CN107346572A - 一种智能硬币识别找零器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能硬币识别找零器，包括主框架，以及设置在主框架内的鉴伪与分币装置、硬币币桶、触摸显示屏、硬币测数装置和挖币装置，其中：鉴伪与分币装置位于主框架的上部，用于识别硬币的真伪和面值，并根据面值进行硬币分组；触摸显示屏位于鉴伪与分币装置的下方，用于人机信息交互；硬币币桶位于触摸显示屏的下方，用于存储不同面值的硬币；硬币测数装置位于鉴伪与分币装置和硬币币桶之间，用于检测币桶中的硬币数量；挖币装置位于硬币币桶下方，用于根据找零数目退出相应的硬币。本发明的智能硬币识别找零器降低了手指来不及移开后被夹伤的风险，可以装入更多的硬币，使用更加方便快捷，显著提高了硬币测数的精度和速度，控制转盘定位更加精确。

Description

一种智能硬币识别找零器

技术领域

本发明涉及一种智能硬币识别找零器，特别是涉及一种集鉴伪、清分、收纳、找零以及管理为一体的智能硬币识别找零器。

背景技术

自动售货机降低了人工售卖的成本。日本、美国的人口远远小于我国，但他们每个国家都有四五百万台售货机在运营，而国内目前在运营的售货机数量还不到30万台。随着经济的发展，人工成本会越来越高，用自动售货机做零售的优势会越来越明显。

智能硬币识别找零器是自动售货机的重要组成部分，会影响自动售货机的推广范围和速度。目前的智能硬币识别找零器存在以下问题：

1)智能硬币识别找零器的硬币币桶按照币桶的数量分为：单层硬币币桶和双层硬币币桶两种结构。采用单层硬币币桶，存储的硬币数量比较少，需要工作人员频繁关注硬币储量，装币频率高；采用双层硬币币桶，存储硬币的数量增加了。富士公司的硬币找零器为双层硬币币桶，但是只打开其中一层，另一层不能打开，MEI和NRI公司的硬币找零器为双层硬币币桶，两层均不能打开，这两种结构的硬币找零器存储硬币的数量增加了，但是装币难度大、效率低的问题，需要从币桶口一个个装入硬币。

2)智能硬币识别找零器中设置硬币测数装置，为工作人员装币提供了依据。目前的硬币找零器通常利用红外灯、涡流测试和超声波的方式检测币桶中的硬币数量。其中利用红外灯的发射和接收检测硬币数量的装置，测数结果比较准确，但是装置对使用环境的要求较高，在环境比较恶劣的场合中，如灰尘很大时其测试结果不准确，并且需要经常维护，维护的难度也较大。利用涡流检测硬币数量的装置，检测结果不准确，只能给出币桶有无硬币，无法给出具体数量，如日本富士的涡流测数装置，10枚以下就测定为空，误差较大。

3)定位转盘是智能硬币识别找零器的重要部件之一，智能硬币识别找零器通过转盘的旋转定位，将硬币从币桶底部旋出，从而实现硬币找零的目的。目前的硬币找零器的转盘旋转定位装置通常使用自反射红外传感器来控制转盘的旋转定位，其定位比较准确。但是，红外传感器长时间通电使用后，会存在红外光衰减的问题，并且红外传感器发光头和反射面在工作环境比较恶劣的情况下容易脏，因此基于红外传感器的转盘旋转定位装置需要经常维护去灰尘，且维护成本较高。

4)为了保证硬币识别器的正常运行，需要定期对内部部件进行检修和维护。在检修和维护的过程中，目前的智能硬币识别找零器的鉴伪与分币装置在硬币走币通道的前盖板打开后，由于缺少物体支撑前盖板，前盖板会在前盖板弹簧的弹力作用下恢复到闭合状态。为了继续对智能硬币识别找零器内部进行检修和维护，必须用一只手始终扶着前盖板，而只用单手进行检修和维护十分不便，并且也影响了检修的效果。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种智能硬币识别找零器，兼顾了装币容量、装币便捷度、币桶硬币储量测数精度、挖币转盘定位精度和检修的安全性。

实现发明目的的技术解决方案为：一种智能硬币识别找零器，包括主框架，以及设置在主框架内的鉴伪与分币装置、硬币币桶、触摸显示屏、硬币测数装置和挖币装置，其中：

鉴伪与分币装置位于主框架的上部，用于识别硬币的真伪和面值，并根据面值进行硬币分组；

触摸显示屏位于鉴伪与分币装置的下方，用于人机信息交互；

硬币币桶位于触摸显示屏的下方，用于存储不同面值的硬币；

硬币测数装置位于鉴伪与分币装置和硬币币桶之间，用于检测币桶中的硬币数量；

挖币装置位于硬币币桶下方，用于根据找零数目退出相应的硬币。

本发明与现有技术相比，其显著优点：1)使用触摸显示屏进行人机交互，可以实时查看机器的使用日志，给现场解决问题提供方便,操作人员需要通过触摸显示屏输入密码才能登录系统，进行相关的设置操作，能有效防止其他人员误操作拨码开关引起的设备使用问题，减少不必要的维护工作；2)鉴伪与分币装置在基座与前盖板之间设置扳手，当前盖板打开后顶住前盖板，便于检修，且降低了手指来不及移开后被夹伤的风险；3)币桶设置为双层，可以装入更多的硬币，采用可打开结构，使用更加方便快捷，并且通过定位销和定位孔保证了币桶的精准定位和承受强度。4)测数装置结构简单，测数方法快捷方便，显著提高了硬币测数的精度和速度，硬币测数的误差被控制在2枚；测数装置可以在环境比较恶劣的情况下正常工作，降低了维护成本和难度；5)转盘旋转定位装置控制转盘定位更加精确，并且维护更加方便。

附图说明

图1为智能硬币识别找零器的整体结构示意图。

图2为智能硬币识别找零器的内部结构示意图。

图3为鉴伪与分币装置前盖板处于闭合状态时的硬币识别器结构示意图，其中(a)为主视图，(b)为左视图。

图4为鉴伪与分币装置扳手结构细节图。

图5为鉴伪与分币装置扳手下压过程中的硬币识别器结构示意图。

图6为鉴伪与分币装置扳手处于锁止状态时的硬币识别器结构示意图。

图7为可全打开的二层硬币币桶的结构示意图。

图8为可全打开的二层硬币币桶细节图。

图9为币桶基座的结构示意图。

图10为币桶活动体的结构示意图。

图11为币桶旋转体的结构实体图。

图12为硬币测数装置的俯视图。

图13为硬币测数装置的B-B剖图。

图14为硬币测数装置的C-C剖图。

图15为第一麦克风接收的第一声波波形图。

图16为第一麦克风接收的回声波波形图。

图17为第一麦克风接收的第一声波和第一声的回声波合成后的波形图。

图18为转盘的初始位置示意图。

图19为顺时针旋转时大磁钢离开第二磁感应传感器的位置示意图。

图20为顺时针旋转时大磁钢离开第一磁感应传感器的位置示意图。

图21为顺时针旋转时第二小磁钢到达第二磁感应传感器的位置示意图。

图22为顺时针旋转时第二小磁钢到达第一磁感应传感器的位置示意图。

图23为逆时针旋转时大磁钢离开第一磁感应传感器的位置示意图。

图24为逆时针旋转时大磁钢离开第二磁感应传感器的位置示意图。

图25为逆时针旋转时第一小磁钢到达第一磁感应传感器的位置示意图。

图26为逆时针旋转时第一小磁钢到达第二磁感应传感器的位置示意图。

具体实施方式

一种智能硬币识别找零器，包括主框架1，以及设置在主框架内的鉴伪与分币装置2、触摸显示屏、硬币币桶、硬币测数装置和挖币装置，其中：

鉴伪与分币装置2位于主框架1的上部，用于识别硬币的真伪和面值，并根据面值进行硬币分组；

触摸显示屏位于鉴伪与分币装置2的下方，用于人机信息交互；

硬币币桶位于触摸显示屏的下方，用于存储不同面值的硬币；

硬币测数装置位于鉴伪与分币装置2和硬币币桶之间，用于检测币桶中的硬币数量；

挖币装置位于硬币币桶下方，用于根据找零数目退出相应的硬币。

所述鉴伪与分币装置包括基座3、固定轴4、前盖板5、前盖板弹簧6、扳手 7、固定螺钉8和扳手弹簧9，其中基座3上设置前盖板5，所述前盖板5通过前盖板弹簧6、固定轴与基座3连接，所述前盖板弹簧6一端固定在前盖板5上，另一端固定在基座3上，基座3与前盖板5之间设置用于顶住前盖板5的扳手7，所述扳手7通过固定螺钉8、扳手弹簧9与基座3连接，所述扳手弹簧9一端固定在扳手7上，另一端固定在基座3上。

所述基座3上设置用于防止扳手转动过度的扳手限位结构10。

所述硬币币桶包括币桶基座11、币桶活动体12、币桶旋转体13和币桶旋转销15，其中币桶基座11上设置第一层硬币存储通道的第一币桶壁，币桶活动体 12的一侧设置第一层硬币存储通道的第二币桶壁，所述第一层硬币存储通道的第一币桶壁和第二币桶壁组成第一层硬币桶；币桶活动体12的另一侧设置第二层硬币存储通道第一币桶壁，所述第二层硬币存储通道的第一币桶壁和币桶旋转体13组成第二层硬币桶，所述币桶旋转体13通过币桶旋转销15与币桶基座11 固定连接，所述币桶旋转销15一端固定在币桶旋转体13的下部，另一端固定在基座11的下部。

所述第一层硬币的第一币桶壁上设置活动体定位销16，所述第一层硬币的第二币桶壁在与定位销16对应的位置上设置活动体定位孔17；或者所述第一层硬币的第二币桶壁上设置活动体定位销16，所述第一层硬币的第一币桶壁在与定位销16对应的位置上设置活动体定位孔17。

所述币桶基座11和币桶旋转体13上设置用于固定硬币币桶的币桶锁止机构 14。

所述硬币测数装置包括声道上盖板18、麦克风、声道下盖板20、主控电路板21、电极、基座26，所述基座26上设置声道上盖板18和声道下盖板20，声道上盖板18和声道下盖板20位于硬币币桶上方，声道上盖板18和声道下盖板 20之间构成声音通道，声道上盖板18上设置用于固定麦克风的麦克风接收通道，所述麦克风接收通道口与声音通道出口相邻，均在币桶口的顶部投影范围内，声道下盖板20底部设置用于感知硬币测数装置所处温度的温度传感器30，所述温度传感器30与主控电路板21连接，所述主控电路板21上设置声波高压变压器，所述声波高压变压器包括第一电极24和第二电极25，第一电极24和第二电极 25之间放电产生的声音穿过声音通道。

所述麦克风接收通道口和声音通道出口的中心到硬币币桶中轴线的距离相等。

所述挖币装置包括转盘旋转定位装置，转盘旋转定位装置设置在硬币币桶的底部，包括磁感应传感器、磁钢、转盘40、电机41和控制电路板42，其中转盘 40为圆盘结构，圆盘的中心设置圆形通孔，转盘40通过通孔设置在电机41的转轴上，圆盘的外圆周上均匀设置3个磁钢，所述磁钢包括第一小磁钢35、第二小磁钢36和大磁钢37，转盘40的下方设置用于控制转盘旋转定位的控制电路板42，转盘40的旋转轴与控制电路板42的平面平行，所述控制电路板42上设置两个磁感应传感器，所述磁感应传感器包括第一磁感应传感器38和第二磁感应传感器39，第一磁感应传感器38和第二磁感应传感器39到转盘40中心的距离相等，两个磁感应传感器之间的距离大于第一小磁钢35和第二小磁钢36 的宽度，且小于大磁钢37的宽度。

所述第一小磁钢35、第二小磁钢36和大磁钢37通过胶水粘贴在转盘40上，第一小磁钢35和第二小磁钢36尺寸相同。

下面结合附图详细阐述本发明技术方案。

实施例1

如图1-2所示的智能硬币识别找零器，包括主框架1，以及设置在主框架1 内的鉴伪与分币装置、触摸显示屏、硬币币桶、硬币测数装置和挖币装置，其中：鉴伪与分币装置2位于主框架1的上部，用于识别硬币的真伪和面值，并根据面值进行硬币分组；触摸显示屏位于鉴伪与分币装置2的下方，用于人机信息交互；硬币币桶位于触摸显示屏的下方，用于存储不同面值的硬币；；硬币测数装置位于鉴伪与分币装置2和硬币币桶之间，用于检测币桶中的硬币数量；挖币装置位于硬币币下方，用于根据找零数目退出相应的硬币。

工作过程：用户通过触摸显示屏输入管理密码后，根据当前的工作环境和场景在智能交互软件中设置接收的币种、币面值、鉴伪精度等参数。

当硬币从入口投入智能硬币识别找零器，硬币先经过鉴伪与分币装置，鉴伪与分币装置根据当前硬币的材质、大小等关键因素鉴别出硬币的真假与币面值，如果硬币为真币，则由分币部分控制硬币进入相应的币桶；如果硬币为假币，则分币部分控制硬币退币。

当智能硬币识别找零器检测到硬币进入币桶后，硬币测数装置实时检测当前所有币桶的硬币存量数目，并将硬币存量数目记录到数据库系统中。

当用户投入的硬币数额大于客户购买的商品价格，智能硬币识别找零器计算需要给客户找零，此时挖币装置根据系统计算出的找零数额从币桶中挖出相应的硬币数目。

智能硬币识别找零器记录下整个交易过程的数据日志，以便用户实时查看。

智能硬币识别找零器在运行过程如果出现错误，在触摸大屏实时显示错误的问题以及相应的位置。

实施例2

实施例2在实施例1的基础上，对鉴伪与分币装置2进行防夹手设计，具体如3-6所示。鉴伪与分币装置2包括基座3、固定轴4、前盖板5、前盖板弹簧6、扳手7、固定螺钉8和扳手弹簧9，其中基座3上设置前盖板5，所述前盖板5 通过前盖板弹簧6、固定轴与基座3连接，所述前盖板弹簧6一端固定在前盖板 5上，另一端固定在基座3上，基座3与前盖板5之间设置用于顶住前盖板5的扳手7，所述扳手7通过固定螺钉8、扳手弹簧9与基座3连接，所述扳手弹簧9一端固定在扳手7上，另一端固定在基座3上，所述基座3上还设置扳手限位结构10，防止扳手转动过度，所述扳手7的扳手臂的长度为前盖板长度的1/5-1/6。

装置原始位置如图3所示，此时前盖板5处于闭合状态，扳手7处于未按下状态。手动按下扳手7(顺时针压下)，前盖板5被抬起，如图5所示。手动将抬起的前盖板5抬高，将扳手7(顺时针)按到锁止位置后，松开前盖板5，此时前盖板5被扳手7顶住，在前盖板弹簧6弹力的作用下也不会恢复到原始位置，如图6所示。这样，就有效地防止了打开前盖板5维护，维护完后再松开前盖板 5后，手不及时移开被夹到的事情发生。

装置要恢复到原始状态时，手动将前盖板5抬起，扳手7在扳手弹簧9的弹力作用下恢复到原位，此时再松开前盖板5，前盖板5在前盖板弹簧6弹力的作用下会恢复到原始位置，这样整个装置就恢复到原始状态。

实施例3

实施例3在实施例1、2的基础上对币桶进行可打开设计，具体如图7-10所示。硬币币桶为双层币桶结构，包括币桶基座11、币桶活动体12、币桶旋转体 13和币桶旋转销15，其中币桶基座11上设置第一层硬币存储通道的第一币桶壁，币桶活动体12的一侧设置第一层硬币存储通道的第二币桶壁，所述第一层硬币存储通道的第一币桶壁和第二币桶壁组成第一层硬币桶，第一层硬币桶为4个，第一层硬币存储通道的第一币桶壁上设置活动体定位销16，第一层硬币存储通道的第二币桶壁在与定位销16对应的位置上设置活动体定位孔17，或者第一层硬币存储通道的第二币桶壁上设置活动体定位销16，第一层硬币存储通道的第一币桶壁在与定位销16对应的位置上设置活动体定位孔17。币桶活动体12的另一侧设置第二层硬币存储通道的第一币桶壁，所述第二层硬币存储通道的第一币桶壁和币桶旋转体13组成第二层硬币桶，第二层硬币桶为2个，币桶基座11 和币桶旋转体13上设置币桶锁止机构14，币桶旋转体13通过币桶旋转销15与币桶基座11固定连接，所述币桶旋转销15一端固定在币桶旋转体13的下部，另一端固定在基座11的下部。

双层币桶初始始位置如图7所示。双层币桶打开操作如图8所示：解除币桶锁止机构14，将币桶旋转体13按顺时针方向旋转到底，将币桶活动体12取出，则整个币桶装置的6个币桶全部被打开，等待硬币的装入操作。双层币桶装入硬币及关闭操作：在双层币桶全部打开后，在币桶基座11的4个币桶中装入硬币，硬币装完后，将活动体12的活动体定位销16对准活动体定位孔17卡紧，实现活动体12的定位，在活动体12的两个币桶中装入硬币，硬币装完后，将币桶旋转体13逆时针旋转后通过币桶锁止机构14将币桶旋转体13与币桶基座11锁紧。至此双层币桶的硬币全部装入并且整个装置关闭锁紧。

实施例4

实施例4在实施例1、2、3的基础上，对硬币测数装置进行设计，以提高测数的精度，降低测数装置的维护成本。硬币测数装置，包括声道上盖板18、麦克风、声道下盖板20、主控电路板21、电极、测数基座26、币桶底座27、温度传感器30，所述测数基座26上设置声道上盖板18、声道下盖板20和币桶底座 27，其中币桶底座27上设置硬币币桶，声道上盖板18和声道下盖板20之间构成声音通道，声道上盖板18上设置用于固定麦克风的麦克风接收通道和主控电路板21，所述麦克风通过固定螺丝23固定在麦克风接收通道内，所述麦克风接收通道口与声音通道出口相邻，均在币桶口的顶部投影范围内，且两者的中心到币桶中轴线的距离相等，所述主控电路板21上设置声波高压变压器，所述声波高压变压器包括第一电极24和第二电极25，第一电极24和第二电极25之间放电产生的声音穿过声音通道，声道下盖板20底部设置温度传感器30。

基于该硬币测数装置的测数方法，包括如下步骤：

步骤1、温度传感器30检测当前装置所处的环境温度，并将检测温度传送给主控电路板21；

步骤2、主控电路板21控制声波高压变压器(7000V，大电压小电流)电源的接通与断开，声波高压变压器通过第一电极24和第二电极25对空气放电，使得空气被击穿产生声波；

步骤3、声波通过声音通道传递到声音通道出口，在声音通道出口处通过空气多方向传播，其中一个方向传播到达麦克风接收口，此时麦克风接收到的声音的波形信号(简称第一声波)，并将第一声波波形传送给主控电路板21；另一个方向是沿着币桶向币桶底部传播，当声音到达币桶底部物体表面(底部平面或硬币表面)时，声音发生反射沿着币桶向上传播到达麦克风接收口，此时麦克风接收到的声音的波形信号(简称回声波)，麦克风接收回声信号后将回声波波形传送给主控电路板21；

步骤4、主控电路板21根据第一声波波形的最高点、回声波波形的最高点和声音传播速度计算币桶中无硬币的空余部分高度，并结合单个硬币的高度转化为硬币的数量，根据当前装置所处环境温度计算声音传播速度的具体公式为：

式中，v为当前声音传播的速度，单位为米/秒，T为当前装置所处的温度。

计算币桶中无硬币的空余部分高度的具体公式为：

式中，H为币桶中无硬币的空余部分高度，v为当前声音传播的速度，d为第一声波波形的最高点与回声波波形的最高点之间的时间差，H₁为币桶与声道下盖板之间的间隙；

计算硬币数量的具体公式为：

式中，N为硬币的数量，H₂为币桶的高度，H₃为硬币厚度。

硬币测数装置的结构简单，测数方法快捷方便，并且显著提高了硬币测数的精度和速度，硬币测数的误差被控制在2枚；由于是利用超声波进行测数，可以在环境比较恶劣的情况下正常工作，维护成本和难度也被降低。

实施例5

针对成对出现的不同，实施例5对实施例4的硬币测数装置进行改进，增加了一个测数结构，如图12-17所示。所述麦克风包括第一麦克风19和第二麦克风22，所述麦克风通道包括第一麦克风接收通道32和第二麦克风接收通道34，所述声音通道包括两个出口，分别为第一声音通道出口31和第二声音通道出口 33，所述硬币币桶包括第一币桶28和第二币桶29，所述第一麦克风19固定在第一麦克风通道32内，第一麦克风接收通道口与第一声音通道出口31相邻，均在第一币桶28的顶部投影范围内；所述第二麦克风22固定在第二麦克风通道 34内，第二麦克风接收通道口与第二声音通道出口33相邻，均在第二币桶29 的顶部投影范围内。第一币桶28和第二币桶29的高度相等，第一币桶28和第二币桶29与声道下盖板之间的间隙相等。

包括两个测数结构的硬币测数装置可以设计成对称结构，也可以设计为非对称结构。

基于硬币测数装置的测数方法，包括如下步骤：

步骤1、温度传感器30检测当前装置所处的环境温度，并将检测温度传送给主控电路板21；

步骤2、主控电路板21控制声波高压变压器(7000V，大电压小电流)电源的接通与断开，声波高压变压器通过第一电极24和第二电极25对空气放电，使得空气被击穿产生声波；

步骤3、声波通过声音通道传递到第一声音通道出口和第二声音通道出口，在第一声音通道出口和第二声音通道出口处分别通过空气进行多方向传播，其中一个方向传播到达第一麦克风接收口和第二麦克风接收口，此时第一麦克风和第二麦克风分别接收到对应的第一声波，第一麦克风接收的第一声波的波形如图 15所示，第一麦克风和第二麦克风接收对应的第一声波后将第一声波波形传送给主控电路板21；另一个方向是沿着第一币桶和第二币桶向币桶底部传播，当声音到达第一币桶和第二币桶底部物体表面(底部平面或硬币表面)时，声音发生反射沿着币桶向上传播到达第一麦克风接收口和第二麦克风接收口，此时第一麦克风和第二麦克风分别接收到对应的回声波，第一麦克风接收的回声波的波形如图16所示，第一麦克风和第二麦克风接收对应的回声信号后将回声波波形传送给主控电路板21；

步骤4、主控电路板21根据第一币桶和第二币桶对应的第一声波波形的最高点、回声波波形的最高点和声音传播速度计算币桶中无硬币的空余部分高度，并结合单个硬币的高度转化为硬币的数量，根据当前装置所处环境温度计算声音传播速度的具体公式为：

式中，v为当前声音传播的速度，单位为米/秒，T为当前装置所处的温度。

计算币桶中无硬币的空余部分高度的具体公式为：

式中，H为币桶中无硬币的空余部分高度，v为当前声音传播的速度，d为第一声波波形的最高点与回声波波形的最高点之间的时间差，H₁为币桶与声道下盖板之间的间隙；

计算硬币数量的具体公式为：

式中，N为硬币的数量，H₂为币桶的高度，H₃为硬币厚度。

实施例6

实施例6在实施例1-5的基础上，对挖币装置的旋转定位装置进行改进，具体如图18-26所示。转盘旋转定位装置，包括磁感应传感器、磁钢、转盘40、电机41和控制电路板42，其中转盘40为圆盘结构，圆盘的中心设置圆形通孔，转盘40通过通孔设置在电机41的转轴上，圆盘的外圆周上均匀设置3个磁钢，分别为第一小磁钢35、第二小磁钢36和大磁钢37，所述第一小磁钢35、第二小磁钢36和大磁钢37通过胶水粘贴在转盘40上，第一小磁钢35和第二小磁钢 36设置为相同尺寸，转盘40的下方设置用于控制转盘旋转定位的控制电路板42，转盘40的旋转轴与控制电路板42的平面平行,所述控制电路板42上设置两个磁感应传感器，所述磁感应传感器包括第一磁感应传感器38和第二磁感应传感器 39，第一磁感应传感器38和第二磁感应传感器39到转盘40中心的距离相等，两个磁感应传感器之间的距离大于第一小磁钢35和第二小磁钢36的宽度，且小于大磁钢37的宽度。

磁感应传感器接通编码为1，磁感应传感器断开编码为0，编码顺序先编码第一磁感应传感器状态，后编码第二磁感应传感器状态。

如图19所示，转盘40位于原始位置时大磁钢37覆盖第一磁感应传感器38 和第二磁感应传感器39第二磁感应传感器39的位置，此时第一磁感应传感器 38和第二磁感应传感器39的状态为接通，编码为11。旋转定位前控制电路板先确定装置是否在原始位置，如果不在原始位置，则需要旋转(顺时针或逆时针旋转)到原始位置，即编码为11的状态。如图20和图21所示，当转盘顺时针旋转时，大磁钢37先离开第一磁感应传感器38和第二磁感应传感器39，编码状态分别为10和00；然后如图22所示，第二小磁钢36到达第二磁感应传感器39位置，此时第二磁感应传感器39的状态为接通，第一磁感应传感器38的状态为断开，编码为01；继续顺时针旋转，如图23所示，第二小磁钢36到第一磁感应传感器38位置，此时第一磁感应传感器38的状态为接通，第二磁感应传感器 39的状态为断开，编码为10，转盘旋转到达指定位置。此时控制电路板42控制电机41逆时针旋转，当大磁钢到达并覆盖第一磁感应传感器38和第二磁感应传感器39位置，转盘到达原始位置，如图2所示，编码为11；继续逆时针旋转，如图24和图25所示，大磁钢37离开第一磁感应传感器38和第二磁感应传感器 39，编码状态分别为01和00；然后如图26所示，第一小磁钢35到达第一磁感应传感器38位置，此时第一磁感应传感器38的状态为接通，第二磁感应传感器 39的状态为断开，编码为10；继续逆时针旋转，如图26所示，当第一小磁钢 35到达第二磁感应传感器39的位置，此时第二磁感应传感器39的状态为接通，第一磁感应传感器38的状态为断开，转盘旋转到达指定位置，编码为01。

顺时针旋转时，第一磁感应传感器38和第二磁感应传感器39的定位编码为 11 1000 01 10，其中11 10代表顺时针旋转；逆时针旋转时，第一磁感应传感器 38和第二磁感应传感器39的定位编码为11 01 00 10 01，其中11 01代表逆时针旋转。

智能硬币识别找零器通过转盘的旋转，将硬币从币桶中取出。

Claims (10)

1.一种智能硬币识别找零器，其特征在于，包括主框架(1)，以及设置在主框架内的鉴伪与分币装置(2)、硬币币桶、触摸显示屏、硬币测数装置和挖币装置，其中：

鉴伪与分币装置(2)位于主框架(1)的上部，用于识别硬币的真伪和面值，并根据面值进行硬币分组；

触摸显示屏位于鉴伪与分币装置(2)的下方，用于人机信息交互；

硬币币桶位于触摸显示屏的下方，用于存储不同面值的硬币；

硬币测数装置位于鉴伪与分币装置(2)和硬币币桶之间，用于检测币桶中的硬币数量；

挖币装置位于硬币币桶下方，用于根据找零数目退出相应的硬币。

2.根据权利要求1所述的智能硬币识别找零器，其特征在于，所述鉴伪与分币装置包括基座(3)、固定轴(4)、前盖板(5)、前盖板弹簧(6)、扳手(7)、固定螺钉(8)和扳手弹簧(9)，其中基座(3)上设置前盖板(5)，所述前盖板(5)通过前盖板弹簧(6)、固定轴与基座(3)连接，所述前盖板弹簧(6)一端固定在前盖板(5)上，另一端固定在基座(3)上，基座(3)与前盖板(5)之间设置用于顶住前盖板(5)的扳手(7)，所述扳手(7)通过固定螺钉(8)、扳手弹簧(9)与基座(3)连接，所述扳手弹簧(9)一端固定在扳手(7)上，另一端固定在基座(3)上。

3.根据权利要求2所述的智能硬币识别找零器，其特征在于，所述基座(3)上设置用于防止扳手转动过度的扳手限位结构(10)。

4.根据权利要求1所述的智能硬币识别找零器，其特征在于，所述硬币币桶包括币桶基座(11)、币桶活动体(12)、币桶旋转体(13)和币桶旋转销(15)，其中币桶基座(11)上设置第一层硬币存储通道的第一币桶壁，币桶活动体(12)的一侧设置第一层硬币存储通道的第二币桶壁，所述第一层硬币存储通道的第一币桶壁和第二币桶壁组成第一层硬币桶；币桶活动体(12)的另一侧设置第二层硬币存储通道第一币桶壁，所述第二层硬币存储通道的第一币桶壁和币桶旋转体(13)组成第二层硬币桶，所述币桶旋转体(13)通过币桶旋转销(15)与币桶基座(11)固定连接，所述币桶旋转销(15)一端固定在币桶旋转体(13)的下部，另一端固定在基座(11)的下部。

5.根据权利要求4所述的智能硬币识别找零器，其特征在于，所述第一层硬币的第一币桶壁上设置活动体定位销(16)，所述第一层硬币的第二币桶壁在与定位销(16)对应的位置上设置活动体定位孔(17)；或者所述第一层硬币的第二币桶壁上设置活动体定位销(16)，所述第一层硬币的第一币桶壁在与定位销(16)对应的位置上设置活动体定位孔(17)。

6.根据权利要求4所述的智能硬币识别找零器，其特征在于，所述币桶基座(11)和币桶旋转体(13)上设置用于固定硬币币桶的币桶锁止机构(14)。

7.根据权利要求1所述的智能硬币识别找零器，其特征在于，所述硬币测数装置包括声道上盖板(18)、麦克风、声道下盖板(20)、主控电路板(21)、电极、测数基座(26)，所述测数基座(26)上设置声道上盖板(18)和声道下盖板(20)，声道上盖板(18)和声道下盖板(20)位于硬币币桶上方，声道上盖板(18)和声道下盖板(20)之间构成声音通道，声道上盖板(18)上设置用于固定麦克风的麦克风接收通道，所述麦克风接收通道口与声音通道出口相邻，均在币桶口的顶部投影范围内，声道下盖板(20)底部设置用于感知硬币测数装置所处温度的温度传感器(30)，所述温度传感器(30)与主控电路板(21)连接，所述主控电路板(21)上设置声波高压变压器，所述声波高压变压器包括第一电极(24)和第二电极(25)，第一电极(24)和第二电极(25)之间放电产生的声音穿过声音通道。

8.根据权利要求4所述的智能硬币识别找零器，其特征在于，所述麦克风接收通道口和声音通道出口的中心到硬币币桶中轴线的距离相等。

9.根据权利要求1所述的智能硬币识别找零器，其特征在于，所述挖币装置包括转盘旋转定位装置，转盘旋转定位装置设置在硬币币桶的底部，包括磁感应传感器、磁钢、转盘(40)、电机(41)和控制电路板(42)，其中转盘(40)为圆盘结构，圆盘的中心设置圆形通孔，转盘(40)通过通孔设置在电机(41)的转轴上，圆盘的外圆周上均匀设置3个磁钢，所述磁钢包括第一小磁钢(35)、第二小磁钢(36)和大磁钢(37)，转盘(40)的下方设置用于控制转盘旋转定位的控制电路板(42)，转盘(40)的旋转轴与控制电路板(42)的平面平行，所述控制电路板(42)上设置两个磁感应传感器，所述磁感应传感器包括第一磁感应传感器(38)和第二磁感应传感器(39)，第一磁感应传感器(38)和第二磁感应传感器(39)到转盘(40)中心的距离相等，两个磁感应传感器之间的距离大于第一小磁钢(35)和第二小磁钢(36)的宽度，且小于大磁钢(37)的宽度。

10.根据权利要求9所述的智能硬币识别找零器，其特征在于，所述第一小磁钢(35)、第二小磁钢(36)和大磁钢(37)通过胶水粘贴在转盘(40)上，第一小磁钢(35)和第二小磁钢(36)尺寸相同。