CN106296984A - 纸币整理分类机 - Google Patents

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CN106296984A CN201610631562.5A CN201610631562A CN106296984A CN 106296984 A CN106296984 A CN 106296984A CN 201610631562 A CN201610631562 A CN 201610631562A CN 106296984 A CN106296984 A CN 106296984A
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Abstract

本发明涉及纸币分类机，特别涉及一种纸币整理分类机，包括控制单元、整理装置总成、捻钞分类装置总成和分类收集装置总成；整理装置总成包括放钞斗(1)、机架(2)、整理装置总成支撑板(30)、上皮带步进电机(3)、上拨针(4)、上皮带(5)、下皮带步进电机(6)、下拨针(7)、下皮带(8)、动板(9)、动板步进电机(10)、动板滑台(11)、上皮带轮轴承座(22)、下皮带轮轴承座(23)、定板(24)；捻钞分类装置总成包括捻钞轮步进电机(14)、捻钞轮组件(15)、接钞台(16)、接钞轮固定板(17)、颜色识别传感器(18)和捻钞轮轴承座(25)；分类收集装置总成包括收集盒步进电机(19)、收集盒滑台(20)和收集盒(21)。

Description

纸币整理分类机
技术领域
本发明涉及纸币分类机，特别涉及一种纸币整理分类机。
背景技术
目前，我国无人售票公交车的付费相当一部分是由乘客使用小面额纸币或硬币自行投放，对于钱币的清点工作是一个难题，特别是纸币的分类需要大量的人工完成，缺少自动化的整理分选装置。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种集纸币整理、识别、计数功能于一体的纸币整理分类机。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种纸币整理分类机，其包括控制单元、整理装置总成、捻钞分类装置总成和分类收集装置总成；
整理装置总成包括放钞斗1、机架2、整理装置总成支撑板30、上皮带步进电机3、上拨针4、上皮带5、下皮带步进电机6、下拨针7、下皮带8、动板9、侧板29、动板步进电机10、动板滑台11、翻板12、翻板驱动机构13、上皮带轮轴承座22、下皮带轮轴承座23、定板24和转轴26；
整理装置总成支撑板30水平设置在机架2上；
定板24和侧板29竖直固接在整理装置总成支撑板30上，侧板29位于定板24两端并向定板24后侧延伸，动板步进电机10和动板滑台11固接在定板24后侧的整理装置总成支撑板30上，动板9竖直固接在动板滑台11上并与定板24平行，动板步进电机10与动板滑台11连接并驱动动板滑台11带动动板9沿朝向或者远离定板24的方向运动，定板24、动板9和两个侧板29构成一个上部开口的纸币整理空间，该纸币整理空间的一端、整理装置总成支撑板30之上设有出纸币口31；
放钞斗1固接在定板24上方，放钞斗1的下出口位于由定板24、动板9和两个侧板29构成的纸币整理空间之上；
从定板24的两侧沿水平方向相对开有定板上通槽27和定板下通槽28，所述定板上通槽27位于定板下通槽28上方；
从动板9两侧沿水平方向相对开有动板上通槽36和动板下通槽37，所述动板上通槽36在动板下通槽37上方；
上皮带步进电机3、下皮带步进电机6分别布置在定板24前侧的整理装置总成支撑板30上，上皮带步进电机3位于下皮带步进电机6上方；
上皮带轮轴承座22固定在定板24前侧的整理装置总成支撑板30上，与上皮带步进电机3位于同一水平面；
上皮带步进电机3的输出轴上设置有上皮带主动带轮32，上皮带从动带轮33设置在上皮带轮轴承座22上，上皮带5设置在上皮带主动带轮32和上皮带从动带轮33之间；上皮带5上设置有上拨针4，上拨针4沿水平方向设置，上拨针4、定板上通槽27和动板上通槽36位于同一水平面，上拨针4顺序穿过定板上通槽27和动板上通槽36，上拨针4在上皮带主动带轮32和上皮从动带轮33之间往复运动，上拨针4在竖直方向的高度低于需要整理的纸币的长度，高于需要整理的纸币的宽度；
下皮带轮轴承座23固定在定板24前侧的整理装置总成支撑板30上，与下皮带步进电机6位于同一水平面；
下皮带步进电机6的输出轴上设置下皮带主动带轮34，下皮带从动带轮35设置在下皮带轴承座23上，下皮带8设置在下皮带主动带轮34和下皮带从动带轮35之间，下皮带8上设置有下拨针7，下拨针7沿水平方向设置，下拨针7、定板下通槽28和动板下通槽37位于同一水平面，下拨针7顺序穿过定板下通槽28和动板下通槽37，下拨针7在竖直方向上的高度低于需要整理的纸币的宽度；
在出纸币口31处设置翻板12，翻板12通过转轴26安装在整理装置总成支撑板30下表面，翻板驱动机构13安装在整理装置总成支撑板30下表面并与翻板12连接，翻版12的长度大于需要整理的纸币的长度；
捻钞分类装置总成包括捻钞轮步进电机14、捻钞轮组件15、接钞台16、接钞轮固定板17、颜色识别传感器18和捻钞轮轴承座25；
接钞台16固接在机架2上，位于出纸币口31下方，接钞台16的两端分别垂直布置接钞台固定板17，两个接钞台固定板17外侧均布置捻钞轮轴承座25；
捻钞轮组件15包括捻钞轴和同轴设置于捻钞轴上的捻钞轮，捻钞轮上设置固定于其上的捻钞橡胶块，所述捻钞橡胶块的外缘所在的圆周的轴心线与捻钞轮的外缘所在圆周的轴心线重合，捻钞轴两端穿过接钞台固定板17后转动连接在两个捻钞轮轴承座25上，捻钞轮组件15位于接钞台16的上方，捻钞轮与接钞台16的上表面之间的间隙构成走币通道；
捻钞轮步进电机14布置在机架2上，与捻钞轮组件15的捻钞轴的一端连接，捻钞轮组件15上方安装颜色传感器18；
分类收集装置总成包括收集盒步进电机19、收集盒滑台20和收集盒21；
收集盒滑台20、收集盒步进电机19布置在机架2上，位于捻钞轮组件15下方，收集盒21固定在收集盒滑台20上，收集盒步进电机19与收集盒滑台20连接；
上皮带步进电机3、下皮带步进电机6、动板步进电机10、颜色识别传感器18、捻钞轮步进电机14和收集盒步进电机19均与控制单元连接。
动板9通过动板横向支撑板111和两个动板纵向支撑板112固接在动板滑台11上，两个纵向支撑板112竖直地与动板9呈90°固接在动板9的后侧，横向支撑板111的底面水平地固接在动板滑台11上，横向支撑板111的一端与动板9呈90°固接在动板9的后侧，两个纵向支撑板112与横向支撑板111呈90°固接。
所述收集盒21内设置多个格子。
本发明的有益效果在于：
本发明针对上述问题提供了一种纸币整理分类机，可实现不同面值纸币的整理、识别和分类，结构简单、成本低、可节省大量人力物力，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的纸币整理分类机主视图；
图2为本发明的纸币整理分类机的左侧示意图；
图3为本发明的纸币整理分类机后侧示意图；
图4为本发明的放钞斗、动板和定板的侧视示意图；
图5为本发明的翻板与翻板驱动装置示意图；
图6为本发明的捻钞部分示意图；
图7为本发明的整理装置总成的局部结构示意图；
图8为本发明的整理装置总成支撑板30的结构示意图；
图9为本发明的定板的上通槽及下通槽的结构示意图；
图10为本发明的动板的上通槽及下通槽的结构示意图。
附图标记：
1 放钞斗 2 机架 3 上皮带步进电机
4 上拨针 5 上皮带 6 下皮带步进电机
7 下拨针 8 下皮带 9 动板
10 动板步进电机 11 动板滑台 12 翻板
13 翻板驱动机构 14 捻钞轮步进电机 15 捻钞轮组件
16 接钞台 17 接钞台固定板 18 颜色识别传感器
19 收集盒步进电机 20 收集盒滑台 21 收集盒
22 上皮带轮轴承座 23 下皮带轮轴承座 24 定板
25 捻钞轮轴承座 26 转轴 27 定板上通槽
28 定板下通槽 29 侧板 111 动板横向支撑板
112 动板纵向支撑板 30 整理装置总成支撑板
31 出纸币口 32 上皮带主动带轮 33 上皮带从动带轮
34 下皮带主动带轮 35 下皮带从动带轮 36 动板上通槽
37 动板下通槽
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
一种纸币整理分类机，包括控制单元(图中未示出)、整理装置总成、捻钞分类装置总成和分类收集装置总成。
如图1～3所示，整理装置总成包括放钞斗1、机架2、整理装置总成支撑板30、上皮带步进电机3、上拨针4、上皮带5、下皮带步进电机6、下拨针7、下皮带8、动板9、侧板29、动板步进电机10、动板滑台11、翻板12、翻板驱动机构13、上皮带轮轴承座22、下皮带轮轴承座23、定板24和转轴26。
整理装置总成支撑板30水平设置在机架2上。
定板24和侧板29竖直固接在整理装置总成支撑板30上，侧板29位于定板24两端并向定板24后侧延伸。动板步进电机10和动板滑台11固接在定板24后侧的整理装置总成支撑板30上，动板9竖直固接在动板滑台11上并与定板24平行，动板步进电机10与动板滑台11连接并驱动动板滑台11带动动板9沿朝向或者远离定板24的方向运动。定板24、动板9和两个侧板29构成一个上部开口的纸币整理空间，该纸币整理空间的一端、整理装置总成支撑板30之上设有出纸币口31。
如图3所示，优选地，动板9通过动板横向支撑板111和两个动板纵向支撑板112固接在动板滑台11上，两个纵向支撑板112竖直地与动板9呈90°固接在动板9的后侧，横向支撑板111的底面水平地固接在动板滑台11上，横向支撑板111的一端与动板9呈90°固接在动板9的后侧，两个纵向支撑板112与横向支撑板111呈90°固接，该结构可以使动板9与动板滑台11的连接更为牢固，增加稳定性。
放钞斗1固接在定板24上方，放钞斗1的下出口位于由定板24、动板9和两个侧板29构成的纸币整理空间之上。
如图9所示，从定板24的两侧沿水平方向相对开有定板上通槽27和定板下通槽28，所述定板上通槽27位于定板下通槽28上方。
如图10所示，从动板9两侧沿水平方向相对开有动板上通槽36和动板下通槽37，所述动板上通槽36在动板下通槽37上方。
上皮带步进电机3、下皮带步进电机6分别布置在定板24前侧的整理装置总成支撑板30上，上皮带步进电机3位于下皮带步进电机6上方。
上皮带轮轴承座22固定在定板24前侧的整理装置总成支撑板30上，与上皮带步进电机3位于同一水平面。
如图2和图7所示，上皮带步进电机3的输出轴上设置有上皮带主动带轮32，上皮带从动带轮33设置在上皮带轮轴承座22上，上皮带5设置在上皮带主动带轮32和上皮带从动带轮33之间。上皮带5上设置有上拨针4，上拨针4沿水平方向设置，上拨针4、定板上通槽27和动板上通槽36位于同一水平面，上拨针4顺序穿过定板上通槽27和动板上通槽36。上拨针4在上皮带主动带轮32和上皮从动带轮33之间往复运动。上拨针4在竖直方向的高度低于需要整理的纸币的长度，高于需要整理的纸币的宽度。
下皮带轮轴承座23固定在定板24前侧的整理装置总成支撑板30上，与下皮带步进电机6位于同一水平面。
下皮带步进电机6的输出轴上设置下皮带主动带轮34，下皮带从动带轮35设置在下皮带轴承座23上，下皮带8设置在下皮带主动带轮34和下皮带从动带轮35之间。下皮带8上设置有下拨针7，下拨针7沿水平方向设置，下拨针7、定板下通槽28和动板下通槽37位于同一水平面，下拨针7顺序穿过定板下通槽28和动板下通槽37。下拨针7向出纸币口31方向做直线往复运动，将纸币推至出纸币口31之后返回初始位置。下拨针7在竖直方向上的高度低于需要整理的纸币的宽度。
如图5、图8所示，在出纸币口31处设置翻板12，翻板12通过转轴26安装在整理装置总成支撑板30下表面，翻板驱动机构13安装在整理装置总成支撑板30下表面并与翻板12连接。翻板驱动机构13控制翻板12开闭，使经过整理的纸币落入接钞台16，翻版12的长度大于需要整理的纸币的长度。
如图1、图6所示，捻钞分类装置总成包括捻钞轮步进电机14、捻钞轮组件15、接钞台16、接钞轮固定板17、颜色识别传感器18和捻钞轮轴承座25。
接钞台16固接在机架2上，位于出纸币口31下方，接钞台16的两端分别垂直布置接钞台固定板17，两个接钞台固定板17外侧均布置捻钞轮轴承座25。
捻钞轮组件15包括捻钞轴和同轴设置于捻钞轴上的捻钞轮，捻钞轮上设置固定于其上的捻钞橡胶块，所述捻钞橡胶块的外缘所在的圆周的轴心线与捻钞轮的外缘所在圆周的轴心线重合，捻钞轴两端穿过接钞台固定板17后转动连接在两个捻钞轮轴承座25上。捻钞轮组件15位于接钞台16的上方，捻钞轮与接钞台16的上表面之间的间隙构成走币通道。
捻钞轮步进电机14布置在机架2上，与捻钞轮组件15的捻钞轴的一端连接，用于驱动捻钞轮组件15转动。捻钞轮组件15上方安装颜色传感器18。
分类收集装置总成包括收集盒步进电机19、收集盒滑台20和收集盒21。
收集盒滑台20、收集盒步进电机19布置在机架2上，位于捻钞轮组件15下方，收集盒21固定在收集盒滑台20上，收集盒步进电机19与收集盒滑台20连接，收集盒步进电机19驱动收集盒滑台20从而带动收集盒21前后移动。收集盒21内设置多个格子，格子数量按照纸币分类数量确定。
上皮带步进电机3、下皮带步进电机6、动板步进电机10、颜色识别传感器18、捻钞轮步进电机14和收集盒步进电机19均与控制单元连接。
控制单元采用Arduino单片机作为控制核心，结合步进电机驱动板、颜色传感器、显示屏、语音播放模块等组成整套控制系统，实现了纸币整理、分类、显示、语音播报等功能。该控制单元利用ArduinoIDE开发环境编写控制程序，通过模拟人工整理纸币过程实现纸币整理，通过颜色传感器采集数据，算法控制，实现纸币分类。
本发明的工作过程为：
纸币整理过程：
纸币被放入放钞斗1，进入动板9和定板24之间，动板步进电机10驱动动板滑台11从而驱动动板9朝向定板24水平往复运动，使得动板9与定板24之间的间距往复变化，从而使纸币之间距离往复变化，使纸币与纸币之间摩擦力减小，有助于实现纸币拨倒成横向位置。
通过上皮带5的带传动实现上拨针4的水平直线往复运动，上拨针4将竖直的纸币拨倒，之后上拨针4停止运动。
通过下皮带8的带传动实现下拨针7向出纸币口31方向做直线往复运动，下拨针7将纸币拨到出纸币口31上表面处，下拨针7停止运动。
翻板驱动机构13控制翻板12打开，纸币从而下落到接钞台16上，此时纸币已被整理完毕。
纸币逐张分离过程：
接钞台16上方的接钞台组件15的捻钞橡胶块与表面的纸币之间的摩擦力大于表面的纸币与第二张纸币之间的摩擦力，捻钞轮步进电机14带动接钞台16上方的捻钞轮组件15转动，捻走处于表面的一张纸币，使表面的纸币与下面的纸币分开，实现表面纸币的单张输出。整个过程不断重复进行，直至捻完所有纸币，即控制捻钞轮实现单张纸币输送。
纸币分类、计数过程：
捻钞轮组件15上方的颜色识别传感器18采集数据，输入控制单元(图中未画出)进行算法控制、识别纸币，进而控制收集盒步进电机19转动，带动收集盒滑台20的前进、后退，收集盒滑台20上方有水平并排的收集盒21，收集盒21被分为多个格子。
捻钞轮步进电机14带动捻钞轮组件15转动，每次捻出一张纸币，通过颜色识别传感器18识别出当前纸币的种类后，通过控制单元控制收集盒步进电机19驱动收集盒滑台20从而控制收集盒21移动，如果识别为第N种纸币则收集盒滑台20移动并通过由捻钞轮与接钞台16的上表面之间的间隙所构成的走币通道，使其落入第N个格子。同时显示屏显示每种纸币的数量及总金额，最后语音播报出总金额。分类工作结束，收集盒前移，方便取出整理好的纸币，一段时间后复位，为下一次整理工作做准备。

Claims (3)

1.一种纸币整理分类机，其特征在于：其包括控制单元、整理装置总成、捻钞分类装置总成和分类收集装置总成；
整理装置总成包括放钞斗(1)、机架(2)、整理装置总成支撑板(30)、上皮带步进电机(3)、上拨针(4)、上皮带(5)、下皮带步进电机(6)、下拨针(7)、下皮带(8)、动板(9)、侧板(29)、动板步进电机(10)、动板滑台(11)、翻板(12)、翻板驱动机构(13)、上皮带轮轴承座(22)、下皮带轮轴承座(23)、定板(24)和转轴(26)；
整理装置总成支撑板(30)水平设置在机架(2)上；
定板(24)和侧板(29)竖直固接在整理装置总成支撑板(30)上，侧板(29)位于定板(24)两端并向定板(24)后侧延伸，动板步进电机(10)和动板滑台(11)固接在定板(24)后侧的整理装置总成支撑板(30)上，动板(9)竖直固接在动板滑台(11)上并与定板(24)平行，动板步进电机(10)与动板滑台(11)连接并驱动动板滑台(11)带动动板(9)沿朝向或者远离定板(24)的方向运动，定板(24)、动板(9)和两个侧板(29)构成一个上部开口的纸币整理空间，该纸币整理空间的一端、整理装置总成支撑板(30)之上设有出纸币口(31)；
放钞斗(1)固接在定板(24)上方，放钞斗(1)的下出口位于由定板(24)、动板(9)和两个侧板(29)构成的纸币整理空间之上；
从定板(24)的两侧沿水平方向相对开有定板上通槽(27)和定板下通槽(28)，所述定板上通槽(27)位于定板下通槽(28)上方；
从动板(9)两侧沿水平方向相对开有动板上通槽(36)和动板下通槽(37)，所述动板上通槽(36)在动板下通槽(37)上方；
上皮带步进电机(3)、下皮带步进电机(6)分别布置在定板(24)前侧的整理装置总成支撑板(30)上，上皮带步进电机(3)位于下皮带步进电机(6)上方；
上皮带轮轴承座(22)固定在定板(24)前侧的整理装置总成支撑板(30)上，与上皮带步进电机(3)位于同一水平面；
上皮带步进电机(3)的输出轴上设置有上皮带主动带轮(32)，上皮带从动带轮(33)设置在上皮带轮轴承座(22)上，上皮带(5)设置在上皮带主动带轮(32)和上皮带从动带轮(33)之间；上皮带(5)上设置有上拨针(4)，上拨针(4)沿水平方向设置，上拨针(4)、定板上通槽(27)和动板上通槽(36)位于同一水平面，上拨针(4)顺序穿过定板上通槽(27)和动板上通槽(36)，上拨针(4)在上皮带主动带轮(32)和上皮从动带轮(33)之间往复运动，上拨针(4)在竖直方向的高度低于需要整理的纸币的长度，高于需要整理的纸币的宽度；
下皮带轮轴承座(23)固定在定板(24)前侧的整理装置总成支撑板(30)上，与下皮带步进电机(6)位于同一水平面；
下皮带步进电机(6)的输出轴上设置下皮带主动带轮(34)，下皮带从动带轮(35)设置在下皮带轴承座(23)上，下皮带(8)设置在下皮带主动带轮(34)和下皮带从动带轮(35)之间，下皮带(8)上设置有下拨针(7)，下拨针(7)沿水平方向设置，下拨针(7)、定板下通槽(28)和动板下通槽(37)位于同一水平面，下拨针(7)顺序穿过定板下通槽(28)和动板下通槽(37)，下拨针(7)在竖直方向上的高度低于需要整理的纸币的宽度；
在出纸币口(31)处设置翻板(12)，翻板(12)通过转轴(26)安装在整理装置总成支撑板(30)下表面，翻板驱动机构(13)安装在整理装置总成支撑板(30)下表面并与翻板(12)连接，翻版(12)的长度大于需要整理的纸币的长度；
捻钞分类装置总成包括捻钞轮步进电机(14)、捻钞轮组件(15)、接钞台(16)、接钞轮固定板(17)、颜色识别传感器(18)和捻钞轮轴承座(25)；
接钞台(16)固接在机架(2)上，位于出纸币口(31)下方，接钞台(16)的两端分别垂直布置接钞台固定板(17)，两个接钞台固定板(17)外侧均布置捻钞轮轴承座(25)；
捻钞轮组件(15)包括捻钞轴和同轴设置于捻钞轴上的捻钞轮，捻钞轮上设置固定于其上的捻钞橡胶块，所述捻钞橡胶块的外缘所在的圆周的轴心线与捻钞轮的外缘所在圆周的轴心线重合，捻钞轴两端穿过接钞台固定板(17)后转动连接在两个捻钞轮轴承座(25)上，捻钞轮组件(15)位于接钞台(16)的上方，捻钞轮与接钞台(16)的上表面之间的间隙构成走币通道；
捻钞轮步进电机(14)布置在机架(2)上，与捻钞轮组件(15)的捻钞轴的一端连接，捻钞轮组件(15)上方安装颜色传感器(18)；
分类收集装置总成包括收集盒步进电机(19)、收集盒滑台(20)和收集盒(21)；
收集盒滑台(20)、收集盒步进电机(19)布置在机架(2)上，位于捻钞轮组件(15)下方，收集盒(21)固定在收集盒滑台(20)上，收集盒步进电机(19)与收集盒滑台(20)连接；
上皮带步进电机(3)、下皮带步进电机(6)、动板步进电机(10)、颜色识别传感器(18)、捻钞轮步进电机(14)和收集盒步进电机(19)均与控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的纸币整理分类机，其特征在于：
动板(9)通过动板横向支撑板(111)和两个动板纵向支撑板(112)固接在动板滑台(11)上，两个纵向支撑板(112)竖直地与动板(9)呈90°固接在动板(9)的后侧，横向支撑板(111)的底面水平地固接在动板滑台(11)上，横向支撑板(111)的一端与动板(9)呈90°固接在动板(9)的后侧，两个纵向支撑板(112)与横向支撑板(111)呈90°固接。
3.根据权利要求1所述的纸币整理分类机，其特征在于：
所述收集盒(21)内设置多个格子。
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