CN109389735A - 一种硬币分拣以及识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬币分拣以及识别装置，包括盒体，所述盒体的前侧面为第一斜面，第一斜面的表面设有垫块和倾斜的第一硬币通道，垫块的上部设有倾斜的第二硬币通道，第二硬币通道与第一硬币通道连通，垫块的表面设有硬币存放室和可转动的硬币输送转轮，所述硬币输送转轮上设有多个卡币口；所述第一斜面的表面设有落币孔，落币孔沿第一硬币通道的延伸方向从右到左、从小到大依次间隔设置，每个所述落币孔均连接有对应的落币通道，每个落币通道设有对应的硬币识别器。本发明不需要通过振动或者离心运动对硬币进行分拣，分拣时不会产生噪音，在分拣过程中硬币依靠自身重力掉落到对应的落币孔内，并且能对分拣好的硬币进行真伪识别。

Description

一种硬币分拣以及识别装置

技术领域

本发明涉及机械分拣领域，特别涉及一种硬币分拣以及识别装置。

背景技术

现在市场上流通的硬币有四种，分别是第五套人民币的1角硬币、5角硬币和1元硬币以及第四套人民币的1角硬币，这四种硬币的尺寸和材质均有明显的差异，其中第五套人民币的1角硬币的直径为19mm，第五套人民币的5角硬币的直径为20.5mm，第五套人民币的1元硬币的直径为25mm，第四套人民币的1角硬币的直径为22.5mm。在银行、超市、公交公司等经营过程中会收取到大量的硬币，若采用人工的方式对这四种硬币进行分拣将会耗费大量的人力物力，而且容易出错。现有技术中的硬币分拣装置大多通过振动盘、离心力的方式将不同硬币进行分拣，分拣过程中会产生高分贝的噪音而且会出误分拣的情况。除此之外，现有技术中的硬币分拣装置缺乏对硬币的真伪进行有效识别，使得分拣好的硬币当中可能参杂有假硬币，使用者还需继续对分拣好的硬币进行真伪识别，用户体验较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种硬币分拣以及识别装置，该硬币分拣机不需要通过振动或者离心运动的方式对硬币进行分拣，分拣过程中不会产生噪音而且分拣的准确率提高，并且能通过硬币识别器对分拣好的硬币进行真伪识别。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种硬币分拣以及识别装置，包括具有空腔的盒体，所述盒体的前侧面为从前往后向上倾斜的第一斜面，所述第一斜面的右侧表面设有垫块，所述垫块从前往后向上倾斜，所述第一斜面的左侧表面设有从右往左向下倾斜的第一硬币通道，所述垫块的上部设有从右往左向下倾斜的第二硬币通道，所述第二硬币通道的前侧设有用于接收硬币的接币口，所述第二硬币通道与第一硬币通道连通，所述垫块的表面设有硬币存放室和可转动的硬币输送转轮，所述硬币存放室设有存放腔，所述存放腔设有开口向上的投放入口，所述存放腔内设有所述硬币输送转轮，所述硬币输送转轮上设有多个绕硬币输送转轮的转轴环形布设的卡币口，所述卡币口与接币口的位置对应；所述第一斜面的左侧表面设有至少两个宽度各不相同的落币孔，所有的落币孔沿第一硬币通道的延伸方向从右到左、从小到大依次间隔设置，所述落币孔的下表面与第一硬币通道的上表面对齐，每个所述落币孔均连接有对应的落币通道；所述落币通道向下延伸，所述盒体的内底面上设有至少两个硬币识别器，硬币识别器的数量与落币通道的数量一致，硬币识别器的位置与落币通道的位置一一对应，使得所述硬币识别器能够识别对应落币通道上的硬币。

作为上述技术方案的进一步改进，多个所述卡币口的形状和大小均一致，多个所述卡币口平均分布在所述硬币输送转轮上，所述卡币口包括矩形部和半圆部，所述半圆部与所述矩形部相切。

作为上述技术方案的进一步改进，所述硬币输送转轮的转轴设在硬币输送转轮的圆心上，所述转轴由电机驱动，所述电机位于所述盒体的空腔内，所述转轴带动所述硬币输送转轮进行转动。

作为上述技术方案的更进一步改进，所述硬币存放室的内侧面与所述垫块的连接处上的线段为圆弧线，所述圆弧线的半径为所述硬币输送转轮的半径的1～1.2倍，所述圆弧线的圆心与所述硬币输送转轮的圆心重合。

作为上述技术方案的更进一步改进，所述盒体上设有控制开关，所述控制开关与所述电机电性连接，所述电机由蓄电池或者市电进行供能。

作为上述技术方案的进一步改进，所述落币孔的数量为四个，四个落币孔分别对应四种不同尺寸的硬币，所述落币孔的宽度大于对应硬币的直径且不超过对应硬币的直径的0.5mm，落币孔的长度大于所述落币孔的宽度。

作为上述技术方案的更进一步改进，所述盒体的空腔内设有从后往前向下倾斜的第二斜面，所述第二斜面位于所述落币孔的下方，所述第二斜面上设有三个竖直的隔板，三个所述隔板将所述第二斜面分隔成四个落币斜面，落币斜面的位置与落币孔的位置一一对应，所有落币斜面的末端均分别设有所述落币通道。

作为上述技术方案的更进一步改进，每个落币斜面上均设有两个挡块，两个所述挡块倾斜放置形成倒“八”字的限位落币出口，每个所述限位落币出口均与对应的落币通道的入口进行连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所有的落币通道的末端均分别连接有三通接头，三通接头的另外两个接口均向下设置，所述三通接头的另外两个接口分别连接有真币通道和假币通道；所述三通接头的内部设有由舵机驱动的摆动片，每个所述硬币识别器与对应落币通道上的舵机电信号连接。

本发明的有益效果是：所述卡币口通过所述硬币输送转轮的转动能够将硬币从存放腔输送到第二硬币通道上，当硬币进入到第二硬币通道后，硬币会从所述第二硬币通道滚落到第一硬币通道上，硬币在第一硬币通道滚落时，在重力的作用下硬币会自动掉落到相应宽度的落币孔内，最后所述硬币被落币通道所分拣，分拣好的硬币通过所述硬币识别器进行真伪识别。由于本发明不需要通过振动或者离心运动对硬币进行分拣，因此在分拣过程中不会产生噪音，而且在分拣过程中硬币依靠自身重力掉落到相应宽度的落币孔内，直径较小的硬币先于直径较大的硬币掉落到落币孔内，不存在其他外界因素的影响，使得分拣的准确率提高，并且能够对分拣后的硬币进行真伪识别，提高了工作效率。本发明用于分拣具有不同尺寸规格的硬币并且对分拣好的硬币进行真伪识别。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明实施例的立体示意图；

图2是本发明实施例的主视图；

图3是本发明实施例的俯视图；

图4是本发明实施例的左视图；

图5是图2的局部放大图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。最后需要说明的是，如文中术语“中心、上、下、左、右、竖直、水平、内、外”等指示的方位或位置关系则为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如文中术语“第一、第二、第三”则仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至图5，这是本发明的实施例，具体地：

一种硬币分拣机，包括具有空腔11的盒体1，如图4所示，所述盒体的前侧面为从前往后向上倾斜的第一斜面12，所述第一斜面的右侧表面设有垫块2，所述垫块的厚度不变，使得所述垫块从前往后向上倾斜；所述第一斜面与水平面的夹角为45～70°，本发明优选为60°，以此同时，由于所述垫块的厚度不变，所述垫块与水平面的夹角与第一斜面与水平面的夹角一致。

如图1所示，所述第一斜面的左侧表面设有从右往左向下倾斜的第一硬币通道5，所述垫块的上部设有从右往左向下倾斜的第二硬币通道211，所述第二硬币通道的前侧设有用于接收硬币的接币口21，所述第二硬币通道与第一硬币通道连通；所述第一硬币通道以及第二硬币通道倾斜设置的目的是为了让硬币能够从上往下自由滚动，所述第一硬币通道与水平面的夹角为20～35°，本发明优选为30°，所述第二硬币通道与水平面的夹角为20～35°，本发明优选为20°。所述垫块的表面设有硬币存放室3和可转动的硬币输送转轮4，所述硬币输送转轮的形状为圆形，为了每次只输送一个硬币，所述硬币输送转轮的厚度不厚于两个硬币的厚度总和，由数据可知，四种硬币当中最厚的是第四套人民币的1角硬币，其厚度为2.4mm，四种硬币当中最薄的第五套人民币的5角硬币，其厚度为1.65mm，因此所述硬币输送转轮的厚度为2.4～3.3mm，优选为3mm；硬币输送转轮的转轴41设在所述硬币输送转轮的圆心上，所述转轴由电机(附图未示出)驱动，所述电机位于所述盒体的空腔内并固定在所述第一斜面的内表面上，所述转轴带动所述硬币输送转轮进行转动。

如图3所示，所述硬币存放室设有存放腔32，所述存放腔设有开口向上的投放入口31，操作人员可以通过所述投放入口将硬币投放到所述存放腔内，所述硬币存放室的形状为二分之一圆形或以上，所述硬币存放室的内侧面33与所述垫块的连接处上的线段为圆弧线34，所述存放腔内设有所述硬币输送转轮，所述硬币输送转轮上设有多个绕所述硬币输送转轮的转轴环形布设的卡币口42，所述卡币口与接币口的位置对应，使得当卡币口经过所述接币口时，卡币口上的硬币在重力的作用下自动掉落到所述第二硬币通道上，所述圆弧线的圆心与所述硬币输送转轮的圆心重合；多个所述卡币口的形状和大小均一致，所述卡币口的数量越多，所述硬币输送转轮输送硬币的效率越高，本发明并没有限定所述卡币口的数量，但为了保证硬币输送效率，所述卡币口的数量不少于四个。所述卡币口包括矩形部和半圆部，所述半圆部与所述矩形部相切，由于所述卡币口用于容纳硬币，因此矩形部的宽度以及半圆部的直径均大于硬币的直径。所述圆弧线的半径为所述硬币输送转轮的半径的1～1.2倍，当所述圆弧线的半径与所述硬币输送转轮的半径一致时，所述硬币输送转轮在转动时可能会与所述硬币存放室的内侧面产生干性摩擦，造成各种不良影响，但当所述圆弧线的半径与所述硬币输送转轮的半径相差较大时，例如所述硬币输送转轮与所述硬币存放室的内侧面相隔一个硬币直径的距离，此时硬币在输送时会从所述硬币输送转轮上掉落到所述存放腔内，硬币将无法被输送到所述第二硬币通道上，所以为了满足工作要求，本发明进行了保守设计，所述圆弧线的半径为所述硬币输送转轮的半径的1.05倍。

如图1和图2所示，为了满足所述卡币口能够将硬币从所述存放腔输送到所述第二硬币通道上，本发明对所述卡币口的位置作了如下要求：1、当所述硬币输送转轮转动时，至少有一个卡币口的高度高于或等于所述第二硬币通道的高度并且所述卡币口与所述接币口连通，每当所述卡币口经过所述接币口时，卡币口上的硬币在重力的作用下自动掉落到所述第二硬币通道上；2、当所述硬币输送转轮转动时，其中一个卡币口的高度不低于所述第二硬币通道的高度的6mm并且所述卡币口与所述接币口连通，虽然所述卡币口低于所述第二硬币通道，但由于所述垫块为斜面，只要所述第二硬币通道与所述卡币口存在合适的高度差，当所述卡币口经过所述接币口时，所述卡币口上的硬币同样也会在重力的作用下自动掉落到所述第二硬币通道上。方案2中可能存在硬币无法从卡币口掉落到第二硬币通道的极端情况，方案1中如果卡币口与第二硬币通道存在较大的高度差，硬币掉落到第二硬币通道上的反弹力较大，为了保证硬币能够稳定地从卡币口掉落到第二硬币通道上，本发明优选的方案是：当所述硬币输送转轮转动时，其中一个卡币口的高度等于所述第二硬币通道的高度并且所述卡币口与所述接币口连通。

如图1所示，所述第一斜面的左侧表面设有至少两个宽度各不相同的落币孔51，所有的落币孔沿第一硬币通道的延伸方向从右到左、从小到大依次间隔设置，所述落币孔的下表面与第一硬币通道的上表面对齐；由于现在市面上流通有四种不同尺寸的硬币，因此所述落币孔的数量为四个，四个落币孔分别对应四种不同尺寸的硬币，为了保证硬币能够从所述落币孔处掉落，所述落币孔的宽度大于对应硬币的直径且不超过对应硬币的直径的0.5mm，四个落币孔的宽度分别优选为19.5mm、21mm、23mm和25.5mm，落币孔的长度大于所述落币孔的宽度。每个所述落币孔均连接有对应的落币通道6，所述落币通道对不同的硬币进行分拣。为了方便操作人员安装、使用以及观察本发明，所述第一斜面位于所述第一硬币通道下方的左侧部分被去除。

所述落币孔可以与所述落币通道直接连通，此时落币通道的入口与所述落币孔直接连通，硬币直接从落币孔处进入到落币通道内。所述落币孔还可以与所述落币通道间接连通，此时所述盒体的空腔内设有从后往前向下倾斜的第二斜面13，所述第二斜面位于所述落币孔的下方，所述第二斜面的末端设有所述落币通道；通过所述第二斜面，从落币孔处掉落的硬币能够在重力的作用下自动滑落到对应的落币通道内。由于间接连通的技术方案的可调性更高，因此本发明优先选用间接连通的技术方案。

由于市面上存在有假硬币，假硬币与真硬币的尺寸相似，但是两者采用不同材料制成，为了对分拣好的硬币进行真伪识别，本发明还具有硬币识别功能。如图2和图5所示，所述落币通道穿过所述盒体的底部并向下延伸，所述盒体的内底面上设有至少两个硬币识别器8，硬币识别器的数量与落币通道的数量一致，即所述硬币识别器的数量为四个，硬币识别器的位置与落币通道的位置一一对应，所述落币通道采用透明的非金属材料制成，本发明中落币通道优选采用亚加力材料制成，使得所述硬币识别器能够识别对应落币通道上的硬币。本发明采用市面上通用的硬币识别器，所述硬币识别器设有感应线圈，所述感应线圈由电感和电容组成并能产生特定高频振荡的磁场，由于我国发行的硬币的金属原材料为造币专用的特殊合金，假硬币无法采用相同的原材料制成，因此硬币经过所述落币通道并进入所述硬币识别器所产生的磁场时，不同硬币的金属材质的差异对电感量的影响大小也出现微弱差异，电感量的变化引起振荡频率的变化，通过检测振荡频率的变化并与预设值进行比较后经窄带选频电路将频率信号转变成电压信号，该电压信号反馈到对应的控制装置或者显示装置上。

采用上述结构，本发明的有益效果：所述卡币口通过所述硬币输送转轮的转动能够将硬币从存放腔输送到第二硬币通道上，由于本发明不需要通过振动或者离心运动对硬币进行分拣，因此在分拣过程中不会产生噪音，而且在分拣过程中硬币依靠自身重力掉落到相应宽度的落币孔内，直径较小的硬币先于直径较大的硬币掉落到落币孔内，不存在其他外界因素的影响，使得分拣的准确率提高，并且能够对分拣后的硬币进行真伪识别，提高了工作效率。本发明用于分拣具有不同尺寸规格的硬币并且对分拣好的硬币进行真伪识别。

如图1和图2所示，为了避免多个硬币从所述落币孔内掉落到所述第二斜面上时发生相互混淆的情况，所述第二斜面上设有三个竖直的隔板131，三个所述隔板将所述第二斜面分隔成四个落币斜面，落币斜面的位置与落币孔的位置一一对应，每个落币斜面分别接收从不同落币孔掉落的硬币，所有落币斜面的末端均分别设有所述落币通道。为了方便所述落币通道收集硬币，每个落币斜面上均设有两个挡块132，两个所述挡块倾斜放置形成倒“八”字的限位落币出口1321，每个所述限位落币出口均与对应的落币通道的入口进行连通；所述限位落币出口的出口宽度不大于所述落币通道的外径，使得硬币通过所述限位落币出口进行汇集并滑落到所述落币通道内。

进一步作为优选的实施方式，所述盒体上设有控制开关7，所述控制开关与所述电机电性连接，所述电机由蓄电池或者市电进行供能。

进一步作为优选的实施方式，如图2和图5所示，所有的落币通道的末端均分别连接有三通接头61，三通接头的另外两个接口均向下设置，所述三通接头的另外两个接口分别连接有真币通道62和假币通道63；所述三通接头的内部设有由舵机(附图未示出)驱动的摆动片9，所述舵机安装在所述三通接头的外侧，每个所述硬币识别器与对应落币通道上的舵机电信号连接，所述舵机以及硬币识别器均与所述控制开关电性连接。由于舵机具有稳定可靠的转动性能以及自锁功能，因此舵机广泛应用在各种控制器上；所述硬币识别器将硬币识别信号转变成电压信号，高电平代表硬币为真，低电平代表硬币为假(反之亦然)，所述舵机通过不同的电压信号进行转动并带动所述摆动片摆动。当所述硬币识别器对硬币识别为真时，所述摆动片摆动将所述落币通道与所述真币通道进行连通，硬币掉落到真币通道内；当所述硬币识别器对硬币识别为假时，所述摆动片摆动将所述落币通道与所述假币通道进行连通，硬币掉落到假币通道内，每个所述真币通道以及假币通道的末端均设有硬币收集容器(附图未示出)。

本发明的工作流程：

1、操作人员将若干个硬币从所述投放入口投放到所述硬币存放室的存放腔内，硬币在重力的作用下会自动掉落到所述卡币口内，所述硬币输送转轮转动时，当卡币口经过所述接币口时，卡币口上的硬币在重力的作用下自动掉落到所述第二硬币通道上；

2、所述硬币从所述第二硬币通道滚落到所述第一硬币通道的过程中，所述硬币在重力的作用下会自动掉落到相应宽度的落币孔内，直径较小的硬币先于直径较大的硬币掉落到落币孔内，避免了直径较小的硬币掉落到与其不对应的落币孔内；

3、所述硬币从对应的落币孔掉落后被所述第二斜面所接收，所述硬币通过所述第二斜面滑落到所述落币通道内；

4、所述硬币识别器对所述硬币进行识别，当所述硬币识别器对所述硬币识别为真时，所述舵机带动摆动片摆动，所述摆动片将所述落币通道与所述真币通道进行连通，所述硬币掉落到真币通道内；当所述硬币识别器对所述硬币识别为假时，所述舵机带动摆动片摆动，所述摆动片将所述落币通道与所述假币通道进行连通，所述硬币掉落到假币通道内。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出多种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种硬币分拣以及识别装置，包括具有空腔(11)的盒体(1)，所述盒体(1)的前侧面为从前往后向上倾斜的第一斜面(12)，其特征在于：所述第一斜面(12)的右侧表面设有垫块(2)，所述垫块(2)从前往后向上倾斜，所述第一斜面(12)的左侧表面设有从右往左向下倾斜的第一硬币通道(5)，所述垫块(2)的上部设有从右往左向下倾斜的第二硬币通道(211)，所述第二硬币通道(211)的前侧设有用于接收硬币的接币口(21)，所述第二硬币通道(211)与第一硬币通道(5)连通，所述垫块(2)的表面设有硬币存放室(3)和可转动的硬币输送转轮(4)，所述硬币存放室(3)设有存放腔(32)，所述存放腔(32)设有开口向上的投放入口(31)，所述存放腔(32)内设有所述硬币输送转轮(4)，所述硬币输送转轮(4)上设有多个绕硬币输送转轮(4)的转轴(41)环形布设的卡币口(42)，所述卡币口(42)与接币口(21)的位置对应；所述第一斜面(12)的左侧表面设有至少两个宽度各不相同的落币孔(51)，所有的落币孔(51)沿第一硬币通道(5)的延伸方向从右到左、从小到大依次间隔设置，所述落币孔(51)的下表面与第一硬币通道(5)的上表面对齐，每个所述落币孔(51)均连接有对应的落币通道(6)；所述落币通道(6)向下延伸，所述盒体(1)的内底面上设有至少两个硬币识别器(8)，硬币识别器(8)的数量与落币通道(6)的数量一致，硬币识别器(8)的位置与落币通道(6)的位置一一对应，使得所述硬币识别器(8)能够识别对应落币通道(6)上的硬币。

2.根据权利要求1所述的一种硬币分拣以及识别装置，其特征在于：多个所述卡币口(42)的形状和大小均一致，所述卡币口(42)包括矩形部和半圆部，所述半圆部与所述矩形部相切。

3.根据权利要求1所述的一种硬币分拣以及识别装置，其特征在于：所述硬币输送转轮(4)的转轴(41)设在硬币输送转轮(4)的圆心上，所述转轴(41)由电机驱动，所述电机位于所述盒体(1)的空腔(11)内，所述转轴(41)带动所述硬币输送转轮(4)进行转动。

4.根据权利要求3所述的一种硬币分拣以及识别装置，其特征在于：所述硬币存放室(3)的内侧面(33)与所述垫块(2)的连接处上的线段为圆弧线(34)，所述圆弧线(34)的半径为所述硬币输送转轮(4)的半径的1～1.2倍，所述圆弧线(34)的圆心与所述硬币输送转轮(4)的圆心重合。

5.根据权利要求3所述的一种硬币分拣以及识别装置，其特征在于：所述盒体(1)上设有控制开关(7)，所述控制开关(7)与所述电机电性连接，所述电机由蓄电池或者市电进行供能。

6.根据权利要求1所述的一种硬币分拣以及识别装置，其特征在于：所述落币孔(51)的数量为四个，四个落币孔(51)分别对应四种不同尺寸的硬币，所述落币孔(51)的宽度大于对应硬币的直径且不超过对应硬币的直径的0.5mm，落币孔(51)的长度大于所述落币孔(51)的宽度。

7.根据权利要求6所述的一种硬币分拣以及识别装置，其特征在于：所述盒体(1)的空腔(11)内设有从后往前向下倾斜的第二斜面(13)，所述第二斜面(13)位于所述落币孔(51)的下方，所述第二斜面(13)上设有三个竖直的隔板(131)，三个所述隔板(131)将所述第二斜面(13)分隔成四个落币斜面，落币斜面的位置与落币孔(51)的位置一一对应，所有落币斜面的末端均分别设有所述落币通道(6)。

8.根据权利要求7所述的一种硬币分拣以及识别装置，其特征在于：每个落币斜面上均设有两个挡块(132)，两个所述挡块(132)倾斜放置形成倒“八”字的限位落币出口(1321)，每个所述限位落币出口(1321)均与对应的落币通道(6)的入口进行连通。

9.根据权利要求1所述的一种硬币分拣以及识别装置，其特征在于：所有的落币通道(6)的末端均分别连接有三通接头(61)，三通接头(61)的另外两个接口均向下设置，所述三通接头(61)的另外两个接口分别连接有真币通道(62)和假币通道(63)；所述三通接头(61)的内部设有由舵机驱动的摆动片(9)，每个所述硬币识别器(8)与对应落币通道(6)上的舵机电信号连接。