根据钞把在输送线上的运行时间或运行距离实时监测钞把传输是否正常，到达相应的出口位置后自动分流下线，从而实现钞把上线、输送、分流下线的自动控制及输送过程中钞把位置的追踪与监测。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

纸币清分扎把与封装处理系统中的钞把排序控制方法，基于纸币清分流水线完成，纸币清分流水线包括输送线、分别设置在输送线前端和后端的N个钞把入口和M个钞把出口，钞把入口连接纸币清分设备，钞把出口连接钞把分流机构，纸币清分设备准备钞把的最快时间为s秒，在输送线上，两个钞把中心之间的距离为L的整倍数，L的取值范围为300mm-600mm，输送线的运行速度是v，关键是：

输送线的皮带转轴上安装码盘；

纸币清分流水线还配置控制主机，控制主机连接各纸币清分设备、钞把分流机构及码盘；

控制主机存储各钞把入口和各钞把出口之间的距离；

钞把排序控制方法包括以下步骤：

A、纸币清分设备准备好钞把后，将钞把放置在钞把入口位置上等待，同时将钞把的信息传送给控制主机，信息中包括钞把的钞把入口和钞把出口编号；

B、控制主机判断输送线上的空余位置并将等候在钞把入口位置上的钞把上线到输送线；

C、记录钞把上线时间；

D、钞把上线后，当到达预定时间或输送线的运行长度到达钞把的钞把入口至预定钞把出口间的距离时，控制主机通知相应钞把出口处的分流机构，将钞把从输送线上分流下线；

预定时间为根据钞把上线时间，以及钞把的钞把入口至预定钞把出口间的距离和输送线的前行速度v计算得出的钞把到达预定钞把出口的时间。

各钞把入口和各钞把出口之间的距离，是指各出入口之间输送线的长度。

清分设备完成纸币的分拣、归类、扎把、标记，并确定钞把的类型，如面值、种类（流通钞、ATM钞、残次钞）等；每个钞把出口分流相同类型的钞把，因此，清分设备完成钞把的准备后，该钞把从哪个出口分流就已经确定。

控制主机收到清分设备的钞把信息后，找到输送线上的空余位置并将等候的钞把上线到该位置。根据该钞把的入口位置和出口位置以及输送线的运行速度等参数，计算出该钞把应该在输送线上停留的时间（预定时间）及前进的距离，当到达停留时间或输送线前行的长度到达上述距离后，控制主机通知相应出口的分流机构，将钞把下线。

输送线前行的长度可以通过统计码盘的齿数来判断。

分流机构接收控制主机的指令，将钞把从输送线上分流到后端设备。后端设备包括码垛机和封装设备等，对钞把进行码垛、封包。多台码垛机可以对应一台封装设备，以提高设备利用率。

采用上述技术方案产生的有益效果在于：采用上述方案，可以协调多台清分设备和封装设备同时运行，处理不同类型的钞把，提高效率，并且：（1）汇入输送线的钞把，是按位置序列上线的，这样可以有效避免钞把撞钞现象的发生；（2）对上线钞把进行智能排序，根据排序情况对钞把实时追踪，这样设计监控准确、方便、稳定，对钞把的检测安全性、可靠性高；（3）根据钞把上线时间和出口位置确定钞把下线时间，可以有序分流钞把。

附图说明

图1为本发明中输送带位置划分示意图，

图2为钞把入口、出口位置分布示意图，

图3为另一个钞把入口、出口位置分布示意图，

图4为输送带的示意图。

具体实施方式

纸币清分流水线前端包括若干台纸币清分设备，纸币清分设备可以处理不同面值的纸币，将纸币分类、扎把、打印，类型可以是流通钞、ATM钞、残次钞等；所有的钞把最后都需要进行码垛、封包，既10个钞把作为一个单位完成预裹、十字捆、塑封等，因此，流水线后端有若干码垛机，完成不同类型钞把的码垛，10个钞把码垛完成后，进入封装设备完成最后工序。前端的纸币清分设备和后端的钞把分流机构、码垛机等由输送线连接，输送线上，对应纸币清分设备的位置为钞把入口，共N个，对应钞把分流机构的位置为钞把出口，共M个，图2、图3为设置3个钞把入口（IN-1、IN-2、IN-3）和3个钞把出口（OUT-1、OUT-2、OUT-3）的输送线。

假定输送线匀速运行，其速度是v；

不同的纸币清分设备准备好一个钞把（100张）的时间不同，这里取其最快的时间s秒；

在输送线上，两个钞把中心之间的距离为L的整倍数，既一个钞把在输送线上占据的最小长度为L。本发明中的流水线适用于10元、20元、50元、100元纸钞，100元钞外形尺寸最大，长度为155mm，为了防止撞钞，L必须大于155mm，这里L的取值范围为300mm-600mm。

输送线的皮带转轴上安装码盘；

纸币清分流水线还配置控制主机，控制主机连接各纸币清分设备和钞把分流机构，各钞把入口到各钞把出口的距离，也就是各出入口之间输送线的长度，存入控制主机。码盘也连接控制主机。

在上述基础上，划分每个钞把出口对应处理的钞把类型，并将划分结果设置在控制主机中，也可以将划分结果通知清分设备。

钞把排序控制方法包括以下步骤：

A、纸币清分设备准备好钞把后，将钞把放置在钞把入口位置上等待，同时将钞把的信息传送给控制主机，信息中包括钞把的钞把入口和钞把出口编号；

B、控制主机判断输送线上的空余位置并将等候在钞把入口位置上的钞把上线到输送线；

C、记录钞把上线时间；

D、钞把上线后，当到达预定时间或输送线的运行长度到达钞把的钞把入口至预定钞把出口间的距离时，控制主机通知相应钞把出口处的分流机构，将钞把从输送线上分流下线；

预定时间为根据钞把上线时间，以及钞把的钞把入口至预定钞把出口间的距离和输送线的前行速度v计算得出的钞把到达预定钞把出口的时间。

实施例一：

本实施例的设计要点是：保证每个钞把都有其固定的位置，让钞把按位置上线，运行过程中不发生撞钞。

首先定位距钞把出口最远端的钞把入口在输送线上的位置P，既流水线上第一台纸币清分设备对应的钞把入口定义为P点。输送线上对应P点的位置定义为1，向输送线末端方向依次类推，分别为位置2、3、... ... N-1、N，然后又从1开始定义，如图1所示，一、二、... ... 、k等区域中分别有上述位置定义，每个位置的长度为L。

每个钞把入口都定义在上述位置上，且第1个入口对应第1个位置，既P点，第2个入口对应第2个位置，以此类推，第N个入口对应第N个位置。

进一步，如果相邻的钞把入口位置摆放不下纸币清分设备，可以将纸币清分设备放置在其他区域中的相应位置。

图2和图3给出了有3个钞把入口（IN-1、IN-2、IN-3）和3个钞把出口（OUT-1、OUT-2、OUT-3）流水线的示意图，图2中，三个钞把入口分别设置在一区域中连续的1、2和3位置，图3中，IN-1、IN-3设置在一区域中的1和3位置，IN-2设置在二区域中的2位置。

综合以上描述，技术方案为：输送线的前行速度v=NL/s1，其中，0<s1≤s；

首先定位距钞把出口最远端的钞把入口在输送线上的位置P，其它钞把入口在输送线上的位置按以下方式设定：

Ln=(k*N+ n-1)*L

其中，n、k为整数，2≤n≤N，k≥0，Ln为在输送线上，第n个钞把入口位置距P的长度；

取值0<s1≤s是为了保证钞把间的距离足够大。

根据上述公式，图2和图3中，IN-1对应1位置，既P点，

图2中，L2=（0*3+2-1）*L=L，L3=（0*3+3-1）*L=2L，既IN-2和IN-3距P点分别为L和2L，对应一区域中的2和3位置。

图3中，L2=（1*3+2-1）*L=4L，L3=（0*3+3-1）*L=2L，既IN-2和IN-3距P点分别为4L和2L，IN-2对应二区域中的2位置，IN-3对应一区域中的3位置。

当流水线开始工作时，输送线是空的。在开始时间进行判断，如果钞把入口位置上有等候上线的钞把，则将钞把上线。

输送线的前行速度v=NL/s1，因此，每经过s1秒，输送线前进NL，也就是前进N个位置，这时，各钞把入口对应的输送线位置上都是空的，如果有钞把等候，可以将钞把上线。

控制主机判断输送线上的空余位置并将等候在钞把入口位置上的钞把上线到输送线的方法为：每过s1秒判断各钞把入口是否有等待上线的钞把，如果有，将钞把上线到输送线上对应的预设位置。

当输送线保持匀速运动时，上述判断方法非常准确。但如果速度不稳定时，单纯依赖时间进行判断会出现差错。为了避免差错的产生，可以通过输送线的运行距离来判断，也就是说输送线每前进NL，判断各钞把入口是否有等待上线的钞把，如果有，将钞把上线到输送线。

输送线的前进距离可以通过统计码盘的齿数来判断。如300mm传送带位置长度对应成码盘齿数为84齿，通过齿数的计数可以判断输送线的运行距离。

上述实施例，将输送线上的位置预先分配给各钞把入口，钞把严格按位置上线，从而避免撞钞。

实施例二：

输送线的前行速度v≥L/s；

各钞把入口在输送线上位置间的距离为L的整倍数；

在步骤B中，控制主机判断输送线上的空余位置并将等候在钞把入口位置上的钞把上线到输送线的方法为：每过s秒，输送线前进L，也就是一个钞把占据的最小位置，主控计算机根据输送线上钞把的上线时间以及上线的钞把入口，可以计算出各钞把在输送线上的位置，由于主控计算机中存储各钞把入口相互之间的距离，根据上述信息可以判断出输送线上的钞把是否处在钞把入口位置，如果不是，判断钞把入口是否有钞把等待上线，如果有，将钞把上线到输送线。

同样，当输送线保持匀速运动时，上述判断方法非常准确。但如果速度不稳定时，单纯依赖时间进行判断会出现差错。为了避免差错的产生，可以判断输送线的运行距离来判断，也就是说输送线每前进L，主控计算机根据输送线上钞把的上线时间以及上线入口，计算在输送线中对应各钞把入口位置是否有钞把，如果没有，判断钞把入口是否有钞把等待上线，如果有，将钞把上线到输送线。

输送线的前进距离可以通过统计码盘的齿数来判断。

本实施例可以适当降低输送线的速度，充分利用输送线上的每个位置，同时便于纸币清分设备的排布。

为了在输送过程中对钞把进行监控，在钞把出口之前，输送线两侧设置一个或多个检测钞把的光电传感器，光电传感器连接控制主机，光电传感器与各钞把入口的距离，也就是光电传感器与各钞把入口之间输送线的长度存储在控制主机上，控制主机根据输送线上钞把的上线时间以及上线入口，计算钞把到达光电传感器的预定时间或钞把在输送线上预定运行长度，到达预定时间或输送线运行到达预定运行长度时，如果光电传感器检测不到钞把信息，控制主机报警；当光电传感器在非预定时间或非预定运行长度时检测到钞把信息时，控制主机报警。

可以用两种方法判断钞把到达光电传感器的位置：1、时间，2、钞把运行距离。同样，钞把运行距离可以通过统计码盘的齿数来判断。

采取上述措施可以监控钞把在输送过程中的丢失。

为了更准确地监控钞把，纸币清分设备中设置二维码打印装置，在钞把上打印钞把信息并将信息传给控制主机，输送线侧在钞把出口之前设置二维码扫描装置，二维码扫描装置连接控制主机，二维码扫描装置将扫描到的钞把信息传给控制主机，控制主机按输送线上的钞把顺序进行比对，如扫描到的钞把信息与控制主机存储的钞把信息不匹配，控制主机告警，并改变该钞把的出口信息，将钞把从丢弃口分流，重新计算该钞把到达更改后的钞把出口的时间。

采取上述措施可以监控钞把在输送过程中的置换。

本发明中的部分技术方案是基于输送线的匀速前行实现的。为此，需要控制输送线的运行速度和减少累计误差：

输送线的皮带转轴上安装码盘，输送线上设有原点位置，配套原点位置检测传感器，如图4所示。原点可以在皮带上设置缺口来标志。

输送线运动一周后，传感器检测到原点位置时，码盘齿数清零，消除累积误差。

控制主机采集码盘计数值，计算输送线的当前速度，如果与v之差的绝对值大于Q，则调整控制输送线的电机速度。Q的值根据需要可以设定为v的1%-10%之间的数值。

Claims (7)

1.纸币清分扎把与封装处理系统中的钞把排序控制方法，基于纸币清分流水线完成，纸币清分流水线包括输送线、分别设置在输送线前端和后端的N个钞把入口和M个钞把出口，钞把入口连接纸币清分设备，钞把出口连接钞把分流机构，纸币清分设备准备钞把的最快时间为s秒，在输送线上，两个钞把中心之间的距离为L的整倍数，L的取值范围为300mm-600mm，输送线的运行速度是v，其特征在于：

输送线的皮带转轴上安装码盘；

纸币清分流水线还配置控制主机，控制主机连接各纸币清分设备、钞把分流机构及码盘；

控制主机存储各钞把入口和各钞把出口之间的距离；

钞把排序控制方法包括以下步骤：

A、纸币清分设备准备好钞把后，将钞把放置在钞把入口位置上等待，同时将钞把的信息传送给控制主机，信息中包括钞把的钞把入口和预定钞把出口编号；

B、控制主机判断输送线上的空余位置并将等候在钞把入口位置上的钞把上线到输送线；

C、记录钞把上线时间；

D、钞把上线后，当到达预定时间或输送线的运行长度到达钞把的钞把入口至预定钞把出口间的距离时，控制主机通知相应钞把出口处的分流机构，将钞把从输送线上分流下线；

预定时间为根据钞把上线时间，以及钞把的钞把入口至预定钞把出口间的距离和输送线的前行速度v计算得出的钞把到达预定钞把出口的时间；

步骤B采用方案1或方案2实现：

方案1：输送线的前行速度v=NL/s1，其中，0<s1≤s；

首先定位距钞把出口最远端的钞把入口在输送线上的位置P，其它钞把入口在输送线上的位置按以下方式设定：

Ln=(k*N+ n-1)*L

其中，n、k为整数，2≤n≤N，k≥0，Ln为第n个钞把入口位置距P的长度；

在步骤B中，控制主机判断输送线上的空余位置并将等候在钞把入口位置上的钞把上线到输送线的方法为：每过s1秒或输送线前进NL，判断各钞把入口是否有等待上线的钞把，如果有，将钞把上线到输送线；

方案2：输送线的前行速度v≥L/s；

各钞把入口间的距离为L的整倍数；

在步骤B中，控制主机判断输送线上的空余位置并将等候在钞把入口位置上的钞把上线到输送线的方法为：每过s秒或输送线前进L，控制主机根据输送线上钞把的上线时间以及上线的钞把入口，计算在输送线上对应各钞把入口位置是否有钞把，如果没有，判断钞把入口是否有钞把等待上线，如果有，将钞把上线到输送线。

2.根据权利要求1所述的钞把排序控制方法，其特征在于：在输送线两侧还设置有检测钞把的光电传感器，光电传感器连接控制主机，光电传感器与各钞把入口的距离存储在控制主机上，

控制主机根据输送线上钞把的上线时间以及钞把入口，计算钞把到达光电传感器的预定时间或钞把在输送线上预定运行长度，到达预定时间或输送线前行到达预定运行长度时，如果光电传感器检测不到钞把信息，控制主机报警；当光电传感器在非预定时间或非预定运行长度时检测到钞把信息时，控制主机报警。

3.根据权利要求1或2所述的钞把排序控制方法，其特征在于：控制主机通过统计码盘的齿数来判断输送线的运行长度。

4.根据权利要求1所述的钞把排序控制方法，其特征在于：纸币清分设备中设置二维码打印装置，钞把准备好后，在钞把上打印二维码信息，并将二维码信息发送给控制主机；输送线侧，在钞把出口之前设置二维码扫描装置，二维码扫描装置连接控制主机，

二维码扫描装置将扫描到的钞把信息传给控制主机，控制主机按输送线上的钞把顺序进行比对，如扫描到的钞把信息与控制主机存储的钞把信息不匹配，控制主机告警。

5.根据权利要求1所述的钞把排序控制方法，其特征在于：输送线上设有原点位置，配套原点位置检测传感器，传感器检测到原点位置时，码盘齿数清零。

6.根据权利要求5所述的钞把排序控制方法，其特征在于：原点位置为输送线上皮带设置的缺口。

7.根据权利要求1所述的钞把排序控制方法，其特征在于：控制主机采集码盘计数值，计算输送线的当前速度，如果计算出的速度与v之差的绝对值大于Q，则调整控制输送线的电机速度，Q的值为v的1%-10%。