本發(fā)明涉及一種硬幣分揀計數(shù)包裝裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有市場上流通的硬幣有四種，分別是第五套人民幣的1角、5角和1元三種以及2000年10月16日起發(fā)行1角硬幣。四種硬幣的尺寸和材質(zhì)均由明顯的差異。銀行、超市、公交公司等在經(jīng)營過程中會收取大量硬幣，采用人工的方式對這四種硬幣分揀和清點工作量大，耗費時間長，而且容易出錯。現(xiàn)有技術(shù)中有硬幣分揀包裝裝置，現(xiàn)有的分揀裝置通過振動盤、軌道分離、離心力等方式做不同硬幣的分離，易出現(xiàn)誤分揀的狀況；現(xiàn)有的分揀機構(gòu)一般不具備計數(shù)的功能，且少有具備分類包裝的功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效分揀硬幣，對分揀后的硬幣計數(shù)并計算出總金額、同時能夠?qū)⒎謷蟮挠矌欧謩e以可回收包材包裝的一種硬幣分揀計數(shù)包裝裝置。

為達到以上目的，本發(fā)明的采取的技術(shù)方案為：

一種硬幣分揀計數(shù)包裝裝置，包括分揀機構(gòu)、包裝機構(gòu)、控制系統(tǒng)以及計數(shù)系統(tǒng)，包裝機構(gòu)安裝于底座，底座上安裝有支架，分揀機構(gòu)安裝于支架頂部，其特征在于，所述分揀機構(gòu)包括振動盤、分幣軌道、多個分幣滑道、多個集幣筒，所述分幣軌道連接于振動盤振動軌道的末端，硬幣由振動軌道導入到分幣軌道，分幣軌道上依次間隔設有尺寸由小到達的多個落幣孔；所述分幣滑道分別安裝于各落幣孔的正下方，分幣滑道的頂部為倒錐形導料頭，導料頭的底部最窄處設置有傾斜的擋板，擋板與滑道的滑壁間隙大于一個硬幣厚度且小于兩個硬幣厚度，各集幣筒分別安裝于分幣滑道的末端；所述分幣滑道和集幣筒固定安裝于支架；

所述包裝機構(gòu)安裝于集幣筒正下方，包裝機構(gòu)包括安裝于底座多條平行的縱向直線送料器，各直線送料器分別對應一集幣筒；所述集幣筒底部開口，集幣筒正下方分別安裝有一滑塊，滑塊上頂面堵塞集幣筒的底部開口；滑塊安裝于固定塊上表面，固定塊與滑塊間安裝有直線軌道，固定塊經(jīng)支架固定安裝于底座并懸于直線送料器末端的正上方，滑塊和固定塊上分別設有同軸的豎直導幣通孔，滑塊與固定塊間安裝有有往復機構(gòu)，所述往復機構(gòu)的一個運動周期內(nèi)，滑塊上的通孔自固定塊通孔上方移動至方集幣筒下方去接收硬幣；再自集幣筒下方移動至固定塊通孔上方并將硬幣送入固定塊通孔內(nèi)；固定塊通孔下方的直線送料器上放置有依次排列的收納筒，硬幣順著固定塊通孔進入收納筒；所述直線送料器的末端設置有一條橫向直線送料器，直線送料器與直線送料器等高；

所述控制系統(tǒng)包括電源、振動盤控制器、步進電機控制器、直線送料器控制器以及安裝于各集幣筒的位置傳感器；振動盤控制器控制振動盤的啟停，步進電機控制器控制往復機構(gòu)的驅(qū)動，直線送料器控制器控制直線送料器的啟停；所述位置傳感器傳送電信號至步進電機控制器和直線送料器控制器。

所述計數(shù)系統(tǒng)包括單片機、顯示屏和多個光纖傳感器，所述光纖傳感器安裝于各分幣滑道中段，光纖傳感器偏離分幣滑道的中線設置，光纖傳感器與單片機電連接；單片機根據(jù)各光纖傳感器傳送的數(shù)量信號和對應硬幣的面值計算累計金額，單片機計算的累加值傳送至顯示屏并顯示。

進一步地，所述往復機構(gòu)為曲柄滑塊機構(gòu)，包括步進電機、轉(zhuǎn)輪和搖臂，轉(zhuǎn)輪經(jīng)軸和軸承支承于支架，轉(zhuǎn)輪經(jīng)剛性聯(lián)軸器與步進電機連接，搖臂的一端偏心鉸接于轉(zhuǎn)輪，搖臂的另一端經(jīng)銷軸與滑塊鉸接。

進一步地，振動盤軌道上焊接有擋片，擋片于振動盤軌道間留有過幣間隙，過幣間隙大于一個硬幣厚度且小于兩個硬幣的厚度。

進一步地，振動盤底部經(jīng)彈性支撐安裝于底座，振動盤的外側(cè)圍有隔音罩，隔音罩為亞克力材質(zhì)，隔音罩的內(nèi)壁貼有隔音棉。

進一步地，所述集幣筒和收納筒上設有多條豎直的觀察槽。

進一步地，所述分幣軌道的軌道面與水平面呈35度夾角，分幣軌道的軌道面上設有四個正方形的落幣孔，落幣孔分別對應四種尺寸的硬幣，落幣孔邊長大于硬幣直徑且不超過硬幣直徑的0.5mm。

進一步地，所述各滑塊上通孔的深度等于對應集幣筒內(nèi)單個硬幣厚度的20倍。

再進一步地，所述單片機、振動盤控制器、步進電機控制器、直線送料器控制安裝于隔音罩外壁。

采取以上技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果為：

1.采用了振動盤加分料盤的結(jié)構(gòu)將硬幣依次排列送至分幣軌道，在分幣軌道上設置由小到大的落幣口分來實現(xiàn)四種不同規(guī)格硬幣的分離，分離軌道的傾斜角度設置35度左右，既利于硬幣在軌道上的振動滑動，有利于硬幣在落幣口處翻落分離，軌道上安裝擋片，避免硬幣重疊通過而導致的錯分，硬幣的分揀效率高。

2.在硬幣的計數(shù)和金額計算部分，在分幣軌道中設置擋板，保證一次只通過一枚硬幣，防止硬幣重疊出現(xiàn)計數(shù)誤差，保證計數(shù)精度。采用了光纖傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電感傳感器和光電傳感器進行檢測，防止受外界干擾而出現(xiàn)的誤檢測。光纖傳感器錯開滑道的中心設置，避免硬幣連續(xù)通過時因無間隙而導致的錯誤計數(shù)；單片機在設置時根據(jù)不同位置的傳感器測量的數(shù)字乘以對應單個金額，中硬幣數(shù)量和金額累加后計算出總金額并顯示，實現(xiàn)了對四種硬幣的分別計數(shù)和總金額統(tǒng)計，功能進一步加強。

3.在硬幣包裝部分，采用硬幣推送和收納筒傳送相互配合，通過滑塊的通孔的固定高度實現(xiàn)一次性定量硬幣的收納筒包裝，且收納筒可重復利用，避免現(xiàn)有牛皮紙包裝的浪費。

4.裝置安裝有用亞克力材料制作的隔音罩，在降低分揀裝置運行噪音的同時，實現(xiàn)對裝置的實時監(jiān)控。

5.集幣筒和收納筒均為圓柱桶裝，筒壁上開有多根觀察槽，便于觀察硬幣的狀況以及便于硬幣卡于筒內(nèi)時的操作。

本技術(shù)方案的功能全面，分揀、計數(shù)以及包裝過程中的錯誤率低，在實際使用過程中的效率高，實用性強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為往復機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：底座1，支架2，振動盤3，分幣軌道4，分幣滑道5，集幣筒6，振動軌道7，擋片8，彈性支撐9，振動盤支架10，隔音罩11，落幣孔12，導料頭13，擋板14，觀察槽15，縱向直線送料器16，收納筒17，固定塊18，滑塊19，直線軌道20，導幣通孔21,22，往復機構(gòu)23，步進電機24，轉(zhuǎn)輪25，搖臂26，橫向直線送料器27，位置傳感器28，光纖傳感器29。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步詳述：

如圖所示，一種硬幣分揀計數(shù)包裝裝置，包括分揀機構(gòu)、包裝機構(gòu)、控制系統(tǒng)以及計數(shù)系統(tǒng)四大部分組成。

包裝機構(gòu)安裝于底座1，底座上1安裝有支架2和振動盤支架10，分揀機構(gòu)安裝于支架2上方，所述分揀機構(gòu)包括振動盤3、分幣軌道4、四個分幣滑道5、四個集幣筒6；振動盤3的主要原理為通過動力源的振動馬達工作產(chǎn)生定向頻率的力，馬達主要是依靠脈沖電磁鐵產(chǎn)生的磁場作用，使料斗向著振動盤斜面方向的垂直分支方向振動,從而造成振動體下的彈簧片產(chǎn)生一定傾斜的角度，使料斗在垂直方向以垂直軸作為中心作扭擺振動，在這種振動的刺激下，料斗內(nèi)的工序零件將會沿螺旋軌道上升，從而向著出料口前進直至出去。硬幣在振動盤3的振動下由在振動軌道7內(nèi)依次排列并進入到分幣軌道4，振動盤軌道上焊接有擋片8，擋片8與振動盤軌道7間留有過幣間隙，過幣間隙大于一個硬幣厚度且小于兩個硬幣的厚度，避免硬幣重疊進入分幣軌道而導致錯誤分揀。振動盤3底部經(jīng)彈性支撐9安裝于振動盤支架10，振動盤3的外側(cè)圍有隔音罩11，隔音罩11為亞克力材質(zhì)，隔音罩的內(nèi)壁貼有隔音棉，達到降噪效果。

分幣軌道4連接于振動盤振動軌道7的末端或者與振動盤軌道7一體加工，分幣軌道4的軌道面上依次間隔設有尺寸由小到達的多個落幣孔12；落幣孔分別對應四種尺寸的硬幣，落幣孔邊長大于硬幣直徑且不超過硬幣直徑0.5mm，根據(jù)硬幣的尺寸，四個分幣孔的尺寸分別為19.5mm，21mm，23mm，25.5mm。分幣軌道4的軌道面與水平面呈35度夾角，便于硬幣的前進以及翻落；

各落幣孔12的正下方分別安裝有一個分幣滑道5，分幣滑道5的頂部為倒錐形導料頭13，導料頭13的底部最窄處安裝有傾斜的擋板14，擋板14與滑道的滑壁間隙大于一個硬幣厚度且小于兩個硬幣厚度，防止硬幣重疊落下，影響計數(shù)的精確性；各分幣滑道5的末端分別安裝有豎直的集幣筒6；分幣滑道5和集幣筒6固定安裝于支架2；集幣筒6上設有多條豎直的鏤空觀察槽15。

包裝機構(gòu)安裝于集幣筒6正下方，包裝機構(gòu)包括安裝于底座四條平行的縱向直線送料器16，各直線送料器16分別對應一集幣筒6；縱向的直線送料器16的末端與集幣筒6底部上下垂直對應，直線送料器16上放置有依次排列的收納筒17，收納筒17上設有多條豎直的上鏤空觀察槽。集幣筒15底部開口，集幣筒6與縱向直線送料器16間設置有固定塊18，固定塊18的四角固定安裝于支架2，固定塊18頂面上安裝有四個滑塊19，各滑塊19分別對應一個集幣筒6，固定塊18與各滑塊19間分別安裝有直線軌道20，直線軌道20平行于縱向直線送料器16，滑塊19與固定塊18間的間隙小于硬幣的厚度，滑塊19的上頂面滑動堵塞集幣筒6的底部開口；滑塊19和固定塊18上分別設有同軸的豎直導幣通孔21,22，通孔的直徑略大于對應硬幣的直徑；滑塊通孔21的深度與硬幣的厚度相關(guān)，本技術(shù)方案選擇對應硬幣厚度的20倍，滑塊19與固定塊18間安裝有往復機構(gòu)23，所述往復機構(gòu)的一個運動周期內(nèi)，滑塊19上的通孔自固定塊通孔上方滑動至方集幣筒6下方去接收20各硬幣；再自集幣筒6下方返回滑動至固定塊通孔22上方并將硬幣落入固定塊通孔內(nèi)；硬幣順著固定塊通孔22進入其下方的收納筒17內(nèi)，實現(xiàn)一次20個硬幣的包裝。該往復機構(gòu)23可選擇曲柄滑塊機構(gòu)，包括步進電機24、轉(zhuǎn)輪25和搖臂26，轉(zhuǎn)輪25經(jīng)軸和軸承支承于支架，轉(zhuǎn)輪25經(jīng)剛性聯(lián)軸器與步進電機24連接，搖臂26的一端偏心鉸接于轉(zhuǎn)輪25，搖臂26的另一端經(jīng)銷軸與滑塊19鉸接。當?shù)玫絺鞲衅餍盘枙r，步進電機轉(zhuǎn)動一周，轉(zhuǎn)輪25通過搖臂26帶動滑塊19完成一次往返。也可以使用凸輪直接推動滑塊或者其他的機構(gòu)，實現(xiàn)滑塊的往復運動。

可根據(jù)需要調(diào)整通孔21,22深度，完成其他數(shù)額的定額包裝；所述縱向直線送料器16的末端設置有一條橫向直線送料器27，橫向和縱向的直線送料器等高，直線送料器末端的收納筒裝完硬幣后送入橫向直線送料器，橫向直線送料器27再根據(jù)信號做橫向送料；

控制系統(tǒng)包括電源、單片機、振動盤控制器、步進電機控制器、直線送料器控制器以及安裝于各集幣筒的位置傳感器28；振動盤控制器控制振動盤的啟停，步進電機控制器控制往復機構(gòu)的驅(qū)動，直線送料器控制器控制直線送料器的啟停；所述位置傳感器傳送電信號至步進電機控制器和直線送料器控制器。位置傳感器28在各集幣筒上的位置取決于集幣筒對應硬幣的厚度，通常取對應硬幣厚度的20倍或者其它整數(shù)倍。為了更好的控制，可以在兩個直線送料器的對應位置分別設置傳感器，利用傳感器的信號控制各機構(gòu)的運動順序。

計數(shù)系統(tǒng)包括單片機、顯示屏和多個光纖傳感器29，所述光纖傳感器29安裝于各分幣滑道5中段，光纖傳感器29偏離分幣滑道的中線設置，光纖傳感器與單片機電連接；為實現(xiàn)硬幣的自動計數(shù)，將4個光纖傳感器分別安裝在4個出口的分幣滑道底板上，檢測硬幣的通過信號，出料滑道每掉落一枚硬幣，傳感器就給單片機發(fā)送一個信號，經(jīng)單片機程序計數(shù)運算后在顯示器上顯示相應的硬幣個數(shù)和分離出的總金額。該裝置最高一次可實現(xiàn)9999.9元硬幣的計數(shù)，當一次計數(shù)完畢，可通過控制器上的復位按鈕實現(xiàn)系統(tǒng)復位，為下次分揀計數(shù)做好準備。

為了便于操作，單片機、振動盤控制器、步進電機控制器、直線送料器控制等均安裝于隔音罩11外壁。

本裝置的工作原理為：將混合的四種硬幣放入振動盤3內(nèi)，啟動電源，振動盤控制器控制振動盤3開始振動，硬幣沿著振動盤軌道7依次排列進入分幣軌道4，根據(jù)尺寸大小,在分幣軌道4的四個落幣孔12分類翻落，由分幣滑道5各自滑落至對應的集幣筒6內(nèi)，此時，集幣筒6的底部開口被滑塊19堵塞；在滑落過程中，光纖傳感器29對滑落的四種硬幣分別計數(shù)并將數(shù)字信號反饋到單片機，單片機通過數(shù)字和金額不斷計算出四種硬幣的總金額并顯示；硬幣在集幣筒15內(nèi)堆積，達到對應高度時（20個硬幣的高度），該高度處的傳感器28傳送信號至對應的步進電機24，步進電機24轉(zhuǎn)動一周，驅(qū)動滑塊移動，當滑塊上的通孔21于集幣筒6同軸時，集幣筒6內(nèi)的20個硬幣落入滑塊通孔內(nèi)，滑塊復位，滑塊內(nèi)的硬幣落入固定塊通孔22內(nèi)，順著固定塊通孔落入縱向直線送料器上的收納筒17內(nèi)完成20個硬幣的包裝。在步進電機24帶動轉(zhuǎn)輪25轉(zhuǎn)動時，縱向直線送料器16在對應控制器的控制下同時向前移動一個收納筒的距離，為下一次的包裝做準備，保證同步且避免誤同一收納筒多次包裝，縱向和橫向的直線送料器此時可以采用步進電機驅(qū)動的傳送帶實現(xiàn)?？v向直線送料器可保持運轉(zhuǎn)狀態(tài)，確保輸送帶上已包裝好的硬幣及時輸出。收納筒17采用塑料材質(zhì)，直徑尺寸略大于硬幣尺寸，可以反復回收和使用，避免牛皮紙包裝硬幣的浪費。

為了方便實際的使用需求，可以通過調(diào)整集幣筒上傳感器的位置以及滑塊上通孔的深度來調(diào)整單次包裝硬幣的數(shù)量。