本發(fā)明涉及硬幣包裝領(lǐng)域，具體地，涉及一種硬幣識別包裝系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

硬幣具有制作精美、堅(jiān)固耐用、不易磨損、發(fā)行成本低等特點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。但目前，我國在硬幣的發(fā)行和流通等重要環(huán)節(jié)，還存在著許多問題，嚴(yán)重阻礙了硬幣在我國的健康發(fā)展，其中對硬幣清分工具研發(fā)不足、沒有適合高效的清分包裝設(shè)備，是影響硬幣快速發(fā)展的核心問題。

經(jīng)調(diào)研，現(xiàn)在多數(shù)銀行、商貿(mào)、公交公司中對大量硬幣進(jìn)行分揀的時(shí)候大多還是人工對其包裝，方式是牛皮紙或報(bào)紙進(jìn)行卷捆，此種方式可以將硬幣包的很精巧，同時(shí)能夠堆疊成一排，便于人工計(jì)數(shù)和防止數(shù)錯(cuò)。但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通過計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)，其準(zhǔn)確度是可以保證的，因此，在這樣的情況下，可以不堆疊成一疊，直接用袋子裝硬幣。而機(jī)械化包裝，采用直接膜熱封的形式，其機(jī)械結(jié)構(gòu)必然比紙卷包裝的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，而且塑料膜的成本遠(yuǎn)低于牛皮紙。此外，塑料膜包裝的技術(shù)已經(jīng)較為成熟，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在許多產(chǎn)品的包裝上。因此，硬幣的包裝也可以漸漸地向另外一種更為簡單有效的包裝方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種硬幣識別包裝系統(tǒng)及控制方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種硬幣識別包裝系統(tǒng)，包括：

硬幣分揀裝置：用于根據(jù)硬幣的尺寸，對硬幣進(jìn)行分揀；

硬幣統(tǒng)計(jì)裝置：設(shè)置于硬幣分揀裝置上，用于對硬幣分揀時(shí)的硬幣數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；

儲幣裝置：用于對分揀后的硬幣進(jìn)行分類儲存；

硬幣包裝裝置：用于對分類儲存的硬幣按設(shè)定數(shù)量值進(jìn)行包裝。

優(yōu)選地，所述硬幣分揀裝置包括傳送裝置、傾斜軌道以及分揀軌道，其中：所述傳送裝置用于傳送硬幣進(jìn)入傾斜軌道；所述傾斜軌道設(shè)置于傳送裝置下方，用于保證硬幣滑入分揀軌道；所述分揀軌道的側(cè)面與水平面形成第一傾斜角，所述分揀軌道的下側(cè)面開設(shè)有多個(gè)不同尺寸的出幣口，沿所述分揀軌道的向下滑行方向所述出幣口按照尺寸由小到大依次排列；所述分揀軌道的延伸方向與水平面形成第二傾斜角，所述分揀軌道靠近最小尺寸的出幣口的一端與傾斜軌道的下端平滑連接；所述分揀軌道的通道寬度略大于硬幣的厚度。

優(yōu)選地，所述硬幣統(tǒng)計(jì)裝置包括光電計(jì)數(shù)器和光源，所述光電計(jì)數(shù)器安裝于分揀軌道下側(cè)面以監(jiān)測出幣口，所述光源安裝于分揀軌道的下方，所述光源包括led燈，led燈的出射光束的光路從出幣口的正下方經(jīng)過延伸至光電計(jì)數(shù)器。

優(yōu)選地，所述儲幣裝置設(shè)置于硬幣分揀裝置的下方，所述儲幣裝置包括多個(gè)儲幣容器，硬幣從不同尺寸的出幣口出來能夠掉入相應(yīng)的儲幣容器。

優(yōu)選地，所述儲幣容器的上端設(shè)置有上端舵機(jī)，下端設(shè)置有下端舵機(jī)；當(dāng)儲幣容器中的硬幣數(shù)量達(dá)到設(shè)定數(shù)量值時(shí)，下端舵機(jī)打開，儲幣容器中的硬幣進(jìn)入硬幣包裝裝置，同時(shí)上端舵機(jī)關(guān)閉，阻止從硬幣分揀裝置進(jìn)入儲幣容器中的硬幣進(jìn)入硬幣包裝裝置。

優(yōu)選地，所述硬幣包裝裝置包括：包裝膜、硬幣輸送裝置、熱封裝置、拉膜裝置以及斷膜裝置，其中：所述包裝膜包覆在所述硬幣輸送裝置的外側(cè)；所述硬幣輸送裝置設(shè)置于儲幣裝置下方，硬幣能夠從儲幣裝置進(jìn)入硬幣輸送裝置；所述硬幣熱封裝置用于通過包裝膜對進(jìn)入硬幣輸送裝置的硬幣熱封并形成包裝膜袋；所述拉膜裝置用于下拉包裝膜，下拉包裝膜的距離為一個(gè)包裝膜袋長；所述斷膜裝置用于切斷包裝膜袋。

優(yōu)選地，所述硬幣熱封裝置包括：傳動裝置、用于緊固包裝膜的緊固裝置以及用于熱封的加熱裝置，其中：傳動裝置驅(qū)動緊固裝置做往復(fù)運(yùn)動；所述加熱裝置固定安裝在緊固裝置上。

優(yōu)選地，所述緊固裝置緊固包裝膜時(shí)，所述加熱裝置熱封包裝膜。

優(yōu)選地，所述斷膜裝置包括連接件和切割刀片，其中：所述連接件固定連接傳動裝置，所述切割刀片安裝在所述連接件上，所述加熱裝置熱封前一個(gè)包裝膜時(shí)，所述切割刀片切割后一個(gè)包裝膜形成一個(gè)膜袋。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種上述硬幣識別包裝系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：

步驟1：根據(jù)硬幣的尺寸，對硬幣進(jìn)行分揀；

步驟2：對硬幣分揀時(shí)的硬幣數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；

步驟3：對分揀后的硬幣進(jìn)行分類儲存；

步驟4：對分類儲存的硬幣按設(shè)定數(shù)量值進(jìn)行包裝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、實(shí)現(xiàn)硬幣的分類、清點(diǎn)和包裝一體化，極大提高了清分硬幣的效率；

2、通過膜包裝技術(shù)包裝硬幣，節(jié)約資源和成本；

3、滑軌圓筒式分揀結(jié)合光敏傳感器，清點(diǎn)硬幣更高效準(zhǔn)確。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯：

圖1為硬幣識別包裝機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為硬幣分揀裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為硬幣在分揀軌道中的第一受力圖；

圖4為硬幣在分揀軌道中的第二受力圖；

圖5為硬幣熱封裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為斷膜裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為硬幣識別包裝機(jī)自動控制工作流程圖。

圖中示出：

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明提供的一種硬幣識別包裝系統(tǒng)，硬幣分揀裝置1：用于根據(jù)硬幣的尺寸，對硬幣進(jìn)行分揀；硬幣統(tǒng)計(jì)裝置2：設(shè)置于硬幣分揀裝置上，用于對硬幣分揀時(shí)的硬幣數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；儲幣裝置3：用于對分揀后的硬幣進(jìn)行分類儲存；硬幣包裝裝置5：用于對分類儲存的硬幣按設(shè)定數(shù)量值進(jìn)行包裝。其中：本發(fā)明主要實(shí)現(xiàn)對面值為1角、5角和1塊的硬幣的分揀。例如，硬幣的尺寸可以是直徑，還可以是厚度。

如圖2所示，所述硬幣分揀裝置1包括傳送裝置7、傾斜軌道8和分揀軌道9，其中：所述傳送裝置7用于傳送硬幣進(jìn)入傾斜軌道8；所述傾斜軌道8設(shè)置于傳送裝置7下方，用于保證硬幣滑入分揀軌道9；所述分揀軌道9的側(cè)面與水平面形成第一傾斜角，所述第一傾斜角記為所述分揀軌道9的下側(cè)面開設(shè)有多個(gè)不同尺寸的出幣口，沿所述分揀軌道9的向下滑行方向所述出幣口按照尺寸由小到大依次排列；所述出幣口高度從小到大依次記dmix、dmid以及dmax；所述分揀軌道9的延伸方向與水平面形成第二傾斜角，第二傾斜角記為θ；所述分揀軌道9靠近最小尺寸的出幣口的一端與傾斜軌道8的下端平滑連接。其中：最小出幣口僅能通過面值為1角的硬幣，稍大出幣口能夠通過面值為1角和5角的硬幣，最大出幣口能夠通過面值為1角、5角和1塊的硬幣。

如圖4所示，所述分揀軌道的通道寬度略大于硬幣的厚度，若分揀軌道分揀1角和5角的硬幣時(shí)，分揀軌道的通道寬度略大于5角硬幣的厚度；若分揀軌道分揀1角、5角以及1元的硬幣時(shí)，分揀軌道的通道寬度略大于1元硬幣的厚度。

圖3和圖4為硬幣在軌道中的受力圖，硬幣從距分揀軌道h＝100mm的高度落下，不考慮摩擦阻力的消耗，則根據(jù)功能原理可以求得落入軌道時(shí)硬幣的初速度v1：

取g＝10n/kg，則v1＝1.41m/s

其中，m表示硬幣的質(zhì)量，g表示重力加速度。

在多次的實(shí)驗(yàn)情況中，在這個(gè)速度下，硬幣能較好的實(shí)現(xiàn)分類，故為使硬幣能維持該速度，斜面傾角應(yīng)適度，使得硬幣既不加速沖出軌道，也不減速滯留于軌道。

其中：g表示硬幣所受重力，f1表示硬幣所受重力垂直所述分揀軌道向下方向的分力，f2表示硬幣所受重力沿所述分揀軌道向下方向的分力，ff表示硬幣在所述分揀軌道上所受的摩擦力，μ表示所述分揀軌道的摩擦系數(shù)，θ表示第二傾斜角。

由條件求解f1＝ff，取μ＝0.36，則θ＝19.8°。在實(shí)際零件制造和安裝調(diào)試之后，取定θ＝23°。一平面角度，在硬幣實(shí)際運(yùn)動過程中，觀測得到，由于1角和5角的硬幣直徑分別為d1＝19mm，d2＝20.5mm，直徑差δd＝1.5mm，又由于硬幣在3mm寬的槽中，底端位置不確定，導(dǎo)致硬幣在傾斜貼合面上高度具有不確定性，使得原本就只有1.5mm的直徑差的硬幣，其極限偏差將更小。如圖4所示，示出了分揀軌道的側(cè)面與水平面之間的第二傾斜角，故第二傾斜角取值不能太小，防止5角硬幣從1角的出口處分出；而第二傾斜角也不能太大，防止1角硬幣也無法分出。該角度經(jīng)過試驗(yàn)，最后確定最小出幣口高度dmin＝20mm，稍大出幣口高度?。篸mid＝22.4mm；最大出幣口高度?。篸max＝29mm。

進(jìn)一步地，所述硬幣統(tǒng)計(jì)裝置包括光電計(jì)數(shù)器和光源，所述光電計(jì)數(shù)器安裝于分揀軌道下側(cè)面以監(jiān)測出幣口，所述光源安裝于分揀軌道的下方，所述光源包括led燈，led燈的出射光束的光路從出幣口的正下方經(jīng)過延伸至光電計(jì)數(shù)器。

詳細(xì)地，所述儲幣裝置3設(shè)置于硬幣分揀裝置1的下方，所述儲幣裝置3包括若干儲幣容器，硬幣從不同尺寸的出幣口出來能夠掉入不同的儲幣容器。

進(jìn)一步地，所述儲幣容器的上端設(shè)置有上端舵機(jī)，下端設(shè)置有下端舵機(jī)；當(dāng)儲幣容器中的硬幣數(shù)量達(dá)到固定數(shù)量值時(shí)，下端舵機(jī)打開，儲幣容器中的硬幣進(jìn)入硬幣包裝裝置，同時(shí)上端舵機(jī)關(guān)閉，阻止從硬幣分揀裝置1進(jìn)入儲幣容器中的硬幣進(jìn)入硬幣包裝裝置5。

下面對硬幣包裝裝置5做具體說明，所述硬幣包裝裝置5包括：包裝膜、硬幣輸送裝置、熱封裝置、拉膜裝置4和斷膜裝置6，其中：所述包裝膜包覆在所述硬幣輸送裝置的外側(cè)；所述硬幣輸送裝置設(shè)置于儲幣裝置3下方，硬幣能夠從儲幣裝置3進(jìn)入硬幣輸送裝置；所述硬幣熱封裝置用于通過包裝膜對進(jìn)入硬幣輸送裝置的硬幣熱封并形成包裝膜袋；所述拉膜裝置4用于下拉包裝膜，下拉包裝膜的距離為一個(gè)包裝膜袋長；所述斷膜裝置6用于切斷包裝膜袋。

如圖5所示，所述熱封裝置包括：電機(jī)16、同步帶輪軸12、同步帶17、滑塊15、熱封片14和加熱片安裝基座13，其中：電機(jī)16驅(qū)動同步帶輪軸12并通過同步帶輪軸12帶動同步帶17運(yùn)動，熱封片14安裝于加熱片安裝基座13上，滑塊15和加熱片安裝基座13固定連接在同步帶17上隨著同步帶17做往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)夾緊與松開塑料膜的功能。當(dāng)夾緊塑料膜時(shí)，熱封片14產(chǎn)生高溫，將塑料膜封住。

如圖6所示，所述斷膜裝置6包括l型連接件20和鋸齒刀片19，其中：所述l型連接件20的一端與熱封裝置的滑塊15相連，在不外加驅(qū)動的情況下，l型連接件20能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，所述斷膜裝置6上增加一組導(dǎo)軌，使l型連接件20能平穩(wěn)運(yùn)行；l型連接件20的另一端與鋸齒刀片19相連，在熱封片熱封前一個(gè)膜袋的過程中，鋸齒刀片19將后一個(gè)膜袋通過鋸齒刀片19切斷，成型單個(gè)膜袋。

如圖7所示，根據(jù)硬幣識別包裝系統(tǒng)的工作流程，具體包括：

步驟1、打開硬幣識別包裝機(jī)開關(guān)，控制系統(tǒng)通電，計(jì)數(shù)器初始化為零，所有硬件自動復(fù)位，機(jī)器處于待工作狀態(tài)；

步驟2、當(dāng)有硬幣落下時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。當(dāng)硬幣達(dá)到預(yù)設(shè)值的時(shí)候，儲幣圓筒下方舵機(jī)打開，硬幣落下，上方舵機(jī)關(guān)閉，硬幣無法直接隨下落的硬幣一起下落；

步驟3、包裝程序運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)側(cè)面和端面塑封，拉膜和剪斷動作。

以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。