CN206097271U - 硬币多级自动分筛整理清点机 - Google Patents

Abstract

本实用新型硬币多级自动分筛整理清点机，属于机电一体化技术领域，包括振动盘、数字调频振动控制器、锥体置币器、环形螺旋轨道、落币孔、导币轨道、光电传感器、硬币收集整理机构及控制终端，通过数字调频振动控制器控制振动盘使锥体置币器内的硬币作垂直方向振动，硬币沿着环形螺旋轨道由下向上运动，在环形螺旋轨道上开有落币孔，硬币会通过落币孔掉落到导币轨道上，硬币经导币轨道上的光电传感器对其计数后，会掉落到下方的硬币收集整理机构内。该硬币多级自动分筛整理清点机，实现了硬币的自动分类、整理、清点工作，分筛精确度高，计数准确。

Description

硬币多级自动分筛整理清点机

技术领域

本实用新型属于机电一体化技术领域，特别涉及一种硬币分筛整理清点设备。

背景技术

硬币具有坚固耐用、不易磨损、流通寿命远远高于纸币等优势，在世界范围内被广泛应用。我国第五版人民币的发行,辅币(10元以下)硬币化已经成为一种趋势,山东、福建省部分地区相继开始试点“1元硬币化”，2016年试点城市流通的1元纸币在经过消化后会转为残损币进行销毁，并逐步退出流通市场，因此，硬币的投放量必然将大幅度增加。日常生活中如银行、商场、公交公司等众多领域，每天会面临大量硬币的清点工作，使用传统人工清点不但费时费力，而且不能保证准确性。如不能有效解决硬币的回笼问题，将会进一步提高回收和周转成本，硬币清点的自动化、机械化是我国金融行业现代化进程中亟待解决的问题之一，研制硬币自动分拣、清点整理设备来取代手工分拣和清点整理，已成为世界各国普遍关注的问题。目前国外的一些公司已研制硬币清分机、硬币清点机等设备在售，但其体积大、价格高、维修服务成本高，不适合用于中小型硬币处理机构。同时现有的硬币清分机的硬币分筛结构主要采用阶梯式分筛结构和离心式分筛结构，阶梯式分筛结构根据硬币直径和重量差异，搭建出多级滑道，在分离板上开设不同尺寸的孔洞，硬币在自身重量作用下在分离板下滑，在对应的孔洞处落下，经过多次分筛和循环分筛，实现清分过程，但阶梯式分筛结构需要控制硬币的初始状态和下滑速度，同时对分离板材料的精密度要求极高，硬币滑落的随机性很大，实现起来有一定困难，并且需要多次重复传送分筛，效率很低，费时费力。离心式分筛结构根据硬币厚度和直径差异，利用离心原理，分离盘中的硬币作离心运动，被甩至分离盘边缘位置，然后根据硬币的厚度，由小到大的循序对挡币板与分离盘之间的距离即硬币出口高度进行调整，从而对硬币进行分离。不能同时分筛出不同规格的硬币，需根据硬币的大小不断调节硬币出口高度，循环往复地分筛，硬币在离心力下撞击侧壁，很容易变形，特别是对于我国的铝合金硬币，质地较软，更易变形，如果再将变形的硬币投入该机器内，硬币卡死在出币口，电机则会发生堵转，电流增大，严重时会将电机烧坏。

鉴于此需要，因此现有技术当中亟需要一种成熟可靠的硬币自动处理机具来解决这一问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种硬币多级自动分筛整理清点机，实现了硬币的自动分类、整理及清点工作，分筛精确度高，计数准确。

为实现上述技术目的，本实用新型提出了如下技术方案：

硬币多级自动分筛整理清点机，其特征是：包括振动盘、数字调频振动控制器、锥体置币器、环形螺旋轨道、落币孔、导币轨道、光电传感器、硬币收集整理机构及控制终端，所述振动盘内安装有脉冲电磁铁，振动盘通过导线与数字调频振动控制器连接；所述锥体置币器安装在振动盘上部且与其固定连接，锥体置币器中心高度高于其边缘；所述环形螺旋轨道的边缘上设置有防堆叠挡板，环形螺旋轨道至少有两层，其中顶层环形螺旋轨道倾斜设置且与水平面呈30°夹角，顶层环形螺旋轨道上开设有落币孔，底层环形螺旋轨道与锥体置币器的底部边缘连接；所述导币轨道呈S型，导币轨道一端位于落币孔下方,另一端位于集币管上方；所述光电传感器安装在导币轨道的硬币出口处，且光电传感器与单片机连接，其中单片机安装在控制终端内部；所述硬币收集整理机构包括集币管、旋转盘及步进电机，其中集币管放置在旋转盘上的圆槽盒内，其中旋转盘与连接座固定连接，其中连接座通过连轴器与步进电机连接，且连接座与电机固定座之间装有轴承，其中步进电机与单片机连接；所述控制终端的上部设置有显示面板。

进一步，所述导币轨道的入口宽度为55mm。

进一步，所述防堆叠挡板的高度为22mm。

进一步，所述连轴器为滑块联合器。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：本实用新型提出一种硬币多级自动分筛整理清点机，通过控制数字调频振动控制器，振动盘产生的振动带动锥体置币器内的硬币沿着环形螺旋轨道由下向上运动，环形螺旋轨道的边缘上设置有防堆叠挡板，可使硬币保持单层、有序、匀速的状态依次环绕至上层区域，顶层环形螺旋轨道设置倾斜角度为30°，根据不同规格硬币直径的差异，在顶层环形螺旋轨道上开有对应的直径依次递增的方形落币孔，依次分别为小一角孔，五角孔，大一角孔，一元孔，硬币会通过落币孔掉落到导币轨道上，硬币经导币轨道上的光电传感器对其计数后，会掉落到下方的集币管内，每个集币管硬币达到一定数量时，光电传感器会给步进电机输入信号，步进电机带动旋转盘旋转到下一集币管，当超半数集币管集满硬币时，步进电机会将信号传递给单片机，指示灯闪烁提示换集币管，最后将满币集币管放到收纳盒中。本实用新型提供的硬币多级自动分筛整理清点机操作性较强，自动化程度更高，其机械传动结构简单，可行性高，节省加工材料，减少成本，即保证分离的过程不会对硬币造成损坏，而且分筛精确度非常高。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型硬币多级自动分筛整理清点机结构示意图。

图2为本实用新型硬币多级自动分筛整理清点机的主视示意图。

图3为本实用新型硬币多级自动分筛整理清点机的侧视示意图。

图4为本实用新型硬币多级自动分筛整理清点机的俯视示意图。

图5为本实用新型硬币多级自动分筛整理清点机的硬币分筛结构示意图。

图6为本实用新型硬币多级自动分筛整理清点机的硬币分筛结构主视示意图。

图7为本实用新型硬币多级自动分筛整理清点机的硬币分筛结构俯视示意图。

图8为本实用新型硬币多级自动分筛整理清点机的硬币收集整理机构的结构示意图。

图中：1-振动盘、2-数字调频振动控制器、3-锥体置币器、4-环形螺旋轨道、5-落币孔、6-导币轨道、7-光电传感器、8-硬币收集整理机构、801-集币管、802-旋转盘、803-步进电机、9-控制终端。

具体实施方式

本实用新型提出一种硬币多级自动分筛整理清点机，支撑架和脚座采用铝型材支撑架，造型精美可塑性好。支撑架设计为长度920mm，宽度920mm，高度740mm，它配有可调节高度的脚座，用来放置硬币多级自动分筛整理清点机，可使实际操作过程中更方便和舒适。如图1至图8所示，该硬币多级自动分筛整理清点机包括硬币分筛结构、硬币计数机构、硬币收集整理机构8及控制终端9，

所述硬币分筛结构包括振动盘1、数字调频振动控制器2、锥体置币器3、环形螺旋轨道4、落币孔5及导币轨道6，其中振动盘1由脉冲电磁铁、弹簧片、控制器、料斗、底盘、直线送料器等组成；脉冲电磁铁可以使料斗作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动料斗绕其垂直轴做扭摆振动。其中数字调频振动控制器2采用的是SDVC31-M数字调频振动送料控制器，其输入交流电压：85V～260V,输入频率50Hz～60Hz,最大输出电流3A,最大输出频率660VA,输出频率范围40Hz～400Hz，输出波形为正弦。操作者可以通过调节数字调频振动控制器2，控制振动盘1的工作状态和振动频率，从而控制分筛硬币的速率。其中锥体置币器3的中心高凸，边缘较低，可同时容纳大量混币，方便省时，受重力作用下的混币会滑落到锥体置币器3底部边缘位置处，然后与环形螺旋轨道4相接触。其中环形螺旋轨道4的边缘上设置有防堆叠挡板，环形螺旋轨道4至少有两层，其中顶层环形螺旋轨道4倾斜设置且与水平面呈30°夹角，顶层环形螺旋轨道4上开设有落币孔5，底层环形螺旋轨道4与锥体置币器2的底部边缘连接；通过设计防堆叠挡板，可使硬币保持单层、有序、匀速的状态依次环绕至上层区域。防堆叠挡板高度应大于最厚的一元硬币高度18.5mm，小于两个最薄的小一元高度33mm，故优选设计防堆叠挡板高度为22mm。硬币分筛结构上层区的环形螺旋轨道4对硬币进行分筛处理，通过对运动中的硬币进行分析，理论计算和仿真模拟，顶层环形螺旋轨道4倾斜设置且与水平面呈30°夹角，根据不同规格硬币直径的差异，在顶层环形螺旋轨道4上开有对应的直径依次递增的方形落币孔5，依次分别为小一角孔，五角孔，大一角孔，一元孔，硬币会通过落币孔5掉落到导币轨道6上。该自动分筛整理清点机中一共设计四个导币轨道6，导币轨道6是用来连接每个相对应落币孔5和集币管801的通道，是根据仿真设计，实验测试加工成有一定弯度的轨道，呈S型，具有减速的特性；倾斜角度为45度，与落币孔5相连的导币轨道6入口宽度均为55mm，与集币管801相连的导币轨道6出口宽度不同，为了导币轨道6的出币口能直接与集币管801相连接经计算高度设计为114mm,垂直方向投影长度为153mm。

所述硬币收集整理机构8包括集币管801、旋转盘802及步进电机803，步进电机803通过连轴器带动连接座转动，连接座与旋转盘802固定，通过单片机控制步进电机803每次转动36度。硬币沿导币轨道6进入集币管801，进而实现循环收集的功能。其中集币管801是根据硬币直径尺寸制作相对应的规格，有机玻璃管具有高度透明性，机械强度高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7～18倍，重量轻，易于加工，坚固耐用，经济环保，可循环使用等优势。其中旋转盘802，一共加工制作四个旋转盘802。在每个导币轨道6出币口下面接有集币管801，十个同种规格的集币管801放置在旋转盘802上的圆槽盒内，旋转盘802与连接座固定连接，连接座通过联轴器与步进电机803连接，连接座与电机固定座之间装轴承，减少摩擦。步进电机803带动旋转盘802转动，用单片机控制步进电机803，当有集币管801集满时，步进电机803自动转换动到下一个集币管801(步进电机803接收信号反应时间为20ms)，当满币集币管801过半数时(超过5个)，指示灯闪烁提示换管,手工换集币管801后将满币集币管801装入收纳盒，换集币管801不会影响旋转盘802的转动，且经过多次实验测试，两个紧挨着的硬币从落币孔5掉在导币轨道6，计数时间至少相差0.2s，时间远大于步进电机803转动时间，所以在步进电机803自动转动到下一个集币管801的期间，导币轨道6上的硬币并不会掉落其他地方，真正的实现了无间歇、循环收集硬币。其中连轴器为WH1滑块联轴器，滑块联轴器是利用中间方形滑块在其两侧半联轴器端面的相应径向槽内滑动,以实现两半联轴器联接。中心滑块通过两边呈90°相对分布的卡槽和两侧的轴套联接在一起，从而达到传递扭矩的目的。中心滑块和轴套之间用微小的压力进行吻合，这种压力能使联轴器在设备运转中具有零间隙运转。由于中间滑块的质量小，又具有弹性，故具有较高的极限转速。

本实用新型提出一种硬币多级自动分筛整理清点机，整机工作过程：

1、硬币的分筛

利用振动盘1的脉冲电磁铁使锥体置币器3内的硬币作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动硬币绕其垂直轴做扭摆振动，硬币由于受到这种振动而沿环形螺旋轨道4上升，到达最上层时；硬币保持单层、有序、顺次地输送到特定落币孔5，环形螺旋轨道4上开有特定尺寸落币孔5，第一个落币孔5可筛选出小一角，其他硬币继续沿着环形螺旋轨道4向前运动，当到达第二个落币孔5时，筛选出五角硬币，同理，其余硬币继续往前运动，到第三个落币孔5时，筛选出大一角硬币，最后筛选出一元硬币。混币经过环形螺旋轨道4这一过程，实现了分拣功能。

2、硬币的计数

硬币经落币孔5落在导币轨道6上，落币孔5只允许单个掉落，根据币轨道6设计尺寸，硬币是相继在导币轨道6上滑落，不会出现并列滑下去，当它经过安装有光电传感器7的导币轨道6位置时，硬币遮挡光线从而使红外接收端的输出产生脉冲信号，即电平的高低变化，由电平的高低变化促使单片机的外部中断发生变化，通过程序将这一变化现实在显示面板的LCD显示屏幕上，从而对硬币进行计数。

3、硬币的收集整理

导币轨道6的出币口下方放有集币管801，十个同种规格的集币管801放置在旋转盘802上圆槽盒内，通过步进电机803带动联轴器转动，使联轴器带动连接座转动，当每个集币管801集满20枚硬币时，单片机的控制使旋转盘802自动转到下一个集币管801，转动时间为20ms，导币轨道6设计为S型弯曲形状，可对硬币进行减速处理，保证了换集币管801时间充足，硬币不会掉到集币管801外，后面的硬币继续在导币轨道6滑落到下一个集币管801。将空的集币管801换到旋转盘802上，将满币的集币管801放入收集盒，周而复始，实现无间歇地循环收集硬币。

综上所述，本实用新型提出的硬币多级自动分筛整理清点机带来的社会效益是：

1、该硬币多级自动分筛整理清点机，利用硬币的直径和自重进行分离，可同时分筛大量不同规格的硬币包括变形、破损和脏污硬币，克服了离心甩币方式致使硬币变形和不能同时分筛币种的缺陷。

2、该硬币多级自动分筛整理清点机设计S型弯曲导币轨道6和转盘式集币方式，S型弯曲导币轨道6能有效对硬币进行减速，步进电机803通过联轴器带动旋转盘802转动，每次固定旋转36°，保证了收集的准确性。

3、该硬币多级自动分筛整理清点机，功能齐全，在硬币分类的基础上，采用光电传感器7对硬币进行自动清点计数和收集整理。分筛精确度高，计数准确，收集整理规范。整个过程将机械学和电子学相融合。

Claims (4)

1.硬币多级自动分筛整理清点机，其特征是：包括振动盘(1)、数字调频振动控制器(2)、锥体置币器(3)、环形螺旋轨道(4)、落币孔(5)、导币轨道(6)、光电传感器(7)、硬币收集整理机构(8)及控制终端(9)，所述振动盘(1)内安装有脉冲电磁铁，振动盘(1)通过导线与数字调频振动控制器(2)连接；所述锥体置币器(3)安装在振动盘(1)上部且与其固定连接，锥体置币器(3)中心高度高于其边缘；所述环形螺旋轨道(4)的边缘上设置有防堆叠挡板，环形螺旋轨道(4)至少有两层，其中顶层环形螺旋轨道(4)倾斜设置且与水平面呈30°夹角，顶层环形螺旋轨道(4)上开设有落币孔(5)，底层环形螺旋轨道(4)与锥体置币器(3)的底部边缘连接；所述导币轨道(6)呈S型，导币轨道(6)一端位于落币孔(5)下方,另一端位于集币管(801)上方；所述光电传感器(7)安装在导币轨道(6)的硬币出口处，且光电传感器(7)与单片机连接，其中单片机安装在控制终端(9)内部；所述硬币收集整理机构(8)包括集币管(801)、旋转盘(802)及步进电机(803)，其中集币管(801)放置在旋转盘(802)上的圆槽盒内，其中旋转盘(802)与连接座固定连接，其中连接座通过连轴器与步进电机(803)连接，且连接座与电机固定座之间装有轴承，其中步进电机(803)与单片机连接；所述控制终端(9)的上部设置有显示面板。

2.根据权利要求1所述的硬币多级自动分筛整理清点机，其特征是：所述导币轨道(6)的入口宽度为55mm。

3.根据权利要求1所述的硬币多级自动分筛整理清点机，其特征是：所述防堆叠挡板的高度为22mm。

4.根据权利要求1所述的硬币多级自动分筛整理清点机，其特征是：所述连轴器为滑块联合器。