CN106204885B - 硬币清分包装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了硬币清分包装机。已有硬币清分包装设备尺寸大，成本高，且很难处理旧版1角硬币。本发明包括分离计数机构、热封包装装置和底座；热封包装装置由套膜机构、热封机构和包装转盘组成；分离计数机构实现硬币的计数和分离；套膜机构通过机械臂夹持被热收缩膜包裹的塑料软管，并实现塑料软管升降；热封机构将热收缩膜套入塑料软管，被热收缩膜包裹的塑料软管套入包装转盘的硬币收集管后，通过热风枪实现热收缩膜收缩，并通过电热丝切断热收缩膜，由推拉式电磁铁推出包装完成的硬币。本发明可实现一角、五角和一元硬币的分离，并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。

Description

硬币清分包装机

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种硬币清分包装机。

背景技术

市面已有硬币清分包装设备通常根据硬币直径不同进行硬币分类。一般只提供1角、5角、1元三种规格硬币的清分，很难处理旧版1角硬币。包装部分通常采用卷纸包装。设备需要提供一个可振动漏斗进行硬币输送，提供输送带将硬币分类包装。包装部分需要设置送纸、撕纸、卷边机构。为了保证纸卷能够卷紧硬币通常设置三根转轴对硬币及卷纸进行定位。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，提供一种硬币清分包装机。

本发明包括分离计数机构、热封包装装置和底座；所述的热封包装装置由套膜机构、热封机构和包装转盘组成。所述的分离计数机构包括挡块、分筛转盘、固定圆盘、外罩、支撑板、硬币分离块、漏斗、滑轨、光电开关、分币电机、第一支架、第二支架和长支柱；所述的支撑板通过四根长支柱固定在底座上；第一支架和第二支架的底部均固定在支撑板上，顶部均与固定圆盘固定；所述的分币电机固定在固定圆盘底面，分币电机的输出轴穿过固定圆盘与分筛转盘的中心处固定；分筛转盘和固定圆盘相对水平面的倾角相等；外罩固定在固定圆盘顶面的最低位置处，固定圆盘顶面的最高位置处开设落币孔；挡块设置在分筛转盘上方，并与固定圆盘固定；分筛转盘外沿开设有沿圆周均布的多个圆弧形槽；滑轨的一端设置在固定圆盘的落币孔下方；滑轨沿长度和宽度方向均相对水平面倾斜设置；滑轨在靠近宽度方向的下边缘处开设有沿长度方向从高到低顺序布置的一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽；宽度方向上，一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽的上边缘与滑轨下边缘的距离逐渐增大；一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽底部均接有漏斗；滑轨上位于一角矩形槽与五角矩形槽之间、五角矩形槽与一元矩形槽之间以及一角矩形槽后部均设置光电开关；所述的硬币分离块设置在一角矩形槽后方；滑轨在硬币分离块后部开设旧版一角硬币分离槽口。

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、升降台、机械臂安装架、固定块、机械臂、舵机和塑料软管；所述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，并与升降台固定；机械臂安装架通过两块固定块与升降台固定，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；所述的膜引导架开有长为65mm、宽为5mm的矩形槽，第二横梁开有长为90mm、宽为5mm的矩形槽。

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、第四热封轴和推拉式电磁铁；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；热风枪套的侧面攻有螺纹孔，用于固定推拉式电磁铁。

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；所述的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；所述的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；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。

所述滑轨的宽度方向上，一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽的上边缘与滑轨下边缘的距离分别为20mm、22mm和26mm。

所述硬币分离块的底面与滑轨的顶面相距2mm。

所述的分币电机、升降电机、舵机、热封电机、移币电机、电热丝、热风枪和推拉式电磁铁均由控制器控制，光电开关与控制器连接，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。

本发明具有的有益效果：

本发明能根据硬币厚度不同筛分旧版1角硬币，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，即收集工位、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，分别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为本发明的整体结构立体图；

图2为本发明中分离计数机构的结构立体图；

图3为本发明中套膜机构的结构立体图；

图4为本发明中热封机构的结构立体图；

图5为本发明中包装转盘的结构立体图；

图6为本发明中包装转盘的侧视图；

图7为本发明中包装转盘的俯视图。

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、2、3和4所示，硬币清分包装机包括分离计数机构、热封包装装置和底座24；热封包装装置由套膜机构、热封机构和包装转盘组成。

如图1和2所示，分离计数机构包括挡块1、分筛转盘2、固定圆盘3、外罩4、支撑板5、硬币分离块6、漏斗7、滑轨9、光电开关10、分币电机38、第一支架39、第二支架40和长支柱52；支撑板5通过四根长支柱52固定在底座24上；第一支架39和第二支架40的底部均固定在支撑板5上，顶部均与固定圆盘3固定；分币电机38固定在固定圆盘3底面，分币电机38的输出轴穿过固定圆盘3与分筛转盘2的中心处固定；分筛转盘2和固定圆盘3相对水平面的倾角相等；外罩4固定在固定圆盘3顶面的最低位置处，固定圆盘3顶面的最高位置处开设落币孔；挡块1设置在分筛转盘2上方，并与固定圆盘3固定；分筛转盘2外沿开设有沿圆周均布的多个圆弧形槽；滑轨9的一端设置在固定圆盘3的落币孔下方；滑轨9沿长度和宽度方向均相对水平面倾斜设置；滑轨9在靠近宽度方向的下边缘处开设有沿长度方向从高到低顺序布置的一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽；宽度方向上，一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽的上边缘与滑轨下边缘的距离分别为20mm、22mm和26mm；一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽底部均接有漏斗7；滑轨9上位于一角矩形槽与五角矩形槽之间、五角矩形槽与一元矩形槽之间以及一角矩形槽后部均设置光电开关10；硬币分离块6设置在一角矩形槽后方，硬币分离块6的底面与滑轨的顶面相距2mm；滑轨9在硬币分离块6后部开设旧版一角硬币分离槽口。

如图1和3所示，套膜机构包括装膜架25、膜引导架26、送膜架14、升降滑轨32、丝杠33、升降支架34、升降脚架36、升降电机35、升降台31、机械臂安装架12、固定块29、机械臂15、舵机37和塑料软管55；升降脚架36的底部固定在底座24上，升降支架34与升降脚架36固定；升降滑轨32与升降支架34固定；丝杠33通过轴承支承在升降滑轨32上，并由升降电机35驱动；螺母与丝杠33构成螺母副，并与升降台31固定；机械臂安装架12通过两块固定块29与升降台31固定，三个机械臂15分别安装在机械臂安装架12的两侧及中间，舵机37驱动机械臂15；机械臂夹持有被热收缩膜包裹的塑料软管55。梁组件由三根横梁和三根竖梁组成；第一竖梁30通过螺栓、螺母固定在升降滑轨32上端，并与第一横梁11的一端固定；第一横梁11的另一端与第二竖梁28的底端固定；第二竖梁28的顶端与第二横梁13的一端固定；第二横梁13的另一端固定在第三竖梁27的顶端，第三竖梁27的底端与第三横梁17固定；第二横梁13的顶面固定有送膜架14，送膜架14上固定有两个膜引导架26；膜引导架26上固定装膜架25，第二横梁13上也固定有装膜架25；膜引导架26开有长为65mm、宽为5mm的矩形槽，第二横梁13开有长为90mm、宽为5mm的矩形槽。

如图1和4所示，热封机构包括热封电机19、第一热封轴41、第二热封轴18、电热丝架8、第三热封轴42、热风枪套43、热风枪44、第四热封轴45和推拉式电磁铁16；热封电机19固定在套膜机构的第三横梁17上，热封电机19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17上。第二热封轴18与第一热封轴41固定；电热丝架8固定在第二热封轴18上，电热丝架8上固定有电热丝。第三热封轴42的上端与第二热封轴18固定；热风枪套43与第三热封轴42的下端固定，第四热封轴45固定在热风枪套43底部；热风枪套43中安装有热风枪44；热风枪套43的侧面攻有螺纹大径为8mm的螺纹孔，用于固定推拉式电磁铁16。

如图1、5、6和7所示，包装转盘包括移币转盘20、轴承座49、空心筒50、硬币收集管组、转盘座51、移币电机53和短支柱54；三根短支柱54底部均固定在底座24上，顶部均与转盘座51固定；移币转盘20通过轴承支承在转盘座51上；轴承座49固定在移币转盘20顶面，热封机构的第四热封轴45通过轴承支承在轴承座49上；移币电机53固定在转盘座51底面，移币电机的输出轴通过法兰与移币转盘20固定；移币转盘20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50；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50内的一角硬币支柱22、五角硬币支柱21和一元硬币支柱23；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47、五角硬币收集管46和一元硬币收集管48；一角硬币收集管47套置在一角硬币支柱22顶部，五角硬币收集管46套置在五角硬币支柱21顶部，一元硬币收集管48套置在一元硬币支柱23顶部；一角硬币收集管47的内径为20mm，五角硬币收集管46的内径为21mm，一元硬币收集管48的内径为26mm，分别用于收集1角、5角、1元的硬币。

分币电机38、升降电机35、舵机37、热封电机19、移币电机53、电热丝、热风枪44和推拉式电磁铁16均由控制器控制，光电开关与控制器连接，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56。控制器包括IAP15W4K58S4主芯片和连接主芯片的两块STC15F104E子芯片。

该硬币清分包装机的工作原理：

热收缩膜套置在装膜架25上，一端抽出包裹住塑料软管55；上电后，套膜机构、热封机构、包装转盘均会进行一次复位，限位通过霍尔开关56实现。复位完成后，各机构都处于初始状态，分币电机38此时开始运作。

第一个硬币收集管组某规格硬币收集管中的硬币数目达到50个时，移币转盘20转动120°使得第一个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收集工位。升降台31与机械臂安装架12固定，机械臂上夹持有被热收缩膜包裹的塑料软管55。第一个硬币收集管组进入包装工位后，升降台31携带机械臂15下降170mm，塑料软管55套住硬币收集管。拽膜动作开始，集满硬币的硬币收集管所对应位置机械臂松开，升降台31携带机械臂15上升35mm，该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50内部。集满硬币的硬币收集管所对应位置机械臂15加大夹紧力迫使塑料软管变形，升降台31上升140mm，硬币收集管被一同夹起。空心筒50内的热收缩膜被提升140mm包裹住硬币，电热丝通电加热，热封电机19带动电热丝转动，切断热收缩膜，升降台31携带机械臂15上升复位。热风枪44在热封电机19的控制下对准待包装硬币吹出热风，并绕第一热封轴41的中心轴线轻微摆动，热收缩膜收缩包紧硬币，完成硬币包装。

硬币包装完成后，移币转盘20再次转动120°，硬币进入取币工位。热封电机19控制推拉式电磁铁16对准包装完成的硬币并将其推出。热封机构复位，移币转盘20反方向转动120°，升降台31携带机械臂15将硬币收集管送回原位。在这一过程中，除移币转盘20转动期间，分离机构均能够正常运转，直至下一组硬币收集管中有一类硬币达到50枚，等待进行下一轮的硬币包装开始。

Claims (4)

1.硬币清分包装机，包括分离计数机构、热封包装装置和底座，其特征在于：所述的热封包装装置由套膜机构、热封机构和包装转盘组成；所述的分离计数机构包括挡块、分筛转盘、固定圆盘、外罩、支撑板、硬币分离块、漏斗、滑轨、光电开关、分币电机、第一支架、第二支架和长支柱；所述的支撑板通过四根长支柱固定在底座上；第一支架和第二支架的底部均固定在支撑板上，顶部均与固定圆盘固定；所述的分币电机固定在固定圆盘底面，分币电机的输出轴穿过固定圆盘与分筛转盘的中心处固定；分筛转盘和固定圆盘相对水平面的倾角相等；外罩固定在固定圆盘顶面的最低位置处，固定圆盘顶面的最高位置处开设落币孔；挡块设置在分筛转盘上方，并与固定圆盘固定；分筛转盘外沿开设有沿圆周均布的多个圆弧形槽；滑轨的一端设置在固定圆盘的落币孔下方；滑轨沿长度和宽度方向均相对水平面倾斜设置；滑轨在靠近宽度方向的下边缘处开设有沿长度方向从高到低顺序布置的一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽；宽度方向上，一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽的上边缘与滑轨下边缘的距离逐渐增大；一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽底部均接有漏斗；滑轨上位于一角矩形槽与五角矩形槽之间、五角矩形槽与一元矩形槽之间以及一角矩形槽后部均设置光电开关；所述的硬币分离块设置在一角矩形槽后方；滑轨在硬币分离块后部开设旧版一角硬币分离槽口；

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、升降台、机械臂安装架、固定块、机械臂、舵机和塑料软管；所述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，并与升降台固定；机械臂安装架通过两块固定块与升降台固定，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；所述的膜引导架开有长为65mm、宽为5mm的矩形槽，第二横梁开有长为90mm、宽为5mm的矩形槽；

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、第四热封轴和推拉式电磁铁；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；热风枪套的侧面攻有螺纹孔，用于固定推拉式电磁铁；

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；所述的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；所述的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；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。

2.根据权利要求1所述的硬币清分包装机，其特征在于：所述滑轨的宽度方向上，一角矩形槽、五角矩形槽和一元矩形槽的上边缘与滑轨下边缘的距离分别为20mm、22mm和26mm。

3.根据权利要求1所述的硬币清分包装机，其特征在于：所述硬币分离块的底面与滑轨的顶面相距2mm。

4.根据权利要求1所述的硬币清分包装机，其特征在于：所述的分币电机、升降电机、舵机、热封电机、移币电机、电热丝、热风枪和推拉式电磁铁均由控制器控制，光电开关与控制器连接，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。