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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Münzenverpackungsmaschine, welche
kompakt ist und verpackte Münzrollen,
welche jeweils eine vorbestimmte Stückzahl an Münzen enthalten, zuverlässig erzeugen
kann.
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BESCHREIBUNG
DES STANDS DER TECHNIK
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Münzenverpackungsmaschinen
sind allgemein so aufgebaut, dass sie eine vorbestimmte Stückzahl an
Münzen
in einem Münzenstapelabschnitt
stapeln, die so gestapelten Münzen
einem Münzenverpackungsabschnitt
zuführen
und diese verpacken. Für
das Gewährleisten,
dass immer die vorbestimmte Stückzahl
an Münzen
verpackt wird, wird die Stückzahl
der dem Münzenstapelabschnitt zugeführten Münzen von
einem Sensor gezählt,
und nachdem die zu verpackende vorbestimmte Stückzahl an Münzen dem Münzenstapelabschnitt zugeführt wurde,
verhindert ein Stoppmittel, dass die folgende Münzen dem Münzenstapelabschnitt zugeführt wird.
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Wenn
aber die von dem Sensor erfassten Münzen nicht richtig in dem Münzenstapelabschnitt gestapelt
werden, kann die Stückzahl
an verpackten Münzen
unter der vorbestimmten Stückzahl
liegen, und wenn dagegen das Stoppmittel eine Fehlfunktion hat,
werden Münzen,
deren Stückzahl
die vorbestimmte Stückzahl übersteigt,
dem Münzenstapelabschnitt
zugeführt
und die Stückzahl
verpackter Münzen
kann über
der vorbestimmten Stückzahl
liegen. Eine Münzenverpackungsmaschine
mit Mitteln für das
Erfassen, ob die vorbestimmte Stückzahl
zu verpackender Münzen
in dem Münzenstapelabschnitt gestapelt
wurde, wurde daher vorgeschlagen.
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Die
offen gelegte japanische Patentanmeldung Nr. 5-298521 schlägt eine
Münzenverpackungsmaschine
vor, welche so aufgebaut ist, dass Licht auf die Kanten der in dem
Münzenstapelabschnitt
gestapelten und dem Münzenverpackungsabschnitt
zugeführten
Münzen
projiziert wird, dass von einem CCD (ladungsgekoppelter Speicher,
vom englischen Charge Coupled Device) reflektiertes Licht erfasst
wird, Abstände
zwischen benachbarten gestapelten Münzen anhand eines Erfassungssignals des
CCD erfasst werden und die Stückzahl
der Abstände
gezählt
wird, wodurch die Stückzahl
der zu verpackenden Münzen
erfasst wird.
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Zwischen
den Verpackungswalzen und den zu verpackenden Münzen werden aber Führungselemente
für das
Führen
von Verpackungspapier in einem Münzenverpackungsabschnitt
vorgesehen, um dass Verpackungspapier zuverlässig zu führen, selbst wenn Münzen mit
dem kleinsten Durchmesser der zu verpackenden Münzen verpackt werden. Daher
ist es äußerst schwierig,
Raum für
das Anordnen des CCD sicherzustellen, und wenn der CCD vorgesehen
wird, wird die Münzenverpackungsmaschine unvermeidbar
groß.
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In
EP-A-O 660 278 wird eine Münzenverpackungsmaschine
offenbart, bei welcher die Münzen zuerst
gestapelt, dann zu einem Verpackungsmittel bewegt und verpackt werden,
um verpackte Münzrollen
zu bilden. Schließlich
wird die Stückzahl
der Münzen
ermittelt, die zu einer Münzrolle
verpackt werden. Wenn es zu wenige oder zu viele Münzen sind,
dann öffnet
ein Schneidemittel die verpackte Münzrolle wieder und die Münzen werden
einem separaten Behälter
zugeführt.
Die Ermittlung der Stückzahl
der Münzen,
welche zu einer Münzrolle
verpackt werden, erfolgt entweder durch obere und untere so genannte Crimp-Greifer
oder durch ein Lichterfassungsmittel, welches vertikal entlang dem
Verpackungsmittel platziert wird, sowie durch eine Lichtquelle,
welche entlang dem Verpackungsmittel beweglich angebracht ist.
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Daher
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Münzenverpackungsmaschine
an die Hand zu geben, welche kompakt ist und verpackte Münzrollen
zuverlässig
erzeugen kann, welche jeweils eine vorbestimmte Stückzahl an Münzen enthalten.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
obigen weiteren Aufgaben der vorliegenden Erfindung können durch
eine Münzenverpackungsmaschine
verwirklicht werden, welche umfasst: Münzenstapelmittel für das Stapeln
eingeworfener Münzen,
Münzenverpackungsmittel
für das Verpacken
von durch das Münzenstapelmittel
gestapelten Münzen
und Bewegungsmittel für
gestapelte Münzen
für das
Halten der gestapelten Münzen
und deren Bewegen von dem Münzenstapelmittel
zu dem Münzenverpackungsmittel,
wobei die Münzenverpackungsmaschine
weiterhin umfasst: ein zwischen dem Münzenstapelmittel und dem Münzenverpackungsmittel
angeordnetes Lichtprojektionsmittel für das Projizieren von Licht
auf die gestapelten Münzen, welche
vom dem Münzenstapelmittel
zu dem Münzenverpackungsmittel
bewegt werden, ein zwischen dem Münzenstapelmittel und dem Münzenverpackungsmittel
angeordnetes Lichterfassungsmittel für das photoelektrische Erfassen
von auf die gestapelten Münzen
von dem Lichtprojektionsmittel fallendem und von den Kanten der
gestapelten Münzen
reflektiertem Licht, und Münzenstückzahl-Ermittlungsmittel für das Erfassen
von Bereichen zwischen benachbarten Münzen beruhend auf vom Lichterfassungsmittel
erzeugten Erfassungsdaten, wodurch die Stückzahl gestapelter Münzen ermittelt
wird, welche durch das Mittel zum Bewegen gestapelter Münzen gehalten
werden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind
das Lichtprojektionsmittel und das Lichterfassungsmittel in der
gleichen horizontalen Ebene angeordnet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
umfasst das Lichterfassungsmittel mehrere horizontal angeordnete
Licht empfangende Elemente.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist das Münzenstückzahl-Ermittlungsmittel
so aufgebaut, dass es die von dem Lichterfassungsmittel erzeugten
Erfassungsdaten binarisiert und die Bereiche zwischen benachbarten
Münzen
beruhend auf den so binarisierten Daten erfasst.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist das Münzenstückzahl-Ermittlungsmittel
so aufgebaut, dass es feststellt, ob von dem Lichterfassungsmittel
erfasstes Licht durch eine Kante einer gestapelten Münze entsprechend
den Bezugsdaten reflektiert wurde, die beruhend auf der Dicke der
dicksten zu verpackenden Münze
erzeugt wurden.
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Die
obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung
gehen aus der folgenden Beschreibung, welche unter Bezug auf die Begleitzeichnungen
erstellt wurde, hervor.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, welche den inneren Mechanismus
einer Münzenverpackungsmaschine
zeigt, die eine erfindungsgemäße Ausführung ist.
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2 ist
eine schematische Seitenansicht eines Münzenstapelabschnitts und eines
Münzenverpackungsabschnitts.
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3 ist
eine schematische Draufsicht, welche die Anordnung einer Lichtquelle,
eines Schlitzes, einer zylinderförmigen
Linse und eines Liniensensors zeigt.
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4 ist
ein Blockdiagramm eines Steuersystems, eines Erfassungssystems und
eines Antriebssystems einer Münzenverpackungsmaschine.
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5 ist
ein Diagramm, welches zeigt, wie ein Liniensensor eine erfasste
Welle bezüglich
der gestapelten Münzen
erzeugt.
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6 ist
ein Diagramm, welches die durch eine so genannte CPU (Zentraleinheit
oder Prozessor) binarisierten Erfassungsdaten zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
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Wie
in 1 gezeigt ist eine Münzenverpackungsmaschine, welche
eine erfindungsgemäße Ausführung ist,
so aufgebaut, dass sie Münzen
eines festgelegten Münzwerts
verpackt. In die Münzenverpackungsmaschine
durch eine (nicht dargestellte) Münzeneinwurföffnung eingeworfene Münzen werden
von einem (nicht dargestellten) Förderband transportiert und
auf eine drehbare Scheibe 1 befördert. Wie auf dem Gebiet gut
bekannt ist, ist ein (nicht dargestelltes) ringförmiges Führungselement am Umfangsteil
der drehbaren Scheibe 1 angeordnet, und ein Münzensortierdurchlass 2 ist
mit einem Öffnungsteil
des ringförmigen
Führungselements
verbunden.
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Der
Münzensortierdurchlass 2 wird
durch ein Paar Führungselemente 3, 4 und
ein Förderband 5 gebildet,
und der Abstand zwischen dem Paar Führungselemente 3, 4 ist
so einstellbar, dass nur Münzen
eines zu verpackenden Münzwerts
den Münzensortierdurchlass 2 passieren,
dass Münzen
mit einem größeren Durchmesser
als dem des Münzwerts
der zu verpackenden Münzen
auf der drehbaren Scheibe 1 bleiben und dass Münzen mit
einem kleineren Durchmesser als dem des Münzwerts von zu verpackenden
Münzen
zwischen das Paar Führungselemente 3, 4 fallen,
um gesammelt zu werden. In dem Münzensortierdurchlass 2 ist
ein Sensor 6 für
das Erkennen des Münzwerts
und das Zählen
der Stückzahl
der Münzen
vorgesehen, und ein (nicht dargestelltes) Stoppmittel ist in der
Nähe des
stromabwärts befindlichen
Endteils des Münzensortierdurchlasses 2 so
vorgesehen, dass es für
das Stoppen des Transports der folgenden Münzen in den Münzensortierdurchlass 2 hineinragen
kann.
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Stromabwärts des
Münzensortierdurchlasses 2 ist
ein Münzenstapelabschnitt 7 vorgesehen und
ist mit einem Paar Stapelwalzen 9 versehen. Die Außenfläche jeder
Stapelwalze 9 ist mit einem Spiralvorsprung 8 für das Halten
von Münzen
an dessen oberer Fläche
ausgebildet. (Nicht dargestellte) Münzenführungselemente sind jeweils
unmittelbar stromaufwärts
und unmittelbar stromabwärts
des Paars Stapelwalzen 9 bezogen auf die Transportrichtung von
Münzen
in dem Münzensortierdurchlass 2 für das Führen von
Münzen
in solcher Weise vorgesehen, dass diese auf den Spiralvorsprüngen 8 gestapelt
werden, und ein Verschluss 10 ist unmittelbar unter dem
Paar Stapelwalzen 9 so vorgesehen, dass gestapelte Münzen darauf
gelegt werden können.
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Ein
Münzenverpackungsabschnitt 15 ist
unter dem Münzenstapelabschnitt 7 vorgesehen.
Der Münzenverpackungsabschnitt 15 umfasst
drei Verpackungswalzen 16 und ein Münzenhaltesäule 18. Die Münzenhaltesäule 18 kann
zwischen einer Wartestellung unmittelbar unter dem Verschluss 10,
ein Verpackungsstellung, in welcher im Münzenstapelabschnitt 7 gestapelte
Münzen
durch Wickeln von Verpackungspapier 17 um die gestapelten
Münzen mittels
der Verpackungswalzen 16 verpackt werden, und einer eingefahrenen
Stellung unter der Verpackungsstellung bewegt werden und kann die
darauf gestapelten Münzen
halten. Die Münzenhaltesäule 18 ist
in der Nähe
des vorderen Endes eines Arms 20 vorgesehen, welcher entlang
einer Lagerungswelle 19 durch einen (nicht dargestellten)
Nockenmotor bewegbar ist.
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Der
Münzenverpackungsabschnitt 15 umfasst
weiterhin eine Verpackungspapierrolle 21, welche aus Verpackungspapier
besteht, eine Verpackungspapierzuführwalze 22 für das Zuführen von Verpackungspapier
von der Verpackungspapierrolle 21 zwischen die drei Verpackungswalzen 16 und
eine zwischen der Verpackungspapierzuführwalze 22 und den
drei Verpackungswalzen 16 angeordnete Schneidevorrichtung 23 für das Schneiden
des Verpackungspapiers 17. Der Münzenverpackungsabschnitt 15 umfasst
weiterhin (nicht dargestellte) Verpackungspapierführungselemente
für das
Führen und
Zuführen
des Verpackungspapiers 17 zwischen die an der Münzenhaltesäule 18,
welche sich in der Verpackungsstellung befindet, gehaltenen gestapelten
Münzen
und die Verpackungswalzen 16.
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Über den
Verpackungswalzen 16 ist ein oberer Crimp-Greifer 25 für das Anpressen
des oberen Endteils des Verpackungspapier 17 vorgesehen,
welches um die gestapelten Münzen
gewickelt ist, und unter den Verpackungswalzen 16 ist ein unterer Crimp-Greifer 26 für das Anpressen
des unteren Endteils des um die gestapelten Münzen gewickelten Verpackungspapiers 17 vorgesehen.
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Unter
den Verpackungswalzen 16 ist ein Gatter für das separate
Führen
von verpackten Münzrollen,
die in dem Münzenverpackungsabschnitt 15 erzeugt
wurden, über
eine (nicht dargestellte) Schütte zu
einem (nicht dargestellten) Rollenbehälter für verpackte Münzen und
von Münzen,
welche nicht in dem Münzenverpackungsabschnitt 15 verpackt
wurden, zu einem (nicht dargestellten) Sammelbehälter vorgesehen.
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2 ist
eine schematische Seitenansicht des Münzenstapelabschnitts 7 und
des Münzenverpackungsabschnitts 15.
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Wie
in 2 gezeigt wird, ist zwischen dem Verschluss 10 des
Münzenstapelabschnitts 7 und den
Verpackungswalzen 16 eine Lichtquelle 30 für das Emittieren
von Licht durch einen Schlitz 31 auf die gestapelten Münzen vorgesehen,
welche an der Münzenhaltesäule 18 gehalten
und hin zu den Verpackungswalzen 16 abgesenkt werden, wenn
die Münzenhaltesäule 18 abgesenkt
wird, und ein Liniensensor 32 ist für das Empfangen von von der
Lichtquelle 30 emittiertem und von den Kanten der gestapelten Münzen reflektiertem
Licht vorgesehen. Vor dem Liniensensor 32 ist eine zylinderförmige Linse 33 mit horizontal
angeordneter Achse vorgesehen. Von dem von den Kanten der gestapelten
Münzen
reflektierten Licht konvergiert die zylinderförmige Linse 33 nur
das Licht in horizontaler Richtung auf die Licht empfangenden Elemente
des Liniensensors 32. Zur einfacheren Darstellung zeigt 2 die
Lichtquelle 30, den Schlitz 31, den Liniensensor 32 und
die zylinderförmige
Linse in vertikaler Richtung auf verschiedenen Ebenen angeordnet.
Wie jedoch in 3 gezeigt wird, sind sie tatsächlich in
der gleichen horizontalen Ebene angeordnet. Der Liniensensor 32 weist
mehrere horizontal angeordnete Licht empfangende Elemente auf.
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Die
Lichtquelle 30, der Schlitz 31, der Liniensensor 32 und
die zylinderförmige
Linse 33 sind für das
Erfassen der von der Münzhaltesäule 18 gehaltenen
Stückzahl
an Münzen
ausgelegt.
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4 ist
ein Blockdiagramm des Steuersystems, des Erfassungssystems und des
Antriebssystems einer Münzenverpackungsmaschine.
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Wie
in 4 gezeigt wird, umfasst das Steuersystem der Münzenverpackungsmaschine
eine CPU 40 für
das Steuern des Betriebs der Münzenverpackungsmaschine,
einen ROM 41 für
das Speichern eines Steuerprogramms und einen RAM 42 für das zeitweilige
Speichern verschiedener Daten. Das Erfassungssystem der Münzenverpackungsmaschine
umfasst den Sensor 6 für
das Erkennen von Münzen
und das Zählen
ihrer Stückzahl
sowie den Liniensensor 32 für das Empfangen von Licht,
welches von den Kanten der an der Münzenhaltesäule 18 gehaltenen
Münzen
reflektiert wird. Das Antriebssystem der Münzenverpackungsmaschine umfasst
einen Motor 50 für
das Drehen der drehbaren Scheibe 1, einen Motor 51 für das Antreiben
des Förderbands 5,
ein Solenoid 52 für
das Antreiben des Stoppmittels 45, welches in der Nähe des stromabwärts befindlichen Endteils
des Münzensortierdurchlasses 2 vorgesehen
ist, einen Motor 53 für
das Drehen des Paars Stapelwalzen 9, ein Solenoid 54 für das Öffnen und Schließen des
Verschlusses 10 des Münzenstapelabschnitts 7,
einen Nockenmotor 55 für
das vertikale Bewegen des Arms 20, welcher mit der Münzenhaltesäule 18 an
dessen vorderen Endteil versehen ist, für das Bewegen der Verpackungswalzen 16 und
das Bewegen des oberen Crimp-Greifers 25 und des unteren
Crimp-Greifers 26 zwischen die Verpackungswalzen 16 und
hin zu der oberen und der unteren Oberfläche der gestapelten Münzen, einen
Motor 56 für
das Drehen der Verpackungswalzen 16, einen Antriebsschaltkreis 57 für das Ein-
und Ausschalten der Lichtquelle 30, einen Motor 58 für das Antreiben
der Verpackungspapierzuführwalze 22,
ein Solenoid 59 für
das Verhindern, dass sich der obere Crimp-Greifer 25 und
der untere Crimp-Greifer 26 zwischen die Verpackungswalzen 16 bewegen,
selbst wenn der Nockenmotor 55 angetrieben wird, und ein
Solenoid 60 für
das Antreiben eines Gatters 46, welches dafür ausgelegt
ist, verpackte Münzrollen
und nicht verpackte Münzen
separat zu sammeln.
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Die
so aufgebaute Münzenverpackungsmaschine,
welche eine erfindungsgemäße Ausführung ist,
verpackt eine vorbestimmte Stückzahl
von Münzen
und erzeugt verpackte Münzrollen
in folgender Weise.
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Wenn
ein Bediener der Münzenverpackungsmaschine
ein Verpackungsbefehlssignal eingibt, wird das Verpackungsbefehlssignal
der CPU 40 zugeführt.
Wenn die CPU 40 das Verpackungsbefehlssignal erhält, gibt
sie Antriebssignale an den Motor 50 und den Motor 51 aus,
wodurch die drehbare Scheibe 1 gedreht und das Förderband 5 angetrieben
wird.
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Durch
eine (nicht dargestellte) Münzeneinwurföffnung in
die Münzenverpackungsmaschine eingeworfene
Münzen
werden durch ein (nicht dargestelltes) Förderband transportiert, um
auf die sich drehende drehbare Scheibe 1 befördert zu
werden. Die auf die drehbare Scheibe 1 beförderten
Münzen werden
entlang dem (nicht dargestellten) ringförmigen Führungselement durch die durch
die Drehung der drehbaren Scheibe 1 erzeugte Zentrifugalkraft befördert und
Stück für Stück durch
die Öffnung
des ringförmigen
Führungselements
aus dem Münzensortierdurchlass 2 hinausbefördert. Der
Abstand zwischen dem Paar Führungselemente 3, 4 wird
so eingestellt, dass Münzen
mit einem größeren Durchmesser
als dem der Münzen
des zu verpackenden Münzwerts
nicht den Abstand zwischen dem Paar Führungselemente 3, 4 passieren
können.
Daher bleiben die Münzen
mit einem größeren Durchmesser
als dem der Münzen
des zu verpackenden Münzwerts
auf der drehbaren Scheibe 1 und es werden nur die Münzen des
zu verpackenden Münzwerts
und Münzen
mit einem kleineren Durchmesser als dem der Münzen des zu verpackenden Münzwerts
Stück für Stück in den
Münzensortierdurchlass 2 befördert.
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Da
der Abstand zwischen dem Paar Führungselemente 3, 4 weiterhin
größer als
der Durchmesser der Münzen
eingestellt ist, deren Durchmesser kleiner als der der Münzen des
zu verpackenden Münzwert
ist, fallen Münzen
mit einem kleineren Durchmesser als dem der Münzen des zu verpackenden Münzwerts
durch den Abstand zwischen dem Paar Führungselemente 3, 4,
um gesammelt zu werden.
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Die
in den Münzensortierdurchlass 2 beförderten
Münzen,
die von dem zu verpackenden Münzwert
sind, werden von dem Sensor bezüglich
ihres Münzwerts
erkannt und ihre Stückzahl
wird von dem Sensor 6 gezählt. Die Münzen werden dann zu dem Münzenstapelabschnitt 7 in
dem Münzensortierdurchlass 2 befördert. Ein
Erfassungssignal und ein Zählsignal
werden zur CPU 40 weitergeleitet, und sobald die CPU 40 das
Erfassungssignal und das Zählsignal
empfängt,
speichert sie die Ergebnisse der Erfassung und der von dem Sensor 6 vorgenommenen Zählung in
dem RAM 42. Die CPU 40 treibt gleichzeitig den
Motor 53 auf der Grundlage der in dem Münzenstapelabschnitt 7 zu
stapelnden Stückzahl
von Münzen
an, um die vertikale Position der auf den Seitenflächen des
Paars Stapelwalzen 9 ausgebildeten Spiralvorsprünge 8 einzustellen.
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Wenn
die CPU 40 auf der Grundlage des Ergebnisses der von dem
Sensor 6 vorgenommenen Zählung feststellt, dass die
vorbestimmte Stückzahl zu
verpackender Münzen
in den Münzenstapelabschnitt 7 befördert wurde,
gibt sie dem Solenoid 52 ein Antriebssignal, um das Stoppmittel 45 zu
veranlassen, in den Münzensortierdurchlass 2 zu
ragen, wodurch verhindert wird, dass die folgenden Münzen in
den Münzenstapelabschnitt 7 befördert werden. Gleichzeitig
gibt die CPU 40 Antriebssignale an den Motor 50 und
den Motor 51 aus, wodurch die Drehung der drehbaren Scheibe 1 und
der Antrieb des Förderbands 5 gestoppt
werden. Die CPU 40 gibt gleichzeitig über eine vorbestimmte Zeitlänge Antriebssignale
an den Motor 53 und den Nockenmotor 55 aus, wodurch
die Münzenhaltesäule 18 zur
Bewegung hin in die Wartestellung unmittelbar unter dem Verschluss 10 gestartet
wird.
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Die
in den Münzenstapelabschnitt 7 beförderten
Münzen
werden von der oberen Fläche
der auf den Außenflächen des
Paars Stapelwalzen 9 ausgebildeten Spiralvorsprünge gehalten.
Entsprechend der Drehung der Stapelwalzen 9 werden nacheinander
in den Münzenstapelabschnitt 7 beförderte Münzen auf
der oberen Fläche
der Spiralvorsprünge gestapelt,
während
sie durch die (nicht dargestellten) Münzenführungselemente geführt werden.
Sobald die vorbestimmte Stückzahl
zu verpackender Münzen
auf den Außenflächen des
Paars Stapelwalzen 9 gestapelt und in die Nähe des Verschlusses
abgesenkt wurde, werden die Münzen
auf den Verschluss 10 befördert.
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Nach
Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraums, nachdem das Stoppmittel 45 angetrieben wurde,
und wenn die CPU 40 feststellt, dass die gestapelten Münzen auf
den Verschluss 10 befördert wurden,
und die Münzenhaltesäule 18 die
Wartestellung erreicht hat, gibt die CPU 40 ein Antriebssignal an
das Solenoid 54 aus, den Verschluss 10 zu öffnen, wodurch
die auf den Verschluss 10 gesetzten gestapelten Münzen zur
oberen Fläche
der Münzenhaltesäule 18 befördert werden,
die sich in der Wartestellung befindet.
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Die
CPU 40 gibt dann ein Antriebssignal an den Nockenmotor 55,
wodurch der Arm 20 entlang der Lagerwelle 19 abgesenkt
wird, und gibt ein Antriebssignal an die Antriebsschaltung 57,
wodurch die Lichtquelle 30 eingeschaltet wird.
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Das
von der Lichtquelle 30 emittierte Licht gelangt durch den
Schlitz 31, wodurch es zu einem in vertikaler Richtung
dünnen
Strahl umgewandelt wird und auf die Kanten der gestapelten Münzen fällt. Das durch
die Kanten der gestapelten Münzen
reflektierte Licht dringt in die zylinderförmige Linse 33 ein,
welche mit ihrer Achse horizontal gerichtet angeordnet ist. Dadurch
wird nur eine horizontale Komponente des reflektierten Lichts auf
die horizontal angeordneten Licht empfangenden Elemente des Liniensensors 32 konvergiert
und dadurch empfangen.
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5 ist
ein Diagramm, welches zeigt, wie der Liniensensor 32 eine
erfasste Welle bezüglich der
gestapelten Münzen
erzeugt, wobei 5A die Stellungen der
Münzenhaltesäule 18 und
der Münzen
C zeigt und 5B zeigt, wie der Liniensensor 32 eine
erfasste Welle erzeugt.
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In 5 bezeichnet
t0 den Zeitpunkt, zu dem die Münzenhaltesäule 18 abgesenkt
wurde und der Liniensensor 32 von dem unteren Endteil der
Münzenhaltesäule 18 reflektiertes
Licht erfasst, t1 bezeichnet den Zeitpunkt, zu dem der Liniensensor 32 von
dem Spaltbereich zwischen dem oberen Endteil der Münzenhaltestange 18 und
der unteren Fläche der
untersten Münze
C reflektiertes Licht erfasst, t2 bezeichnet den Zeitpunkt, da der
Liniensensor 32 von dem Spaltbereich zwischen dem oberen
Endteil der untersten Münze
C und der unteren Fläche
einer zweiten Münze
C, welche auf der untersten Münze
C gestapelt ist, reflektiertes Licht erfasst, t3 bezeichnet den
Zeitpunkt, da der Liniensensor 32 von dem Spaltbereich
zwischen dem oberen Endteil der zweiten Münze C und der unteren Fläche einer
dritten Münze C,
welche auf der zweiten Münze
C gestapelt ist, reflektiertes Licht erfasst und t4 bezeichnet den
Zeitpunkt, da der Liniensensor 32 von dem Spaltbereich zwischen
dem oberen Endteil der dritten Münze
C und der unteren Fläche
einer vierten Münze
C, welche auf der Münze
C gestapelt ist, jeweils reflektiertes Licht erfasst.
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Daher
wurde das von dem Liniensensor 32 zwischen dem Zeitpunkt
t0 und t1 erfasste reflektierte Licht von der Münzenhaltesäule 18 reflektiert
und das von dem Liniensensor 32 zwischen dem Zeitpunkt
t1 und t2, dem Zeitpunkt t2 und t3 und dem Zeitpunkt t3 und t4 erfasste
reflektierte Licht wurde von der untersten Münze C, der zweiten Münze C bzw.
der dritten Münze
C reflektiert.
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Die
Kante der Münze
C wird häufig
durch Fräsen
gebildet. Selbst wenn aber die Kante der Münze C mit ungleichmäßigen Bereichen
ausgebildet ist, sind, wenn der Münzwert der Münzen C gleich ist,
die Gesamtbeträge
des von den Seitenflächen der
Münzen
C reflektierten und von dem Liniensensor 32 erfassten Lichts
im Wesentlichen gleich. Da im Gegenteil die Vorder- und Rückflächen einer
Münze C
allgemein mit ungleichmäßigen Bereichen
ausgebildet sind und benachbarte Münzen C miteinander in Kontakt
stehen, wobei an den Oberflächen
ungleichmäßige Bereiche
derselben ausgebildet sind, so dass ein Spaltbereich zwischen den
benachbarten Münzen
C vorliegt, ist der von dem Teil der benachbarten Münzen C reflektierte
Lichtbetrag geringer als der von der Kante einer Münze reflektierte
Betrag. Weiterhin besteht die Neigung zur Diffusionsreflexion an
den ungleichmäßigen Bereichen
der Vorder- und Rückflächen der
Münzen
C. Daher ist der von dem Bereich zwischen den benachbarten Münzen C reflektierte
und von den Licht empfangenden Elementen des Liniensensors 32 empfangene
Lichtbetrag viel geringer als der von der Kante einer Münze C reflektierte
und von den Licht empfangenden Elementen des Liniensensors 32 empfangene
Lichtbetrag. Wenn der Liniensensor 32 von dem Bereich zwischen
benachbarten Münzen
C reflektiertes Licht empfängt,
wie in 5B gezeigt wird, kann dementsprechend,
da der Ausgabewert der von dem Liniensensor 32 ausgegebenen
Wellenform deutlich niedriger ist, die Anzahl der Bereiche zwischen
benachbarten Münzen
C auf der Grundlage der von dem Liniensensor 32 ausgegebenen
Wellenform erfasst werden und die Stückzahl der auf der Münzenhaltesäule 18 gehaltenen
gestapelten Münzen
kann auf der Grundlage der Stückzahl
der Bereiche zwischen benachbarten Münzen C ermittelt werden. Da
der Durchmesser der Münzenhaltesäule 18 kleiner
als der Durchmesser der kleinsten zu verpackenden Münzen ermittelt
wird, ist der durch die vertikale Längeneinheit der Münzenhaltesäule 18 reflektierte
und von dem Liniensensor 32 erfasste Lichtbetrag geringer als
der von der vertikalen Längeneinheit
der Seitenfläche
einer Münze
C reflektierte und durch den Liniensensor 32 erfasste Lichtbetrag.
Daher ist es möglich,
die Münzenhaltesäule 18 und
eine Münze
C auf der Grundlage der von dem Liniensensor 32 ausgegebenen
Wellenform zu unterscheiden. Die Abtastdauer für reflektiertes Licht durch
den Liniensensor 32 muss so festgelegt werden, dass eine
Erfassung des Bereichs zwischen benachbarten Münzen C ermöglicht wird. Unter der Annahme,
dass die Absenkgeschwindigkeit der Münzenhaltesäule 18V beträgt und die
schmalste Breite eines Bereichs zwischen den zu verpackenden Münzen C bei
W liegt, muss im Einzelnen die Abtastdauer für reflektiertes Licht durch
den Liniensensor 32 gleich oder kürzer als Δt = W/V festgelegt werden.
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Wenn
die Münzenhaltesäule 18 abgesenkt wird,
wird von dem Liniensensor 32 die in 5B gezeigte
erfasste Wellenform ausgegeben. Die CPU 40 verwendet einen
Schwellwert T, um erfasste Daten reflektierten Lichts, die von dem
Liniensensor 32 eingegeben werden, in ein H-Signal und
ein L-Signal zu binarisieren, und erfasst die Anzahl der Bereiche
zwischen den benachbarten Münzen
C auf der Grundlage der binarisierten Daten, wodurch die Stückzahl an Münzen C ermittelt
wird, die an der Münzenhaltesäule 18 gehalten
werden.
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6 ist
ein Diagramm, welches die von der CPU 40 binarisierten
Erfassungsdaten zeigt. 6A zeigt binarisierte
Daten, wenn der Schwellwert T über dem
Wert des Betrags empfangenen Lichts angesetzt ist, welches von der
Münzenhaltestange 18 reflektiert
wird, und 6B zeigt binarisierte Daten, wenn
der Schwellwert T unter dem Wert des Betrags empfangenen Lichts
angesetzt ist, welches von der Münzenhaltesäule 18 reflektiert
wird.
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Wenn
der Schwellwert T größer als
der Wert des Betrags empfangenen Lichts angesetzt wird, das von
der Münzenhaltesäule 18 reflektiert
wird, ist es, wie in 6A gezeigt, möglich, die
Anzahl der Bereiche zwischen benachbarten Münzen C mühelos zu erfassen und die Stückzahl an
Münzen
C, welche an der Münzenhaltesäule 18 gehalten
werden, zu ermitteln. In dem Fall, da die Differenz zwischen dem Durchmesser
der kleinsten zu verpackenden Münzen
C und dem der Münzenhaltestange 18 klein
ist, selbst wenn der Schwellwert T größer als der Wert des Betrags
empfangenen Lichts angesetzt ist, das von der Münzenhaltesäule 18 reflektiert
wird, und kleiner als der des empfangenen Lichts, das von der Seitenfläche der
kleinsten zu verpackenden Münze
C reflektiert wird, kann aber die CPU 40 aus bestimmten
Gründen
feststellen, dass der Wert des Betrags empfangenen Lichts, das von
der Münzenhaltesäule 18 reflektiert
wird, größer als
der Schwellwert T ist, und diesen, wie in 6B gezeigt,
in ein H-Signal binarisieren. Daher ist die Münzenverpackungsmaschine nach
dieser Ausführung
so aufgebaut, dass sie die Stückzahl
der an der Münzenhaltesäule 18 gehaltenen
Münzen
C exakt ermittelt. Im Einzelnen wird in dem ROM 41 vorab
ein Bezugszeitdauerwert gleich einem Wert X0 gespeichert, welcher
durch Addieren einer vorbestimmten Zeitdauer δt zu der Zeitdauer erzeugt wird,
während
der der CPU 40 ein H-Signal von dem Liniensensor 32 eingegeben
wird, wenn das von der Lichtquelle 30 emittierte Licht
auf die Kante der dicksten einzupackenden Münze C projiziert wird und das
von dieser reflektierte Licht von dem Liniensensor 32 erfasst
wird. Wenn ein Erfassungssignal vom Liniensensor 32 eingegeben wird,
liest die CPU 40 die Bezugszeitdauerdaten von dem ROM 41 aus.
Die CPU 40 erfasst dann die Zeitdauer X aus dem Zeitpunkt,
zu dem ein H-Signal eingegeben wurde, bis zu dem Zeitpunkt, da ein
L-Signal eingegeben wird, und beurteilt, ob die Zeitdauer X länger als
der Bezugszeitdauerwert X0 ist, welcher aus dem ROM 41 ausgelesen
wird. Ist die Zeitdauer X nicht länger als der Bezugszeitdauerwert
X0, stellt die CPU 40 fest, dass das H-Signal durch Erfassen von
Licht erzeugt wurde, das von der Kante einer Münze C reflektiert wurde, und
ermittelt die Stückzahl an
Münzen
C, die an der Münzenhaltesäule 18 gehalten
werden, indem sie die Anzahl der danach eingegebenen L-Signale zählt. Wenn
dagegen wie in 6B gezeigt die Zeitdauer
X länger
als der Bezugszeitdauerwert X0 ist, stellt die CPU 40 fest,
dass das zuerst eingegebene L-Signal durch Erfassen von Licht erzeugt
wurde, welches von dem Bereich zwischen der oberen Fläche der
Münzenhaltesäule 18 und
der unteren Fläche
der untersten Münze
C reflektiert wurde, und ermittelt die Stückzahl von an der Münzenhaltesäule 18 gehaltenen
Münzen,
indem sie die Anzahl an danach eingegebenen L-Signalen zählt, da
in Betracht gezogen werden kann, dass das H-Signal durch Erfassen von Licht erzeugt
wurde, das von der Seitenfläche
der Münzenhaltesäule 18 reflektiert
wurde.
-
Wenn
die Zeitdauer, während
welcher die CPU 40 ein danach eingegebenes L-Signal erfasst, länger als
der Bezugszeitdauerwert X0 ist, liest die CPU 40, da in
Betracht gezogen werden kann, dass die Erfassung der an der Münzenhaltesäule 18 gehaltenen
Münzen
C beendet ist, die Stückzahl
von zu verpackenden und in dem ROM 41 vorab gespeicherten
Münzen
C aus und vergleicht diese mit dem gezählten Wert der Stückzahl an
Münzen
C, die an der Münzenhaltesäule 18 gehalten
werden, wodurch beurteilt wird, ob die vorbestimmte Stückzahl an Münzen C gestapelt
und an der Münzenhaltesäule 18 gehalten
werden.
-
Wenn
der gezählte
Wert der Stückzahl
von Münzen
C nicht mit der Stückzahl
von zu verpackenden Münzen
C übereinstimmt,
speichert die CPU 40 in dem RAM 42 einen Befehl,
dass die Münzenverpackung
nicht ausgeführt
werden sollte. Wenn dagegen der gezählte Wert der Stückzahl von
Münzen
C mit der Stückzahl
der zu verpackenden Münzen
C übereinstimmt,
gibt die CPU 40 dem RAM 42 keinen Befehl.
-
Wenn
die die gestapelten Münzen
C haltende Münzenhaltesäule 18 auf
die Verpackstellung abgesenkt wurde, greift die CPU 40 auf
den RAM 42 zu und beurteilt, ob ein Befehl, dass die Münzenverpackung
nicht ausgeführt
werden sollte, im RAM 42 gespeichert ist oder nicht. Wenn
kein Befehl, dass die Münzenverpackung
nicht ausgeführt
werden sollte, im RAM 42 gespeichert ist, gibt die CPU 40 an
den Motor 58 ein Antriebssignal aus, die Verpackungspapierzuführwalze 22 zu
drehen, wodurch das vordere Ende des Verpackungspapiers 17 in
einen Raum zwischen den Verpackungswalzen 16 und den Münzen C,
die auf der Münzenhaltesäule 18 gestapelt
und gehalten werden, befördert
wird. Die CPU 40 gibt dann an den Nockenmotor 55 eine
vorbestimmte Zeitdauer lang ein Antriebssignal aus, die Verpackungswalzen 16 nah
zueinander zu bewegen, wodurch die Verpackungswalzen 16 veranlasst
werden, die an der Münzenhaltesäule 18 gehaltenen
Münzen über das
Verpackungspapier 17 dazwischen zu halten. Die CPU 40 gibt
weiterhin an den Motor 56 ein Antriebssignal aus, die Verpackungswalzen 16 zu
drehen, wodurch das Verpackungspapier 17 um die gestapelten
Münzen
gewickelt wird, welche von den Verpackungswalzen 16 dazwischen
gehalten werden. Wenn eine vorbestimmte Länge des Verpackungspapiers 17 in
einen Bereich zwischen den Verpackungswalzen 16 und den
gestapelten Münzen
befördert
wurde, wird das Verpackungspapier 17 von der Schneidevorrichtung 23 abgeschnitten.
-
Nach
dem Wickeln des Verpackungspapiers 17 um die gestapelten
Münzen
gibt die CPU 40 an den Nockenmotor 55 über eine
vorbestimmte Zeitdauer ein Antriebssignal aus, wodurch der obere Crimp-Greifer 25 und
der untere Crimp-Greifer 26 zwischen
die Verpackungswalzen bewegt und dann hin zu den oberen und unteren
Flächen
der gestapelten Münzen
bewegt werden, so dass die oberen und unteren Endteile des Verpackungspapiers 17 durch den
oberen Crimp-Greifer 25 und den unteren Crimp-Greifer 26 angepresst
werden, um eine verpackte Münzrolle
zu erzeugen.
-
Die
CPU 40 gibt dann an den Nockenmotor 55 über eine
vorbestimmte Zeitdauer ein Antriebssignal aus, wodurch der obere
Crimp-Greifer 25 und der untere Crimp-Greifer 26 von den oberen und
unteren Flächen
der gestapelten Münzen,
aus dem Zwischenraum zwischen den Verpackungswalzen 16 nach
außen
wegbewegt werden und gleichzeitig die Münzenhaltesäule 18 in die eingefahrene
Stellung und die Verpackungswalzen 16 weg voneinander bewegt
werden.
-
Die
so erzeugte verpackte Münzrolle
wird über
ein Gatter 46 und eine (nicht dargestellte) Schütte einem
(nicht dargestellten) Rollenbehälter für verpackte
Münzen
zugeführt.
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Wenn
dagegen ein Befehl, dass die Münzenverpackung
nicht ausgeführt
werden sollte, in dem RAM 42 gespeichert ist, gibt die
CPU 40 dem Motor 58 kein Antriebssignal, sondern
gibt dem Nockenmotor 55 über eine vorbestimmte Zeitdauer
ein Antriebssignal, um die Verpackungswalzen 16 nah aufeinander
zu zu bewegen, wodurch die Verpackungswalzen 16 veranlasst
werden, die an der Münzenhaltesäule 18 gehaltenen
Münzen
C dazwischen zu halten. Die CPU 40 gibt gleichzeitig dem
Solenoid 59 ein Antriebssignal, wodurch verhindert wird,
dass sich der obere Crimp-Greifer 25 und der untere Crimp-Greifer 26 zwischen
die Verpackungswalzen 16 bewegen, selbst wenn der Nockenmotor 55 angetrieben
wird, und gibt dem Solenoid 60 ein Antriebssignal, wodurch
das Gatter 46 so geschaltet wird, dass es mit einem (nicht
dargestellten) Sammelbehälter
in Verbindung steht. Danach gibt die CPU 40 dem Nockenmotor 55 über eine
vorbestimmte Zeitdauer ein Antriebssignal, wodurch die Münzenhaltesäule 18 in
die eingefahrene Stellung bewegt und die Verpackungswalzen 16 voneinander
wegbewegt werden.
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In
dem Fall, die die Stückzahl
der an der Münzenhaltesäule 16 gestapelten
Münzen
nicht mit der Stückzahl
der zu verpackenden Münzen
C übereinstimmt,
werden daher die Münzen
C über
das geschaltete Gatter 46 in einem (nicht dargestellten) Sammelbehälter gesammelt.
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Gemäß dieser
Ausführung
wird beurteilt, ob die Stückzahl
der an der Münzenhaltesäule 16 gehaltenen
gestapelten Münzen
mit der Stückzahl
zu verpackender Münzen
C übereinstimmt,
indem von der Lichtquelle 30 emittiertes Licht auf die
an der Münzenhaltesäule 18 gehaltenen
gestapelten Münzen über den
Schlitz 31 projiziert wird, von den Kanten der Münzen C auf
die Licht empfangenden Elemente des Liniensensors 32 reflektiertes
Licht durch die zylinderförmige
Linse 33 konvergiert wird und eine von dem Liniensensor 32 ausgegebene
erfasste Wellenform analysiert wird. Weiterhin sind Lichtquelle 30, der
Schlitz 31, die zylinderförmige Linse 33 und
der Liniensensor 32 in der gleichen horizontalen Ebene zwischen
dem Münzenstapelabschnitt 7 und
dem Münzenverpackungsabschnitt 15 angeordnet.
Daher ist es möglich,
Mittel für
das Erfassen der Stückzahl an
Münzen, die
in dem Münzenstapelabschnitt 7 gestapelt
sind und zu dem Münzenverpackungsabschnitt 15 transportiert
werden, vorzusehen, selbst wenn (nicht dargestellte) Führungselemente
für das Führen des
Verpackungspapiers 17 zwischen den drei Verpackungswalzen 16 und
den zu verpackenden Münzen
vorgesehen werden und es äußerst schwierig
ist, Platz für
das Erfassen der Stückzahl der
zu verpackenden Münzen
im Münzenverpackungsabschnitt 15 zu
sichern, wodurch verpackte Münzrollen,
die jeweils die vorbestimmte Stückzahl an
Münzen
C enthalten, zuverlässig
erzeugt werden, ohne dass die Münzenverpackungsmaschine
groß ausgelegt
wird.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde somit unter Bezug auf eine spezifische
Ausführung
gezeigt und beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende
Erfindung in keiner Weise auf die Einzelheiten der beschriebenen
Anordnungen beschränkt
ist, sondern dass Änderungen
und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der
beigefügten
Patentansprüche
abzuweichen.
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In
der oben beschriebenen Ausführung könnte zum
Beispiel ein einzelnes Licht empfangendes Element an Stelle des
Liniensensors 32 zum Erfassen des reflektierten Lichts
vorgesehen werden, wenngleich von den Kanten der Münzen C reflektiertes
Licht von dem Liniensensor 32 mit mehreren horizontal angeordneten
Licht empfangenden Elementen erfasst wird.
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Weiterhin
wird in der oben beschriebenen Ausführung zwar die Münzenhaltesäule 18 auf
der Grundlage der von dem Liniensensor ausgegebenen Wellenform erfasst,
doch kann die Münzenhaltesäule 18 auf
der Grundlage des Drehungsbetrags des Nockenmotors 55 erfasst
werden.
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Zudem
sind in der oben beschriebenen Ausführung die Lichtquelle 30,
der Schlitz 31, die zylinderförmige Linse 33 und
der Liniensensor 32 in der gleichen horizontalen Ebene
zwischen dem Münzenstapelabschnitt 7 und
dem Münzenverpackungsabschnitt 15 angeordnet.
Wenn die Erwägungen
es zulassen, können
sie aber an anderen Stellen in vertikaler Richtung angeordnet werden.
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Weiterhin
müssen
in der vorliegenden Erfindung die jeweiligen Mittel nicht unbedingt
physikalische Mittel und Anordnungen sein, wobei die durch Software
verwirklichten Funktionen der jeweiligen Mittel in den Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung fallen. Ferner kann die Funktion eines
einzelnen Mittels durch zwei oder mehrere physikalische Mittel verwirklicht
werden, und die Funktionen von zwei oder mehr Mitteln können durch
ein einzelnes physikalisches Mittel verwirklicht werden.
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Erfindungsgemäß ist es
möglich,
eine Münzenverpackungsmaschine
an die Hand zu geben, die kompakt ist und zuverlässig verpackte Münzrollen
erzeugen kann, welche jeweils eine vorbestimmte Anzahl an Münzen enthalten.