TWI393077B - Refined coin screening device for coin manufacturing systems - Google Patents

Description

用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置

本發明係有關於一種硬幣篩除裝置，更詳而言之，係有關於一種用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置。

目前流通硬幣係經由熔煉、鑄片、沖餅或印花等製造產生，其製程繁複，且由於在大量製造硬幣之過程中，可能會產生劣品硬幣，因此會僱用額外的作業員以目視或人力操作等方式來判斷硬幣的良劣，然此，不僅必須花費大量時間及人力，且仍可能會因人為的疏失，而產生劣品硬幣。

職是，如何能提供一種毋須耗費人力且能有效篩除劣品硬幣之方法，乃成為此產業中亟待解決之課題。

鑑於上述習知技術之種種缺點，本發明揭露一種毋須耗費人力且能有效篩除劣品硬幣之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置。

本發明所揭露之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置係包括：儲存單元，係用以儲存複數筆良幣影像資料；輸送單元，係用以輸送複數硬幣，且該輸送單元設有輸入量測點及輸出量測點；輸入計數器，係用以對應通過該輸送單元的輸入量測點的該些硬幣依序產生輸入計數信號；影像擷取單元，係用以擷取通過該輸送單元的輸入量測點的硬幣的影像；輸出計數器，係用以對應通過該輸送單元的輸出量測點的該些硬幣依序產生輸出計數信號；以及處理單元，係用以接收該影像擷取單元所擷取的硬幣影像特徵資料，並與該儲存單元之良幣影像特徵資料進行比對，且於該影像擷取單元所擷取的一硬幣影像特徵資料與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符時，復將該輸出計數器對應通過該輸送單元的輸出量測點的硬幣所產生之輸出計數信號與該輸入計數器對應與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣所產生之輸入計數信號進行比對，以於該輸出計數信號與該輸入計數信號相符時，找出對應與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣，並據以移至劣品收集區。

承上所述，本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，係藉由輸入及輸出計數器分別對應通過輸送單元的輸入及輸出量測點的複數硬幣依序產生輸入及輸出計數信號，同時，藉由影像擷取單元擷取該複數硬幣的影像特徵資料，以供處理單元將該影像擷取單元所擷取的一硬幣影像特徵資料與儲存單元之複數筆良幣影像特徵資料進行比對，俾於所擷取的一硬幣影像特徵資料與該複數筆良幣影像資料均不相符時，將通過該輸送單元的輸出量測點的硬幣所產生之輸出計數信號與對應與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣所產生之輸入計數信號進行比對，以於該輸出計數信號與該輸入計數信號相符時，找出對應與該複數筆良幣影像資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣，並據以移至劣品收集區，俾將劣品硬幣予以篩除，相較於習知技術，本發明無須僱用額外的作業員以目視或人力操作等方式來判斷硬幣的良劣，因此可節省時間及人力的成本，亦可有效篩除劣品硬幣。

以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

請參閱第1圖，其係顯示本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置的示意圖。如圖所示，本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置係用以檢驗於製造過程中的硬幣是否符合良品標準，並將不符合良品標準的劣品硬幣予以篩除，該用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置係包括輸送單元10、輸入計數器11、影像擷取單元12、儲存單元13、輸出計數器14、處理單元15、氣壓噴出器16及收集單元17，其中，該收集單元17包括良品收集區171及劣品收集區172。

該輸送單元10係可由輸送帶101及馬達構成，藉由該馬達提供動力致動該輸送帶101以將複數硬幣輸送至該收集單元17，且該輸送單元10於輸入端及輸出端上分別設有輸入量測點1011及輸出量測點1012。另外，該輸送 單元10係可具有馬達轉速感測器，用以感測該馬達的轉速並據以產生轉速感測信號。

該輸入計數器11係用以計算通過該輸送單元10的輸入量測點1011的硬幣數量，並依序產生對應該些硬幣的輸入計數信號。

復請參閱第2及第3圖，其係分別顯示本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置之影像擷取單元的示意圖與本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置之影像擷取單元之光漫射件的結構示意圖。如圖所示，該影像擷取單元12係包含影像擷取器121(如攝影機或照相機)、照度感測器122(如光敏電阻)、LED發光元件123、光反射件124及光漫射件125。

該LED發光元件123係朝著遠離該輸送帶101的方向發射光線，用以提供該影像擷取器121的擷取環境的照明，於本發明的一較佳實施例中是選用紅光LED作為該LED發光元件123，以使擷取硬幣影像特徵資料的效果最佳。其中，該紅光LED的發光頻率範圍係介於380至480MHz之間，及該紅光LED在真空中的波長係介於620至780nm之間。

該光反射件124係為面對該LED發光元件123的反光板，用以將該LED發光元件123所產生的光線朝著輸送帶101的方向反射，於本發明的一較佳實施例中是選用白色反光板作為該光反射件124，以使擷取硬幣影像特徵資料的效果最佳。

該光漫射件125係為環繞該光反射件124與該LED發光元件123的波紋板，用以將該LED發光元件123所產生的光線朝著輸送帶101的方向漫射，於本發明的一較佳實施例中是選用具有紅色反光表面的波紋板作為該光漫射件125，以使擷取硬幣影像特徵資料的效果最佳，其中，該波紋板的厚度係介於0.8至1.6mm之間，及該波紋板的每一公尺係具有介於295至420條之間的波紋數。

該影像擷取器121係用以擷取通過該輸入量測點1011的硬幣的影像特徵資料，於本發明的較佳實施例中是選用具有支援IEEE1394通訊協定的攝影機或照相機作為該影像擷取器121，以提升影像特徵資料的傳送速度。該照度感測器122係用以感測該影像擷取器121的擷取環境的照度並據以產生照度感測信號。

該儲存單元13，係用以儲存複數筆良幣影像資料、複數筆劣幣影像資料、複數筆與擷取環境的照度相關的控制參數以及複數筆與馬達轉速相關的控制參數。

該輸出計數器14係用以計算通過該輸送單元10的輸出量測點1012的硬幣數量，並依序產生對應該些硬幣的輸出計數信號。

該處理單元15係用以接收該影像擷取單元12所擷取的硬幣影像特徵資料，並與該儲存單元13之良幣影像特徵資料進行比對，俾於該影像擷取單元12所擷取的一硬幣影像特徵資料與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符時，復將該輸出計數器14對應通過該輸送單元10的輸出量測點1012的硬幣所產生之輸出計數信號與該輸入計數器11對應與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣所產生之輸入計數信號進行比對，以於該輸出計數信號與該輸入計數信號相符時，找出對應與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣，並藉由該氣壓噴出器16將通過該輸送單元10的輸出量測點1012的所找出與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣移至該收集單元17之劣品收集區172；反之，則將通過該輸送單元10的輸出量測點1012的硬幣直接移至硬幣收集單元17之良品收集區171。

另外，該處理單元15可用以於該影像擷取單元12所擷取的一硬幣影像特徵資料與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符時，將與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料與該儲存單元13之劣幣影像特徵資料進行比對，以找出與該硬幣影像特徵資料相符的劣幣影像特徵資料，並將與該硬幣影像特徵資料相符的該劣幣影像特徵資料顯示於本發明的劣品硬幣篩除裝置的顯示裝置(圖未示)中。

此外，該處理單元15可用以統計硬幣製造系統所製造的硬幣的良率及監測硬幣製造系統的設備(如氣壓噴出器等設備)的運轉狀況，並將所統計的硬幣良率及所監測的設備運轉狀況以中文化介面顯示於本發明的劣品硬幣篩除裝置的顯示裝置中，並於該良率及該設備的運轉狀況出現異常時，命令設置在本發明的劣品硬幣篩除裝置中的警示裝置提供如同聲音或閃光的警示效果，以提醒系統操作者注意。

再者，該處理單元15可接收該照度感測器122之照度感測信號，並依據該照度感測信號自該儲存單元13中找出對應的控制參數，以決定施加至該LED發光元件123的電流大小，而使得該影像擷取單元12的擷取環境的照度能維持於最佳化值。同時，該處理單元15係可接收該馬達轉速感測器之轉速感測信號，並依該轉速感測信號自該儲存單元13中找出對應的控制參數，以決定施加至該馬達的電壓頻率大小，而使得該馬達的轉速能維持於最佳化值。

再者，本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置復包括資料輸入單元，其中該資料輸入單元係例如為鍵盤，用以輸入相關資料(如良幣影像資料及/或劣幣影像資料)並儲存到該儲存單元13中。

復請參閱第4圖所示，係顯示本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置之劣品硬幣篩除流程示意圖。

於步驟S1中，係藉由硬幣製造系統的自動化輸入設備或使用人力將複數硬幣輸入至輸送單元上，接著進至步驟S2。

於步驟S2中，係藉由輸入計數器依序產生對應該些硬幣的輸入計數信號，並藉由輸出計數器依序產生對應該些硬幣的輸出計數信號，接著進至步驟S3。

於步驟S3中，係藉由影像擷取單元擷取通過該輸送單元的輸入量測點的硬幣的影像特徵資料，接著進至步驟S4。

於步驟S4中，係將所擷取之硬幣的影像特徵資料與儲存在儲存單元中之複數筆良幣影像特徵資料比對，若所擷取之硬幣的一影像特徵資料與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符合時，則進至步驟S5；反之，則進至步驟S8。

於步驟S5中，係將該輸出計數器對應通過該輸送單元的輸出量測點的硬幣所產生之輸出計數信號與該輸入計數器對應與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣所產生之輸入計數信號進行比對，若相符合時，則進至步驟S7；若不符合時，則進至步驟S6。

於步驟S6中，係將通過該輸送單元的輸出量測點的硬幣移至良品收集區，接著返回至步驟S5。

於步驟S7中，係藉由氣壓噴出器將通過該輸送單元的輸出量測點的與該良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣移至劣品收集區。

於步驟S8中，係將通過該輸送單元的輸出量測點的硬幣移至良品收集區。

綜上所述，本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，係藉由輸入計數器及輸出計數器分別對應通過輸送單元的輸入量測點及輸出量測點的複數硬幣依序產生輸入計數信號及輸出計數信號，並藉由影像擷取單元擷取該複數硬幣的影像特徵資料，以供處理單元將該影像擷取單元所擷取的硬幣影像特徵資料與儲存單元之複數筆良幣影像特徵資料進行比對，俾於所擷取的一硬幣影像特徵資料與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符時，進一步將通過該輸送單元的輸出量測點的硬幣所產生之輸出計數信號與對應與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣所產生之輸入計數信號進行比對，以於輸出計數信號與輸入計數信號相符時，找出對應與該複數筆良幣影像資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣，並據以移至劣品收集區，俾將劣品硬幣予以篩除，亦即，本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置無須如習知技術須僱用額外的作業員以目視或人力操作等方式來進行硬幣的良劣的判斷及篩除劣品硬幣。因此，本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置相較於習知技術不僅可有效篩除劣品硬幣，亦可節省時間及人力的成本。

上述實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

10．．．輸送單元

101．．．輸送帶

1011．．．輸入量測點

1012．．．輸出量測點

11．．．輸入計數器

12．．．影像擷取單元

13．．．儲存單元

14．．．輸出計數器

15．．．處理單元

16．．．氣壓噴出器

17．．．收集單元

171．．．良品收集區

172．．．劣品收集區

S1-S8．．．步驟

第1圖，係為本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置的示意圖；

第2圖，係為本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置之影像擷取單元的示意圖；

第3圖，係為本發明之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置之影像擷取單元之光漫射件的示意圖；以及

第4圖，係為用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置之劣品硬幣篩除流程示意圖。

10．．．輸送單元

101．．．輸送帶

1011．．．輸入量測點

1012．．．輸出量測點

11．．．輸入計數器

12．．．影像擷取單元

13．．．儲存單元

14．．．輸出計數器

15．．．處理單元

16．．．氣壓噴出器

17．．．收集單元

171．．．良品收集區

172．．．劣品收集區

Claims (14)

1. 一種用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，係包括：儲存單元，係用以儲存複數筆良幣影像特徵資料；輸送單元，係用以輸送複數硬幣，且該輸送單元設有輸入量測點及輸出量測點；輸入計數器，係用以對應通過該輸送單元的輸入量測點的該些硬幣依序產生輸入計數信號；影像擷取單元，係用以擷取通過該輸送單元的輸入量測點的硬幣的影像特徵資料；輸出計數器，係用以對應通過該輸送單元的輸出量測點的該些硬幣依序產生輸出計數信號；以及處理單元，係用以接收該影像擷取單元所擷取的硬幣影像特徵資料，並與該儲存單元之良幣影像特徵資料進行比對，且於該影像擷取單元所擷取的一硬幣影像特徵資料與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符時，復將該輸出計數器對應通過該輸送單元的輸出量測點的硬幣所產生之輸出計數信號與該輸入計數器對應與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣所產生之輸入計數信號進行比對，以於該輸出計數信號與該輸入計數信號相符時，找出對應與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料之硬幣，並據以移至劣品收集區。
2. 如申請專利範圍第1項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該儲存單元復用於儲存複數筆劣幣影像特徵資料；且該處理單元復用以於該影像擷取單元所擷取的一硬幣影像特徵資料與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符時，將與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符的該硬幣影像特徵資料與該儲存單元之劣幣影像特徵資料進行比對，以找出與該硬幣影像特徵資料相符的劣幣影像特徵資料。
3. 如申請專利範圍第2項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該劣品硬幣篩除裝置復具有顯示裝置，用以顯示所找出與該硬幣影像特徵資料相符的該劣幣影像特徵資料。
4. 如申請專利範圍第1項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該影像擷取單元係包含影像擷取器及LED發光元件，該影像擷取器係用以擷取影像，而該LED發光元件係用以提供該影像擷取器的擷取環境的照明。
5. 如申請專利範圍第4項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該影像擷取單元復包含光反射件及光漫射件，其中該光反射件係面對該LED發光元件，且該光漫射件係環繞該光反射件與該LED發光元件。
6. 如申請專利範圍第5項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該光反射件係為反光板，而該光漫射件係為波紋板。
7. 如申請專利範圍第4項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該儲存單元復用以儲存複數筆與擷取環境的照度相關的控制參數；該影像擷取單元復具有照度感測器，該照度感測器係用以感測該影像擷取器的擷取環境的照度並據以產生照度感測信號；該處理單元復用以接收該照度感測信號，並據以自該儲存單元中找出對應的控制參數，以決定施加至該LED發光元件的電流大小，俾使該影像擷取器的擷取環境的照度維持於最佳化值。
8. 如申請專利範圍第4項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該影像擷取器係為攝影機或照相機。
9. 如申請專利範圍第1項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該輸送單元係包含輸送帶及馬達。
10. 如申請專利範圍第9項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該儲存單元復用以儲存複數筆與馬達轉速相關的控制參數；該輸送單元復具有馬達轉速感測器，係用以感測該馬達的轉速並據以產生轉速感測信號；該處理單元復用以接收該轉速感測信號，並據以自該儲存單元中找出對應的控制參數，以決定施加至該馬達的電壓頻率大小，俾使該馬達的轉速維持於最佳化值。
11. 如申請專利範圍第1項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該劣品硬幣篩除裝置復具有氣壓噴出器，用以將所找出之該影像擷取單元所擷取的硬幣影像特徵資料與該複數筆良幣影像特徵資料均不相符之硬幣移至劣品收集區。
12. 如申請專利範圍第2項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該劣品硬幣篩除裝置復包括資料輸入單元，係用以供輸入該良幣影像特徵資料或該劣幣影像特徵資料並儲存到該儲存單元中。
13. 如申請專利範圍第1項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該輸入計數器復用以計算通過該輸送單元的輸入量測點的硬幣數量。
14. 如申請專利範圍第1項之用於硬幣製造系統之劣品硬幣篩除裝置，其中，該輸出計數器復用以計算通過該輸送單元的輸出量測點的硬幣數量。