DE69830768T2

DE69830768T2 - Münzeneinwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE69830768T2
Application number: DE69830768T
Authority: DE
Inventors: Eikou Kazo-shi Hibari
Original assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Current assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2018-07-15
Also published as: KR19990013908A; US6209294B1; KR100345659B1; DE69830768D1; EP0893786A1; CN1082692C; EP0893786B1; JPH11105823A; CN1216280A; JP3540163B2; TW384265B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Münzenverpackungsmaschine, welche kompakt ist und verpackte Münzrollen, welche jeweils eine vorbestimmte Stückzahl an Münzen enthalten, zuverlässig erzeugen kann.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
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.
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.
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.
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.
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.
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.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind das Lichtprojektionsmittel und das Lichterfassungsmittel in der gleichen horizontalen Ebene angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Lichterfassungsmittel mehrere horizontal angeordnete Licht empfangende Elemente.
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.
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.
Die obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung, welche unter Bezug auf die Begleitzeichnungen erstellt wurde, hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche den inneren Mechanismus einer Münzenverpackungsmaschine zeigt, die eine erfindungsgemäße Ausführung ist.
2 ist eine schematische Seitenansicht eines Münzenstapelabschnitts und eines Münzenverpackungsabschnitts.
3 ist eine schematische Draufsicht, welche die Anordnung einer Lichtquelle, eines Schlitzes, einer zylinderförmigen Linse und eines Liniensensors zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems, eines Erfassungssystems und eines Antriebssystems einer Münzenverpackungsmaschine.
5 ist ein Diagramm, welches zeigt, wie ein Liniensensor eine erfasste Welle bezüglich der gestapelten Münzen erzeugt.
6 ist ein Diagramm, welches die durch eine so genannte CPU (Zentraleinheit oder Prozessor) binarisierten Erfassungsdaten zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
2 ist eine schematische Seitenansicht des Münzenstapelabschnitts 7 und des Münzenverpackungsabschnitts 15.
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.
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.
4 ist ein Blockdiagramm des Steuersystems, des Erfassungssystems und des Antriebssystems einer Münzenverpackungsmaschine.
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.
Die so aufgebaute Münzenverpackungsmaschine, welche eine erfindungsgemäße Ausführung ist, verpackt eine vorbestimmte Stückzahl von Münzen und erzeugt verpackte Münzrollen in folgender Weise.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Münzenverpackungsmaschine mit: Münzenstapelmittel (7) für das Stapeln eingeworfener Münzen, Münzenverpackungsmittel (15) für das Verpacken von durch das Münzenstapelmittel gestapelten Münzen sowie Mittel zum Bewegen gestapelter Münzen (18, 20) 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 (30, 31) 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 (32, 33) 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 (40) 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.
Münzenverpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtprojektionsmittel und das Lichterfassungsmittel in der gleichen horizontalen Ebene angeordnet sind.
Münzenverpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichterfassungsmittel mehrere horizontal angeordnete Licht empfangende Elemente umfasst.
Münzenverpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Münzenstückzahl-Ermittlungsmittel so aufgebaut ist, dass es die von dem Lichterfassungsmittel erzeugten Erfassungsdaten binarisiert und die Bereiche zwischen benachbarten Münzen beruhend auf den so binarisierten Daten erfasst.
Münzenverpackungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Münzenstückzahl-Ermittlungsmittel so aufgebaut ist, 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.