CN106710065B - 硬币自动包装机 - Google Patents

Abstract

硬币自动包装机，包括支架，所述支架上设有进料机构、卷膜机构、切膜机构和加热机构；所述进料机构包括上下连通的转盘和储币筒，卷膜机构设置在进料机构的下方，卷膜机构包括第一推币筒、挡板、热收缩膜和第一驱动装置；切膜机构包括切封刀和第二驱动装置；加热机构包括加热箱、第二推币筒和第三驱动装置。本发明使用中央控制器计数，计数准确，效率高，减少人工劳动；使用热收缩膜包装价格便宜成本低；每分钟能包装20卷，每卷50个，效率高。需要包装不同尺寸的硬币时只需要更换相应尺寸的储币筒和第一推币筒即可，使用方便。

Description

硬币自动包装机

技术领域

本发明涉及一种硬币自动包装机。

背景技术

公交公司、银行每天会有大量的硬币需要整理、统计和包装，人工包装效率很低；市面上已有的硬币包装机，均采用要求较高的牛皮纸包装，不仅价格较贵，包装效率也比较低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种硬币自动包装机。

本发明的技术方案是：

硬币自动包装机，包括支架，所述支架上设有进料机构、卷膜机构、切膜机构和加热机构；

所述进料机构包括上下连通的转盘和储币筒，转盘固定在第一电机的输出轴上，且转盘的四周带有侧壁，侧壁的一侧开有出口；储币筒呈空心圆柱体状，且储币筒竖直设置在转盘的出口的正下方，储币筒的上端设有呈喇叭状的入口，转盘的出口通过倾斜设置的卸料板与储币筒的入口相连；储币筒架设在支架上的第一水平板上，所述第一水平板上还设有用于检测储币筒内硬币的光电开关，所述光电开关包括信号发射器和信号接收器，且信号发射器和信号接收器分别位于储币筒对称的两侧，储币筒上开设有供光电信号穿过的通孔，信号发射器、信号接收器和第一电机均与中央控制器相连；

卷膜机构设置在进料机构的下方，卷膜机构包括第一推币筒，第一推币筒可滑动地设置在第二水平板上，第一推币筒位于储币筒的后下方，第一推币筒的前立面上开有第一凹槽，第一凹槽垂直于第二水平板，第一凹槽的开口面向储币筒中心轴线的延长线，且第一凹槽的直径大于或等于硬币的直径；第一凹槽的两侧竖直设有销轴，挡板可转动地设置在销轴上，且挡板通过弹簧的抵触向中间靠拢，第一凹槽和挡板围合成容纳硬币的竖直空间，挡板构成竖直空间的大门，竖直空间与上方的储币筒的出口对准并贯通；

第二水平板上垂直布设有热收缩膜，热收缩膜面对竖直空间的大门，热收缩膜张拉在两侧的卷膜辊子上，卷膜辊子垂直设置在第二水平板上；第一推币筒的后立面上设有驱动第一推币筒向热收缩膜移动的第一驱动装置，所述第一驱动装置包括由第二电机、第一转盘、第一连杆、第一滑块构成的第一曲柄滑块机构，第一转盘垂直于第二水平板，第一转盘固设在第二电机的转轴上，第一连杆的一端固定在第一转盘上，另一端固定在第一滑块上，第一滑块可滑动地设置在第二水平板上，且第一滑块的前立面与第一推币筒的后立面相抵触；第二电机与中央控制器相连；

所述切膜机构设置在卷膜机构的右侧，所述切膜机构包括水平铺设在支架上的第二水平板，第二水平板与第二水平板垂直，所述第二水平板上垂直设有用于切断热收缩膜的切封刀；所述切封刀的刀口朝向第一推币筒的运动方向，所述切封刀的刀背与驱动切封刀朝第一推币筒的运动方向滑动的第二驱动装置相连；第二驱动装置包括由第二转盘和第二连杆组成的第二曲柄滑块机构，第二连杆的一端固定切封刀的刀背上，第二连杆的另一端固定在第二转盘上，第二转盘垂直于第二水平板，且第二转盘通过齿轮组驱动；

加热机构包括设置在卷膜机构左侧的加热箱和设置在卷膜机构右侧的第二推币筒；第二推币筒与第一推币筒相垂直，第二推币筒可滑动地设置在第二水平板上，第二推币筒的正立面上开设有第二凹槽，第二凹槽垂直于第二水平板，第二凹槽具有第一开口和第二开口，第一开口面向并对准第一凹槽的开口，第二开口面向并对准加热箱的开口；第二推币筒的反立面与第三驱动装置相连，第三驱动装置包括由第三转盘、第三连杆组成的第三曲柄滑块机构，第三连杆的一端固定在第二推币筒的反立面上，第三连杆的另一端固定在第三转盘上，第三转盘垂直于第二水平板，且第三转盘由齿轮组驱动；加热箱与中央控制相连；

所述齿轮组包括可转动地设置在支架上的第一转轴、第二转轴和第三转轴，且第一转轴、第二转轴和第三转轴相互平行；第一转轴的一端固定有第一齿轮，第一齿轮与第三电机的输出轴上的主动齿轮相啮合，第一转轴上还固定套设有主动转盘，第二转轴上固定套设有从动槽轮，主动转盘和从动槽轮相啮合构成槽轮机构；第二转轴上设有第二齿轮，第三转轴上设有第三齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮相啮合；第二曲柄滑块机构的第二转盘固定在第一转轴上，第三曲柄滑块机构的第三转盘固定在第三转轴上；第三电机与中央控制器相连。

进一步，所述第一凹槽的横截面呈半圆形。

进一步，所述第二凹槽的横截面呈矩形。

进一步，所述弹簧水平设置在支架上，弹簧的一端固定在挡板上，另一端固定在固定板上，所述固定板垂直设置在支架上。

光电开关包括信号发射器和信号接收器，从信号发射器发出的光束信号被接收器接收，信号发射器和信号接收器都与忠言控制器性连，并将接收器接收到的信号反馈给中央控制器，当光束信号被遮挡时，接收器接收到的信号会产生变化：

硬币作为被检测物，当硬币不断从储币筒内下落时，信号发射器发射的光束信号被硬币间隔性遮挡，信号接收器间隔接收到信号发射器发射的信号，此时光电开关反馈给中央控制器的信号为一矩形波，中央控制器默认储币筒内的硬币处于堆叠状态；当储币筒中的硬币柱堆叠的高度不低于光电开关的高度时，光电开关光的光电信号一直被硬币柱挡住，信号接收器长时间无法接收到信号发射器发射的信号，此时光电开关反馈给中央控制器的信号为一高电频直线，中央控制器接收到该高电频直线信号后，默认硬币柱堆叠成型，并驱动第二电机启动；当转盘内没有硬币时，光束信号一直没有被挡住，信号接收器可长时间接收到信号发射器发射的信号，此时光电开关反馈给中央控制器的信号为一低电频直线，中央控制器接收到该低电频直线信号后，默认转盘内已经没有硬币，并控制本发明停止工作。

本发明的有益效果是：

本发明使用中央控制器计数，计数准确，效率高，减少人工劳动；使用热收缩膜包装价格便宜成本低；每分钟能包装20卷，每卷50个，效率高。需要包装不同尺寸的硬币时只需要更换相应尺寸的储币筒和第一推币筒即可，使用方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一。

图2是本发明的结构示意图二。

图3是本发明的俯视图一。

图4是本发明的俯视图二。

图5是本发明的结构示意图三。

图6是第一推币筒的结构示意图。

图7是第二推币筒的结构示意图。

具体实施方式

硬币自动包装机，包括支架100，所述支架上设有进料机构、卷膜机构、切膜机构和加热机构；

所述进料机构包括上下连通的转盘201和储币筒205，转盘201固定在第一电机的输出轴上，且转盘201的四周带有侧壁202，侧壁202的一侧开有出口；储币筒205呈空心圆柱体状，且储币筒205竖直设置在转盘201的出口的正下方，储币筒205的上端设有呈喇叭状的入口204，转盘201的出口通过倾斜设置的卸料板203与储币筒的入口204相连；储币筒205架设在支架100上的第一水平板207上，所述第一水平板207上还设有用于检测储币筒205内硬币的光电开关206，所述光电开关206包括信号发射器和信号接收器，且信号发射器和信号接收器分别位于储币筒205对称的两侧，储币筒205上开设有供光电信号穿过的通孔，信号发射器、信号接收器和第一电机均与中央控制器相连；

卷膜机构设置在进料机构的下方，卷膜机构包括水平铺设在支架100上的第二水平板308，第一推币筒301可滑动地设置在第二水平板308上，第一推币筒301位于储币筒205的后下方，第一推币筒301的前立面上开有第一凹槽311，第一凹槽311垂直于第二水平板308，第一凹槽311的开口面向储币筒205中心轴线的延长线，且第一凹槽311的槽宽大于或等于硬币的直径；第一凹槽311的两侧竖直设有销轴303，挡板309可转动地设置在销轴303上，且挡板309通过弹簧310的抵触向中间靠拢，第一凹槽311和挡板309围合成容纳硬币的竖直空间，挡板309构成竖直空间的大门，竖直空间与上方的储币筒205的出口对准并贯通；

第二水平板308上垂直布设有热收缩膜302，热收缩膜302面对竖直空间的大门，热收缩膜302张拉在两侧的卷膜辊子303上，卷膜辊子303垂直设置在第二水平板308上；第一推币筒301的后立面上设有驱动第一推币筒301向热收缩膜302移动的第一驱动装置，所述第一驱动装置包括由第二电机304、第一转盘305、第一连杆306、第一滑块307构成的第一曲柄滑块机构，第一转盘305垂直于第二水平板308，第一转盘305固设在第二电机304的转轴上，第一连杆306的一端固定在第一转盘305上，另一端固定在第一滑块307上，第一滑块307可滑动地设置在第二水平板308上，且第一滑块307的前立面与第一推币筒301的后立面相抵触；第二电机304与中央控制器相连；

所述切膜机构设置在卷膜机构的右侧，所述第二水平板308上垂直设有用于切断热收缩膜302的切封刀402；所述切封刀402的刀口朝向第一推币筒301的运动方向，所述切封刀402的刀背与驱动切封刀402朝第一推币筒301的运动方向滑动的第二驱动装置相连；第二驱动装置包括由第二转盘401和第二连杆403组成的第二曲柄滑块机构，第二连杆403的一端固定切封刀402的刀背上，第二连杆403的另一端固定在第二转盘401上，第二转盘401垂直于第二水平板308，且第二转盘401通过齿轮组驱动；

加热机构包括设置在卷膜机构左侧的加热箱503和设置在卷膜机构右侧的第二推币筒502；第二推币筒502与第一推币筒301相垂直，第二推币筒502可滑动地设置在第二水平板308上，第二推币筒502的正立面上开设有第二凹槽505，第二凹槽505直于第二水平板308，第二凹槽505具有第一开口和第二开口，第一开口面向并对准第一凹槽311的开口，第二开口面向并对准加热箱503的开口；第二推币筒502的反立面与第三驱动装置相连，第三驱动装置包括由第三转盘501、第三连杆504组成的第三曲柄滑块机构，第三连杆504的一端固定在第二推币筒502的反立面上，第三连杆504的另一端固定在第三转盘501上，第三转盘501垂直于第二水平板308，且第三转盘501由齿轮组驱动；加热箱503与中央控制相连；

所述齿轮组包括可转动地设置在支架100上的第一转轴602、第二转轴603和第三转轴604，且第一转轴602、第二转轴603和第三转轴604相互平行；第一转轴602的一端固定有第一齿轮605，第一齿轮605与第三电机601的输出轴上的主动齿轮相啮合，第一转轴602上还固定套设有主动转盘606，第二转轴602上固定套设有从动槽轮607，主动转盘606和从动槽轮607相啮合构成槽轮机构；第二转轴603上设有第二齿轮609，第三转轴604上设有第三齿轮608，所述第二齿轮609与第三齿轮608相啮合；第二曲柄滑块机构的第二转盘401固定在第一转轴602上，第三曲柄滑块机构的第三转盘501固定在第三转轴604上；第三电机601与中央控制器相连。

所述第一凹槽311的横截面呈半圆形，硬币一块一块的从储币筒205的出口出掉落并堆叠成圆柱状的硬币柱，第一凹槽311从侧面顶推硬币柱向热收缩膜302移动，所以第一凹槽311的槽宽要大于或等于硬币的直径。

所述第二凹槽505的横截面呈矩形，第二凹槽505具有第一开口和第二开口，第一开口朝向第一推币筒，第二开口朝向加热箱503。热收缩膜302将硬币柱包裹好形成包装硬币柱，第二凹槽505将包装硬币柱顶推至加热箱503内加热，热收缩膜302受热收缩，紧密包裹在硬币柱上。

弹簧310水平设置在支架100上，弹簧310的一端固定在挡板309上，另一端固定在固定板312上，所述固定板312垂直设置在支架100上。

硬币在转盘201内转动，并一个一个的依次进入储币筒205内，从储币筒205的出口处掉落并在柱形空间内堆叠形成硬币柱，当硬币柱的高度堆叠到与光电开关206平齐时，光电开关206检测到硬币柱已经堆叠成型，并反馈给中央控制器，中央控制器控制第一电机停机，转盘201停止向储币筒205供应硬币。

中央控制器驱动第二电机304动作，第一驱动装置驱动第一推币筒301将硬币柱向前推，硬币柱到达热收缩膜302时，在第一推币筒301的推力作用下，硬币柱顶推热收缩膜302，并使热收缩膜302超过卷膜辊子303，硬币柱的前半部分被热收缩膜302包裹，并进入第二推币筒502内，在第二凹槽内完成其他几个面的包裹。

中央控制器驱动第三电机601动作，第三电机601驱动第二驱动装置动作，第二驱动装置驱动切封刀402向左运动，直至切封刀402切断硬币柱两侧的热收缩膜，热收缩膜完全包裹住硬币柱。

在槽轮机构机构的作用下，第三转轴延迟第一转轴转动，则第三曲柄滑块机构延迟第二曲柄滑块机构动作，当切封刀402切断硬币柱两侧的热收缩膜后，第二推币筒502在第三驱动装置的作用下，朝向加热箱503运行，将切断热收缩膜后的带膜硬币柱推入加热箱503内，热收缩膜302受热收缩，紧密包裹在硬币柱上。

本发明的具体工作步骤为：

1、首先将需要包装的同一种类的硬币放入转盘201上，启动第一电机，转盘201转动，硬币在离心力的作用下从侧壁202的开口出来，进入储币筒205。

2、硬币一一在储币筒205下方的柱状空间内堆叠的过程中，光电开关206默认硬币处于堆叠过程中，当硬币柱堆叠到与光电开关206平齐时，光电开关206检测到硬币柱已经成型，并反馈给中央控制器。

3、中央控制器接收到信号后控制第二电机304启动，第一驱动机构推着第一推币筒301前进(推币筒7的高度刚好为50个硬币堆叠的高度，硬币上的污渍等对硬币厚度影响很小，可以忽略不计)，挡板312可以绕销轴转动，且两块挡板312左右对称，在硬币柱的推力作用下，向中间聚拢的两块挡板312被分开，柱状空间的大门打开，硬币柱顶住卷设在卷膜辊子502上的热收缩膜向前运动(卷膜辊子502通过卧式轴承座可转动地设置在第二水平板308上)。

4、热收缩膜302的上下都比硬币柱高出2cm，硬币柱经第一开口被推入第二推币筒15内，并在推力和第二凹槽的槽顶、槽底和槽壁的作用下完成侧面和上下两面的包裹。

5、在第一曲柄滑块机构的往复作用下，第一推币筒301复位，挡板在弹簧作用下复位。

6、中央控制器驱动第三步进电机601启动，第三步进电机601转一圈，中央控制器内的计数显示加1，用于对硬币计数。第三步进电机601驱动第二驱动装置动作，第二驱动装置驱动切封刀402切断热收缩膜302。同时槽轮机构实现间歇运动，第三驱动装置延迟动作，第三曲柄滑块机构带动第三转盘501转一圈，第二推币筒502推着硬币柱进入加热箱503内。

7、加热箱503的内壁上设有石英加热管，热收缩膜302在加热后沿在硬币柱的外表面收缩，紧紧裹在硬币柱的外表面，完成硬币的包装。

8、加热箱503的底面设有开口，包好的硬币柱掉入加热箱503下方的储币箱内，整个流程循环进行。

当光电开关206检测到转盘201上没有硬币时，反馈给中央控制器，中央控制器控制第一电机停止转动。

本发明使用中央控制器计数，计数准确，效率高，减少人工劳动；使用热收缩膜包装价格便宜成本低；每分钟能包装20卷，每卷50个，效率高。需要包装不同尺寸的硬币时只需要更换相应尺寸的储币筒205和第一推币筒301即可，使用方便。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.硬币自动包装机，其特征在于：包括支架，所述支架上设有进料机构、卷膜机构、切膜机构和加热机构；

所述进料机构包括上下连通的转盘和储币筒，转盘固定在第一电机的输出轴上，且转盘的四周带有侧壁，侧壁的一侧开有出口；储币筒呈空心圆柱体状，且储币筒竖直设置在转盘的出口的正下方，储币筒的上端设有呈喇叭状的入口，转盘的出口通过倾斜设置的卸料板与储币筒的入口相连；储币筒架设在支架上的第一水平板上，所述第一水平板上还设有用于检测储币筒内硬币的光电开关，所述光电开关包括信号发射器和信号接收器，且信号发射器和信号接收器分别位于储币筒对称的两侧，储币筒上开设有供光电信号穿过的通孔，信号发射器、信号接收器和第一电机均与中央控制器相连；

卷膜机构设置在进料机构的下方，卷膜机构包括第一推币筒，第一推币筒可滑动地设置在第二水平板上，第一推币筒位于储币筒的后下方，第一推币筒的前立面上开有第一凹槽，第一凹槽垂直于第二水平板，第一凹槽的开口面向储币筒中心轴线的延长线，且第一凹槽的直径大于或等于硬币的直径；第一凹槽的两侧竖直设有销轴，挡板可转动地设置在销轴上，且挡板通过弹簧的抵触向中间靠拢，第一凹槽和挡板围合成容纳硬币的竖直空间，挡板构成竖直空间的大门，竖直空间与上方的储币筒的出口对准并贯通；

第二水平板上垂直布设有热收缩膜，热收缩膜面对竖直空间的大门，热收缩膜张拉在两侧的卷膜辊子上，卷膜辊子垂直设置在第二水平板上；第一推币筒的后立面上设有驱动第一推币筒向热收缩膜移动的第一驱动装置，所述第一驱动装置包括由第二电机、第一转盘、第一连杆、第一滑块构成的第一曲柄滑块机构，第一转盘垂直于第二水平板，第一转盘固设在第二电机的转轴上，第一连杆的一端固定在第一转盘上，另一端固定在第一滑块上，第一滑块可滑动地设置在第二水平板上，且第一滑块的前立面与第一推币筒的后立面相抵触；第二电机与中央控制器相连；

所述切膜机构设置在卷膜机构的右侧，所述切膜机构包括水平铺设在支架上的第二水平板，第二水平板与第二水平板垂直，所述第二水平板上垂直设有用于切断热收缩膜的切封刀；所述切封刀的刀口朝向第一推币筒的运动方向，所述切封刀的刀背与驱动切封刀朝第一推币筒的运动方向滑动的第二驱动装置相连；第二驱动装置包括由第二转盘和第二连杆组成的第二曲柄滑块机构，第二连杆的一端固定切封刀的刀背上，第二连杆的另一端固定在第二转盘上，第二转盘垂直于第二水平板，且第二转盘通过齿轮组驱动；

加热机构包括设置在卷膜机构左侧的加热箱和设置在卷膜机构右侧的第二推币筒；第二推币筒与第一推币筒相垂直，第二推币筒可滑动地设置在第二水平板上，第二推币筒的正立面上开设有第二凹槽，第二凹槽垂直于第二水平板，第二凹槽具有第一开口和第二开口，第一开口面向并对准第一凹槽的开口，第二开口面向并对准加热箱的开口；第二推币筒的反立面与第三驱动装置相连，第三驱动装置包括由第三转盘、第三连杆组成的第三曲柄滑块机构，第三连杆的一端固定在第二推币筒的反立面上，第三连杆的另一端固定在第三转盘上，第三转盘垂直于第二水平板，且第三转盘由齿轮组驱动；加热箱与中央控制相连；

所述齿轮组包括可转动地设置在支架上的第一转轴、第二转轴和第三转轴，且第一转轴、第二转轴和第三转轴相互平行；第一转轴的一端固定有第一齿轮，第一齿轮与第三电机的输出轴上的主动齿轮相啮合，第一转轴上还固定套设有主动转盘，第二转轴上固定套设有从动槽轮，主动转盘和从动槽轮相啮合构成槽轮机构；第二转轴上设有第二齿轮，第三转轴上设有第三齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮相啮合；第二曲柄滑块机构的第二转盘固定在第一转轴上，第三曲柄滑块机构的第三转盘固定在第三转轴上；第三电机与中央控制器相连；

所述包装机的具体工作步骤如下：

步骤1：首先将需要包装的同一种类的硬币放入转盘上，启动第一电机，转盘转动，硬币在离心力的作用下从侧壁的开口出来，进入储币筒；

步骤2:硬币一一在储币筒下方的柱状空间内堆叠的过程中，光电开关默认硬币处于堆叠过程中，当硬币柱堆叠到与光电开关平齐时，光电开关检测到硬币柱已经成型，并反馈给中央控制器；

步骤3:中央控制器接收到信号后控制第二电机启动，第一驱动机构推着第一推币筒前进，挡板可以绕销轴转动，且两块挡板左右对称，在硬币柱的推力作用下，向中间聚拢的两块挡板被分开，柱状空间的大门打开，硬币柱顶住卷设在卷膜辊子上的热收缩膜向前运动；卷膜辊子通过卧式轴承座可转动地设置在第二水平板308上；

步骤4:热收缩膜的上下都比硬币柱高出2cm，硬币柱经第一开口被推入第二推币筒内，并在推力和第二凹槽的槽顶、槽底和槽壁的作用下完成侧面和上下两面的包裹；

步骤5:在第一曲柄滑块机构的往复作用下，第一推币筒复位，挡板在弹簧作用下复位；

步骤6:中央控制器驱动第三步进电机启动，第三步进电机转一圈，中央控制器内的计数显示加1，用于对硬币计数；第三步进电机驱动第二驱动装置动作，第二驱动装置驱动切封刀切断热收缩膜；同时槽轮机构实现间歇运动，第三驱动装置延迟动作，第三曲柄滑块机构带动第三转盘转一圈，第二推币筒推着硬币柱进入加热箱内；

步骤7:加热箱的内壁上设有石英加热管，热收缩膜在加热后沿在硬币柱的外表面收缩，紧紧裹在硬币柱的外表面，完成硬币的包装；

步骤8:加热箱的底面设有开口，包好的硬币柱掉入加热箱下方的储币箱内，整个流程循环进行。

2.如权利要求1所述的硬币自动包装机，其特征在于：所述第一凹槽的横截面呈半圆形。

3.如权利要求2所述的硬币自动包装机，其特征在于：所述第二凹槽的横截面呈矩形。

4.如权利要求3所述的硬币自动包装机，其特征在于：所述弹簧水平设置在支架上，弹簧的一端固定在挡板上，另一端固定在固定板上，所述固定板垂直设置在支架上。

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