CN106023414A - 硬币包装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了硬币包装方法。已有硬币包装方式过于繁琐复杂，成本高。本发明由热封机构提供热风，并对连续包装膜进行切断，热缩材料受热收缩包紧硬币；由套膜机构完成包装筒膜的传递输送及套放功能；包装转盘上开设三个工位，即送币工位、包装工位、取币工位，120°均布于转盘；包装工位设置三个可独立实现夹持动作的机械臂，针对每组收集管中三个规格的硬币进行操作，三只机械臂升降由同一电机控制；包装转盘可进行顺时针或逆时针转动，三个工位可转换，实现连续工作。本发明采用热缩材料受热后缩紧的特性对硬币进行包装，简化包装机构及运动，便于实现硬币包装。

Description

硬币包装方法

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种硬币包装方法。

背景技术

目前，在硬币分拣的工作过程中，对硬币进行统一包装是不可或缺的一环。优秀的包装方案能够对硬币进行高效率的包装并能够智能计数。目前市面上的硬币包装方式过于繁琐复杂。机构尺寸庞大，制作成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种硬币包装方法。

本发明采用的移币包装机包括套膜机构、热封机构、包装转盘和底座。

所述的套膜机构包括装膜架、膜引导架、送膜架、升降滑轨、丝杠、升降支架、升降脚架、升降电机、直线滑台、机械臂安装架、固定块、机械臂、舵机和塑料软管；升降脚架的底部固定在底座上，升降支架与升降脚架固定；升降滑轨与升降支架固定；所述的丝杠通过轴承支承在升降滑轨上，并由升降电机驱动；螺母与丝杠构成螺母副，并与直线滑台固定；机械臂安装架通过两块固定块与直线滑台固定，三个机械臂分别安装在机械臂安装架的两侧及中间，舵机驱动机械臂；机械臂夹持有被热收缩膜包裹的塑料软管。梁组件由三根横梁和三根竖梁组成；第一竖梁通过螺栓、螺母固定在升降滑轨上端，并与第一横梁的一端固定；第一横梁的另一端与第二竖梁的底端固定；第二竖梁的顶端与第二横梁的一端固定；第二横梁的另一端固定在第三竖梁的顶端，第三竖梁的底端与第三横梁固定；第二横梁的顶面固定有送膜架，送膜架上固定有两个膜引导架；膜引导架上固定装膜架，第二横梁上也固定有装膜架；膜引导架和第二横梁均开有矩形槽。

所述的热封机构包括热封电机、第一热封轴、第二热封轴、电热丝架、第三热封轴、热风枪套、热风枪、第四热封轴和电磁推杆；所述的热封电机固定在套膜机构的第三横梁上，热封电机的输出轴与第一热封轴固定；第一热封轴通过轴承支承在第三横梁上。第二热封轴与第一热封轴固定；电热丝架固定在第二热封轴上，电热丝架上固定有电热丝。第三热封轴的上端与第二热封轴固定；热风枪套与第三热封轴的下端固定，第四热封轴固定在热风枪套底部；热风枪套中安装有热风枪；热风枪套的侧面开有螺纹孔，用于固定电磁推杆。

所述的包装转盘包括移币转盘、轴承座、空心筒、硬币收集管组、转盘座、移币电机和短支柱；三根短支柱底部均固定在底座上，顶部均与转盘座固定；移币转盘通过轴承支承在转盘座上；轴承座固定在移币转盘顶面，热封机构的第四热封轴通过轴承支承在轴承座上；所述的移币电机固定在转盘座底面，移币电机的输出轴通过法兰与移币转盘固定；移币转盘开设有沿圆周间隔30°均布的三个套孔组，每个套孔组包括沿圆周间隔45°且直径为50mm的三个套孔，每个套孔底部固定一个空心筒；三个硬币支柱组沿圆周间隔30°均布；硬币支柱组包括沿圆周间隔45°且沿同一旋向依次固定在对应空心筒内的一角硬币支柱、五角硬币支柱和一元硬币支柱；三个硬币收集管组沿圆周间隔30°均布；硬币收集管组包括沿圆周间隔45°的一角硬币收集管、五角硬币收集管和一元硬币收集管；一角硬币收集管套置在一角硬币支柱顶部，五角硬币收集管套置在五角硬币支柱顶部，一元硬币收集管套置在一元硬币支柱顶部。

所述的升降电机、舵机、热封电机、移币电机、热风枪、电热丝和电磁推杆均由控制器控制，套膜机构、热封机构和包装转盘上均设有与控制器连接的霍尔开关。

该硬币包装方法，具体过程如下：

步骤一、热收缩膜套置在装膜架上，一端抽出包裹住塑料软管；上电后，套膜机构、热封机构、包装转盘均进行一次复位，限位通过霍尔开关实现。将数量相等的一角、五角和一元硬币分别放入送币工位的一角、五角和一元硬币收集管内。

步骤二、控制器检测到“包装开始”命令时，移币电机带动移币转盘转动120°使得送币工位的硬币收集管组进入包装工位，同时，下一个硬币收集管组进入送币工位并进行装币。升降电机启动，机械臂夹持着被热收缩膜包裹的塑料软管一同下降170mm，三个塑料软管分别套住一角、五角和一元硬币收集管。拽膜次数清零，拽膜动作开始，三个机械臂均松开，直线滑台携带机械臂上升35mm，机械臂再次夹紧软管下降35mm，使得热收缩膜下滑35mm，拽膜动作重复四次，热收缩膜累计下降140mm，进入空心筒内部。三个机械臂均加大夹紧力迫使塑料软管变形，电热丝通电加热，直线滑台上升140mm，一角、五角和一元硬币收集管被一同夹起。空心筒内的热收缩膜被提升140mm包裹住硬币，热封电机带动电热丝转动120°，切断热收缩膜；热风枪在热封电机的驱动下回转15°对准一元硬币后通电，电热丝断电；直线滑台携带机械臂上升30mm复位。

步骤三、热封电机速度降低，等待时间t1后，4s≤t1≤5s，热封电机先回摆4°；开始摆动循环，摆动次数记为n，6≤n≤8，热封电机来回摆动，每次摆动8°，每摆动一次摆动次数减1，直到摆动次数为0，热风枪吹出热风，套在一元硬币外的热收缩膜受热收缩包紧硬币，完成一元硬币包装。热封电机速度恢复，热风枪断电。

热封电机回摆41°，热风枪通电，热封电机速度降低，等待时间t1后，热封电机回摆4°；开始摆动循环，摆动次数记为n+4，热封电机来回摆动，每次摆动8°，每摆动一次摆动次数减1，直到摆动次数为0，热风枪吹出热风，套在五角硬币外的热收缩膜受热收缩包紧硬币，完成五角硬币包装。热封电机速度恢复，热风枪断电。

热封电机再回摆41°，热风枪通电，热封电机速度降低。等待时间t1后，热封电机回摆4°；开始摆动循环，摆动次数记为n+6，热封电机来回摆动，每次摆动8°，每摆动一次摆动次数减1，直到摆动次数为0，热风枪吹出热风，套在一角硬币外的热收缩膜受热收缩包紧硬币，完成一角硬币包装。热封电机速度恢复，热风枪断电。热封完成，热封电机正转34°。

步骤四、移币转盘再次转动120°，硬币进入取币工位。电磁推杆通电并等待时间t2后，1s≤t2≤2s，将包裹热收缩膜的一角硬币推出；电磁推杆断电，热封电机回转45°，电磁推杆通电并等待时间t2后，将包裹热收缩膜的五角硬币推出；电磁推杆再次断电，热封电机回转45°，电磁推杆通电并等待时间t2后，将包裹热收缩膜的一元硬币推出。电磁推杆断电，热封机构复位，移币转盘反方向转动120°，直线滑台携带机械臂下降170mm后减小夹紧力将一角、五角和一元硬币收集管送回原位，然后机械臂上升170mm复位。

步骤五、等待下一次“包装开始”命令，重复步骤二、三和四。

所述膜引导架的矩形槽长65mm、宽5mm，第二横梁的矩形槽长90mm、宽5mm。

所述热风枪套的螺纹孔大径为8mm。

所述一角硬币收集管的内径为20mm，五角硬币收集管的内径为21mm，一元硬币收集管的内径为26mm，分别用于收集一角、五角、一元的硬币。

所述控制器的核心为IAP15W4K58S4芯片。

本发明具有的有益效果：

本发明采用热缩材料受热后缩紧的特性对硬币进行包装，简化包装机构及运动，便于实现硬币包装。本发明由热封机构完成清分硬币的包装工作，热封机构提供热风，并对连续包装膜进行切断，热缩材料受热收缩包紧硬币；由套膜机构完成包装筒膜的传递输送及套放功能；包装转盘上开设三个工位，即送币工位、包装工位、取币工位，120°均布于转盘；包装工位设置三个可独立实现夹持动作的机械臂，针对每组收集管中三个规格的硬币进行操作，三只机械臂升降由同一电机控制；包装转盘可进行顺时针或逆时针转动，三个工位可转换，实现连续工作。

附图说明

图1为本发明采用的移币包装机结构立体图；

图2为本发明采用的移币包装机中热封机构的示意图；

图3为本发明采用的移币包装机中包装转盘的结构示意图；

图4为本发明进行拽膜动作的流程图；

图5为本发明切断热收缩膜及收缩一元硬币外的热收缩膜流程图；

图6为本发明收缩五角硬币外的热收缩膜流程图；

图7为本发明收缩一角硬币外的热收缩膜及推出一角和五角硬币的流程图；

图8为本发明推出一元硬币及移币包装机复位的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，硬币包装方法采用的移币包装机包括套膜机构、热封机构、包装转盘和底座3。

套膜机构包括装膜架22、膜引导架21、送膜架24、升降滑轨4、丝杠5、升降支架1、升降脚架42、升降电机2、直线滑台8、机械臂安装架14、固定块12、机械臂17、舵机10和塑料软管6；升降脚架42的底部固定在底座3上，升降支架1与升降脚架42固定；升降滑轨4与升降支架1固定；丝杠5通过轴承支承在升降滑轨4上，并由升降电机2驱动；螺母与丝杠5构成螺母副，并与直线滑台8固定；机械臂安装架14通过两块固定块12与直线滑台8固定，三个机械臂17分别安装在机械臂安装架14的两侧及中间，舵机10驱动机械臂17；机械臂夹持有被热收缩膜包裹的塑料软管6。梁组件由三根横梁和三根竖梁组成；第一竖梁9通过螺栓、螺母固定在升降滑轨4上端，并与第一横梁15的一端固定；第一横梁15的另一端与第二竖梁18的底端固定；第二竖梁18的顶端与第二横梁23的一端固定；第二横梁23的另一端固定在第三竖梁20的顶端，第三竖梁20的底端与第三横梁27固定；第二横梁23的顶面固定有送膜架24，送膜架24上固定有两个膜引导架21；膜引导架21上固定装膜架22，第二横梁23上也固定有装膜架22；膜引导架21开有长为65mm、宽为5mm的矩形槽，第二横梁23开有长为90mm、宽为5mm的矩形槽。

如图1和2所示，热封机构包括热封电机26、第一热封轴41、第二热封轴13、电热丝架31、第三热封轴28、热风枪套29、热风枪19、第四热封轴7和电磁推杆16；热封电机26固定在套膜机构的第三横梁27上，热封电机26的输出轴与第一热封轴41固定；第一热封轴41通过轴承支承在第三横梁27上。第二热封轴13与第一热封轴41固定；电热丝架31固定在第二热封轴13上，电热丝架31上固定有电热丝。第三热封轴28的上端与第二热封轴13固定；热风枪套29与第三热封轴28的下端固定，第四热封轴7固定在热风枪套29底部；热风枪套29中安装有热风枪19；热风枪套29的侧面攻有螺纹大径为8mm的螺纹孔，用于固定电磁推杆16。

如图1和3所示，包装转盘包括移币转盘34、轴承座30、空心筒40、硬币收集管组、转盘座25、移币电机43和短支柱39；三根短支柱39底部均固定在底座3上，顶部均与转盘座25固定；移币转盘34通过轴承支承在转盘座25上；轴承座30固定在移币转盘34顶面，热封机构的第四热封轴7通过轴承支承在轴承座30上；移币电机43固定在转盘座25底面，移币电机的输出轴通过法兰与移币转盘34固定；移币转盘34开设有沿圆周间隔30°均布的三个套孔组，每个套孔组包括沿圆周间隔45°且直径为50mm的三个套孔，每个套孔底部固定一个空心筒40；三个硬币支柱组沿圆周间隔30°均布；硬币支柱组包括沿圆周间隔45°且沿同一旋向依次固定在对应空心筒40内的一角硬币支柱36、五角硬币支柱33和一元硬币支柱38；三个硬币收集管组沿圆周间隔30°均布；硬币收集管组包括沿圆周间隔45°的一角硬币收集管35、五角硬币收集管32和一元硬币收集管37；一角硬币收集管35套置在一角硬币支柱36顶部，五角硬币收集管32套置在五角硬币支柱33顶部，一元硬币收集管37套置在一元硬币支柱38顶部；一角硬币收集管35的内径为20mm，五角硬币收集管32的内径为21mm，一元硬币收集管37的内径为26mm，分别用于收集一角、五角、一元的硬币。

升降电机2、舵机10、热封电机26、移币电机43、热风枪19、电热丝和电磁推杆16均由控制器控制，套膜机构、热封机构和包装转盘上均设有与控制器连接的霍尔开关11。控制器的核心为IAP15W4K58S4芯片。

如图4、5、6、7和8所示，该硬币包装方法，具体过程如下：

步骤一、热收缩膜套置在装膜架22上，一端抽出包裹住塑料软管6；上电后，套膜机构、热封机构、包装转盘均进行一次复位，限位通过霍尔开关实现。将一角、五角和一元硬币各50枚分别放入送币工位的一角、五角和一元硬币收集管内。

步骤二、控制器检测到“包装开始”命令时，移币电机43带动移币转盘34转动120°使得送币工位的硬币收集管组进入包装工位，同时，下一个硬币收集管组进入送币工位并进行装币。升降电机2启动，机械臂夹持着被热收缩膜包裹的塑料软管6一同下降170mm，三个塑料软管6分别套住一角、五角和一元硬币收集管。拽膜次数清零，拽膜动作开始，三个机械臂均松开，直线滑台8携带机械臂17上升35mm，机械臂再次夹紧软管下降35mm，使得热收缩膜下滑35mm，拽膜动作重复四次，热收缩膜累计下降140mm，进入空心筒40内部。三个机械臂17均加大夹紧力迫使塑料软管变形，电热丝通电加热，直线滑台8上升140mm，一角、五角和一元硬币收集管被一同夹起。空心筒40内的热收缩膜被提升140mm包裹住硬币，热封电机26带动电热丝转动120°，切断热收缩膜；热风枪19在热封电机26的驱动下回转15°对准一元硬币后通电，电热丝断电；直线滑台8携带机械臂17上升30mm复位。

步骤三、热封电机速度降低，等待4s后，热封电机先回摆4°；开始摆动循环，摆动次数记为6，热封电机来回摆动，每次摆动8°，每摆动一次摆动次数减1，直到摆动次数为0，热风枪19吹出热风，套在一元硬币外的热收缩膜受热收缩包紧硬币，完成一元硬币包装。热封电机速度恢复，热风枪19断电。

热封电机回摆41°，热风枪通电，热封电机速度降低，等待4s后，热封电机回摆4°；开始摆动循环，摆动次数记为10，热封电机来回摆动，每次摆动8°，每摆动一次摆动次数减1，直到摆动次数为0，热风枪19吹出热风，套在五角硬币外的热收缩膜受热收缩包紧硬币，完成五角硬币包装。热封电机速度恢复，热风枪19断电。

热封电机再回摆41°，热风枪通电，热封电机速度降低。等待4s后，热封电机回摆4°；开始摆动循环，摆动次数记为12，热封电机来回摆动，每次摆动8°，每摆动一次摆动次数减1，直到摆动次数为0，热风枪19吹出热风，套在一角硬币外的热收缩膜受热收缩包紧硬币，完成一角硬币包装。热封电机速度恢复，热风枪19断电。热封完成，热封电机正转34°。

步骤四、移币转盘34再次转动120°，硬币进入取币工位。电磁推杆16通电并等待1s，将包裹热收缩膜的一角硬币推出；电磁推杆16断电，热封电机回转45°，电磁推杆16通电并等待1s，将包裹热收缩膜的五角硬币推出；电磁推杆16再次断电，热封电机回转45°，电磁推杆16通电并等待1s，将包裹热收缩膜的一元硬币推出。电磁推杆16断电，热封机构复位，移币转盘34反方向转动120°，直线滑台8携带机械臂17下降170mm后减小夹紧力将一角、五角和一元硬币收集管送回原位，然后机械臂17上升170mm复位。

步骤五、等待下一次“包装开始”命令，重复步骤二、三和四。

Claims (5)

1.硬币包装方法，其特征在于：该方法采用的移币包装机包括套膜机构、热封机构、包装转盘和底座；

所述的套膜机构包括装膜架、膜引导架、送膜架、升降滑轨、丝杠、升降支架、升降脚架、升降电机、直线滑台、机械臂安装架、固定块、机械臂、舵机和塑料软管；升降脚架的底部固定在底座上，升降支架与升降脚架固定；升降滑轨与升降支架固定；所述的丝杠通过轴承支承在升降滑轨上，并由升降电机驱动；螺母与丝杠构成螺母副，并与直线滑台固定；机械臂安装架通过两块固定块与直线滑台固定，三个机械臂分别安装在机械臂安装架的两侧及中间，舵机驱动机械臂；机械臂夹持有被热收缩膜包裹的塑料软管；梁组件由三根横梁和三根竖梁组成；第一竖梁通过螺栓、螺母固定在升降滑轨上端，并与第一横梁的一端固定；第一横梁的另一端与第二竖梁的底端固定；第二竖梁的顶端与第二横梁的一端固定；第二横梁的另一端固定在第三竖梁的顶端，第三竖梁的底端与第三横梁固定；第二横梁的顶面固定有送膜架，送膜架上固定有两个膜引导架；膜引导架上固定装膜架，第二横梁上也固定有装膜架；膜引导架和第二横梁均开有矩形槽；

所述的热封机构包括热封电机、第一热封轴、第二热封轴、电热丝架、第三热封轴、热风枪套、热风枪、第四热封轴和电磁推杆；所述的热封电机固定在套膜机构的第三横梁上，热封电机的输出轴与第一热封轴固定；第一热封轴通过轴承支承在第三横梁上；第二热封轴与第一热封轴固定；电热丝架固定在第二热封轴上，电热丝架上固定有电热丝；第三热封轴的上端与第二热封轴固定；热风枪套与第三热封轴的下端固定，第四热封轴固定在热风枪套底部；热风枪套中安装有热风枪；热风枪套的侧面开有螺纹孔，用于固定电磁推杆；

所述的包装转盘包括移币转盘、轴承座、空心筒、硬币收集管组、转盘座、移币电机和短支柱；三根短支柱底部均固定在底座上，顶部均与转盘座固定；移币转盘通过轴承支承在转盘座上；轴承座固定在移币转盘顶面，热封机构的第四热封轴通过轴承支承在轴承座上；所述的移币电机固定在转盘座底面，移币电机的输出轴通过法兰与移币转盘固定；移币转盘开设有沿圆周间隔30°均布的三个套孔组，每个套孔组包括沿圆周间隔45°且直径为50mm的三个套孔，每个套孔底部固定一个空心筒；三个硬币支柱组沿圆周间隔30°均布；硬币支柱组包括沿圆周间隔45°且沿同一旋向依次固定在对应空心筒内的一角硬币支柱、五角硬币支柱和一元硬币支柱；三个硬币收集管组沿圆周间隔30°均布；硬币收集管组包括沿圆周间隔45°的一角硬币收集管、五角硬币收集管和一元硬币收集管；一角硬币收集管套置在一角硬币支柱顶部，五角硬币收集管套置在五角硬币支柱顶部，一元硬币收集管套置在一元硬币支柱顶部；

所述的升降电机、舵机、热封电机、移币电机、热风枪、电热丝和电磁推杆均由控制器控制，套膜机构、热封机构和包装转盘上均设有与控制器连接的霍尔开关；

该硬币包装方法，具体过程如下：

步骤一、热收缩膜套置在装膜架上，一端抽出包裹住塑料软管；上电后，套膜机构、热封机构、包装转盘均进行一次复位，限位通过霍尔开关实现；将数量相等的一角、五角和一元硬币分别放入送币工位的一角、五角和一元硬币收集管内；

步骤二、控制器检测到“包装开始”命令时，移币电机带动移币转盘转动120°使得送币工位的硬币收集管组进入包装工位，同时，下一个硬币收集管组进入送币工位并进行装币；升降电机启动，机械臂夹持着被热收缩膜包裹的塑料软管一同下降170mm，三个塑料软管分别套住一角、五角和一元硬币收集管；拽膜次数清零，拽膜动作开始，三个机械臂均松开，直线滑台携带机械臂上升35mm，机械臂再次夹紧软管下降35mm，使得热收缩膜下滑35mm，拽膜动作重复四次，热收缩膜累计下降140mm，进入空心筒内部；三个机械臂均加大夹紧力迫使塑料软管变形，电热丝通电加热，直线滑台上升140mm，一角、五角和一元硬币收集管被一同夹起；空心筒内的热收缩膜被提升140mm包裹住硬币，热封电机带动电热丝转动120°，切断热收缩膜；热风枪在热封电机的驱动下回转15°对准一元硬币后通电，电热丝断电；直线滑台携带机械臂上升30mm复位；

步骤三、热封电机速度降低，等待时间t1后，4s≤t1≤5s，热封电机先回摆4°；开始摆动循环，摆动次数记为n，6≤n≤8，热封电机来回摆动，每次摆动8°，每摆动一次摆动次数减1，直到摆动次数为0，热风枪吹出热风，套在一元硬币外的热收缩膜受热收缩包紧硬币，完成一元硬币包装；热封电机速度恢复，热风枪断电；

热封电机回摆41°，热风枪通电，热封电机速度降低，等待时间t1后，热封电机回摆4°；开始摆动循环，摆动次数记为n+4，热封电机来回摆动，每次摆动8°，每摆动一次摆动次数减1，直到摆动次数为0，热风枪吹出热风，套在五角硬币外的热收缩膜受热收缩包紧硬币，完成五角硬币包装；热封电机速度恢复，热风枪断电；

热封电机再回摆41°，热风枪通电，热封电机速度降低；等待时间t1后，热封电机回摆4°；开始摆动循环，摆动次数记为n+6，热封电机来回摆动，每次摆动8°，每摆动一次摆动次数减1，直到摆动次数为0，热风枪吹出热风，套在一角硬币外的热收缩膜受热收缩包紧硬币，完成一角硬币包装；热封电机速度恢复，热风枪断电；热封完成，热封电机正转34°；

步骤四、移币转盘再次转动120°，硬币进入取币工位；电磁推杆通电并等待时间t2后，1s≤t2≤2s，将包裹热收缩膜的一角硬币推出；电磁推杆断电，热封电机回转45°，电磁推杆通电并等待时间t2后，将包裹热收缩膜的五角硬币推出；电磁推杆再次断电，热封电机回转45°，电磁推杆通电并等待时间t2后，将包裹热收缩膜的一元硬币推出；电磁推杆断电，热封机构复位，移币转盘反方向转动120°，直线滑台携带机械臂下降170mm后减小夹紧力将一角、五角和一元硬币收集管送回原位，然后机械臂上升170mm复位；

步骤五、等待下一次“包装开始”命令，重复步骤二、三和四。

2.根据权利要求1所述的硬币包装方法，其特征在于：所述膜引导架的矩形槽长65mm、宽5mm，第二横梁的矩形槽长90mm、宽5mm。

3.根据权利要求1所述的硬币包装方法，其特征在于：所述热风枪套的螺纹孔大径为8mm。

4.根据权利要求1所述的硬币包装方法，其特征在于：所述一角硬币收集管的内径为20mm，五角硬币收集管的内径为21mm，一元硬币收集管的内径为26mm，分别用于收集一角、五角、一元的硬币。

5.根据权利要求1所述的硬币包装方法，其特征在于：所述控制器的核心为IAP15W4K58S4芯片。