本發(fā)明涉及一種自動化的機(jī)器設(shè)備，特別是一種滾筒及堆垛式硬幣分揀及點(diǎn)算包卷機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，在世界范圍內(nèi)，硬幣以其成本低，流通次數(shù)多、耐磨損、易回收等無可替代的優(yōu)勢占領(lǐng)了小面額貨幣市場。銀行、公交公司、超市等一些特殊部門需要對大量的硬幣進(jìn)行高效的分揀、點(diǎn)算及包卷，以使其方便再流通。目前，我國分揀包卷硬幣還是以人工分揀為主，而人工分揀存在工作量大、勞動強(qiáng)度高、點(diǎn)算誤差率高、耗時久等缺點(diǎn)，而且，我國正處在從勞動密集型生產(chǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型階段，勞動力成本也不在相對廉價。因此，設(shè)計一種高效可靠，操作簡單，成本低廉的硬幣分揀裝置，將具有良好的市場前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決所述分揀包卷硬幣中存在的問題，本發(fā)明提供一種滾筒及堆垛式硬幣分揀及點(diǎn)算包卷機(jī)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：滾筒及堆垛式硬幣分揀及點(diǎn)算包卷機(jī)包括（1）單層PVC塑料滾筒，（2）硬幣收集托盤和滾道，（3）堆垛分揀裝置，（4）點(diǎn)算包卷裝置，（5）PLC控制器。

（1）塑料滾筒

如說明書附圖1，2所示，本裝置安裝有一個單層PVC塑料滾筒。在滾筒壁銑削出一系列φ22.5孔，滾筒傾斜安裝，采用直流減速電機(jī)和齒輪傳動帶動其旋轉(zhuǎn)。工作時，硬幣從滾筒一端進(jìn)入，通過滾筒低速轉(zhuǎn)動從φ22.5mm孔中篩出1角和5角硬幣，留下1元硬幣從滾筒另一端流出。

（2）硬幣收集托盤

塑料滾筒下方安裝有1角和5角硬幣收集托盤，如說明書附圖3所示。托盤一端大一端小，通過重力，使硬幣自動排序，然后落入1角和5角硬幣分揀裝置中。

（3）硬幣流道

塑料滾筒硬幣出口端安裝有1元硬幣流道，如說明書附圖4所示。通過重力，使硬幣自動排序，最后落入1元硬幣點(diǎn)算包卷裝置中。

（4）堆垛分揀裝置

本裝置的工作難點(diǎn)是分離1角和5角硬幣，由于1角硬幣直徑為φ19mm，5角硬幣直徑為φ20.5mm，無法通過篩網(wǎng)裝置高效分揀。因此，本裝置采用機(jī)電一體化裝置來實(shí)現(xiàn)1角和5角硬幣的分揀，具體設(shè)計如下：

采用一個圓筒形硬幣堆垛分揀裝置，如說明書附圖5所示。先讓1角和5角硬幣在豎直方向混合堆垛，堆垛圓筒下方安裝有可見光顏色傳感器，通過檢測銀色1角硬幣和黃色5角硬幣的色差來判斷硬幣類型。如果檢測出是1角硬幣，通過縱向推桿型電磁鐵推出，落入1角硬幣點(diǎn)算包卷裝置中；如果檢測出事5角硬幣，則通過橫向推桿型電磁鐵推出，落入5角硬幣點(diǎn)算包卷裝置中。

電磁鐵每推一次進(jìn)行計數(shù)，用于點(diǎn)算分揀的硬幣數(shù)量。

（5）點(diǎn)算包卷裝置

本作品設(shè)計有3個獨(dú)立點(diǎn)算包卷裝置，如說明書附圖6所示。分別用于點(diǎn)算和包卷1角、5角和1元硬幣。點(diǎn)算包卷裝置主要部件是一個透明的有機(jī)玻璃圓筒，有機(jī)玻璃圓筒外面事先套好硬幣包卷用的蠟紙。

其中1角和5角硬幣點(diǎn)算，通過電磁鐵動作來計數(shù)。1元硬幣的點(diǎn)算，通過安裝在一元點(diǎn)算包卷裝置上部的光纖傳感器來計數(shù)落入硬幣數(shù)量。1角、5角和一元硬幣點(diǎn)算計數(shù)到指定數(shù)目，包卷裝置旋轉(zhuǎn)90度，繼續(xù)下一組硬幣的點(diǎn)算和包卷。

當(dāng)包卷裝置容積用完時，暫停整個裝置，采用人工抽出有機(jī)玻璃圓筒，則硬幣自然落入包卷蠟紙中，取出硬幣，換上新的蠟紙，重復(fù)上述過程，機(jī)器可持續(xù)工作。

（6）控制系統(tǒng)

本裝置的控制器選擇通用性PLC作為控制器，設(shè)計了按鈕盒和MCGS觸摸屏，用于實(shí)現(xiàn)基本控制功能和顯示點(diǎn)算的硬幣數(shù)量等功能。

本發(fā)明的有益效果是：能夠快速有效地分揀，并根據(jù)客戶需要的個數(shù)點(diǎn)算和包卷硬幣，減小了工作量，降低了勞動強(qiáng)度和點(diǎn)算誤差率，節(jié)省了時間，提高了分揀、點(diǎn)算和包卷硬幣的效率。

附圖說明

圖1是滾筒硬幣分揀點(diǎn)算包卷機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是塑料滾筒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是收集托盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是流道結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是硬幣堆垛分揀裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是點(diǎn)算包卷裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是控制面板的示意圖。

圖中：底座1，滾筒2，托盤3，堆垛分揀裝置4，點(diǎn)算包卷裝置5，6，8，流道7，漏斗9，光纖傳感器10，底架11，支架12，孔21，堆垛圓筒41，顏色傳感器42，橫向推桿型電磁鐵43，縱向推桿型電磁鐵44，步進(jìn)電機(jī)51，圓筒52。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚明白，下面結(jié)合附圖具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，滾筒及堆垛式硬幣分揀點(diǎn)算包卷機(jī)具有底座1，底座1包括底架11和豎立在底架11上的多根支架12，多根支架12的頂部傾斜25°安裝有一根能夠由直流減速電機(jī)和齒輪傳動帶動旋轉(zhuǎn)的中空的滾筒2，滾筒2的圓周上設(shè)有多個孔21，上端口處設(shè)置有漏斗9；滾筒2的正下方設(shè)有斜向安裝的收集托盤3，收集托盤3的下端口處設(shè)有堆垛分揀裝置4，堆垛分揀裝置4的橫向和縱向端口處分別設(shè)置有一個點(diǎn)算包卷裝置5和6；滾筒2的下端口設(shè)有斜向安裝的流道7，流道7的下端口處設(shè)有一個點(diǎn)算包卷裝置8。

如圖2所示，滾筒2由單層PVC塑料制成，直徑為60mm，長度為500mm，其中孔21的直徑為22.5mm，由于1角硬幣直徑為19mm，5角硬幣直徑為20.5mm，而1元硬幣直徑為25mm，所以1角硬幣和5角硬幣能夠通過孔21掉落到托盤3上，而1元硬幣會通過滾筒2的下端口進(jìn)入流道7中。

如圖3-4所示，收集托盤3和流道7均為傾斜35°放置，并且從上到下依次變窄，最低處只能通過單枚硬幣。收集托盤3和流道7均由1.5mm厚的301型不銹鋼加工而成。

如圖5所示，堆垛分揀裝置4具有直立的堆垛圓筒41，堆垛圓筒41的下方安裝有能夠檢測可見光的顏色傳感器42，堆垛分揀裝置4底部設(shè)有移動方向相互垂直的橫向推桿型電磁鐵43和縱向推桿型電磁鐵44。1角硬幣和5角硬幣從收集托盤3掉落到堆垛分揀裝置4中，會先在豎直方向上混合堆垛，然后通過顏色傳感器42檢測其顏色，如果檢測出是銀色的1角硬幣，則縱向推桿型電磁鐵推出，將硬幣推落在橫向設(shè)置的點(diǎn)算包卷裝置5中，如果檢測出是黃色的5角硬幣，則橫向推桿型電磁鐵推出，將硬幣推落在縱向設(shè)置的點(diǎn)算包卷裝置6中。其中，電磁鐵為24V推桿式電磁鐵。

如圖6所示，點(diǎn)算包卷裝置5，6，8具有一個由步進(jìn)電機(jī)51驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的底盤，步進(jìn)電機(jī)51選擇35系列兩相步進(jìn)電機(jī)，底盤上均勻設(shè)置有四個開口向上的透明的圓筒52，圓筒52的外部套設(shè)有蠟紙。硬幣掉落后會落到其中一個圓筒52中，然后通過堆垛分揀裝置4的電磁鐵43,44推的動作次數(shù)進(jìn)行點(diǎn)算計數(shù)，到達(dá)指定的數(shù)目后，底盤旋轉(zhuǎn)帶動整個點(diǎn)算包卷裝置旋轉(zhuǎn)，將另一個圓筒52移動到硬幣掉落的位置。然后可以用事先套在圓筒52上的蠟紙，用手包扎蠟紙一端，完成硬幣的包卷。其中圓筒52由機(jī)玻璃制成，直徑為21.5mm。

其中，設(shè)置在堆垛分揀裝置4下方的兩個點(diǎn)算包卷裝置5和6通過電磁鐵的動作進(jìn)行計數(shù)，而設(shè)置在流道7下方的點(diǎn)算包卷裝置8由安裝在流道7下端口處的光纖傳感器10進(jìn)行計數(shù)。

如圖7所示，包卷機(jī)通過PLC進(jìn)行控制，優(yōu)選為西門子S7-200PLC，并設(shè)有按鈕盒與北京昆侖通態(tài)MCGS觸摸屏，編寫控制程序和人機(jī)交互界面，并通過控制面板進(jìn)行操作和結(jié)果顯示，用于實(shí)現(xiàn)基本控制功能和顯示點(diǎn)算的硬幣數(shù)量等功能。

該滾筒硬幣分揀點(diǎn)算包卷機(jī)能夠制造和投入使用，并實(shí)現(xiàn)快速有效地分揀、點(diǎn)算和包卷我國目前貨幣市場上流通的1角、5角和1元的硬幣，較之常規(guī)的硬幣分揀方法，不僅減小了工作量，降低了勞動強(qiáng)度和點(diǎn)算誤差率，還節(jié)省了大量的時間，大幅度提高了分揀、點(diǎn)算和包卷硬幣的效率。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換的技術(shù)方案，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。