JP3540163B2 - 硬貨包装機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、硬貨包装機に関するものであり、さらに詳細には、コンパクトで、かつ、確実に、所定枚数づつの硬貨からなる包装硬貨ロールを生成することのできる硬貨包装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、硬貨包装機は、所定枚数の硬貨を硬貨集積部において集積し、集積された硬貨を硬貨包装部に送って、包装するように構成されており、硬貨集積部に送られた硬貨の枚数をセンサによって計数し、包装すべき所定枚数の硬貨が硬貨集積部に送られると、ストッパによって後続の硬貨が硬貨集積部に送られることを防止して、硬貨がつねに所定枚数単位で包装されるように構成されている。
しかしながら、センサにより検出された硬貨が所望のように硬貨集積部に集積されない場合には、包装される硬貨の枚数が所定枚数よりも少なくなり、他方、ストッパの作動に不良がある場合には、所定枚数を越える硬貨が硬貨集積部に送られ、包装される硬貨の枚数が所定枚数よりも多くなることがあるため、包装すべき所定枚数の硬貨が硬貨集積部に集積されているかを検出する手段を備えた硬貨包装機が提案されている。
【０００３】
特開平５−２９８５２１号公報は、硬貨集積部において集積され、硬貨包装部に送られた集積硬貨の側面に、光源から光を照射して、反射光をＣＣＤ（ChargeCoupled Device)によって検出し、ＣＣＤの検出信号に基づいて、集積された硬貨の間の間隙を検出し、間隙の数を計数することによって、包装されるべき硬貨の枚数を検出するように構成された硬貨包装機を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、硬貨包装部においては、複数の包装ローラと包装すべき硬貨との間に、包装紙を案内するガイド部材が設けられており、ガイド部材は、包装すべき硬貨のうち、最も径の小さい硬貨を包装する際にも、包装紙が確実に案内し得る位置に設けられているため、ＣＣＤを設けるスペースを確保することがきわめて困難であり、ＣＣＤを設ける場合には、硬貨包装機が大型化するという問題があった。
したがって、本発明は、コンパクトで、かつ、確実に、所定枚数づつの硬貨からなる包装硬貨ロールを生成することのできる硬貨包装機を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、投入された硬貨を集積する硬貨集積手段と、前記硬貨集積手段により集積された硬貨を包装する硬貨包装手段と、前記集積硬貨を支持して、前記硬貨集積手段から前記硬貨包装手段に移動させる集積硬貨移動手段とを備え、さらに、前記硬貨集積手段と前記硬貨包装手段との間に配置され、前記集積硬貨移動手段により、前記硬貨集積手段から前記硬貨包装手段に移動されている前記集積硬貨に光を照射可能な光照射手段と、前記硬貨集積手段と前記硬貨包装手段との間に配置され、前記光照射手段から前記集積硬貨に照射され、前記集積硬貨の側面で反射された光を光電的に検出する光検出手段と、前記光検出手段により生成された検出データに基づいて、硬貨と硬貨の隣接部を検出し、前記集積硬貨移動手段に支持された前記集積硬貨の枚数を決定する硬貨枚数決定手段を備えたことを特徴とする硬貨包装機によって達成される。
【０００６】
本発明によれば、単に、硬貨集積手段から硬貨包装手段に移動されている集積硬貨に光を照射可能な光照射手段と、集積硬貨の側面で反射された光を光電的に検出する光検出手段とを硬貨集積手段と硬貨包装手段との間に設けることによって、集積された硬貨の枚数を検出しているので、硬貨包装機を大型化させることなく、確実に、所定枚数づつの硬貨を包装することが可能となる。
本発明の好ましい実施態様においては、前記光照射手段と前記光検出手段とが同一水平面内に設けられている。
本発明の好ましい実施態様によれば、光照射手段と光検出手段とが同一水平面内に設けられているので、硬貨包装機をコンパクト化して、確実に、所定枚数づつの硬貨を包装することが可能となる。
【０００７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記光検出手段が、水平方向に設けられた複数の受光素子を備えている。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、光検出手段が、水平方向に設けられた複数の受光素子を備えているので、精度よく、集積硬貨の枚数を検出することができ、硬貨包装機を大型化させることなく、確実に、所定枚数づつの硬貨を包装することが可能となる。
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記硬貨枚数決定手段が、前記光検出手段により生成された検出データを二値化して、二値化データに基づき、硬貨と硬貨の隣接部を検出するように構成されている。
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記硬貨枚数決定手段が、包装すべき最小厚みの硬貨の厚みに基づいてあらかじめ生成された基準データにしたがって、前記光検出手段により検出された光が前記集積硬貨の側面から反射された光か否かを判定するように構成されている。
【０００８】
【好ましい実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明にかかる好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
図１は、本発明の実施態様にかかる硬貨包装機の内部機構を示す略斜視図である。
図１に示されるように、本実施態様にかかる硬貨包装機は、特定の金種の硬貨の包装が可能なように構成されており、硬貨投入部（図示せず）から硬貨包装機内に投入された硬貨は、搬送ベルト（図示せず）により搬送されて、回転円板１上に送られる。公知のように、回転円板１の周縁部には、環状のガイド部材（図示せず）が配置され、環状のガイド部材の開口部には、硬貨選別通路２が接続されている。
【０００９】
硬貨選別通路２は、一対のガイド部材３、４と搬送ベルト５とによって形成されて、一対のガイド部材３、４の間隔は調整可能になっており、包装すべき金種の硬貨のみが、硬貨選別通路２を通過し、包装すべき金種の硬貨よりも径の大きい金種の硬貨は、回転円板１上に残留し、径の小さい金種の硬貨は、一対のガイド部材３、４の間から、落下して、回収されるように構成されている。硬貨選別通路２には、硬貨の金種を判別し、硬貨の枚数を計数するセンサ６が設けられており、硬貨選別通路２の下流端部近傍には、硬貨選別通路２内に突出し、後続硬貨の搬送を停止させるストッパ（図示せず）が設けられている。
硬貨選別通路４の下流側には、硬貨集積部７が設けられており、硬貨集積部７は、外表面に、硬貨を、その上面で支持するらせん状突起８が形成された一対の集積ドラム９を備えている。硬貨選別通路４内における硬貨の搬送方向に対し、一対の集積ドラム９の直上流側および直下流側には、それぞれ、硬貨が一対の集積ドラム９のらせん状突起８上に集積されるように、硬貨をガイドする硬貨ガイド部材（図示せず）が設けられており、一対の集積ドラム９の直下には、集積された硬貨を載置可能なシャッタ１０が設けられている。
【００１０】
硬貨集積部７の下方には、硬貨包装部１５が設けられており、硬貨包装部１５は、３本の包装ローラ１６を備え、シャッタ１０の直下の待機位置、包装ローラ１６によって硬貨集積部７により集積された硬貨の周囲に包装紙１７が巻回されて、硬貨の包装が実行される包装位置および包装位置の下方の退避位置との間を移動可能で、その上面で、集積硬貨を支持可能な硬貨支持ポスト１８を備えている。硬貨支持ポスト１８は、カムモータ（図示せず）により支軸１９に沿って移動可能に構成されたアーム２０の先端部近傍に設けられている。
硬貨包装部１５は、また、包装紙１７よりなる包装紙ロール２１と、包装紙ロール２１から包装紙１７を３本の包装ローラ１６の間に繰り出す包装紙供給ローラ２２と、包装紙供給ローラ２２と３本の包装ローラ１６との間に配置され、包装紙１７を切断するカッタ２３を備えている。硬貨包装部１５は、さらに、包装紙１７を、包装位置に位置した硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨と、包装ローラ１６との間に案内供給する包装紙ガイド部材（図示せず）を有している。
【００１１】
包装ローラ１６の上方には、集積硬貨の周囲に巻回された包装紙１７の上端部を加締める上方加締爪２５が設けられ、包装ローラ１６の下方には、集積硬貨の周囲に巻回された包装紙１７の下端部を加締める下方加締爪２６が設けられている。
包装ローラ１６の下方には、硬貨包装部１５内で生成された包装硬貨ロールをシュート（図示せず）を介して、包装硬貨ロールボックス（図示せず）に、または、硬貨包装部１５内で包装されなかった硬貨を回収ボックス（図示せず）に、分離して案内するためのゲート（図示せず）が設けられている。
図２は、硬貨集積部７と硬貨包装部１５の略側面図である。
図２に示されるように、硬貨集積部７のシャッタ１０と包装ローラ１６との間には、光を発し、スリット３１を介して、硬貨支持ポスト１８の上面により支持されて、硬貨支持ポスト１８の下降とともに、包装ローラ１６に向けて、下降する集積硬貨の側部に光を照射する光源３０が設けられ、さらに、光源３０から発せられ、集積硬貨の側面により反射された反射光を受光するラインセンサ３２が設けられている。また、ラインセンサ３２の前方には、その軸が水平方向に向くように配置され、集積硬貨の側面からの反射光のうち、水平方向の光のみを、ラインセンサ３２の受光素子に集光させるシリンドリカルレンズ３３が設けられている。図２においては、光源３０、スリット３１、ラインセンサ３２およびシリンドリカルレンズ３３は、便宜上、鉛直方向に異なる位置に設けられているように描かれているが、図３に示されるように、これらは同一水平面内に設けられている。ここに、ラインセンサ３２は、水平方向に複数の受光素子を備えている。これらの光源３０、スリット３１、ラインセンサ３２およびシリンドリカルレンズ３３は、硬貨支持ポスト１８上に支持された硬貨の枚数を検出するものである。
【００１２】
図４は、硬貨包装機の制御系、検出系および駆動系のブロックダイアグラムである。
図４に示されるように、硬貨包装機の制御系は、硬貨包装機の動作を制御するＣＰＵ４０と、制御プログラムを格納するＲＯＭ４１と、種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ４２を備えている。また、硬貨包装機の検出系は、硬貨の金種を判別し、枚数を計数するセンサ６および硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨の側面からの反射光を受光するラインセンサ３２を備えている。硬貨包装機の駆動系は、回転円板１を回転させるモータ５０、搬送ベルト５を駆動するモータ５１、硬貨選別通路２の下流端部近傍に設けられたストッパ４５を駆動するソレノイド５２、一対の集積ドラム９を回転させるモータ５３、硬貨集積部７のシャッタ１０を開閉するソレノイド５４、先端部に硬貨支持ポスト１８が設けられたアーム２０を昇降させ、包装ローラ１６を移動させるとともに、上方加締爪２５および下方加締爪２６を、包装ローラ１６の間に移動させ、集積硬貨の上下面に向けて、移動させるカムモータ５５、包装ローラ１６を回転させるモータ５６、光源３０をオン・オフする駆動回路５７、包装紙供給ローラ２２を駆動するモータ５８、カムモータ５５が駆動されても、上方加締爪２５および下方加締爪２６が包装ローラ１６の間に移動することを防止するソレノイド５９および包装硬貨ロールと包装されなかった硬貨を分離して回収するためのゲート４６を駆動するソレノイド６０を備えている。
【００１３】
以上のように構成された本発明の実施態様にかかる硬貨包装機は、以下のようにして、所定枚数の硬貨を包装し、包装硬貨ロールを生成する。
操作者が硬貨包装機に包装指示信号を入力すると、包装指示信号はＣＰＵ４０に送られる。包装指示信号を受けると、ＣＰＵ４０はモータ５０、モータ５１に駆動信号を出力して、回転円板１を回転させ、搬送ベルト５を駆動する。
硬貨投入口（図示せず）から、硬貨包装機内に投入された硬貨は、搬送ベルト（図示せず）により搬送されて、回転している回転円板１上に送られる。回転円板１上に送られた硬貨は、回転円板１の回転によって生ずる遠心力により、環状のガイド部材（図示せず）に沿って、環状のガイド部材の開口部から、硬貨選別通路２内に、１枚づつ、送り出される。ここに、硬貨選別通路２の通路幅を決定する一対のガイド部材３、４の間隙は、包装すべき金種の硬貨よりも径の大きい硬貨が通過できないように設定されており、したがって、包装すべき金種の硬貨よりも径の大きい金種の硬貨は、回転円板１上に残留し、包装すべき金種の硬貨およびそれよりも径の小さい硬貨のみが、硬貨選別通路２内に、１枚づつ、送り出される。
【００１４】
また、一対のガイド部材３、４の間隙は、包装すべき金種の硬貨よりも径の小さい硬貨よりも大きく設定されているため、包装すべき金種の硬貨よりも径の小さい硬貨は、一対のガイド部材３、４の間から、落下して、回収される。
硬貨選別通路２内に送り出された包装すべき金種の硬貨は、センサ６により、その金種が判別されるとともに、枚数が計数されて、硬貨選別通路２内を硬貨集積部７に向けて送られる。センサ６の検出信号および計数信号は、ＣＰＵ４０に送られ、センサ６から検出信号および計数信号を受けると、ＣＰＵ４０は、センサ６の検出結果および計数結果をＲＡＭ４２に記憶させる。同時に、ＣＰＵ４０は、硬貨集積部７内に集積されるべき硬貨の枚数にしたがって、モータ５３を駆動し、一対の集積ドラム９の側面に形成されたらせん状突起８の高さ位置をセットする。
【００１５】
センサ６の計数結果に基づき、包装すべき所定枚数の硬貨が硬貨集積部７に送られたと判定すると、ＣＰＵ４０は、ソレノイド５２に駆動信号を出力し、ストッパ４５を硬貨選別通路２内に突出させて、後続硬貨が硬貨集積部７内に送られるのを防止するとともに、モータ５０およびモータ５１に駆動停止信号を出力して、回転円板１の回転および搬送ベルト５の駆動を停止させる。同時に、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたり、モータ５３に駆動信号を出力するとともに、カムモータ５５に駆動信号を出力して、硬貨支持ポスト１８をシャッタ１０の直下の待機位置に向けて移動させる。
硬貨集積部７内に送られた硬貨は、一対の集積ドラム９の外表面に形成されたらせん状突起８の上面により支持される。次々に、硬貨集積部７内に送られる硬貨は、硬貨ガイド部材（図示せず）によってガイドされつつ、集積ドラム９の回転にしたがって、らせん状突起８の上面に集積される。こうして、包装すべき所定枚数の硬貨が一対の集積ドラム９のらせん状突起８の上面に集積されて、シャッタ１０の近傍まで下降すると、集積硬貨はシャッタ１０上に受け渡される。
【００１６】
ストッパ４５が駆動されてから、所定時間が経過し、集積硬貨がシャッタ１０上に受け渡され、かつ、硬貨支持ポスト１８がシャッタ１０の直下の待機位置に達したと判定すると、ＣＰＵ４０は、ソレノイド５４に駆動信号を出力して、シャッタ１０を開き、シャッタ１０上に載置されている集積硬貨を、待機位置に位置している硬貨支持ポスト１８の上面に受け渡させる。
次いで、ＣＰＵ４０は、カムモータ５５に駆動信号を出力して、アーム２０を支軸１９に沿って、下降させるとともに、駆動回路５７に駆動信号を出力して、光源３０をオンさせる。
光源３０から発せられた光は、スリット３１を通ることによって、鉛直方向に細いビームとされて、集積硬貨の側面に照射される。集積硬貨の側面により反射された反射光は、軸が水平になるように配置されたシリンドリカルレンズ３３に入射する。その結果、光の水平方向成分のみが、ラインセンサ３２の水平方向に並んだ複数の受光素子上に集光され、受光される。
【００１７】
図５は、集積硬貨に対して、ラインセンサ３２が、どのような検出波形を生成するかを示すグラフであり、図５Ａは、硬貨支持ポスト１８と硬貨Ｃの位置を示し、図５Ｂは、ラインセンサ３２がどのような検出波形を生成するかを示している。
図５において、ｔ０は、硬貨支持ポスト１８が下降し、硬貨支持ポスト１８の下端部により反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、ｔ１は、硬貨支持ポスト１８の上端部と硬貨支持ポスト１８に支持された集積硬貨のうちの最下の硬貨Ｃの下面との間の間隙部により反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、ｔ２は、集積硬貨のうちの最下の硬貨Ｃの上面と最下の硬貨の上に集積された第二の硬貨Ｃの下面との間の間隙部により反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、ｔ３は、第二の硬貨Ｃの上面と第二の硬貨Ｃの上に集積された第三の硬貨Ｃの下面との間の間隙部により反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、ｔ４は、第三の硬貨Ｃの上面と第三の硬貨Ｃの上に集積された第四の硬貨Ｃの下面との間の間隙部によって反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、それぞれ、示している。
【００１８】
したがって、時間ｔ０とｔ１の間に、ラインセンサ３２により検出された反射光は、硬貨支持ポスト１８から反射されたものであり、時間ｔ１とｔ２の間、時間ｔ２とｔ３の間、時間ｔ３とｔ４の間に、ラインセンサ３２により検出された反射光は、それぞれ、最下の硬貨Ｃ、第二の硬貨Ｃ、第三の硬貨Ｃの側面から反射されたものとなる。
硬貨Ｃの側面には、凹凸が形成されている場合もあるが、同じ金種の硬貨であれば、凹凸があっても、側面により反射され、ラインセンサ３２により検出される反射光の光量の総和はほぼ一定である。これに対して、一般に、硬貨Ｃの表裏面には凹凸が形成されており、硬貨Ｃと硬貨Ｃは表面に形成された凹凸により接し、硬貨Ｃと硬貨Ｃとの間には間隙が存するため、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部により反射される反射光の光量は、硬貨Ｃの側部に比して小さく、また、硬貨Ｃの表裏面に形成された凹凸において、乱反射が生じやすいため、ラインセンサ３２の受光素子３５によって受光される反射光の光量は、硬貨Ｃの側面によって反射され、ラインセンサ３２によって検出される反射光の光量に比して、著しく低下する。したがって、ラインセンサ３２が、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部により反射された光を受光すると、図５Ｂに示されるように、ラインセンサ３２から出力される波形の出力レベルが大きく落ち込み、ラインセンサ３２の出力波形に基づき、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の数を検出することが可能になり、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の数に基づき、硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨の枚数を決定することができる。なお、硬貨支持ポスト１８の径は、包装すべき硬貨Ｃの径よりも小さく設定されているため、硬貨支持ポスト１８により反射され、ラインセンサ３２により検出される光量は、硬貨Ｃの側面により反射され、ラインセンサ３２により検出される光量よりも小さく、したがって、ラインセンサ３２の出力波形に基づいて、硬貨支持ポスト１８と硬貨Ｃとを区別することができる。ここに、ラインセンサ３２による反射光のサンプリング周期は、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部が検出可能であるように設定されなければならない。すなわち、硬貨支持ポスト１８の下降速度をＶとし、包装すべき硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の最小幅をＷとすれば、ラインセンサ３２による反射光のサンプリング周期は、Δｔ＝Ｗ／Ｖ以下に設定されることが必要である。
【００１９】
硬貨支持ポスト１８の下降に伴って、ラインセンサ３２から、ＣＰＵ４０に、図５Ｂで示された検出波形が出力される。ＣＰＵ４０は、ラインセンサ３２から入力された反射光の検出データをしきい値Ｔを用いて、Ｈ信号とＬ信号とに二値化し、二値化されたデータに基づいて、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の数を検出し、硬貨支持ポスト１８上に支持された硬貨Ｃの枚数を検出する。
図６は、ＣＰＵ４０により二値化された検出データを示すグラフであり、図６Ａは、しきい値Ｔを、硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルよりも高い値に設定した場合の二値化データを示し、図６Ｂは、しきい値Ｔを、硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルよりも低い値に設定した場合の二値化データを示している。
【００２０】
図６Ａに示されるように、しきい値Ｔを、硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルよりも高い値に設定すれば、容易に、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の数を検出し、硬貨支持ポスト１８上に支持された硬貨Ｃの枚数を決定することができる。しかしながら、包装すべき最小径の硬貨の径と硬貨支持ポスト１８の径との差が小さい場合には、しきい値Ｔを、硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルよりも高く、包装すべき最小径の硬貨の側面からの反射光の受光光量レベルよりも低い値に設定をしても、何らかの原因で、ＣＰＵ４０が硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルをしきい値Ｔよりも高いと判定して、図６Ｂに示されるように、Ｈ信号に二値化することが生じ得る。したがって、本実施態様にかかる硬貨包装機は、このような場合にも、精度よく、硬貨支持ポスト１８上に支持された硬貨Ｃの枚数を決定することができるように構成されている。すなわち、ＲＯＭ４１には、あらかじめ、包装すべき硬貨Ｃのうち、厚みが最大の硬貨Ｃに、光源３０から光を照射し、ラインセンサ３２により反射光を検出した際に、ラインセンサ３２からＣＰＵ４０にＨ信号が入力される時間に所定の時間δｔを加えた値Ｘ０が基準時間データとして記憶されており、ラインセンサ３２から反射光の検出信号が入力されると、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶されている基準時間データを読み出す。次いで、ＣＰＵ４０は、Ｈ信号が入力されてからＬ信号が入力されるまでの時間Ｘを検出し、時間ＸがＲＯＭ４１から読み出した基準時間データの値Ｘ０よりも長いか否かを判定する。その結果、長くないときは、そのＨ信号は、硬貨Ｃの側面で反射された反射光を受光して生成された信号であると判定し、その後に入力されるＬ信号の数を計数して、硬貨支持ポスト１８上に支持されている硬貨Ｃの枚数を決定する。これに対して、図６Ｂに示されるように、時間Ｘが基準時間データの値Ｘ０よりも長いときは、そのＨ信号は、硬貨支持ポスト１８の側面で反射された反射光を受光して生成された信号と認められるから、ＣＰＵ４０は、最初に入力されたＬ信号は、硬貨支持ポスト１８の上面と最下の硬貨Ｃの下面との隣接部で反射された反射光を受光して生成された信号と判定して、その後に入力されるＬ信号の数を計数して、硬貨支持ポスト１８上に支持されている硬貨Ｃの枚数を検出する。
【００２１】
そして、その後に入力されたＬ信号が入力されてからの検出時間が基準時間データの値Ｘ０よりも長いときは、硬貨支持ポスト１８上に支持されている硬貨Ｃの検出は終了したと認められるので、ＣＰＵ４０は、あらかじめ記憶されている包装すべき硬貨Ｃの枚数値をＲＯＭ４１から読み出し、硬貨支持ポスト１８上に支持されている硬貨Ｃの枚数の計数値と比較して、所定枚数の硬貨Ｃが硬貨支持ポスト１８上に集積されて、支持されているか否かを判定する。
その結果、硬貨Ｃの枚数の計数値が包装すべき硬貨Ｃの枚数と一致しないときは、ＣＰＵ４０は、硬貨の包装を実行しない旨の情報をＲＡＭ４２に記憶し、他方、硬貨Ｃの枚数の計数値が包装すべき硬貨Ｃの枚数と一致したときは、ＣＰＵ４０は何の情報もＲＡＭ４２に出力しない。
【００２２】
集積された硬貨Ｃを支持した硬貨支持ポスト１８が下降し、包装位置に達すると、ＣＰＵ４０は、ＲＡＭ４２にアクセスし、硬貨の包装を実行しない旨の情報が記憶されているか否かを判定する。その結果、ＲＡＭ４２に硬貨の包装を実行しない旨の情報が記憶されていないときは、ＣＰＵ４０は、モータ５８に駆動信号を出力して、包装紙供給ローラ２２を回転させ、包装紙１７の先端部を、包装ローラ１６と硬貨支持ポスト１８上に集積されて、支持されている硬貨Ｃとの間に送り込む。次いで、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたって、カムモータ５５に駆動信号を出力して、包装ローラ１６を互いに近接するように移動させ、硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨を、包装紙１７を介して、挟持させる。その後、ＣＰＵ４０は、モータ５６に駆動信号を出力して、包装ローラ１６を回転させ、包装ローラ１６に挟持された集積硬貨の周囲に包装紙１７を巻き付ける。所定の長さの包装紙１７が、包装ローラ１６と集積硬貨との間に供給されると、カッタ２３によって、包装紙１７が切断される。
【００２３】
こうして、集積硬貨の周囲に包装紙１７が巻回された後、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたり、カムモータ５５に駆動信号を出力して、上方加締爪２５および下方加締爪２６を、包装ローラ１６の間に移動させ、次いで、集積硬貨の上下面に向けて、移動させて、包装紙１７の上下端部を加締させ、包装硬貨ロールを生成する。
その後、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたり、カムモータ５５に駆動信号を出力して、上方加締爪２５および下方加締爪２６を、集積硬貨の上下面から離間し、包装ローラ１６の間から外方に退避するように移動させ、同時に、硬貨支持ポスト１８を退避位置に移動させるとともに、包装ローラ１６を離間させる。
その結果、生成された包装硬貨ロールは、ゲート４６およびシュート（図示せず）を介して、包装硬貨ロールボックス（図示せず）に送られる。
【００２４】
これに対して、ＲＡＭ４２に硬貨の包装を実行しない旨の情報が記憶されているときは、ＣＰＵ４０は、モータ５８に駆動信号を出力せずに、所定時間にわたり、カムモータ５５に駆動信号を出力して、包装ローラ１６を互いに近接するように移動させ、集積硬貨を挟持させる。同時に、ＣＰＵ４０は、ソレノイド５９に駆動信号を出力して、カムモータ５５が駆動されても、上方加締爪２５および下方加締爪２６が包装ローラ１６の間に移動することを防止し、ソレノイド６０に駆動信号を出力して、ゲート４６を回収ボックス（図示せず）に連通するように切り換える。その後、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたり、カムモータ５５に駆動信号を出力して、硬貨支持ポスト１８を退避位置に移動させるとともに、包装ローラ１６を離間させる。
【００２５】
その結果、硬貨支持ポスト１８上に集積された硬貨の枚数が包装すべき硬貨Ｃの枚数と一致していない場合には、硬貨Ｃは、切り換えられたゲート４６を介して、回収ボックス（図示せず）に回収される。
本実施態様によれば、光源３０から、スリット３１を介して、硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨に、光を照射し、硬貨Ｃの側面で反射された反射光を、シリンドリカルレンズ３３により、ラインセンサ３２の受光素子に集光し、ラインセンサ３２から出力された検出波形を解析して、硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨の枚数が包装すべき枚数と一致しているか否かを判定しており、しかも、光源３０、スリット３１、シリンドリカルレンズ３３およびラインセンサ３２は、硬貨集積部７と硬貨包装部１５の間の同一水平面内に設けられているので、硬貨包装機を大型化させることなく、３本の包装ローラ１６と包装すべき硬貨Ｃとの間に包装紙を案内するガイド部材（図示せず）が設けられ、硬貨包装部１５内に、包装すべき硬貨の枚数を検出する手段を設けるスペースを確保することがきわめて困難でも、硬貨集積部７で集積され、硬貨包装部１５に送られる硬貨Ｃの枚数を検出する手段を設けることができ、したがって、確実に、所定枚数づつの硬貨Ｃを含む包装硬貨ロールを生成することが可能になる。
【００２６】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることがいうまでもない。
たとえば、前記実施態様においては、水平方向に複数の受光素子を備えたラインセンサ３２により、硬貨Ｃの側面からの反射光を検出しているが、ラインセンサ３２に代えて、１つの受光素子を設けて、反射光を検出するようにすることもできる。
また、前記実施態様においては、ラインセンサ３２からの出力波形に基づき、硬貨支持ポスト１８を検出しているが、カムモータ５５の回転量にしたがって、硬貨支持ポスト１８を検出するようにしてもよい。
【００２７】
さらに、前記実施態様においては、光源３０、スリット３１、シリンドリカルレンズ３３およびラインセンサ３２を硬貨集積部７と硬貨包装部１５の間の同一水平面内に設けているが、スペースの許す範囲内で、これらを垂直方向に異なった位置に設けることもできる。
また、本発明において、各手段は、必ずしも物理的な手段を意味するものではなく、各手段の機能がソフトウエアによって実現されるものであってもよい。さらに、一つの手段の機能が二以上の物理的手段によって実現されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手段によって実現されてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、コンパクトで、確実に、所定枚数づつの硬貨からなる包装硬貨ロールを生成することのできる硬貨包装機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施態様にかかる硬貨包装機の内部機構を示す略斜視図である。
【図２】図２は、硬貨集積部と硬貨包装部の略側面図である。
【図３】図３は、光源、スリット、ラインセンサおよびシリンドリカルレンズの配置を示す略平面図である。
【図４】図４は、硬貨包装機の制御系、検出系および駆動系のブロックダイアグラムである。
【図５】図５は、集積硬貨に対して、ラインセンサが、どのような検出波形を生成するかを示すグラフである。
【図６】図６は、ＣＰＵにより二値化された検出データを示すグラフである。
【符号の説明】
１ 回転円板
２ 硬貨選別通路
３、４ のガイド部材
５ 搬送ベルト
６ センサ
７ 硬貨集積部
８ らせん状突起
９ 一対の集積ドラム
１０ シャッタ
１５ 硬貨包装部
１６ 包装ローラ
１７ 包装紙
１８ 硬貨支持ポスト
１９ 支軸
２０ アーム
２１ 包装紙ロール
２２ 包装紙供給ローラ
２３ カッタ
２５ 上方加締爪
２６ 下方加締爪
３０ 光源
３１ スリット
３２ ラインセンサ
３３ シリンドリカルレンズ
４０ ＣＰＵ
４１ ＲＯＭ
４２ ＲＡＭ
４５ ストッパ
４６ ゲート
５０ モータ
５１ モータ
５２ ソレノイド
５３ モータ
５４ ソレノイド
５５ カムモータ
５６ モータ
５７ 駆動回路
５８ モータ
５９ ソレノイド
６０ ソレノイド
【産業上の利用分野】
本発明は、硬貨包装機に関するものであり、さらに詳細には、コンパクトで、かつ、確実に、所定枚数づつの硬貨からなる包装硬貨ロールを生成することのできる硬貨包装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、硬貨包装機は、所定枚数の硬貨を硬貨集積部において集積し、集積された硬貨を硬貨包装部に送って、包装するように構成されており、硬貨集積部に送られた硬貨の枚数をセンサによって計数し、包装すべき所定枚数の硬貨が硬貨集積部に送られると、ストッパによって後続の硬貨が硬貨集積部に送られることを防止して、硬貨がつねに所定枚数単位で包装されるように構成されている。
しかしながら、センサにより検出された硬貨が所望のように硬貨集積部に集積されない場合には、包装される硬貨の枚数が所定枚数よりも少なくなり、他方、ストッパの作動に不良がある場合には、所定枚数を越える硬貨が硬貨集積部に送られ、包装される硬貨の枚数が所定枚数よりも多くなることがあるため、包装すべき所定枚数の硬貨が硬貨集積部に集積されているかを検出する手段を備えた硬貨包装機が提案されている。
【０００３】
特開平５−２９８５２１号公報は、硬貨集積部において集積され、硬貨包装部に送られた集積硬貨の側面に、光源から光を照射して、反射光をＣＣＤ（ChargeCoupled Device)によって検出し、ＣＣＤの検出信号に基づいて、集積された硬貨の間の間隙を検出し、間隙の数を計数することによって、包装されるべき硬貨の枚数を検出するように構成された硬貨包装機を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、硬貨包装部においては、複数の包装ローラと包装すべき硬貨との間に、包装紙を案内するガイド部材が設けられており、ガイド部材は、包装すべき硬貨のうち、最も径の小さい硬貨を包装する際にも、包装紙が確実に案内し得る位置に設けられているため、ＣＣＤを設けるスペースを確保することがきわめて困難であり、ＣＣＤを設ける場合には、硬貨包装機が大型化するという問題があった。
したがって、本発明は、コンパクトで、かつ、確実に、所定枚数づつの硬貨からなる包装硬貨ロールを生成することのできる硬貨包装機を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、投入された硬貨を集積する硬貨集積手段と、前記硬貨集積手段により集積された硬貨を包装する硬貨包装手段と、前記集積硬貨を支持して、前記硬貨集積手段から前記硬貨包装手段に移動させる集積硬貨移動手段とを備え、さらに、前記硬貨集積手段と前記硬貨包装手段との間に配置され、前記集積硬貨移動手段により、前記硬貨集積手段から前記硬貨包装手段に移動されている前記集積硬貨に光を照射可能な光照射手段と、前記硬貨集積手段と前記硬貨包装手段との間に配置され、前記光照射手段から前記集積硬貨に照射され、前記集積硬貨の側面で反射された光を光電的に検出する光検出手段と、前記光検出手段により生成された検出データに基づいて、硬貨と硬貨の隣接部を検出し、前記集積硬貨移動手段に支持された前記集積硬貨の枚数を決定する硬貨枚数決定手段を備えたことを特徴とする硬貨包装機によって達成される。
【０００６】
本発明によれば、単に、硬貨集積手段から硬貨包装手段に移動されている集積硬貨に光を照射可能な光照射手段と、集積硬貨の側面で反射された光を光電的に検出する光検出手段とを硬貨集積手段と硬貨包装手段との間に設けることによって、集積された硬貨の枚数を検出しているので、硬貨包装機を大型化させることなく、確実に、所定枚数づつの硬貨を包装することが可能となる。
本発明の好ましい実施態様においては、前記光照射手段と前記光検出手段とが同一水平面内に設けられている。
本発明の好ましい実施態様によれば、光照射手段と光検出手段とが同一水平面内に設けられているので、硬貨包装機をコンパクト化して、確実に、所定枚数づつの硬貨を包装することが可能となる。
【０００７】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記光検出手段が、水平方向に設けられた複数の受光素子を備えている。
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、光検出手段が、水平方向に設けられた複数の受光素子を備えているので、精度よく、集積硬貨の枚数を検出することができ、硬貨包装機を大型化させることなく、確実に、所定枚数づつの硬貨を包装することが可能となる。
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記硬貨枚数決定手段が、前記光検出手段により生成された検出データを二値化して、二値化データに基づき、硬貨と硬貨の隣接部を検出するように構成されている。
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記硬貨枚数決定手段が、包装すべき最小厚みの硬貨の厚みに基づいてあらかじめ生成された基準データにしたがって、前記光検出手段により検出された光が前記集積硬貨の側面から反射された光か否かを判定するように構成されている。
【０００８】
【好ましい実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明にかかる好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
図１は、本発明の実施態様にかかる硬貨包装機の内部機構を示す略斜視図である。
図１に示されるように、本実施態様にかかる硬貨包装機は、特定の金種の硬貨の包装が可能なように構成されており、硬貨投入部（図示せず）から硬貨包装機内に投入された硬貨は、搬送ベルト（図示せず）により搬送されて、回転円板１上に送られる。公知のように、回転円板１の周縁部には、環状のガイド部材（図示せず）が配置され、環状のガイド部材の開口部には、硬貨選別通路２が接続されている。
【０００９】
硬貨選別通路２は、一対のガイド部材３、４と搬送ベルト５とによって形成されて、一対のガイド部材３、４の間隔は調整可能になっており、包装すべき金種の硬貨のみが、硬貨選別通路２を通過し、包装すべき金種の硬貨よりも径の大きい金種の硬貨は、回転円板１上に残留し、径の小さい金種の硬貨は、一対のガイド部材３、４の間から、落下して、回収されるように構成されている。硬貨選別通路２には、硬貨の金種を判別し、硬貨の枚数を計数するセンサ６が設けられており、硬貨選別通路２の下流端部近傍には、硬貨選別通路２内に突出し、後続硬貨の搬送を停止させるストッパ（図示せず）が設けられている。
硬貨選別通路４の下流側には、硬貨集積部７が設けられており、硬貨集積部７は、外表面に、硬貨を、その上面で支持するらせん状突起８が形成された一対の集積ドラム９を備えている。硬貨選別通路４内における硬貨の搬送方向に対し、一対の集積ドラム９の直上流側および直下流側には、それぞれ、硬貨が一対の集積ドラム９のらせん状突起８上に集積されるように、硬貨をガイドする硬貨ガイド部材（図示せず）が設けられており、一対の集積ドラム９の直下には、集積された硬貨を載置可能なシャッタ１０が設けられている。
【００１０】
硬貨集積部７の下方には、硬貨包装部１５が設けられており、硬貨包装部１５は、３本の包装ローラ１６を備え、シャッタ１０の直下の待機位置、包装ローラ１６によって硬貨集積部７により集積された硬貨の周囲に包装紙１７が巻回されて、硬貨の包装が実行される包装位置および包装位置の下方の退避位置との間を移動可能で、その上面で、集積硬貨を支持可能な硬貨支持ポスト１８を備えている。硬貨支持ポスト１８は、カムモータ（図示せず）により支軸１９に沿って移動可能に構成されたアーム２０の先端部近傍に設けられている。
硬貨包装部１５は、また、包装紙１７よりなる包装紙ロール２１と、包装紙ロール２１から包装紙１７を３本の包装ローラ１６の間に繰り出す包装紙供給ローラ２２と、包装紙供給ローラ２２と３本の包装ローラ１６との間に配置され、包装紙１７を切断するカッタ２３を備えている。硬貨包装部１５は、さらに、包装紙１７を、包装位置に位置した硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨と、包装ローラ１６との間に案内供給する包装紙ガイド部材（図示せず）を有している。
【００１１】
包装ローラ１６の上方には、集積硬貨の周囲に巻回された包装紙１７の上端部を加締める上方加締爪２５が設けられ、包装ローラ１６の下方には、集積硬貨の周囲に巻回された包装紙１７の下端部を加締める下方加締爪２６が設けられている。
包装ローラ１６の下方には、硬貨包装部１５内で生成された包装硬貨ロールをシュート（図示せず）を介して、包装硬貨ロールボックス（図示せず）に、または、硬貨包装部１５内で包装されなかった硬貨を回収ボックス（図示せず）に、分離して案内するためのゲート（図示せず）が設けられている。
図２は、硬貨集積部７と硬貨包装部１５の略側面図である。
図２に示されるように、硬貨集積部７のシャッタ１０と包装ローラ１６との間には、光を発し、スリット３１を介して、硬貨支持ポスト１８の上面により支持されて、硬貨支持ポスト１８の下降とともに、包装ローラ１６に向けて、下降する集積硬貨の側部に光を照射する光源３０が設けられ、さらに、光源３０から発せられ、集積硬貨の側面により反射された反射光を受光するラインセンサ３２が設けられている。また、ラインセンサ３２の前方には、その軸が水平方向に向くように配置され、集積硬貨の側面からの反射光のうち、水平方向の光のみを、ラインセンサ３２の受光素子に集光させるシリンドリカルレンズ３３が設けられている。図２においては、光源３０、スリット３１、ラインセンサ３２およびシリンドリカルレンズ３３は、便宜上、鉛直方向に異なる位置に設けられているように描かれているが、図３に示されるように、これらは同一水平面内に設けられている。ここに、ラインセンサ３２は、水平方向に複数の受光素子を備えている。これらの光源３０、スリット３１、ラインセンサ３２およびシリンドリカルレンズ３３は、硬貨支持ポスト１８上に支持された硬貨の枚数を検出するものである。
【００１２】
図４は、硬貨包装機の制御系、検出系および駆動系のブロックダイアグラムである。
図４に示されるように、硬貨包装機の制御系は、硬貨包装機の動作を制御するＣＰＵ４０と、制御プログラムを格納するＲＯＭ４１と、種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ４２を備えている。また、硬貨包装機の検出系は、硬貨の金種を判別し、枚数を計数するセンサ６および硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨の側面からの反射光を受光するラインセンサ３２を備えている。硬貨包装機の駆動系は、回転円板１を回転させるモータ５０、搬送ベルト５を駆動するモータ５１、硬貨選別通路２の下流端部近傍に設けられたストッパ４５を駆動するソレノイド５２、一対の集積ドラム９を回転させるモータ５３、硬貨集積部７のシャッタ１０を開閉するソレノイド５４、先端部に硬貨支持ポスト１８が設けられたアーム２０を昇降させ、包装ローラ１６を移動させるとともに、上方加締爪２５および下方加締爪２６を、包装ローラ１６の間に移動させ、集積硬貨の上下面に向けて、移動させるカムモータ５５、包装ローラ１６を回転させるモータ５６、光源３０をオン・オフする駆動回路５７、包装紙供給ローラ２２を駆動するモータ５８、カムモータ５５が駆動されても、上方加締爪２５および下方加締爪２６が包装ローラ１６の間に移動することを防止するソレノイド５９および包装硬貨ロールと包装されなかった硬貨を分離して回収するためのゲート４６を駆動するソレノイド６０を備えている。
【００１３】
以上のように構成された本発明の実施態様にかかる硬貨包装機は、以下のようにして、所定枚数の硬貨を包装し、包装硬貨ロールを生成する。
操作者が硬貨包装機に包装指示信号を入力すると、包装指示信号はＣＰＵ４０に送られる。包装指示信号を受けると、ＣＰＵ４０はモータ５０、モータ５１に駆動信号を出力して、回転円板１を回転させ、搬送ベルト５を駆動する。
硬貨投入口（図示せず）から、硬貨包装機内に投入された硬貨は、搬送ベルト（図示せず）により搬送されて、回転している回転円板１上に送られる。回転円板１上に送られた硬貨は、回転円板１の回転によって生ずる遠心力により、環状のガイド部材（図示せず）に沿って、環状のガイド部材の開口部から、硬貨選別通路２内に、１枚づつ、送り出される。ここに、硬貨選別通路２の通路幅を決定する一対のガイド部材３、４の間隙は、包装すべき金種の硬貨よりも径の大きい硬貨が通過できないように設定されており、したがって、包装すべき金種の硬貨よりも径の大きい金種の硬貨は、回転円板１上に残留し、包装すべき金種の硬貨およびそれよりも径の小さい硬貨のみが、硬貨選別通路２内に、１枚づつ、送り出される。
【００１４】
また、一対のガイド部材３、４の間隙は、包装すべき金種の硬貨よりも径の小さい硬貨よりも大きく設定されているため、包装すべき金種の硬貨よりも径の小さい硬貨は、一対のガイド部材３、４の間から、落下して、回収される。
硬貨選別通路２内に送り出された包装すべき金種の硬貨は、センサ６により、その金種が判別されるとともに、枚数が計数されて、硬貨選別通路２内を硬貨集積部７に向けて送られる。センサ６の検出信号および計数信号は、ＣＰＵ４０に送られ、センサ６から検出信号および計数信号を受けると、ＣＰＵ４０は、センサ６の検出結果および計数結果をＲＡＭ４２に記憶させる。同時に、ＣＰＵ４０は、硬貨集積部７内に集積されるべき硬貨の枚数にしたがって、モータ５３を駆動し、一対の集積ドラム９の側面に形成されたらせん状突起８の高さ位置をセットする。
【００１５】
センサ６の計数結果に基づき、包装すべき所定枚数の硬貨が硬貨集積部７に送られたと判定すると、ＣＰＵ４０は、ソレノイド５２に駆動信号を出力し、ストッパ４５を硬貨選別通路２内に突出させて、後続硬貨が硬貨集積部７内に送られるのを防止するとともに、モータ５０およびモータ５１に駆動停止信号を出力して、回転円板１の回転および搬送ベルト５の駆動を停止させる。同時に、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたり、モータ５３に駆動信号を出力するとともに、カムモータ５５に駆動信号を出力して、硬貨支持ポスト１８をシャッタ１０の直下の待機位置に向けて移動させる。
硬貨集積部７内に送られた硬貨は、一対の集積ドラム９の外表面に形成されたらせん状突起８の上面により支持される。次々に、硬貨集積部７内に送られる硬貨は、硬貨ガイド部材（図示せず）によってガイドされつつ、集積ドラム９の回転にしたがって、らせん状突起８の上面に集積される。こうして、包装すべき所定枚数の硬貨が一対の集積ドラム９のらせん状突起８の上面に集積されて、シャッタ１０の近傍まで下降すると、集積硬貨はシャッタ１０上に受け渡される。
【００１６】
ストッパ４５が駆動されてから、所定時間が経過し、集積硬貨がシャッタ１０上に受け渡され、かつ、硬貨支持ポスト１８がシャッタ１０の直下の待機位置に達したと判定すると、ＣＰＵ４０は、ソレノイド５４に駆動信号を出力して、シャッタ１０を開き、シャッタ１０上に載置されている集積硬貨を、待機位置に位置している硬貨支持ポスト１８の上面に受け渡させる。
次いで、ＣＰＵ４０は、カムモータ５５に駆動信号を出力して、アーム２０を支軸１９に沿って、下降させるとともに、駆動回路５７に駆動信号を出力して、光源３０をオンさせる。
光源３０から発せられた光は、スリット３１を通ることによって、鉛直方向に細いビームとされて、集積硬貨の側面に照射される。集積硬貨の側面により反射された反射光は、軸が水平になるように配置されたシリンドリカルレンズ３３に入射する。その結果、光の水平方向成分のみが、ラインセンサ３２の水平方向に並んだ複数の受光素子上に集光され、受光される。
【００１７】
図５は、集積硬貨に対して、ラインセンサ３２が、どのような検出波形を生成するかを示すグラフであり、図５Ａは、硬貨支持ポスト１８と硬貨Ｃの位置を示し、図５Ｂは、ラインセンサ３２がどのような検出波形を生成するかを示している。
図５において、ｔ０は、硬貨支持ポスト１８が下降し、硬貨支持ポスト１８の下端部により反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、ｔ１は、硬貨支持ポスト１８の上端部と硬貨支持ポスト１８に支持された集積硬貨のうちの最下の硬貨Ｃの下面との間の間隙部により反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、ｔ２は、集積硬貨のうちの最下の硬貨Ｃの上面と最下の硬貨の上に集積された第二の硬貨Ｃの下面との間の間隙部により反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、ｔ３は、第二の硬貨Ｃの上面と第二の硬貨Ｃの上に集積された第三の硬貨Ｃの下面との間の間隙部により反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、ｔ４は、第三の硬貨Ｃの上面と第三の硬貨Ｃの上に集積された第四の硬貨Ｃの下面との間の間隙部によって反射された光をラインセンサ３２が検出した時点を、それぞれ、示している。
【００１８】
したがって、時間ｔ０とｔ１の間に、ラインセンサ３２により検出された反射光は、硬貨支持ポスト１８から反射されたものであり、時間ｔ１とｔ２の間、時間ｔ２とｔ３の間、時間ｔ３とｔ４の間に、ラインセンサ３２により検出された反射光は、それぞれ、最下の硬貨Ｃ、第二の硬貨Ｃ、第三の硬貨Ｃの側面から反射されたものとなる。
硬貨Ｃの側面には、凹凸が形成されている場合もあるが、同じ金種の硬貨であれば、凹凸があっても、側面により反射され、ラインセンサ３２により検出される反射光の光量の総和はほぼ一定である。これに対して、一般に、硬貨Ｃの表裏面には凹凸が形成されており、硬貨Ｃと硬貨Ｃは表面に形成された凹凸により接し、硬貨Ｃと硬貨Ｃとの間には間隙が存するため、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部により反射される反射光の光量は、硬貨Ｃの側部に比して小さく、また、硬貨Ｃの表裏面に形成された凹凸において、乱反射が生じやすいため、ラインセンサ３２の受光素子３５によって受光される反射光の光量は、硬貨Ｃの側面によって反射され、ラインセンサ３２によって検出される反射光の光量に比して、著しく低下する。したがって、ラインセンサ３２が、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部により反射された光を受光すると、図５Ｂに示されるように、ラインセンサ３２から出力される波形の出力レベルが大きく落ち込み、ラインセンサ３２の出力波形に基づき、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の数を検出することが可能になり、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の数に基づき、硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨の枚数を決定することができる。なお、硬貨支持ポスト１８の径は、包装すべき硬貨Ｃの径よりも小さく設定されているため、硬貨支持ポスト１８により反射され、ラインセンサ３２により検出される光量は、硬貨Ｃの側面により反射され、ラインセンサ３２により検出される光量よりも小さく、したがって、ラインセンサ３２の出力波形に基づいて、硬貨支持ポスト１８と硬貨Ｃとを区別することができる。ここに、ラインセンサ３２による反射光のサンプリング周期は、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部が検出可能であるように設定されなければならない。すなわち、硬貨支持ポスト１８の下降速度をＶとし、包装すべき硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の最小幅をＷとすれば、ラインセンサ３２による反射光のサンプリング周期は、Δｔ＝Ｗ／Ｖ以下に設定されることが必要である。
【００１９】
硬貨支持ポスト１８の下降に伴って、ラインセンサ３２から、ＣＰＵ４０に、図５Ｂで示された検出波形が出力される。ＣＰＵ４０は、ラインセンサ３２から入力された反射光の検出データをしきい値Ｔを用いて、Ｈ信号とＬ信号とに二値化し、二値化されたデータに基づいて、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の数を検出し、硬貨支持ポスト１８上に支持された硬貨Ｃの枚数を検出する。
図６は、ＣＰＵ４０により二値化された検出データを示すグラフであり、図６Ａは、しきい値Ｔを、硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルよりも高い値に設定した場合の二値化データを示し、図６Ｂは、しきい値Ｔを、硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルよりも低い値に設定した場合の二値化データを示している。
【００２０】
図６Ａに示されるように、しきい値Ｔを、硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルよりも高い値に設定すれば、容易に、硬貨Ｃと硬貨Ｃの隣接部の数を検出し、硬貨支持ポスト１８上に支持された硬貨Ｃの枚数を決定することができる。しかしながら、包装すべき最小径の硬貨の径と硬貨支持ポスト１８の径との差が小さい場合には、しきい値Ｔを、硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルよりも高く、包装すべき最小径の硬貨の側面からの反射光の受光光量レベルよりも低い値に設定をしても、何らかの原因で、ＣＰＵ４０が硬貨支持ポスト１８からの反射光の受光光量レベルをしきい値Ｔよりも高いと判定して、図６Ｂに示されるように、Ｈ信号に二値化することが生じ得る。したがって、本実施態様にかかる硬貨包装機は、このような場合にも、精度よく、硬貨支持ポスト１８上に支持された硬貨Ｃの枚数を決定することができるように構成されている。すなわち、ＲＯＭ４１には、あらかじめ、包装すべき硬貨Ｃのうち、厚みが最大の硬貨Ｃに、光源３０から光を照射し、ラインセンサ３２により反射光を検出した際に、ラインセンサ３２からＣＰＵ４０にＨ信号が入力される時間に所定の時間δｔを加えた値Ｘ０が基準時間データとして記憶されており、ラインセンサ３２から反射光の検出信号が入力されると、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶されている基準時間データを読み出す。次いで、ＣＰＵ４０は、Ｈ信号が入力されてからＬ信号が入力されるまでの時間Ｘを検出し、時間ＸがＲＯＭ４１から読み出した基準時間データの値Ｘ０よりも長いか否かを判定する。その結果、長くないときは、そのＨ信号は、硬貨Ｃの側面で反射された反射光を受光して生成された信号であると判定し、その後に入力されるＬ信号の数を計数して、硬貨支持ポスト１８上に支持されている硬貨Ｃの枚数を決定する。これに対して、図６Ｂに示されるように、時間Ｘが基準時間データの値Ｘ０よりも長いときは、そのＨ信号は、硬貨支持ポスト１８の側面で反射された反射光を受光して生成された信号と認められるから、ＣＰＵ４０は、最初に入力されたＬ信号は、硬貨支持ポスト１８の上面と最下の硬貨Ｃの下面との隣接部で反射された反射光を受光して生成された信号と判定して、その後に入力されるＬ信号の数を計数して、硬貨支持ポスト１８上に支持されている硬貨Ｃの枚数を検出する。
【００２１】
そして、その後に入力されたＬ信号が入力されてからの検出時間が基準時間データの値Ｘ０よりも長いときは、硬貨支持ポスト１８上に支持されている硬貨Ｃの検出は終了したと認められるので、ＣＰＵ４０は、あらかじめ記憶されている包装すべき硬貨Ｃの枚数値をＲＯＭ４１から読み出し、硬貨支持ポスト１８上に支持されている硬貨Ｃの枚数の計数値と比較して、所定枚数の硬貨Ｃが硬貨支持ポスト１８上に集積されて、支持されているか否かを判定する。
その結果、硬貨Ｃの枚数の計数値が包装すべき硬貨Ｃの枚数と一致しないときは、ＣＰＵ４０は、硬貨の包装を実行しない旨の情報をＲＡＭ４２に記憶し、他方、硬貨Ｃの枚数の計数値が包装すべき硬貨Ｃの枚数と一致したときは、ＣＰＵ４０は何の情報もＲＡＭ４２に出力しない。
【００２２】
集積された硬貨Ｃを支持した硬貨支持ポスト１８が下降し、包装位置に達すると、ＣＰＵ４０は、ＲＡＭ４２にアクセスし、硬貨の包装を実行しない旨の情報が記憶されているか否かを判定する。その結果、ＲＡＭ４２に硬貨の包装を実行しない旨の情報が記憶されていないときは、ＣＰＵ４０は、モータ５８に駆動信号を出力して、包装紙供給ローラ２２を回転させ、包装紙１７の先端部を、包装ローラ１６と硬貨支持ポスト１８上に集積されて、支持されている硬貨Ｃとの間に送り込む。次いで、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたって、カムモータ５５に駆動信号を出力して、包装ローラ１６を互いに近接するように移動させ、硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨を、包装紙１７を介して、挟持させる。その後、ＣＰＵ４０は、モータ５６に駆動信号を出力して、包装ローラ１６を回転させ、包装ローラ１６に挟持された集積硬貨の周囲に包装紙１７を巻き付ける。所定の長さの包装紙１７が、包装ローラ１６と集積硬貨との間に供給されると、カッタ２３によって、包装紙１７が切断される。
【００２３】
こうして、集積硬貨の周囲に包装紙１７が巻回された後、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたり、カムモータ５５に駆動信号を出力して、上方加締爪２５および下方加締爪２６を、包装ローラ１６の間に移動させ、次いで、集積硬貨の上下面に向けて、移動させて、包装紙１７の上下端部を加締させ、包装硬貨ロールを生成する。
その後、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたり、カムモータ５５に駆動信号を出力して、上方加締爪２５および下方加締爪２６を、集積硬貨の上下面から離間し、包装ローラ１６の間から外方に退避するように移動させ、同時に、硬貨支持ポスト１８を退避位置に移動させるとともに、包装ローラ１６を離間させる。
その結果、生成された包装硬貨ロールは、ゲート４６およびシュート（図示せず）を介して、包装硬貨ロールボックス（図示せず）に送られる。
【００２４】
これに対して、ＲＡＭ４２に硬貨の包装を実行しない旨の情報が記憶されているときは、ＣＰＵ４０は、モータ５８に駆動信号を出力せずに、所定時間にわたり、カムモータ５５に駆動信号を出力して、包装ローラ１６を互いに近接するように移動させ、集積硬貨を挟持させる。同時に、ＣＰＵ４０は、ソレノイド５９に駆動信号を出力して、カムモータ５５が駆動されても、上方加締爪２５および下方加締爪２６が包装ローラ１６の間に移動することを防止し、ソレノイド６０に駆動信号を出力して、ゲート４６を回収ボックス（図示せず）に連通するように切り換える。その後、ＣＰＵ４０は、所定時間にわたり、カムモータ５５に駆動信号を出力して、硬貨支持ポスト１８を退避位置に移動させるとともに、包装ローラ１６を離間させる。
【００２５】
その結果、硬貨支持ポスト１８上に集積された硬貨の枚数が包装すべき硬貨Ｃの枚数と一致していない場合には、硬貨Ｃは、切り換えられたゲート４６を介して、回収ボックス（図示せず）に回収される。
本実施態様によれば、光源３０から、スリット３１を介して、硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨に、光を照射し、硬貨Ｃの側面で反射された反射光を、シリンドリカルレンズ３３により、ラインセンサ３２の受光素子に集光し、ラインセンサ３２から出力された検出波形を解析して、硬貨支持ポスト１８上に支持された集積硬貨の枚数が包装すべき枚数と一致しているか否かを判定しており、しかも、光源３０、スリット３１、シリンドリカルレンズ３３およびラインセンサ３２は、硬貨集積部７と硬貨包装部１５の間の同一水平面内に設けられているので、硬貨包装機を大型化させることなく、３本の包装ローラ１６と包装すべき硬貨Ｃとの間に包装紙を案内するガイド部材（図示せず）が設けられ、硬貨包装部１５内に、包装すべき硬貨の枚数を検出する手段を設けるスペースを確保することがきわめて困難でも、硬貨集積部７で集積され、硬貨包装部１５に送られる硬貨Ｃの枚数を検出する手段を設けることができ、したがって、確実に、所定枚数づつの硬貨Ｃを含む包装硬貨ロールを生成することが可能になる。
【００２６】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることがいうまでもない。
たとえば、前記実施態様においては、水平方向に複数の受光素子を備えたラインセンサ３２により、硬貨Ｃの側面からの反射光を検出しているが、ラインセンサ３２に代えて、１つの受光素子を設けて、反射光を検出するようにすることもできる。
また、前記実施態様においては、ラインセンサ３２からの出力波形に基づき、硬貨支持ポスト１８を検出しているが、カムモータ５５の回転量にしたがって、硬貨支持ポスト１８を検出するようにしてもよい。
【００２７】
さらに、前記実施態様においては、光源３０、スリット３１、シリンドリカルレンズ３３およびラインセンサ３２を硬貨集積部７と硬貨包装部１５の間の同一水平面内に設けているが、スペースの許す範囲内で、これらを垂直方向に異なった位置に設けることもできる。
また、本発明において、各手段は、必ずしも物理的な手段を意味するものではなく、各手段の機能がソフトウエアによって実現されるものであってもよい。さらに、一つの手段の機能が二以上の物理的手段によって実現されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手段によって実現されてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、コンパクトで、確実に、所定枚数づつの硬貨からなる包装硬貨ロールを生成することのできる硬貨包装機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施態様にかかる硬貨包装機の内部機構を示す略斜視図である。
【図２】図２は、硬貨集積部と硬貨包装部の略側面図である。
【図３】図３は、光源、スリット、ラインセンサおよびシリンドリカルレンズの配置を示す略平面図である。
【図４】図４は、硬貨包装機の制御系、検出系および駆動系のブロックダイアグラムである。
【図５】図５は、集積硬貨に対して、ラインセンサが、どのような検出波形を生成するかを示すグラフである。
【図６】図６は、ＣＰＵにより二値化された検出データを示すグラフである。
【符号の説明】
１ 回転円板
２ 硬貨選別通路
３、４ のガイド部材
５ 搬送ベルト
６ センサ
７ 硬貨集積部
８ らせん状突起
９ 一対の集積ドラム
１０ シャッタ
１５ 硬貨包装部
１６ 包装ローラ
１７ 包装紙
１８ 硬貨支持ポスト
１９ 支軸
２０ アーム
２１ 包装紙ロール
２２ 包装紙供給ローラ
２３ カッタ
２５ 上方加締爪
２６ 下方加締爪
３０ 光源
３１ スリット
３２ ラインセンサ
３３ シリンドリカルレンズ
４０ ＣＰＵ
４１ ＲＯＭ
４２ ＲＡＭ
４５ ストッパ
４６ ゲート
５０ モータ
５１ モータ
５２ ソレノイド
５３ モータ
５４ ソレノイド
５５ カムモータ
５６ モータ
５７ 駆動回路
５８ モータ
５９ ソレノイド
６０ ソレノイド
Claims (5)
- 投入された硬貨を集積する硬貨集積手段と、前記硬貨集積手段により集積された集積硬貨を包装する硬貨包装手段と、前記集積硬貨を支持して、前記硬貨集積手段から前記硬貨包装手段に移動させる集積硬貨移動手段とを備え、さらに、前記硬貨集積手段と前記硬貨包装手段との間に配置され、前記集積硬貨移動手段により、前記硬貨集積手段から前記硬貨包装手段に移動されている前記集積硬貨に光を照射可能な光照射手段と、前記硬貨集積手段と前記硬貨包装手段との間に配置され、前記光照射手段から前記集積硬貨に照射され、前記集積硬貨の側面で反射された光を光電的に検出する光検出手段と、前記光検出手段により生成された検出データに基づいて、硬貨と硬貨の隣接部を検出し、前記集積硬貨移動手段に支持された前記集積硬貨の枚数を決定する硬貨枚数決定手段を備えたことを特徴とする硬貨包装機。
- 前記光照射手段と前記光検出手段とが同一水平面内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の硬貨包装機。
- 前記光検出手段が、水平方向に設けられた複数の受光素子を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の硬貨包装機。
- 前記硬貨枚数決定手段が、前記光検出手段により生成された検出データを二値化して、二値化されたデータに基づき、硬貨と硬貨の隣接部を検出するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の硬貨包装機。
- 前記硬貨枚数決定手段が、包装すべき最小厚みの硬貨の厚みに基づいてあらかじめ生成された基準データにしたがって、前記光検出手段により検出された光が前記集積硬貨の側面から反射された光か否かを判定するように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の硬貨包装機。
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