CN1072375C - 硬币包装机 - Google Patents

Abstract

一种硬币包装机，包括：硬币种类选择装置，用于选取一个种类的硬币进行包装，硬币识别和计数装置、用于被包装的硬币的识别和计数，硬币叠置装置，用于叠置预定数目的硬币，硬币包装装置、用于绕叠置的硬币包装上包装纸，并且将包装纸的两端卷边，和速度设定装置、将包装辊的操作速度设定为预定的速度，以及将卷边装置的移动速度设定为预定的速度。

Description

硬币包装机

本发明涉及一种硬币包装机，特别是涉及一种用于包装各种形状的，包括圆形硬币，多边形硬币及类似的硬币的硬币包装机。

日本专利公开号为No.8-113207的专利中公开了一种常规的硬币包装机。在这个日本专利中公开的硬币包装机设有一个可转动的圆盘，用于将堆着的硬币运送到输送通道，叠置辊用于叠置硬币，该硬币在输送通道上被输送，并且其数目被计数，包装辊用于绕叠置的硬币包裹包装纸，和一对上下卷边爪，用于将包装纸的上端和下端卷边，产生一卷包装好的硬币。

在这种常规的硬币包装机中，堆叠在可转动圆盘上的硬币由离心力一个接一个地传送到设置在圆盘的圆周侧的输送通道，被识别和计数，并且被输送到叠置辊。叠置辊叠置一定数目的硬币，产生柱状的叠置的硬币，并且叠置的硬币随后被移动到包装辊，并且被辊子抓住。当叠置的硬币通过包装辊绕其纵向中心轴转动时，包装纸被供给到辊和叠置的硬币之间，并且绕硬币包裹，然后卷边爪将包装纸的上端和下端卷边，产生一卷包装好的硬币。

上面提到的硬币包装机是一种用于包装圆形硬币的机器，但圆形硬币只是在有些国家如在日本使用。但是，在有些国家中不仅使用圆形硬币还使用多边形硬币。如果上述硬币包装机被用于包装多边形硬币，则叠置的硬币和辊的周边表面之间的接触压力当叠置的多边形硬币在辊之间转动时由于沿多边形硬币的周边表面上上下下会产生波动。波动的接触压力使叠置的多边形硬币振动，并且可能使它们从包装辊飞出。因此，常规的硬币包装机不能可靠地包装多边形硬币。

进而，当硬币包装机包装叠置的硬币时，硬币的直径，包装纸的质量等因素不得不加以考虑。

因此本发明的目的是提供一种硬币包装机，其能根据被包装的硬币的种类可靠地包装叠置的硬币。

本发明的另一个目的是提供一种硬币包装机，其能可靠地包装多边形硬币以及普通的圆形硬币，在包装操作期间不会使多边形硬币飞出。

通过提供一种包装机，根据本发明的这个目的和其他目的可以实现。该包装机包括硬币种类选择装置，用于选择一种将要进行包装的硬币的种类，硬币识别和计数装置，用于通过硬币识别和计数装置对选定种类的硬币进行识别和计数，硬币叠置装置，用于叠置通过硬币识别和计数装置进行识别和计数的预定数目的硬币，产生柱状的叠置硬币，硬币包装装置用于绕叠置的硬币包裹包装纸，并且将包装纸的两端卷边，产生包装好的硬币，所述硬币包装装置包括若干个包装辊，当抓住叠置的硬币的周边表面时，其绕其纵向轴转动，包装辊驱动装置与至少一个包装辊相连接，使包装辊以可变的速度转动，一对卷边装置通过移动接近包装好的叠置的硬币的两端将叠置的硬币的包装纸卷边，和卷边装置驱动装置，用于以可变的速度移动卷边装置，以及速度设定装置，用于将包装辊的操作速度设定为预定速度，并且通过控制包装辊驱动装置和卷边驱动装置将卷边装置的移动速度设定为与包装辊的预定速度相关的预定速度。

在本发明的较佳实施例中，当由硬币种类选择装置选定种类的硬币是多边形时，速度设定装置将包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度设定为低于圆形硬币。

在本发明的另一个较佳实施例中，当包装辊在叠置的硬币的周边表面滚动时，速度设定装置将包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度设定得较低。

在本发明的又一个实施例中，速度设定装置将包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度设定为一个种类的硬币的预定速度。

在本发明的又一个实施例中，当由硬币种类选择装置选定种类的硬币的直径增大时，速度设定装置将包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度设定得较高。

在本发明的另一个实施例中，硬币包装机还包括纸的质量识别装置，用于识别包装纸，速度设定装置根据纸的质量识别装置识别出的纸的质量，将包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度进行设定。

通过下面结合本发明的较佳实施例的附图的描述，本发明的上述目的和其他目的会很明显。

在附图中：

图1是示意的透视图，表示根据本发明的较佳实施例的一种硬币包装机；

图2是一个平面图，表示图1的硬币包装机的硬币包装装置的内部机构；

图3是示意的平面图，表示图1的硬币包装机的包装辊的驱动机构；

图4是凸轮图，表示图1的硬币包装机的各凸轮是怎样操作的；

图5是方块图，表示图1的硬币包装机的控制。

现在参照最佳实施例和附图对本发明进行说明。

参见图1，根据一个最佳实施例的硬币包装机1包括一个可转动的圆盘2，其上容纳着堆叠着的大量的硬币C。一个导板4位于可转动的圆盘2的周边部分，从而引导硬币C，其通过可转动的圆盘2的转动从圆盘2被切向地向外推。一个输送通道6用于对正和引导硬币C，该输送通道6设置成与导板4相连接，一个输送带8设在输送通道6的上方，沿着输送通道6输送硬币C。

一个识别和计数部分10(见图5)包括一个识别传感器12和一个计数传感器14，它们都设在输送通道6。识别传感器12识别堆置的硬币C的种类是否与种类选择部分16选定的硬币的种类相符，并且去除伪造的硬币和与选定的种类不同的硬币。计数传感器14只对选定的种类的硬币的数目进行计数。

种类选择部分16的设置使得被包装的硬币的种类能够被选定。在包装操作开始之前，一个操作者在种类选择部分16输入一个种类。当硬币的种类不得不变化时，种类选择部分16也会用到。

而且，一个停止器18(见图5)设置在输送通道6上，使通道6上的硬币C的流动停止。

一个硬币叠置部分20设在输送通道6的末端。硬币叠置部分20设有一对叠置辊22，当硬币C一个一个的叠置时，叠置辊22向下引导从输送通道6输送来的硬币C。叠置辊22平行地设置，并且在它们相对的圆周表面之间具有一个空间，该空间稍稍小于硬币的直径。螺旋状的突起24以相反的方向延伸，在辊22的圆周面上形成。当硬币C从输送通道6供给时，叠置辊22以相反方向连续地同步地转动，辊上的突起24保持在同样的高度。

硬币C在叠置部分20处向下移动，其硬币C的周边部分由辊22的突起24支持，并且硬币C叠置在前面已经叠置的硬币C上。因此，产生一叠硬币26。

在叠置辊22设有一个挡板28，在其上面接收预定数目(例如50)的叠置的硬币26。

一个硬币包装部分30位于挡板28下面。硬币包装部分30包括一个包装机构34，其供给外装纸32到叠置的硬币26，并且绕叠置的硬币26缠绕包装纸32，和一个卷边机构36，其将绕叠置的硬币26包装的包装纸32在叠置的硬币26的上端部和下端部卷边。

硬币包装部分30还包括一个支承柱38和一个支承柱驱动机构40。支承柱38可垂直移动，并且设置成从挡板28接收叠置的硬币26，和在挡板28下面支持叠置的硬币26。支承柱驱动机构40在等待位置，包装位置和离开位置之间移动支承柱38，在等待位置支承柱38从挡板28接收叠置的硬币26，在包装位置包装机构34包装叠置的硬币26，在离开位置其位于等待位置的下面。

参见图1和图2，包装机构34包括三个包装辊42、43和44，它们径向抓住由支承柱驱动机构40从硬币叠置部分20传送到硬币包装部分30的叠置的硬币26。这些包装辊42,43和44可转动地安装在辊支持臂46、47和48上，并且它们设置成相向移动，从而与叠置的硬币26的周面接触，并且通过臂46、47和48的摆动从叠置的硬币26离开。

包装机构34还包括一对包装纸供给辊52，其由供纸电机50驱动(见图5)，供给包装纸32，和一个切刀54，其将供给的包装纸32切成两个缠绕长度。

卷边机构36包括一对卷边爪56，其相向移动，从而从上方和下方接近叠置的硬币26，并且当包装好的叠置的硬币26夹持在包装辊42,43和44之间时将包装纸32的上端和下端卷边。卷边爪56安装在卷边爪臂62的末端部分，其可沿中心轴58和引导轴60垂直移动，该两个轴是垂直设置的。中心轴58和引导轴60由一个摆动件64连接，其可绕中心轴58在水平方面摆动。

支承柱驱动机构40在其末端上具有支承柱38，包括一个支持臂70，其可沿中心轴66和引导轴68垂直移动，该两个轴是垂直设置的。和一个摆动件72，中心轴66和引导轴68与摆动件72连接，其可绕中心轴66在水平方面摆动。

包装机构34，卷边机构36和支承柱驱动机构40均与一个凸轮电机74相连，并且因此由具有凸轮76、77和78的凸轮轴80驱动。即，机构34、36和40分别包括摆杆90、91和92，它们分别可绕垂直轴82、83和84摆动。可转动的凸轮从动件86、87和88分别安装在杆90、91和92的一端，杆90、91和92的另一端分别与辊支持臂46和摆动件72和64连接。摆杆90的另一端与辊支持臂46的垂直轴94接触，并且摆杆91和92分别具有U形凹口部分100和102，辊96和98分别可转动地安装在摆动件72和64的末端并且与之啮合。

摆杆90、91和92的凸轮从动件86、87和88由偏置装置(未示)偏置，从而与凸轮轴80的相关的凸轮76、77和78的凸轮表面不断地接触，并且摆杆90、91和92沿在凸轮76、77和78的凸轮表面上形成的轮廓摆动。

包装机构34的摆杆90的垂直轴82可转动地安装在另一个摆杆104的一端，其另一端上具有凸轮从动件106。凸轮从动件106通过弹簧(未示)保持与种类选择电机108的凸轮110的永恒接触。种类选择电机108用于根据硬币C的直径调节包装辊42、43和44的包装位置，硬币的种类由种类选择部分16选定。

参见图3，包装辊42、43和44分别设有齿轮112、113和114，它们通过齿轮系116和带轮皮带118与包装电机120连接。因此，当包装电机120转动时，包装辊42、43和44被同步驱动以相同的方向转动。

凸轮电机74和包装电机120是变速电机，如脉冲电机，其速度随相位数目变化。

卷边爪56和支承柱38分别与另一摆杆(未示)的末端相连，该摆杆可以随安装在凸轮轴80上的另一凸轮(未示)垂直摆动。因此，卷边爪56和支承柱38通过这些可垂直摆动的杆的末端的上下移动而上下移动。

图4表示代表不同的凸轮76、77和78或其它凸轮的凸轮操作的凸轮图。

图4中从上到下分别表示，用于控制支承柱38的垂直运动的支承臂垂直操作凸轮的凸轮图，用于控制支承柱38的水平运动的支承臂离开凸轮77的凸轮图，用于控制辊42、43和44的操作以夹持叠置的硬币26及离开叠置的硬币26的包装辊凸轮76的凸轮图，用于控制具有卷边爪56的卷边爪臂62的垂直运动的卷边爪垂直操作凸轮的凸轮图，和用于控制卷边爪臂62的水平运动的卷边爪离开凸轮的凸轮图。

关于卷边爪垂直操作凸轮的凸轮图，由于下卷边爪56的凸轮图在垂直方向是对称的，故只示出了用于上卷边爪56的凸轮的凸轮图，未示出用于下卷边爪56的凸轮的凸轮图。

在图4中，凸轮轴80的起始位置或零度表示在最左边，当凸轮轴80转动时，凸轮图向右前进，最后到达最右边或360度，凸轮轴80完成一周转动。

支承臂垂直操作凸轮在0～45度之间的范围内使支承柱38向上移动，在45～90度的范围内使之在挡板28下面的等待位置等待，在90～140度之间的范围内使支承柱38向下移动，在140～360度之间的范围内使支承柱38更加向下移动到包装位置和离开位置。

支承臂离开凸轮77通过在30～45度之间的范围内引导轴68顺时针绕中心轴66转动，使支承臂38移动到挡板28下面的等待位置，在45～305度之间的范围内使之保持在挡板28下面的水平位置，在305～330度之间的范围内通过引导轴68逆时针绕中心轴66转动，使之移动到离开位置，离开包装辊42、43和44。

包装辊凸轮76在0～160度之间的范围内，使包装辊42、43和44在其相应的等待位置等待，在此处辊42、43和44分离得最远，在160～180度之间的范围内，辊42、43和44互相相向移动，在180～330度之间的范围内，辊42、43和44夹持住叠置的硬币26，在330～360度之间的范围内，辊42、43和44相互分离，离开叠置的硬币122。

卷边爪垂直操作凸轮在230～320度之间的范围内，使卷边爪56相向移动，在320～335度之间的范围内，使卷边爪56相互离开，在0～230度和335～360之间的范围内，使卷边爪等待在离开位置，卷边爪30相互分离。

卷边爪离开凸轮78在0～180度之间的范围内，使卷边爪56在离开位置，在此处卷边爪56与包装辊42、43和44水平分开，在180～210度之间的范围内，通过水平移动卷边爪臂62，使卷边爪移动到辊42、43和44包围的空间的上方和下面，在210～330度之间的范围内使卷边爪在这些位置上等待，在330～360度之间的范围内使卷边爪水平离开辊42、43和44。

参见图5，控制器124设有一个CPU(主机)126，一个RAM(随机存取存储器)128和一个ROM(只读存储器)130。ROM130存储标准数据包括相关种类的硬币C的直径和厚度，根据硬币C的形状关于包装辊和卷边爪的速度信息、将在下面说明，硬币包装机1的操作程序，和类似信息。RAM128存储的数据包括硬币C的种类，硬币C的计数数目，叠置的硬币C的数目，各电机的操作状况，和类似信息。CPU126总体控制硬币包装机1，采用存储在RAM128和ROM130中的数据。

控制器124还用作速度设定部分，其根据种类选择部分16选取的硬币C，设定凸轮电机74和包装电机120的速度。特别是，当被包装的硬币C不是圆形的而是例如多边形时，速度设定部分124操作。当被包装的硬币C例如是多边形时，根据存储在ROM130中的与硬币C的选取种类相关的速度信息，速度设定部分124设定凸轮电机74和包装电机120的速度。

速度设定部分124的操作在图4的点A开始，在凸轮图的330～360度之间完成，在此处辊42、43和44互相分离。图4的点A处包装电机120和凸轮电机74开始包装操作。

例如，当被包装的硬币C是圆形时，凸轮电机74以其最高速度操作，在点A不减速，包装电机120也以其最高速度操作。

另一方面，当被包装的硬币C是多边形时，包装电机120和凸轮电机74的操作速度降低到圆形硬币C的相应的操作速度的大约55％。

在操作时，一个操作者首先用种类选择部分16选取被包装的硬币C的种类。然后选取的硬币C的种类被送到控制器124，并存储在RAM128中。

然后，种类选择电机108根据选取的硬币C的种类进行操作，以便根据硬币C的直径调整包装辊42、43和44的包装位置，其种类由种类选择部分16选取。

当硬币C散乱地堆叠在可转动的圆盘2上时，由离心力通过设置在可转动的圆盘2的周边部分上的导板4，硬币C被一个一个地传送到输送通道6。输送通道6上的硬币C由输送带8传送。输送带8设置在通道6的上方，并且当硬币C通过识别传感器12和计数传感器14时，输送通道6上的硬币C被识别和计数。

当传感器14计数的硬币C的数目达到预定的值时，停止器18操作，关闭输送通道6。因此，当停止器18关闭前，预定的数目的硬币C被送到硬币叠置部分20。

在硬币叠置部分20，来自输送通道6的硬币C接连供给到叠置辊22的突起24。通过辊22的同步转动，硬币C被叠置在辊22之间。当预定数目的硬币C被叠置在辊22之间时，通过辊22的进一步转动，叠置的硬币26被放置在位于辊22下面的挡板28上。

进而，当输送通道6上的预定数目的硬币C计数完成时，凸轮电机74使支承柱驱动机构40操作。因此，支承柱38立即移动到挡板28下面的等待位置。

当叠置的硬币26已经置于挡板28之上时，一个挡板螺线管(未示)操作，打开挡板28，从而叠置的硬币26移动到支承柱38上。然后，支承柱驱动机构40的操作使支承柱38向下移动，使叠置的硬币26传送到硬币包装部分30，并且被置于包装辊42、43和44之间。

当叠置的硬币26被置于包装位置时，通过凸轮电机74的转动，凸轮轴80的转动，和摆杆90以及辊支持臂46、47和48的摆动，三个包装辊42、43和44同时向硬币26的周面移动，从而接触硬币26并且夹持硬币26的周面。在这之前，包装纸供给辊52和包装辊42、43和44被驱动，根据它们的操作信号转动。因此，包装纸32被插入到叠置的硬币26和包装辊42、43和44之间。

当被包装的硬币C的选定的种类是圆形时，包装辊42、43和44先以相对低的速度N1操作，将包装纸32供给到包装辊42、43和44和叠置的硬币26之间，在一定程度上环绕叠置的硬币26。然后，在图4的点A，包装辊42、43和44的操作速度变为N2，其两倍于速度N1，使得包装纸32以高速绕叠置的硬币26缠绕。

另一方面，当硬币C的选定的种类是多边形时，速度设定部分或控制器124设定包装辊42、43和44在点A及点A以后的范围内的操作速度约为圆形硬币情况下的速度N2的55％。结果是，由于包装辊42、43和44在点A以前的范围内以速度N1操作，并且在点A和点A以后的范围内的操作速度约为速度N2的55％，当叠置的硬币26被夹持在包装辊42、43和44之间时，可以防止由叠置的多边形硬币26的周面的上上下下引起的过度的振动，并且因此，可以有效地防止硬币从包装辊42、43和44飞出。

而且，在根据本发明的实施例的硬币包装机1中，如果被包装的硬币C是多边形，凸轮电机74的在点A和点A以后的范围内的操作速度也降低到圆形硬币情况下的速度的55％，而包装辊42、43和44的操作速度降低到速度N2的55％。在点A和点A以后的范围内，卷边爪56相向移动，接近叠置的硬币26的相对的端面，以便通过凸轮电机74的操作，将包装纸32的相对的端部卷边。如上所述，在多边形硬币的情况下，由于包装辊42、43和44的操作速度降低到速度N2的55％，卷边爪的操作或移动速度与包装辊的速度成比例的降低，从而加长卷边爪56的操作或移动时间。

因此，可以得到足够的时间用于卷边爪56将包装纸32的相对的端部卷边，并且卷边爪56可以进行良好的卷边操作。

因此，包装纸32绕叠置的硬币26和叠置的硬币26两端缠绕，从而最后产生一卷包装好的硬币112。然后，夹持一卷包装好的硬币112的包装辊42、43和44相互移动离开，一卷包装好的硬币112下落到设在硬币包装部分30下面的卷槽(未示)。

当包装好的硬币112传送到射卷器以后，凸轮电机74的操作速度返回到正常速度，即100％速度。

在上面提到的实施例中，在多边形硬币的情况下，包装电机120和凸轮电机74的操作速度降低到圆形硬币情况下的55％。按照本发明，可以采用其它速度值来代替上述的降低55％的操作速度。而且，按照本发明，代替上述的降低55％的操作速度，包装电机120和凸轮电机74的操作速度可以根据多边形硬币的相应的形状各自设置在相应的值。操作速度信息不会预先只存储在ROM130，而且还可以通过种类选择部分2或类似部分被输入来代替。

而且，在根据本发明的硬币包装机1中，根据被包装的硬币的直径，包装辊42、43和44的操作速度可以设定。在此情况下，硬币的直径越小，包装辊42、43和44的操作速度设定得越低，硬币的直径越大，包装辊42、43和44的操作速度设定得越高。同时，卷边爪56的移动速度设置得低或高，与包装辊42、43和44的操作速度成比例。因此，包装辊42、43和44的操作速度和卷边爪56的移动速度根据被包装的硬币的直径而设定。结果是，叠置的硬币26能够更均匀地卷边。

进而，根据本发明的硬币包装机1还包括一个质量识别部分132用于识别包装纸32的质量，如图5所示。纸的质量由纸的质量识别传感器(未示)进行识别，或者由操作者向纸的质量识别部分132输入而进行识别。由于不同的包装纸通常被用于各种硬币和/或不同的国家，在高速的情况下可能发生包装纸不能绕叠置的硬币缠绕。特别是，在高速操作期间，包装纸可能撕破或者卷边爪可能不能够移动靠近叠置的硬币。因此，在本发明的硬币包装机1中，包装辊的操作速度和卷边爪的移动速度根据包装纸的质量来设定。

本发明已经通过几个实施例进行了描述，本领域的普通技术人员可以得知在本发明的精神和范围内可以进行改进。本发明的范围只由附上的权利要求决定。

Claims (6)

1．一种硬币包装机，包括：

硬币种类选择装置，用于选取一个种类的硬币进行包装；

硬币识别和计数装置，用于硬币的识别和计数，其种类由硬币种类选择装置选取；

硬币叠置装置，用于叠置预定数目的硬币，产生柱状的叠置的硬币，该硬币由硬币种类选择装置进行识别和计数；

硬币包装装置，用于绕叠置的硬币包装上包装纸，并且将包装纸的两端卷边，产生包装好的硬币，所述硬币包装装置包括：多个包装辊，当夹持住叠置的硬币的周面时，该包装辊绕其纵轴转动，

其特征在于：所述硬币包装装置还包括：包装辊驱动装置，该包装辊驱动装置与至少一个包装辊相连，用于以可变的速度转动包装辊；一对卷边装置通过移近包装好的叠置的硬币的两端，将叠置硬币的包装纸卷边；和卷边装置驱动装置用于以可变的速度移动卷边装置；

所述硬币包装机还包括速度设定装置，通过控制包装辊驱动装置和卷边装置驱动装置，将包装辊的操作速度设定为预定的速度，以及将卷边装置的移动速度设定为与包装辊的预定速度相关的预定的速度。

2．根据权利要求1的一种硬币包装机，其特征在于：当硬币是多边形硬币时，其种类由硬币种类选择装置选定，所述速度设定装置将包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度设定得比圆形硬币的低。

3．根据权利要求1的一种硬币包装机，其特征在于：当包装辊在叠置的硬币的周面上滚动时，所述速度设定装置将包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度设定得较低。

4．根据权利要求1的一种硬币包装机，其特征在于：对于单一种类的硬币，所述速度设定装置将包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度设定为预定速度。

5．根据权利要求1的一种硬币包装机，其特征在于：随着硬币的直径的增加，该硬币的种类由硬币种类选择装置选定，所述速度设定装置将包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度设定得较高。

6．根据权利要求1的一种硬币包装机，其特征在于：还包括纸的质量识别装置、用于识别包装纸，所述速度设定装置根据纸的质量识别装置识别出的纸的质量设定包装辊的操作速度和卷边装置的移动速度。

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