本發(fā)明涉及金融機(jī)具領(lǐng)域，尤其是涉及一種硬幣分揀計(jì)數(shù)包裝裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的迅速發(fā)展，無人售票機(jī)、自動販賣機(jī)等裝置成為了日常生活的一部分，使用這些機(jī)器，就無可避免的要使用大量的硬幣，而硬幣的大量使用也帶來了很多的問題，其中最主要的問題就是硬幣分類。

市場上已有的硬幣分類機(jī)，價(jià)格昂貴、一次分離量少、且無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)功能，所以目前國內(nèi)仍普遍采用人工處理的方式，但硬幣手工清分成本大，利潤小，一般不復(fù)點(diǎn)且誤差多。而目前很多專利提出的硬幣分揀裝置，功能較為單一，只能實(shí)現(xiàn)對硬幣的分揀，不能實(shí)現(xiàn)對硬幣的包裝。

專利CN203386272U提出了一種硬幣分揀包裝投幣機(jī)，這種機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)對硬幣的自動分揀和包裝，然而該專利提出的硬幣分揀包裝投幣機(jī)需要在分揀槽上開設(shè)多個(gè)圓孔，同時(shí)分揀機(jī)構(gòu)需要靠多個(gè)電機(jī)進(jìn)行帶動，在包裝部分還需要設(shè)置轉(zhuǎn)盤和微型氣壓缸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且成本高，不適合批量生產(chǎn)和使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種分離誤差小、技術(shù)誤差小、包裝簡單新穎以及成本低廉的硬幣分揀計(jì)數(shù)包裝裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種硬幣分揀計(jì)數(shù)包裝裝置，所述裝置包括：

分揀計(jì)數(shù)模塊，用于將不同種類的硬幣進(jìn)行分離，同時(shí)分別對每個(gè)種類的硬幣進(jìn)行計(jì)數(shù)；

包裝模塊，與分揀計(jì)數(shù)模塊連接，用于對分揀計(jì)數(shù)后的硬幣進(jìn)行包裝；

控制模塊，分別與分揀計(jì)數(shù)模塊和包裝模塊連接，用于統(tǒng)計(jì)每個(gè)種類的硬幣數(shù)量以及控制包裝模塊包裝硬幣的數(shù)量。

所述分揀計(jì)數(shù)模塊包括：

硬幣傳送機(jī)構(gòu)，用于傳送硬幣；

分離滑道，與硬幣傳送機(jī)構(gòu)連接，用于將不同種類的硬幣進(jìn)行分離；

光電傳感器，位于分離滑道的出口處，與控制模塊連接，用于統(tǒng)計(jì)每個(gè)種類的硬幣的數(shù)量。

所述硬幣傳送機(jī)構(gòu)包括依次連接的傳送漏斗和傳送帶，所述傳送漏斗的出口處設(shè)有U型槽，所述傳送帶上設(shè)有傳送帶擋片。

所述傳送帶擋片與傳送帶之間的距離大于一元硬幣的厚度并小于兩個(gè)一角硬幣的厚度。

所述分離滑道包括第一分離滑道、第二分離滑道和承接滑道，所述第一分離滑道和第二分離滑道均設(shè)有空心段，所述第一分離滑道、第二分離滑道和承接滑道的末段均為彎道，所述光電傳感器有3個(gè)，分別與第一分離滑道、第二分離滑道和承接滑道的末段連接。

所述分離滑道的出口處還設(shè)有分離滑道擋片，所述分離滑道擋片與控制模塊連接。

所述包裝模塊包括：

包裝漏斗，與分揀計(jì)數(shù)模塊連接，用于暫存硬幣；

漏斗擋片，安裝于包裝漏斗底部，與控制模塊連接，用于控制包裝漏斗的開關(guān)；

硬幣包裝管，與包裝漏斗連接，用于包裝硬幣。

所述硬幣包裝管為有機(jī)玻璃管。

所述控制模塊包括：

包裝控制機(jī)構(gòu)，與包裝模塊相連，用于控制包裝模塊包裝硬幣的數(shù)量；

單片機(jī)，分別與分揀計(jì)數(shù)模塊和包裝控制機(jī)構(gòu)連接，用于反饋分揀計(jì)數(shù)模塊統(tǒng)計(jì)的硬幣數(shù)量以及控制包裝控制機(jī)構(gòu)。

所述包裝控制機(jī)構(gòu)包括：

電磁鐵，與包裝模塊連接，用于控制包裝模塊包裝硬幣的數(shù)量；

電磁繼電器，分別與單片機(jī)和電磁鐵連接，用于根據(jù)單片機(jī)的指令操作電磁鐵的通斷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)在分離滑道前設(shè)有硬幣傳送機(jī)構(gòu)，可以保證在大量投擲硬幣的情況下硬幣仍然可以排列進(jìn)入滑道，提高了分離效率，避免了擁堵。

(2)硬幣傳送機(jī)構(gòu)中傳送漏斗的出口處的設(shè)有開槽，可以讓豎立起來的硬幣向后運(yùn)動，避免了卡幣現(xiàn)象的發(fā)生。

(3)傳送帶上設(shè)置了一個(gè)傳送帶擋片，該傳送帶擋片與傳送帶之間的距離略大于一元硬幣的厚度，使得硬幣可以逐個(gè)滑落到滑道上，避免了硬幣跳躍到滑道上而出現(xiàn)分離誤差。

(4)分離滑道的末端為彎道，降低了硬幣的滑動速度，使得光電傳感器的計(jì)數(shù)更為精準(zhǔn)。

(5)通過單片機(jī)編程控制繼電器繼而控制電磁鐵，控制包裝漏斗底部漏斗擋片的開關(guān)，精確地控制了包裝硬幣的數(shù)量。

(6)分離滑道的出口處還設(shè)有分離滑道擋片，在包裝硬幣時(shí)閉合以免包裝時(shí)有更多的硬幣落入包裝漏斗中引起誤差。

(7)使用有機(jī)玻璃管包裝硬幣，小巧方便且可重復(fù)利用，節(jié)約成本而且環(huán)保。

(8)整個(gè)裝置主要通過單片機(jī)、傳送帶和分離滑道即可實(shí)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比成本較低，利于批量生產(chǎn)和使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為傳送漏斗，2為傳送帶，3為擋板，4為傳送帶擋片，5為電動機(jī)，6為過渡片，7為分離滑道擋片，8為第一分離滑道，9為第二分離滑道，10為承接滑道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種硬幣分揀計(jì)數(shù)包裝裝置，包括：分揀計(jì)數(shù)模塊，用于將不同種類的硬幣進(jìn)行分離，同時(shí)分別對每個(gè)種類的硬幣進(jìn)行計(jì)數(shù)；包裝模塊，與分揀計(jì)數(shù)模塊連接，用于對分揀計(jì)數(shù)后的硬幣進(jìn)行包裝；控制模塊，分別與分揀計(jì)數(shù)模塊和包裝模塊連接，用于統(tǒng)計(jì)每個(gè)種類的硬幣數(shù)量以及控制包裝模塊包裝硬幣的數(shù)量。

其中，分揀計(jì)數(shù)模塊包括：硬幣傳送機(jī)構(gòu)，用于傳送硬幣；分離滑道，與硬幣傳送機(jī)構(gòu)連接，用于將不同種類的硬幣進(jìn)行分離；光電傳感器，位于分離滑道的出口處，與控制模塊連接，用于統(tǒng)計(jì)每個(gè)種類的硬幣的數(shù)量。而硬幣傳送機(jī)構(gòu)包括依次連接的傳送漏斗1和傳送帶2，傳送漏斗1的出口處設(shè)有U型槽，傳送帶2上設(shè)有傳送帶擋片4且傳送帶擋片4與傳送帶2之間的距離略大于一元硬幣的厚度。分離滑道包括第一分離滑道8、第二分離滑道9和承接滑道10，第一分離滑道8和第二分離滑道9均設(shè)有空心段，第一分離滑道8、第二分離滑道9和承接滑道10的末段均為彎道；分離滑道的出口處還設(shè)有分離滑道擋片7，與控制模塊連接。

包裝模塊包括：包裝漏斗，與分揀計(jì)數(shù)模塊連接，用于暫存硬幣；漏斗擋片，安裝于包裝漏斗底部，與控制模塊連接，用于控制包裝漏斗的開關(guān)；硬幣包裝管，與包裝漏斗連接，用于包裝硬幣。其中硬幣包裝管為有機(jī)玻璃管。

控制模塊包括：包裝控制機(jī)構(gòu)，與包裝模塊相連，用于控制包裝模塊包裝硬幣的數(shù)量；單片機(jī)，分別與分揀計(jì)數(shù)模塊和包裝控制機(jī)構(gòu)連接，用于反饋分揀計(jì)數(shù)模塊統(tǒng)計(jì)的硬幣數(shù)量以及控制包裝控制機(jī)構(gòu)。而包裝控制機(jī)構(gòu)包括：電磁鐵，與包裝模塊連接，用于控制包裝模塊包裝硬幣的數(shù)量；電磁繼電器，分別與單片機(jī)和電磁鐵連接，用于根據(jù)單片機(jī)的指令操作電磁鐵的通斷。

上述裝置在工作時(shí)的工作原理如下：

首先在分揀計(jì)數(shù)模塊進(jìn)行硬幣的分離，為了提高分離效率，在硬幣進(jìn)入分離滑道之前，增加了一個(gè)硬幣傳送機(jī)構(gòu)，在大量投擲硬幣時(shí)，硬幣仍然可以依次排列進(jìn)入滑道。該硬幣傳送機(jī)構(gòu)主要由傳送漏斗1和傳送帶2組成，傳送帶2通過電動機(jī)5進(jìn)行帶動。傳送漏斗口與傳送帶2間距比一元硬幣厚度略大，實(shí)現(xiàn)硬幣的逐個(gè)傳送。由于在實(shí)際測試過程中，大量硬幣容易在掉落的過程中豎立起來而產(chǎn)生擁堵現(xiàn)象，導(dǎo)致硬幣無法連續(xù)傳送，因而對漏斗的出口處進(jìn)行了改進(jìn)，在漏斗口的一側(cè)開U型槽，使漏斗里豎立的硬幣通過漏斗開的槽流出，讓豎立起來的硬幣可以向后運(yùn)動，而皮帶的后端加有擋板3，避免從漏斗口擁堵的硬幣落下去，從而解決了卡幣現(xiàn)象。對于傳送帶2，為了保證硬幣逐個(gè)進(jìn)入滑道，因而設(shè)計(jì)制作出寬度比一元硬幣直徑略大的同步帶，以及與其相匹配的帶輪，軸承等部件，并且調(diào)試配合，在傳送帶2出口上設(shè)置了一個(gè)傳送帶擋片4，擋片下端與傳送帶2間距比一元硬幣厚度略大，而比兩個(gè)一角硬幣小，以實(shí)現(xiàn)硬幣逐個(gè)滑落到滑道上。傳送裝置和分離滑道之間的擋片連接傳送裝置和分離滑道，并且起到平緩過渡的作用，保證了硬幣不會因?yàn)樘S而出現(xiàn)分離誤差，傳送帶2的出口處還有一個(gè)過渡片6，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)硬幣的平穩(wěn)過渡傳送。

分離的第二步便是通過分離滑道進(jìn)行，在保證了硬幣逐個(gè)平緩進(jìn)入滑道后，運(yùn)用硬幣直徑不同的原理，在分離滑道上設(shè)置空心段，使得直徑小于空心段的硬幣從滑道上落下進(jìn)入下一滑道，依據(jù)這個(gè)原理，首先分離出一元，再分離出五角和一角。為了盡量避免分離誤差，先對分離滑道進(jìn)行計(jì)算，再動手做出實(shí)物模型，反復(fù)測試調(diào)整，最后確定數(shù)據(jù)，得到的數(shù)據(jù)具體為：一元分離滑道的實(shí)心部分寬度為26mm，空心部分開口間距為21mm，五角分離滑道的實(shí)心部分寬度為20.9mm，空心部分開口間距為18.5mm，一角承接滑道10的寬度為20mm。依據(jù)上述數(shù)據(jù)打印3D模型，3D打印技術(shù)可以精確制作出滑道，大大提高分離準(zhǔn)確度。

硬幣分揀后需要對不同種類的硬幣進(jìn)行計(jì)數(shù)，為了精確計(jì)數(shù)，因而將分離滑道的末端設(shè)計(jì)為彎道，既增加美觀又可降低硬幣的滑動速度，提高計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)在滑道出口處安裝光電傳感器，硬幣從傳感器中穿過，每一枚硬幣穿過傳感器，都會反饋到單片機(jī)上，單片機(jī)對其進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值加1。

計(jì)數(shù)后需要對各個(gè)種類的硬幣進(jìn)行包裝，硬幣從分離滑道落入與各自直徑相當(dāng)?shù)陌b漏斗中實(shí)現(xiàn)堆疊，電磁鐵連接漏斗擋片擋住漏斗出口。利用單片機(jī)編程，單片機(jī)通過連線連接繼電器控制電磁鐵，當(dāng)計(jì)數(shù)到30個(gè)的時(shí)候，給出持續(xù)1.5秒的脈沖信號，電磁鐵上的彈簧拉開漏斗擋片，擋片上有比硬幣直徑略大的孔，當(dāng)漏斗孔、擋片孔和硬幣包裝桶的孔三孔合一時(shí)，堆疊的硬幣便掉落到準(zhǔn)備好的硬幣包裝桶中，最后加蓋即可完成包裝。硬幣包裝桶的材料為有機(jī)玻璃管，有機(jī)玻璃管的直徑比硬幣直徑略大，高度比30個(gè)硬幣厚度略大，小巧方便，可重復(fù)利用。為了確保漏斗擋片打開時(shí)沒有更多的硬幣落入包裝漏斗中導(dǎo)致包裝誤差，在控制漏斗口擋片打開的同時(shí)控制分離滑道擋片7關(guān)閉，以保證計(jì)數(shù)包裝的精確性。