CN106904311B - 一种纸币预裹装置及预裹膜的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸币预裹装置，属于金融设备技术领域，包括机架以及设置在机架上的供膜机构、推钞机构、压钞机构和封切机构，关键在于：所述供膜机构包括上膜组件、与上膜组件相连的上膜电机、下膜组件、与下膜组件相连的下膜电机、设置在上膜组件和下膜组件之间并与预裹膜配合的检测转轴、与检测转轴相连以实现预裹膜移动速度检测和距离检测的光栅盘以及预裹膜压力供给组件。另外本发明还提供了一种预裹膜的控制方法。本发明通过设置两个闭环控制，保证了打印了二维码标识的预裹膜移动的准确性以及预裹完成后预裹膜向二维码打印机移动的准确性，使得二维码标识在10把纸币上的位置误差小于±2mm，满足用户需求。

Description

一种纸币预裹装置及预裹膜的控制方法

技术领域

本发明属于金融设备技术领域，具体涉及一种用于纸币预裹的预裹膜控制方法。

背景技术

随着经济持续增长，现金流通规模的持续增大，现金流通量增大，货币安全问题也日显突出。尤其随着2012年年底有关监管部门实行“假币零容忍”、“现钞全额清分”，有步骤的推进银行对外支付现金的全额清分，实现冠字号的记录、存储、上传、追溯，有效解决银行对外误付假币的问题。

为方便纸币管理，银行在纸币回笼流转的过程中，需要对大量的回笼纸币实施分类清点、分类、打捆包装，百张成把、千张成捆。目前一般对千张纸币捆形成流转单元，币捆采取压紧后用捆扎带热熔搭接方式双十字捆扎。该方法有不少缺点，例如损伤纸币。同时无法在每捆钱上提供对应钱币的信息。比较理想的改进方案是采取用塑膜热缩全包封，即先对千张纸币进行预包裹然后再被热缩膜塑封包装。

现有技术中，10把纸币的预裹一般由供膜机构、推送机构和、压钞机构和封切机构来完成。为使纸币能够追溯，往往会在预裹膜上打印二维码并在供膜时移动至指定位置以使其位于10把纸币的固定位置。

现有技术中存在以下问题：

供膜机构中的上下膜卷在使用过程中外径会实时发生变化使预裹膜变得松弛或张紧，难以控制预裹膜的移动距离，可以通过设置摆杆及配套的压辊对预裹膜施加一定的压力以准确记录其移动距离，但只靠摆杆调节可能会导致电机频繁启停，导致误差加大。同时电机在停止时的惯性，也会导致预裹膜的移动发生偏差，在膜卷的使用周期内长时间使用后，不能使二维码准确移动至指定位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种纸币预裹装置及预裹膜的控制方法，通过检测光栅盘的转速、摆杆与位置传感器之间的位置关系，实时调节上膜电机和下膜电机的旋转速度，有效防止上下膜卷在使用过程中外径发生变化导致供预裹膜上的二维码标识移动距离发生误差。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种纸币预裹装置，包括机架以及设置在机架上的供膜机构、推钞机构、压钞机构和封切机构，关键在于：所述供膜机构包括上膜组件、与上膜组件相连的上膜电机、下膜组件、与下膜组件相连的下膜电机、设置在上膜组件和下膜组件之间并与预裹膜配合的检测转轴、与检测转轴相连以实现预裹膜移动速度检测和距离检测的光栅盘以及预裹膜压力供给组件。

另外本发明还提供了一种基于上述纸币预裹装置的用于纸币预裹的预裹膜控制方法，包括以下步骤：

步骤a、二维码打印机在预裹膜上打印与将要预裹的10把纸币配套的二维码标识；

步骤b、控制器控制上膜电机和下膜电机分别旋转使预裹膜上的二维码标识移动至推钞机构的推钞侧：预裹膜在移动过程受压膜辊的压力并带动光栅盘旋转，当控制器检测到预裹膜的移动距离为指定距离S1时控制上膜电机和下膜电机停止转动；

步骤c、推钞机构将码垛机构上的10把纸币推送到预裹工位，在推钞过程中上膜电机旋转为纸币供膜；

步骤d、压钞机构和封切机构动作完成对10把纸币的预裹和预裹膜的重新粘合；

步骤e、上膜电机和下膜电机分别旋转驱动预裹膜移动至二维码打印机工位并将废膜收卷至下膜组件中：预裹膜在移动过程受压膜辊的压力并带动光栅盘旋转，控制器检测到预裹膜的移动距离为指定距离S2时，控制器控制上膜电机和下膜电机停止转动；

重复步骤a-e。

本发明的有益效果是：1、通过设置两个闭环控制，即通过光栅盘检测预裹膜移动的速度，首先通过调节下膜电机转速，使得下膜组件的输出或收卷的预裹膜移动速度与设定速度保持一致；通过调节上膜电机的转速，使得摆杆位于两个位置传感器之间并且与预裹膜移动速度相匹配，使得打印有二维码标识的预裹膜在移动过程中始终受到压力以准确检测其移动距离，使二维码标识在10把纸币上的位置误差小于±2mm，满足用户需求；2、上下膜组件输出或收卷时在相同预裹膜移动速度下，两个电机停止时在惯性作用下预裹膜移动的距离相同，有效避免电机惯性对预裹膜移动的影响；3、上下膜卷大小不同时，调整上膜电机转速，使上膜组件输出或收卷预裹膜的速度与下膜组件收卷或输出预裹膜的速度匹配，避免电机的频繁启停；4、摆杆给予预裹膜一定压力使检测转轴带动光栅盘旋转，保证打印了二维码标识的预裹膜移动的准确性以及预裹完成后预裹膜向二维码打印机移动的准确性。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明纸币预裹装置在待预裹状态时的结构示意图；

图2是本发明纸币预裹装置在预裹状态时的结构示意图。

在附图中：1是推钞机构，2是压钞机构，3是封切机构，4是上膜组件，5是下膜组件，6是预裹膜，7是检测转轴，8是光栅盘，9是摆杆，10是压膜辊，11、12是位置传感器，13是码垛机构，14是二维码打印机，15是预裹膜改向辊，16是限位块。

具体实施方式

参见附图1和2，本发明提供了一种纸币预裹装置，包括机架以及设置在机架上的供膜机构、推钞机构1、压钞机构2和封切机构3。

为实现10把纸币的放置，在机架上还设置码垛机构13或码垛平台。为实现二维码标识的打印，在机架上设置有二维码打印机14。

上述的压钞机构2和封切机构3位于预裹膜6的一侧，推钞机构1和码垛机构13位于预裹膜6的另一侧。

供膜机构用于为10把纸币预裹时的供膜以及废膜的收卷。供膜机构包括上膜组件4、与上膜组件4相连的上膜电机、下膜组件5、与下膜组件5相连的下膜电机、设置在上膜组件4和下膜组件5之间并与预裹膜6配合的检测转轴7、与检测转轴7相连以实现预裹膜移动速度检测和距离检测的光栅盘8以及预裹膜压力供给组件。其中上膜组件4一般用于安装新膜卷，下膜组件5一般用于收卷废膜。控制器通过检测带有缝隙的光栅盘8遮挡配套槽形光耦的次数，来记录预裹膜6移动的距离和线速度。

上述的预裹膜压力供给组件包括设置在机架上的摆杆9、设置在摆杆9上的压膜辊10、与摆杆9相配套的位置传感器11、位置传感器12以及多个预裹膜改向辊15。其中位置传感器11位于位置传感器12上方、用于摆杆9上限位置的检测，位置传感器12用于摆杆9下限位置的检测。在位置传感器11和位置传感器12处还分别设有用于限位摆杆9摆动极限位置的两个限位块16。当摆杆9被位置传感器12检测到时就会被下限位块16限位，即代表摆杆不会再往下移动，上膜卷放膜速度大于下膜卷收膜速度时，膜卷就会松弛。当摆杆9被位置传感器11检测到时就会被上限位块16限位，即代表预裹膜6过于张紧。位置传感器11和位置传感器12以及两个限位块16限定了摆杆9的摆动角度。

当进行预裹的封切动作时，摆杆9在被位置传感器12检测到时与竖直面保持一定的角度，以使压膜辊10对预裹膜6施加一定压力。当封切机构3进行封切时，上下膜电机均不动作，封切机构3中的压膜装置带动预裹膜6向下移动实现预裹膜闭合与重新粘合，此时在压膜装置作用下摆杆9向上移动。摆杆9由位置传感器12处向上摆动至位置传感器11所存储的用于预裹的膜的长度大于压膜装置压膜的长度（即10把纸币的厚度）。在预裹完成后，摆杆9位于两个位置传感器之间使压膜辊10对预裹膜6施加一定压力，即在压膜的过程中，没有上膜卷放膜动作，膜卷同时一直处于有张力的状态，这样可以将膜卷很好的包裹在钱上，不至于出现过松或过紧的情况。

推钞机构1用于将码垛机构13或码垛平台上的10把纸币推送至预裹工位。

压钞机构2用于纸币预裹时10把纸币的压紧。

封切机构3用于完成10把纸币的预裹以及预裹膜6的重新粘合。封切机构3中包括热封刀、以及将预裹膜下压使预裹膜闭合并与热封刀配合重新粘合预裹膜的压膜装置。

基于上述的纸币预裹装置，本发明还提供了一种用于纸币预裹的预裹膜控制方法，包括以下步骤：

步骤a、二维码打印机14在预裹膜6上打印与将要预裹的10把纸币配套的二维码标识。在初始状态时，控制器需要控制上膜电机和下膜电机分别旋转，使预裹膜6移动到二维码打印位置。

步骤b、控制器控制上膜电机和下膜电机分别旋转使预裹膜6上的二维码标识移动至推钞机构1的推钞侧，预裹膜6在移动过程受压膜辊10的压力并带动光栅盘8旋转，当控制器检测到预裹膜6的移动距离为指定距离S1时控制器控制上膜电机和下膜电机停止转动，此时打印好的二维码标识位于推钞机构1的推钞侧。在预裹膜6的移动过程中，光栅盘8实时检测预裹膜6的移动速度并反馈至控制器，控制器将预裹膜6的移动速度与设定的移动速度V比对，控制器控制下膜电机增加或者减小转速使预裹膜6的移动速度与设定的移动速度V相同。控制器将下膜电机调整后的转速r1记录在存储器并应用在步骤e中，并且控制器控制上膜电机的转速使摆杆9处于两个位置传感器11、12之间：当摆杆9被下位置传感器12检测到时，控制器控制上膜电机减小转速，当摆杆9被上位置传感器11检测到时，控制器控制上膜电机增加转速。控制器将上膜电机的转速r2记录在存储器并应用在步骤e中。

步骤c、推钞机构1将码垛机构13上的10把纸币推送到预裹工位，在推钞过程中上膜电机旋转为纸币供膜，当推钞机构1将10把纸币推送到预裹工位，并且下位置传感器12检测到摆杆9时，上膜电机停止旋转。

在推钞过程中，上膜电机旋转释放膜，下膜电机处于制动状态，从而在推钞的过程中使二维码标识能够包裹在纸币固定位置上；上膜电机一直旋转释放膜直到摆杆9被位置传感器位置12检测到，从而在后续步骤封切的时候，上膜电机不再放膜，压膜装置所用的膜卷长度由摆杆9所缓存的膜卷来提供。

步骤d、压钞机构2的执行端向下移动将10把纸币压住后，推钞机构1的执行端复位，封切机构3动作与压钞机构2配合完成对10把纸币的预裹和预裹膜的重新粘合；当控制器控制压钞机构2和封切机构3动作完成对10把纸币的预裹时，摆杆9在封切机构3对预裹膜的作用下处于位置传感器11和位置传感器12之间。粘合完成后，压钞机构2和封切机构3复位，可以将预裹好的10把纸币拿出或者通过推送装置推送至塑封工位。

步骤e、上膜电机和下膜电机分别旋转驱动预裹膜6移动至二维码打印机工位并将废膜收卷至下膜组件5中：在预裹膜6的移动过程中受压膜辊10的压力以带动光栅盘8旋转，当光栅盘8检测到预裹膜6的移动距离为指定距离S2时，控制器控制上膜电机和下膜电机停止转动。由于要收卷一定的废膜所以S2要大于S1。控制器调用存储器中存储的在步骤b中上下膜电机的转速控制下膜电机以转速r1旋转并且光栅盘8实时检测预裹膜6的移动速度并反馈至控制器，控制器将预裹膜6的移动速度与设定的移动速度V比对，控制下膜电机增加或者减小转速以使预裹膜6的移动速度与设定的移动速度V相同，控制器将下膜电机调整后的转速r1’记录在存储器并应用在下一次的步骤b中；上膜电机以转速r2旋转，当摆杆9被下位置传感器12检测到时，控制器控制上膜电机减小转速，当摆杆9被上位置传感器11检测到时，控制器控制上膜电机增加转速，控制器将调整后上膜电机的转速r2’记录在存储器并应用在下一次的步骤b中。

重复步骤a-e。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种纸币预裹装置，包括机架以及设置在机架上的供膜机构、推钞机构（1）、压钞机构（2）和封切机构（3），其特征在于：所述供膜机构包括上膜组件（4）、与上膜组件（4）相连的上膜电机、下膜组件（5）、与下膜组件（5）相连的下膜电机、设置在上膜组件（4）和下膜组件（5）之间并与预裹膜（6）配合的检测转轴（7）、与检测转轴（7）相连以实现预裹膜移动速度检测和距离检测的光栅盘（8）以及预裹膜压力供给组件；所述预裹膜压力供给组件包括设置在机架上的摆杆（9）、设置在摆杆（9）上的压膜辊（10）、与摆杆（9）相配套的两个位置传感器（11、12）以及预裹膜改向辊（15）。

2.一种用于纸币预裹的预裹膜控制方法，基于权利要求1所述的纸币预裹装置，其特征在于包括以下步骤：

步骤a、二维码打印机（14）在预裹膜（6）上打印与将要预裹的10把纸币配套的二维码标识；

步骤b、控制器控制上膜电机和下膜电机分别旋转使预裹膜（6）上的二维码标识移动至推钞机构（1）的推钞侧：预裹膜（6）在移动过程受压膜辊（10）的压力并带动光栅盘（8）旋转，当控制器检测到预裹膜（6）的移动距离为指定距离S1时控制上膜电机和下膜电机停止转动；

步骤c、推钞机构（1）将码垛机构（13）上的10把纸币推送到预裹工位，在推钞过程中上膜电机旋转为纸币供膜；

步骤d、压钞机构（2）和封切机构（3）动作完成对10把纸币的预裹和预裹膜的重新粘合；

步骤e、上膜电机和下膜电机分别旋转驱动预裹膜（6）移动至二维码打印机工位并将废膜收卷至下膜组件（5）中：预裹膜（6）在移动过程受压膜辊（10）的压力并带动光栅盘（8）旋转，控制器检测到预裹膜（6）的移动距离为指定距离S2时，控制器控制上膜电机和下膜电机停止转动；

重复步骤a-e。

3.根据权利要求2所述的用于纸币预裹的预裹膜控制方法，其特征在于在步骤c中，当推钞机构（1）将10把纸币推送到预裹工位，并且下位置传感器（12）检测到摆杆（9）时，上膜电机停止旋转。

4.根据权利要求3所述的用于纸币预裹的预裹膜控制方法，其特征在于在步骤d中，当控制器控制压钞机构（2）和封切机构（3）动作完成对10把纸币的预裹时，所述摆杆（9）在封切机构（3）对预裹膜的作用下处于两个位置传感器（11、12）之间。

5.根据权利要求2-4任一项所述的用于纸币预裹的预裹膜控制方法，其特征在于步骤b中，光栅盘（8）实时检测预裹膜（6）的移动速度并反馈至控制器，控制器将预裹膜（6）的移动速度与设定的移动速度V比对，控制器控制下膜电机增加或者减小转速使预裹膜（6）的移动速度与设定的移动速度V相同，控制器将下膜电机调整后的转速r1记录在存储器并应用在步骤e中。

6.根据权利要求5所述的用于纸币预裹的预裹膜控制方法，其特征在于在步骤b中，控制器控制上膜电机的转速使摆杆（9）处于两个位置传感器（11、12）之间；当摆杆（9）被下位置传感器（12）检测到时，控制器控制上膜电机减小转速，当摆杆（9）被上位置传感器（11）检测到时，控制器控制上膜电机增加转速，控制器将上膜电机的转速r2记录在存储器并应用在步骤e中。

7.根据权利要求6所述的用于纸币预裹的预裹膜控制方法，其特征在于在步骤e中，下膜电机以转速r1旋转并且光栅盘（8）实时检测预裹膜（6）的移动速度并反馈至控制器，控制器将预裹膜（6）的移动速度与设定的移动速度V比对，控制下膜电机增加或者减小转速以使预裹膜（6）的移动速度与设定的移动速度V相同，控制器将下膜电机调整后的转速r1’记录在存储器并应用在步骤b中。

8.根据权利要求7所述的用于纸币预裹的预裹膜控制方法，其特征在于在步骤e中，上膜电机以转速r2旋转，当摆杆（9）被下位置传感器（12）检测到时，控制器控制上膜电机减小转速，当摆杆（9）被上位置传感器（11）检测到时，控制器控制上膜电机增加转速，控制器将调整后上膜电机的转速r2’记录在存储器并应用在步骤b中。