KR940001953B1 - 경화 선별 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

경화 선별 장치

제1도는 종래의 원형 감지기 코일로써 재질이 같고 직경이 다른 3종류의 경화를 선별하는 경우의 설명도.

제2도는 제1도에 도시하는 원형 감지기 코일에 의해 발생하는 리액턴스의 변화를 도시하는 선도.

제3도는 난형 감지기 코일로써 재질이 같고 직경이 다른 3종류의 경화를 선별하는 경우의 설명도.

제4도는 제3도에 도시하는 난형 감지기 코일에 의해 발생하는 리액턴스의 변화를 도시하는 선도.

제5도 및 제6도는 재질, 두께 및 직경이 같은 경화를 구름속도를 서로 다르게 하여 난형 감지기 코일로써 선별할 때 발생하는 리액턴스의 변화를 도시하는 선도.

제7도는 본 발명에 따라 실시한 2종류 경화 선별장치의 사시도.

제8도는 제7도에 도시하는 경화 선별장치의 하부 커버를 제거하여 도시하는 정면도.

제9도는 제7도에 도시하는 경화 선별장치의 저면도.

제10도는 제7도에 도시하는 경화 선별장치의 입구 부분의 상세 구조를 도시하는 부분 사시도.

제11도는 제10도에 도시하는 부분의 정면도.

제12도는 제11도의 XII-XII선상의 단면도.

제13도는 제동편의 작동상태를 도시하는 제12도와 동일한 단면도.

제14도는 2종류의 경화 선별회로의 블록선도.

제15도는 제14도에 도시하는 L.C 발진회로도.

제16도는 제14도에 도시하는 정류회로도.

제17도는 제14도에 도시하는 F/D 콘버터의 회로도.

제18도는 제14도에 도시하는 F/D 콘버터의 타이밍 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3, 17, 17' : 난형 감지기 코일 11 : 메인 프레임

12 : 고정측판 13 : 가동측판

15 : 입구 16 : 제동편

33 : 경화통로 34 : 경사 안내 레일

35 : 발진회로 36 : F/D 콘버터

37 : 정류회로 38 : A/D 콘버터

39 : 컴퓨터

본 발명은 경화(硬貨) 선별장치, 특히 근접 스위치형 경화 선별 감지기를 써서 경화의 재질, 직경, 두께등의 특성을 식별해서 경화를 선별하는 장치에 관한 것이다.

종래, 경화가 구름이동(

動)하는 경화 통로의 양측에 여러쌍의 감지기 코일을 대향 위치로 설치하고, 경화가 코일 자계를 가로지르는 때 발생하는 코일 인덕턴스의 변화를 검출하여, 경화의 재질, 직경 및 두께를 식별해서 경화를 선별한다는 것은 이미 알려진 사실이다.

종래, 이같은 경화의 선별은 제1도에서 참조 부호(1)로 표시하는 바와같이 원형의 감지기 코일이 쓰이고 있다. 그러나, 제1도에 도시하듯이 원형의 감지기 코일의 코일자계를 재질이 같고 직경이 다른 3종류의 경화 A, B 및 C가 가로질러 통과할 때는 제2도에 특성곡선 a, b 및 c로 도시하듯이 코일 리액턴스의 변화량의 최대값이 시간축 T상의 동일점 T₁에서 발생한다. 따라서 종래의 경화 선별방법에선 감지기 코일로 복수의 직경이 다른 경화를 선별하는 경우, 시간축 T상의 동일점 T₁에서 발생하는 코일 리액턴스의 최대값의 크기로 선별을 하고 있다.

그러나, 원형 감지기 코일의 직경 및 안내 레일(2)에 대한 원형 코일의 상대적 부착 높이가 적당치 않을 경우엔 제2도에 도시하는 특성곡선 b 및 c로 표시하듯이 코일 리액턴스 변화량에 최대값에 차이가 생기지 않으며, 따라서 경화 A와 B를 식별할 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 원형 감지기 코일로 경화의 직경의 판별을 행하는데엔 경화의 재질이 동일하다는 것이 필요 조건이며, 이 경화의 재질의 판별을 별개의 재질 감지기 코일을 써서 행할 것이 필요하며, 따라서 재질 식별용인 1쌍의 감지기 코일과 외경 식별용인 1쌍의 감지기 코일을 경화 통로를 따라서 차례로 설치하고, 재질 식별용 감지기 코일은 그 자속 중심이 식별해야 할 경화의 중심에 일치되며, 의경 식별용 감지기 코일은 그 자속 중심이 선별해야 할 경화의 상단 가장자리부에 위치하도록 이들의 감지기 코일을 부착하는 것이 필요하다는 문제가 있었다.

본 발명자는 상술한 원형 감지기 코일에 의한 문제를 해결하기 위해 여러가지 연구한 결과, 제3도에 도시하듯이 경화 통로내의 안내 레일(2)상을 굴러이동하는 경화의 측면과 실질적으로 평해한 면에서의 단면형성이, 안내 레일의 길이 방향으로 가늘고 길며, 이 코일의 길이 방향의 일단이 대곡률 반경 R_C를 가지며, 타단이 소곡률 반경 R_A를 갖는 달걀 형상의 감지기 코일(이하 난형(卵形) 감지기 코일이라 함)(3)을 발명하였는바, 이 난형 감지기에 대하여는 일본국 특개소 61-289486호 공보를 참조할 수 있다.

이 난형 감지기 코일에 의하면 제3도에 도시하듯이 직경이 다른 경화 A, B, C가 경화 통로내의 안내레일(2)상을 굴러이동해서 감지기 코일(3)의 자계를 가로질러서 통과할 때, 코일의 「Q」 및 누설자속의 변화에 의해, 감지기 코일에 접속된 L.C 발진회로의 공진부에 있어서 제4도에 도시하는 것같은 코일 리액턴스의 변화가 검출된다. 즉, 작은 직경의 경화 A에 의한 피크 리액턴스 La, 중간 직경의 경화 B에 대한 피크 리액턴스 Lb, 및 큰 직경의 경화 C에 의한 피크 리액턴스 Lc가 코일에 의한 경화 검출 시간측 T상의 상이한 위치에 발생한다.

따라서, 난형 감지기 코일에 의하면 경화에 의해서 감지기 코일의 리액턴스에 변화가 생기기 시작하는 시점에서 클록 카운터를 시동함으로써, 특정 직경의 경화에 의해 발생하는 피크 리액턴스의 발생 위치가 특정되며, 따라서 복수의 상이한 경화의 직경 식별을 1쌍의 감지기 코일에 의해서 정확하게 행할 수 있을 뿐 아니라 또한, 경화의 직경이 같아도 재질의 차이에 의해 특정 위치에 있어서 생기는 피크 리액턴스 값에 차이가 생김으로써 경화의 직경 및 재질의 식별까지도 1쌍의 감지가 코일만으로 행할 수 있다.

그러나 상술한 바와같은 피크 리액턴스의 값 및 발생위치의 차이에 의해서 선별하는 방법에서는, 직경, 두께 및 재질이 매우 근사한 외국 통화도 정확하게 식별하기 위해서는 고정밀도의 조정이 필요하다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 난형 감지기 코일을 이용함으로써 매우 근사한 재질 및 직경의 경화라도 정확하게 선별할 수 있는 장치를 제공하려는 것이다.

본 발명에 의한 경화 선별장치는, 일단이 소곡률 반경을 가지며, 타단이 대곡률 반경을 갖는 1쌍의 난형 감지기 코일을 그 길이방향을 경화 통로의 길이 방향으로 따라 안내 레일의 양측에 배치하고, 이 안내 레일상으로 굴러이동하는 경화의 통과에 의해서 난형 감지기 코일에 접속된 발진회로로부터 검출되는 주파수가 변화되기 시작했을때를 측정 개시시점으로 하며, 이후의 주파수의 변화 및/또는 발진전압의 변화를 거의 연속적으로 판독해서 그 데이터를 마이크로컴퓨터에 기억시키고, 경화가 난형 감지기 코일사이를 통과 완료하여 상기 주파수 변화가 없어졌을 때를 측정 종료 시점으로 하고, 측정 개시 시점부터 종료 시점까지의 경과 시간을 정수(整數) 분할해서 정수개의 데이터를 작성하고, 이들의 데이터를 컴퓨터에 미리 입력시켜둔 정화(正貨 : 정규의 동전화폐)의 대응 데이터와 각각 비교해서 진의 판정하도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 전술한 바와같이, 난형 감지기 코일의 특성으로서 경화 직경의 상이에 의한 코일 리액턴스의 피크값의 발생점이 코일의 길이 방향에 있어서 서로 다르며, 경화 재질의 상이가 피크값의 상이로서 생길 뿐 아니라 직경, 두께 및 재질의 조합의 상이에 의해 측정 개시시부터 측정 종료시까지의 코일 리액턴스의 변화가 상이해짐으로써 이 변화를 실질적으로 연속적으로 측정한 데이터를 정수분할해서 얻어지는 데이터를 정화의 데이터와 비교함으로서 매우 고정밀도의 진의 판정을 행할 수 있다.

또, 같은 직경 및 같은 재질의 경화이더라도 통과 속도가 상이함에 따라 예컨대, 제5도 및 제6도에 도시하듯이 측정 개시 시점 T_A부터 측정 종료 시점 T_Z까지의 시간이 상이해도, 얻어진 데이터 수를 예컨대 16분할해서 얻어지는 데이터는, 각 분할점에 있어서 각각 같은 값을 도시함으로써 통과 속도에 의한 영향을 없앨 수 있다.

또, 본 발명 장치를 실시함에 있어서는, 일단이 소곡률 반경 R_A를 가지며 타단이 대곡률 반경 R_C를 갖는 동일한 1쌍의 난형 감지기 코일을, 그 소곡률 반경 선단을 경화 통로의 입구측에 배치하여 경사 안내 레일의 양측에 대향해서 쌍으로 설치하고, 경화통로의 입구선단에서 안내레일상으로 낙하하는 경화를 실질적으로 정지시킨 다음, 경사안내 레일상으로 구름이동시켜서 쌍으로 이루어진 난형 감지기 코일 사이로 통과시키는 것이 좋다.

본 발명 경화 선별장치의 1실시예를 제7도 내지 제9도에 도시하고 있는바, 메인 프레임(11)의 수직 고정측판(12)의 상부의 한쪽에 가동측판(13)이 힌지(14)에 의해 아래쪽으로 개방가능하게 연결되고, 고정측판(12)과 가동측판(13)과의 사이에 입구(15)로부터 투입된 경화의 직경 및 재질을 판별하기 위한 선별통로가 구획되어 있다. 입구(15)의 아래쪽 위치에 제동편(16)이 후술하듯이 설치되고, 선별 통로의 양측에 한쌍의 난형 감지기 코일(17)이 설치되어 있다.

메인 프레임(11)의 하부(11a)에는 감지기 코일(17)에 접속한 제어 회로로부터의 출력 신호에 의해서 작동되는 공지의 적당한 솔레노이드 작동 게이트(도시하지 않음)가 선별통로 출구(18)에 설치되고, 게이트를 거쳐서 정화(正貨)통로(19)로 들어간 직경이 다른 2종류의 정화를 공지의 적당한 배분수단으로 배분되어서 큰 직경 정화 출구(20) 또는 작은 직경 경화출구(21)로 통과시키도록 구성되어 있다.

상술한 제동편(16)의 1실시예를 제10도 내지 제13도에 도시하고 있다. 도시된 예에서는 제동편(16)이, 그 본체의 상하단으로부터 한쪽으로 서로 평행으로 돌출하는 윗쪽의 경화 가압 아암(25)과 아래쪽의 경화 수납 아암(26)을 가지며, 경화 수납 아암(26)에 설치된 지지부(27)의 지지구멍(28)에 통로 측판(13)상의 지지핀(29)을 자유로이 회동하도록 끼워 관통시킴으로써 제동편(16)이 통로측판(12)에 대해서 직각 방향으로 회동할 수 있게 지지 부착되며, 제동편 본체에 밸런스 웨이트(30)가 부착된다. 또는 제동편 본체와 가동측판(13)과 사이에 압축 스프링이 끼워설치되어서 제동편(16)상의 윗쪽의 경화 가압 아암(25)의 선단이 가동측판(13)의 윗쪽 창(31)내의 인입 위치에 있고, 아래쪽의 경화 수납 아암(16)이 아랫쪽 창(12)을 거쳐서 경화통로(39)내에 돌출되도록 밀어부쳐져 있다.

이같이 구성함으로써 입구(15)로부터 경화 통로(33)내로 낙하하는 경화 A는, 제동편(16)의 경화 수납 아암(26)에 닿게되고, 이에 따라 제동편(16)은 제13도에 도시하듯이 지지축(29)의 주위에 통로측판(13)을 향해서 회동한다. 이 결과로서 윗쪽의 경화 가압 아암(25)이 경화 통로(23)내로 돌출되어서 경화 수납 아암(26)상의 경화 A를 화살표 B로 도시하듯이 통로측판(12)에 대해서 가압해서 제동하며, 이에따라 경화 투입시의 운동 에너지가 거의 영으로 까지 저감되며, 경화 A는 순간적으로 움직임을 정지한다.

이와 같이 일시적으로 정지된 경화 A는, 경화 수납 아암(26)이 제11도에 도시하듯이 경사져 있음으로 해서 경화 수납 아암(26)상으로부터 경화통로(33)내의 경사 안내 레일(34)상으로 구름이동하여 경화통로(33)의 양쪽에 설치된 1쌍의 난형 감지기 코일(17)사이에 그 작은 직경 선단(17a)측으로부터 거의 일정 속도로 통과한다.

난형 감지기 코일(17)은, 일단이 선별해야 할 작은 직경의 100원 경화의 직경에 대응하는 소곡률 반경 R_A를 가지며, 타단은 선별해야 할 큰 직경의 500원 경화의 직경에 대응하는 대곡률 반경 R_C를 가지는 달걀 형상을 가지며, 그 장축, 즉 길이 방향이 경화 통로의 길이 방향을 따라서 경화통로(33)의 양쪽에 설치되어 있다. 난형 감지기 코일의 소곡률 반경선단(17a)을 경화통로(33)의 입구쪽에 배치하는 것이 좋다.

제14도는 100원 및 500원 경화를 선별하는 회로의 1예를 블록도로 도시하고 있는 바, 난형 감지기 코일(17), (17')사이를 경화가 통과함으로써 발진회로(35)가 발진하고, 그 주파수의 변화를 F/D 콘버터(36)에 입력하며, 발진 전압의 변화를 정류회로(37)에 의해 직류 전압의 변화로 변환해서 A/D 콘버터(38)에 입력한다.

F/D 콘버터(36) 및 A/D 콘버터(38)로부터 클록 펄스 및 경화에 의한 발진 주파수 및 직류 전압의 변화량의 디지털 신호를 상글칩의 마이크로컴퓨터(39)에 입력하고, 외부 인터페이스(40, 41)를 쳐서 정화(正貨) 및 부정화(不正貨) 배분용 및 500원 경화 배분용 게이트의 솔레노이드에 구동 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 또한, 도면중, 참조부호(1) 및 (32)는 가동측판(13)에 형성된 상측창 및 하측창이고, (42) 및 (43)은 100원 및 500원 경화가 출구를 통과하는 것을 검출하는 감지기이며, 참조부호(44) 및 (45)는 이들 감지기(42, 43)에 접속된 공진회로를 도시하며, 참조부호(46)는 기본 데이터 작성을 위한 온도 보정용 온도 감지기를 도시한다.

제15도는 제14도에 도시하는 L.C 발진회로(35)의 1예를 도시하고 있는바, OP 앰프 1단으로 구성되고, 인덕턴스의 변화량을 크게 하기 위해 ＋5볼트를 중심으로 하여 0 내지 10볼트의 범위에서 발진하도록 구성되며, 경화의 재질 및 두께를 식별하기 위한 발진 주파수신호 fc를 F/D 콘버터(36)로, 경화의 직경, 재질 및 두께를 식별하기 위한 발진 전압 신호 ft'를 정류회로(37)로 출력하도록 접속되어 있다.

제16도는 제14도에 도시한 정류회로의 1예를 도시하는 것으로, 발진회로(35)로부터 입력된 발진 전압의 변화를 직류 전압의 변화로 변환하고, 이 정류회로(37)에서 변환된 신호를 A/D 콘버터(38)에서 디지털 신호로 변환한 후, 마이크로컴퓨터(39)로 입력하도록 접속되어 있다.

제17도는 아날로그 신호인 발진 주파수를 디지털 신호로 변환하는 F/D 콘버터(36)의 회로를 도시하고 있다. 이를 제18도를 참조하면서 설명한다.

발진회로(35)에서 발진한 발진 주파수 신호 fc를 비교기 COMP1에 의해 TTL 레벨의 클록신호, 즉 제18도에 도시한 A점으로 변환한다. 여기서 TTL이란 트랜지스터-트랜지스터-로직(transistor-transistor∼logic)을 나타낸다.

이 TTL 레벨의 클록 신호를 플립플롭 FF1에 의해 1/2로 분주(分周)하고, 이 분주된 클록 신호를 플립플롭 FF2에 의해 마이크로컴퓨터(39)에 동기시켜, 마이크로컴퓨터(39)가 클록 신호를 판독하는 타이밍을 조정한다.

그 동기 방법은, 샘플링 기간(제18도에서 H레벨) 및 래치를 클리어하는 타이밍을 제어함으로써 행한다.

또 여기서 샘플링이라 함은, 제18도에 도시한 C점의 H레벨 사이에 이 도면에서 도시한 G점에서 6㎒ 샘플링 클록 파형의 산수(山數)를 카운터로써 세는 것을 말한다. 또한 래치라 함은 클록이 주어짐에 의해 그시점에서 입력측에 존재하는 데이터를 판독하고, 이를 다음 클록이 부여될 때까지 출력단에 계속 보유 지지하는 레지스터의 것을 말한다.

이와같이 하여, 카운터로써 계수된 산수(데이터)를 8비트의 신호로 변환시키고, 이 변환된 신호를 래치에 기억시킨다. 그리고, 이 기억된 데이터를 마이크로컴퓨터(39)에 읽어 넣는다.

카운터의 데이터는 나중에 입력된 데이터와 혼동함이 없도록 ANDa가 작성한 클리어 신호(제18도에서 E점)에 의해 클리어된다. 또 래치의 데이터는, 플립플롭 FF2에 의해 클리어된다. 또한, ANDa는 제18도에 도시한 C점의 H(High) 레벨의 전후, 즉 L(Low) 레벨에서 샘플링 클록의 불필요한 부분의 파형을 소거하도록 동작한다.

마이크로컴퓨터(39)에 미리 입력된 비교 데이터의 작성은, 경화를 선별하는 조건과 같은 상태에서 샘플링하여 작성한다.

즉, 이 비교 데이터는 지금까지 예컨대 경화 선별 장치와는 별개로된 제네레이터에 의해 발생된 기준 신호를, 경화 선별 장치에 조합되어 있는 메모리에 입력하고 이를 비교데이터로서 사용하고 있다.

그러나, 이 방법에서는 감지기 코일등의 경화 선별 회로의 구성부품의 동작 특성의 오차에 대응시키기 위하여 비교 데이터를 조정·변경할 필요가 있고, 극히 번거롭다. 여기서 이 비교 데이터를 본 발명 경화 선별 장치에 조합하고 있는 경화 선별 회로 자체, 즉 경화를 선별하는 조건과 동일한 상태에서 샘플링하여 작성하도록 한 것이다.

이에 의해 각 경화 선별 장치의 개개의 선별 회로가 다른 동작 특성을 갖고 있더라도, 경화 선별 장치의 각각에 최적의 비교 데이터가 메모리 기억되게 한다. 또 이와같은 장치의 일예로는 예컨대, 일본국 특허 공고 소화 59-14798호 공보에 기재되어 있다.

따라서, 높은 선별 정밀도가 얻어지고, 선별하고자 하는 경화의 종류를 변경함에 있어서는 저항이나 콘덴서등의 하드웨어를 변경하지 않더라도 컴퓨터에 미리 입력된 데이터를 변경하는 것만으로써 대응시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 난형 감지기 코일을 사용함으로써 마이크로컴퓨터로써 발진 주파수 및 발진 전압의 변화에 의한 레벨 변화를 연속적으로 기억시키고, 이것을 정수분할해서 경화의 구름이동 속도의 상이에 따른 영향이 없는 복수의 측정 데이터를 구하고, 이들을 내부 데이터와 비교해서 경화의 진위여부를 판정함으로써 경화의 재질, 두께 및 직경의 근소한 차이라도 매우 고정밀도로 식별하여 매우 높은 선별 성능이 얻어지며, 유사한 경화를 정확하게 배제하고, 부정행위도 확실하게 방지되며, 재질 변경도 데이터를 변경하는 것만으로써 가능하여 하드웨어쪽의 변경이 불필요해지며, 선별 장치를 종래에 비해서 한결 소형으로 하고, 회로구성을 간단하게 할 수 있으며, 제조원가도 절감할 수 있다.

Claims (5)

1. 투입된 경화가 통과하기 위한 경화 통로(33)가 가동측판(13)을 따라 설치되고, 투입된 경화의 재질·치수등을 판별하는 감지기 코일(17)이 경화 통로(33)를 따라 설치된 경화 선별 장치에 있어서, 투입구(15)의 하방 위치에 투입된 경화를 일시적으로 정지시켜 보유지지하는 제동편(16)을 설치하고, 이에 의해 감지기 코일(17)을 통과하는 투입된 경화의 통과 속도를 일정하게 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 경화 선별 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제동편(16)은, 본체의 상·하단으로부터 경화 통로(33)를 향하여 서로 평행하게 돌출 형성된 윗쪽의 경화 가압 아암(25)과 아랫쪽이 경화 수납 아암(26)을 갖추고 있고, 또 상기 제동편(16)은 하단부에서 가동측판(13)에 대하여 직각 방향으로 자유롭게 회동하도록 지지부착되며, 상기 제동편(6)의 본체에 밸랜스웨이트(30)가 설치되며, 이에 의해 제동편(16)의 경화 수납 아암(26)이 가동측판(13)에 설치된 하측창(32)을 거쳐 경화 통로(33)내로 항상 돌출함과 더불어 윗쪽의 경화 가압 아암(25)의 선단이 가동측판(13)에 설치된 상측창(31)을 거쳐 인입 위치에 항상 위치하도록 밀어부쳐진 것을 특징으로 하는 경화 선별 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 감지기 코일(17)의 일단은, 타단의 곡률 반경(R_C)보다 작은 곡률 반경(R_A)을 갖는 것을 특징으로 하는 경화 선별 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제동편(16)은 본체의 상·하단으로부터 경화 통로(33)를 향하여 서로 평행하게 돌출 형성된 윗쪽의 경화 가압 아암(25)과 아랫쪽의 경화 수납 아암(26)을 갖추고 있고, 또 상기 제동편(16)은 하단부에서 가동측판(13)에 대하여 직각 방향으로자유롭게 회동하도록 지지부착되며, 상기 제동편(16)의 본체와 가동측판(13)의 사이에 압축 스프링이 설치되어, 이에 의해 제동편(16)의 경화 수납 아암(26)이 가동측판(13)에 설치된 하측창(32)을 거쳐 경화 통로(33)내로 항상 돌출함과 더불어 윗쪽의 경화 가압 아암(25)의 선단이 가동측판(13)에 설치된 상측창(31)을 거쳐 인입 위치에 항상 위치하도록 밀어부쳐진 것을 특징으로 하는 경화 선별장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 코일 감지기(17)의 일단은 타단의 곡률 반경(R_C) 보다 작은 곡률 반경(R_A)을 갖는 것을 특징으로 하는 경화 선별 장치.

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