專利名稱：硬幣處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動售票機(jī)的硬幣處理裝置。
背景技術(shù)：
城市軌道交通的蓬勃發(fā)展，直接帶動了與其相關(guān)的計算機(jī)控制技術(shù)及精密機(jī)械制造業(yè)的相應(yīng)發(fā)展，在軌道交通的自動售檢票系統(tǒng)(AFC)中，自動售票機(jī)(TVM)是主要的設(shè)備之一，自動售票機(jī)中的硬幣處理模塊更是該設(shè)備的關(guān)鍵部件之一；對于該部件的設(shè)計和制造，國內(nèi)外的AFC設(shè)備制造商比如西班牙TELVENT公司用于天津地鐵的TVM設(shè)備中的硬幣處理單元，通常采用的是用多個小部件，如硬幣暫存器、硬幣找?guī)牌魍饧右恍┲骺匕濉⒐怆娍刂破骱徒Y(jié)構(gòu)管道、推拉翻板等組成。
這些現(xiàn)有設(shè)計由于要有多個部件及落差通道等組成，形成的體積較大，對整個自動售票機(jī)(TVM)的外形設(shè)計帶來不少困難。尤其是在強(qiáng)調(diào)人性化的今天，根據(jù)人體工程學(xué)原理，對自動售票機(jī)(TVM)設(shè)備的投幣口高度及取票口高度都進(jìn)行了一定的約定，而現(xiàn)在的硬幣處理模塊就無法很好的協(xié)調(diào)這一點(diǎn)。所以，大部分設(shè)備供應(yīng)商只能在設(shè)計中根據(jù)實際情況，在與業(yè)主的不斷溝通中作出相對的取舍，這樣的取舍必將導(dǎo)致其性能會有所下降。因為現(xiàn)有的硬幣處理模塊由于功能上的要求，組成的部件較多，相應(yīng)連接的通道、管道也較多。如果同時具備儲存、退幣、找零、歸錢箱、原幣返還等功能，將會使設(shè)計變得很復(fù)雜。并且硬幣在票機(jī)內(nèi)的流動也基本上是在部件和管道中無控的落差流動，所以難免就會在某個管道中出現(xiàn)卡幣等現(xiàn)象，出現(xiàn)可靠性不佳的狀況。
另外根據(jù)上海市地鐵的地方標(biāo)準(zhǔn)，出于對金融設(shè)備的反洗錢的要求，地鐵中的TVM設(shè)備都應(yīng)有一個原幣返還、后進(jìn)先出的功能。而現(xiàn)在使用的設(shè)備中，只是在某一筆的交易中做到了原幣返還，沒有從真正意義上達(dá)到后進(jìn)先出的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種投幣機(jī)的硬幣處理裝置，它可以有效縮小整個機(jī)體的占地空間，避免硬幣在通道里的卡幣現(xiàn)象發(fā)生，同時適應(yīng)反洗錢的需要，其所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實施。
一種硬幣處理裝置，包括定位轉(zhuǎn)動撥盤、托盤和撥盤轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，所述定位轉(zhuǎn)動撥盤上設(shè)有用來安放和定位硬幣的漏底型儲幣格，所述撥盤轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)包括機(jī)械光柵盤和定位光電管，所述機(jī)械光柵盤設(shè)于轉(zhuǎn)動撥盤圓周上相鄰儲幣格的位置，所述定位光電管設(shè)于機(jī)械光柵盤的光柵條側(cè)端，所述機(jī)械光柵盤和定位光電管用來識別和定位儲幣格的轉(zhuǎn)動位置；與電機(jī)相連的主動齒輪、以及經(jīng)轉(zhuǎn)動撥盤嚙合傳動的穩(wěn)定齒輪，所述主動齒輪和穩(wěn)定齒輪用來控制轉(zhuǎn)動撥盤的正向和反向平穩(wěn)轉(zhuǎn)動；所述托盤設(shè)于定位轉(zhuǎn)動撥盤下端，托盤面與轉(zhuǎn)動撥盤的儲幣格漏底相適應(yīng)，以保持儲幣格內(nèi)所儲存硬幣在豎直方向為托盤所托持而水平方向受制于定位轉(zhuǎn)動撥盤的轉(zhuǎn)動；托盤相鄰進(jìn)幣口一端分別設(shè)有連接回收通道和找零通道的下幣口，所述回收通道和找零通道相臨接并在各通道中分設(shè)有下幣監(jiān)測光電管。
作為該技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位轉(zhuǎn)動撥盤為具有相同固定轉(zhuǎn)軸的一個以上撥盤，所述定位轉(zhuǎn)動撥盤可以為處于外圈的壹圓硬幣撥盤和內(nèi)圈的五角硬幣撥盤兩個撥盤，壹圓硬幣撥盤上設(shè)有與五角硬幣撥盤的儲幣格漏底相適應(yīng)的漏幣格，以保證進(jìn)幣口的硬幣能夠順利落入五角硬幣的儲幣格內(nèi)。
一個定位轉(zhuǎn)動撥盤圓周上設(shè)置的儲幣格的個數(shù)可以為60-100個，并且相鄰儲幣格呈3.6-6度夾角在圓周方向均勻排列，更有利于精確控制硬幣的運(yùn)動。(下面描述的是以100格，3.6度間隔為例)所述托盤為置放在滑板支架上面并且與各儲幣格漏底位置正好對應(yīng)的滑板，以使滑板在垂直方向?qū)Υ┰絻鸥衤兜椎挠矌诺玫胶芎玫耐谐郑瑫r也便于托盤圍繞中心轉(zhuǎn)軸帶動硬幣轉(zhuǎn)動時，阻力更小；為了減小該阻力，可以將該滑板采用聚四氟乙烯塑片制造。
所述機(jī)械光柵盤可以由槽式光柵條構(gòu)成，該光柵條的感應(yīng)槽條數(shù)與露底儲幣格的格數(shù)相適應(yīng)，結(jié)合定位光電管的監(jiān)測及其信號處理，以更好地控制該儲幣格撥盤的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)精確的找?guī)藕屯藥艃殴δ堋?br> 另外，可以將儲幣格側(cè)壁設(shè)計為斜道結(jié)構(gòu)，該傾斜式儲幣道設(shè)計，使硬幣在儲幣道(儲幣格)中就會產(chǎn)生一種滾動的勢能，保證其在漏口處(下幣口)能迅速滑入管道，從而縮短落幣時間，保證裝置的正常工作。
采樣該技術(shù)方案的硬幣處理裝置，通過將硬幣的處理方式從通道形式改變?yōu)槁┑淄斜P的托盤形式，有效縮減了整個硬幣處理裝置的占地空間，儲幣格的斜道側(cè)壁使得硬幣在運(yùn)作中有蓄勢的作用。在使用過程中不易出現(xiàn)通道卡幣；由馬達(dá)控制的5角、1元兩種儲幣格正反方向的自如旋轉(zhuǎn)，可以當(dāng)操作者在惡意取消操作時，退還給操作者的是剛剛投入的硬幣，最多數(shù)量可達(dá)96枚，實現(xiàn)了真正意義上的原幣返還功能。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作一詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明所述硬幣處理裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為壹圓硬幣處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中A-A向視圖；圖4為圖2中B-B向視圖；圖5為圖2中壹圓硬幣撥盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中撥盤的仰視圖；圖7為圖5中撥盤的俯視圖；圖8為五角硬幣處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為圖8中A-A向視圖；圖10為圖8中B-B向視圖；圖11為圖8中五角硬幣撥盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為圖11中撥盤的仰視圖；圖13為圖11中撥盤的俯視圖；圖14為硬幣進(jìn)入撥盤示意圖；圖15為硬幣進(jìn)入回收通道示意圖；圖16為硬幣進(jìn)入找零通道示意圖；圖17為安裝本硬幣處理裝置的自動售票機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1---壹圓硬幣撥盤 1′---五角硬幣撥盤11、11′---儲幣格 12、12′---定位光柵條121、121′---定位光電管 13---漏幣格2、2′---滑板 21、21′---滑板支架3---壹圓硬幣3′---五角硬幣4、4′---電機(jī) 41、41′---主動齒輪42、42′---穩(wěn)定齒輪 5---固定軸51、51′---軸承 6、6′---硬幣進(jìn)幣口61、61′---進(jìn)幣口監(jiān)測光電管 7---回收通道71、71′---回收通道下幣口 72、72′---回收通道監(jiān)測光電管8---找零通道81、81′---找零通道下幣口82、82′---找零通道監(jiān)測光電管 9---穩(wěn)定基座具體實施方式
如圖1所示為本發(fā)明實施例中所采用的硬幣處理裝置結(jié)構(gòu)簡圖(下面描述的是以100格，3.6度間隔為例)，該容器外形呈圓盤形，整體安放在穩(wěn)定基座9上，由內(nèi)外兩圈組成，外圈為儲存壹圓硬幣3的壹圓硬幣撥盤1(具體壹圓硬幣處理裝置如圖2至圖4所示)，內(nèi)圈為儲存五角硬幣3′的五角硬幣撥盤1′(具體五角硬幣處理裝置如圖8至圖10所示)，該裝置以中間的一根固定軸5為圓心，結(jié)合軸承51或51′，在電機(jī)4的作用下可以自由的正反向平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。
如圖5至圖7為壹圓硬幣撥盤的結(jié)構(gòu)示意圖，圖11至圖13為五角硬幣撥盤的結(jié)構(gòu)示意圖，壹圓硬幣撥盤1的盤面外圍所設(shè)置的儲幣格11中可放置100枚壹圓硬幣3，盤面內(nèi)圈設(shè)有100個與五角硬幣撥盤1′中的儲幣格11′(可放置100枚5角硬幣)相適應(yīng)的漏幣格13，以使得五角硬幣在進(jìn)入儲幣格11′時不會被處在五角硬幣撥盤1′上的壹圓硬幣撥盤1所阻擋；加上電路控制板，給出命令讓撥盤以每3.6°轉(zhuǎn)動一格，則360°正好100格。每格內(nèi)外各放置一枚1元、5角的硬幣。設(shè)定正轉(zhuǎn)動加幣(逆時針)，反轉(zhuǎn)動退幣(順時針)，正轉(zhuǎn)加幣到滿倉時1元，5角硬幣從各自撥盤底部下方通過回收通道7進(jìn)入儲幣箱(回收箱)，如圖15為硬幣進(jìn)入回收通道示意圖，壹圓和五角回收通道下幣口71、71′分別設(shè)有回收通道監(jiān)測光電管72、72′。
設(shè)定在計算機(jī)控制、光電控制的電機(jī)4和4′有效的情況下，一般來講，乘客是以0.4秒的速度投入硬幣，這時該硬幣處理裝置工作過程如下正常情況下，該裝置可從硬幣進(jìn)幣口6或6′收到一定價值的硬幣(圖14為硬幣進(jìn)入撥盤示意圖)，TVM吐出相應(yīng)的票證，完成交易。若顧客在投入硬幣后想要取消，即可按取消鍵，該裝置可反轉(zhuǎn)吐出，該顧客投入的相應(yīng)的硬幣就做到了原幣返還。當(dāng)前幾筆交易完成，撥盤內(nèi)存有一定硬幣時，后面的顧客若用紙幣購票，需要有找零時，撥盤亦可反轉(zhuǎn)，最后進(jìn)入的硬幣則從找零通道下幣口81、81′經(jīng)找零通道8進(jìn)入找零口，在找零通道中同樣有一組對射光電管(找零通道監(jiān)測光電管82、82′)監(jiān)測硬幣進(jìn)入通道情況，吐出最后進(jìn)入裝置的硬幣，(如圖16所示為硬幣進(jìn)入找零通道示意圖)實現(xiàn)真正意義上的后進(jìn)先出。這在目前的裝置上是不可能實現(xiàn)的。
其工作原理為利用光電控制及電機(jī)的受控運(yùn)轉(zhuǎn)，通過控制主動齒輪41、41′和穩(wěn)定齒輪42、42′，使旋轉(zhuǎn)式硬幣處理單元有一個精確定位，保證每轉(zhuǎn)一格的角度為3.6°。時間為0.2秒(是投幣速度的1/2，一般普通人的投幣速度為0.4秒)。從而保證每一儲幣格的口子是事先等在落幣口處。
硬幣的每一落位(到位)，落幣口有一組光電管用來檢測硬幣落位狀態(tài)(圖14)即有一個光電信號發(fā)出，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，3.6°一到，又有一光電信號發(fā)出，使電機(jī)停止，在落幣口等候。正反轉(zhuǎn)都能有相應(yīng)的信號發(fā)出，從而保證硬幣模塊的儲幣口始終與硬幣識別器的落幣口對接。同時，為了進(jìn)一步加強(qiáng)落口幣的對位，可靠性。為了消除電機(jī)在旋轉(zhuǎn)中的慣性，在對位口處還有一對物理定位彈簧珠，在馬達(dá)收到旋轉(zhuǎn)或停止的命令后，彈簧珠可幫助消除電機(jī)的慣性，進(jìn)一步精確定位。
如圖5至圖7所示的壹圓硬幣撥盤和圖11至圖13所示的五角硬幣撥盤，在設(shè)計的過程中。從基本的平衡、助力、效率等原理出發(fā)，把儲幣的撥盤上的儲幣格11和11′設(shè)計為無底的，即漏底設(shè)計。也就是在定位旋轉(zhuǎn)撥盤下面裝有一個固定的托盤，而在硬幣滑動的軌道上有一片高耐磨、超潤滑，零摩擦系數(shù)的聚四氟乙烯塑片。這樣至少有以下優(yōu)點(diǎn)a.不管撥盤中儲幣多少，托盤受力始終是比較均勻，不會產(chǎn)生力的不平衡。b.撥盤轉(zhuǎn)動時，僅是一個撥叉在旋轉(zhuǎn)，不會像托著東西而在旋轉(zhuǎn)。C.底部托盤與硬幣接地處采用聚四氟乙烯塑片，減少了摩擦，降低能耗，控制自如；如圖4和圖10中所示的硬幣滑板2和2′采用聚四氟乙烯塑片制作，滑板下面為用來支放滑板的滑板支架21或21′。
該機(jī)械光柵盤的均勻槽式光柵控制能保證定位光電管121或121′在定位光柵12或12′的轉(zhuǎn)動中正確感應(yīng)到位，然后反饋到控制板，從而使控制電路發(fā)出電機(jī)4或4′正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，停止的命令。使轉(zhuǎn)動撥盤1或1′能精確定位，從而保證落幣的正確。儲幣撥盤上所設(shè)的機(jī)械光柵盤與撥盤一起運(yùn)轉(zhuǎn)，定位用1個溝槽式光電管檢測，定位分辨率為0.5mm。
儲幣格11或11′的傾斜式側(cè)壁設(shè)計，使硬幣在儲幣道(儲幣格)中就會產(chǎn)生一種滾動的勢能，保證其在漏口處(下幣口)能迅速滑入管道，從而縮短落幣時間，保證裝置的正常工作。
另外該電機(jī)4或4′的驅(qū)動采用階梯式電壓驅(qū)動，以保證定位準(zhǔn)確。
如圖17為安裝本硬幣處理裝置的自動售票機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，由于采用該發(fā)明所述技術(shù)方案的硬幣處理裝置，整個自動售票機(jī)的高度大大降低，投幣口和出票口以及出幣口之間的距離已經(jīng)能很好的滿足人體工程學(xué)的原理，同時也可以減少金融風(fēng)險，防止利用自動售票機(jī)來進(jìn)行洗錢。
權(quán)利要求
1.一種硬幣處理裝置，包括定位轉(zhuǎn)動撥盤、托盤和撥盤轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，所述定位轉(zhuǎn)動撥盤上設(shè)有用來安放和定位硬幣的漏底儲幣格，所述撥盤轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)包括機(jī)械光柵盤和定位光電管，所述機(jī)械光柵盤設(shè)于轉(zhuǎn)動撥盤圓周上相鄰儲幣格的位置，所述定位光電管設(shè)于機(jī)械光柵盤的光柵條側(cè)端，所述機(jī)械光柵盤和定位光電管用來識別和定位儲幣格的轉(zhuǎn)動位置；與電機(jī)相連的主動齒輪、以及經(jīng)轉(zhuǎn)動撥盤嚙合傳動的穩(wěn)定齒輪，所述主動齒輪和穩(wěn)定齒輪用來控制轉(zhuǎn)動撥盤的正向和反向平穩(wěn)轉(zhuǎn)動；所述托盤設(shè)于定位轉(zhuǎn)動撥盤下端，托盤面與轉(zhuǎn)動撥盤的儲幣格漏底相適應(yīng)，以保持儲幣格內(nèi)所儲存硬幣在豎直方向為托盤所托持而水平方向受制于定位轉(zhuǎn)動撥盤的轉(zhuǎn)動；托盤相鄰進(jìn)幣口一端分別設(shè)有連接回收通道和找零通道的下幣口，所述回收通道和找零通道相臨接并在各通道中分設(shè)有下幣監(jiān)測光電管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬幣處理裝置，其特征在于所述定位轉(zhuǎn)動撥盤為具有相同固定轉(zhuǎn)軸的一個以上撥盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬幣處理裝置，其特征在于所述定位轉(zhuǎn)動撥盤為處于外圈的壹圓硬幣撥盤和內(nèi)圈的五角硬幣撥盤，所述壹圓硬幣撥盤上設(shè)有與五角硬幣撥盤的儲幣格漏底相適應(yīng)的漏幣格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硬幣處理裝置，其特征在于所述儲幣格的個數(shù)為60-100個，相鄰儲幣格呈3.6-6度夾角在圓周方向均勻排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬幣處理裝置，其特征在于所述托盤為置于滑板支架之上、與各儲幣格漏底位置相適應(yīng)的滑板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硬幣處理裝置，其特征在于所述滑板為聚四氟乙烯塑片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬幣處理裝置，其特征在于所述機(jī)械光柵盤由槽式光柵條構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬幣處理裝置，其特征在于所述儲幣格側(cè)壁為斜道結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硬幣處理裝置，包括定位轉(zhuǎn)動撥盤、托盤和撥盤轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，定位轉(zhuǎn)動撥盤上設(shè)有用來安放和定位硬幣的漏底型儲幣格，托盤設(shè)于定位轉(zhuǎn)動撥盤下端，托盤面與轉(zhuǎn)動撥盤的儲幣格漏底相適應(yīng)，以保持儲幣格內(nèi)所儲存硬幣在豎直方向為托盤所托持而水平方向受制于定位轉(zhuǎn)動撥盤的轉(zhuǎn)動；托盤相鄰進(jìn)幣口一端分別設(shè)有連接回收通道和找零通道的下幣口，所述回收通道和找零通道相臨接并在各通道中分設(shè)有下幣監(jiān)測光電管。該裝置通過將硬幣的處理方式從通道形式改變?yōu)槁┑淄斜P的托盤形式，有效縮減了整個硬幣處理裝置的占地空間，儲幣格的斜道側(cè)壁使得在使用過程中不易出現(xiàn)通道卡幣；實現(xiàn)了真正意義上的原幣返還功能。
文檔編號G07D9/00GK101017580SQ200710037788
公開日2007年8月15日 申請日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者吳剛豪, 周建平, 李孝珉 申請人:上海普天郵通科技股份有限公司