CN100498849C - 硬币处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬币处理装置，包括定位转动拨盘、托盘和拨盘转动控制***，定位转动拨盘上设有用来安放和定位硬币的漏底型储币格，托盘设于定位转动拨盘下端，托盘面与转动拨盘的储币格漏底相适应，以保持储币格内所储存硬币在竖直方向为托盘所托持而水平方向受制于定位转动拨盘的转动；托盘相邻进币口一端分别设有连接回收通道和找零通道的下币口，所述回收通道和找零通道相临接并在各通道中分设有下币监测光电管。该装置通过将硬币的处理方式从通道形式改变为漏底托盘的托盘形式，有效缩减了整个硬币处理装置的占地空间，储币格的斜道侧壁使得在使用过程中不易出现通道卡币；实现了真正意义上的原币返还功能。

Description

硬币处理装置

技术领域

本发明涉及一种自动售票机的硬币处理装置。

背景技术

城市轨道交通的蓬勃发展，直接带动了与其相关的计算机控制技术及精密机械制造业的相应发展，在轨道交通的自动售检票***(AFC)中，自动售票机(TVM)是主要的设备之一，自动售票机中的硬币处理模块更是该设备的关键部件之一；对于该部件的设计和制造，国内外的AFC设备制造商比如西班牙TELVENT公司用于天津地铁的TVM设备中的硬币处理单元，通常采用的是用多个小部件，如：硬币暂存器、硬币找币器外加一些主控板、光电控制器和结构管道、推拉翻板等组成。

这些现有设计由于要有多个部件及落差通道等组成，形成的体积较大，对整个自动售票机(TVM)的外形设计带来不少困难。尤其是在强调人性化的今天，根据人体工程学原理，对自动售票机(TVM)设备的投币口高度及取票口高度都进行了一定的约定，而现在的硬币处理模块就无法很好的协调这一点。所以，大部分设备供应商只能在设计中根据实际情况，在与业主的不断沟通中作出相对的取舍，这样的取舍必将导致其性能会有所下降。因为现有的硬币处理模块由于功能上的要求，组成的部件较多，相应连接的通道、管道也较多。如果同时具备储存、退币、找零、归钱箱、原币返还等功能，将会使设计变得很复杂。并且硬币在票机内的流动也基本上是在部件和管道中无控的落差流动，所以难免就会在某个管道中出现卡币等现象，出现可靠性不佳的状况。

另外根据上海市地铁的地方标准，出于对金融设备的反洗钱的要求，地铁中的TVM设备都应有一个原币返还、后进先出的功能。而现在使用的设备中，只是在某一笔的交易中做到了原币返还，没有从真正意义上达到后进先出的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种投币机的硬币处理装置，它可以有效缩小整个机体的占地空间，避免硬币在通道里的卡币现象发生，同时适应反洗钱的需要，其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种硬币处理装置，包括定位转动拨盘、托盘和拨盘转动控制***，所述定位转动拨盘上设有用来安放和定位硬币的漏底型储币格，所述拨盘转动控制***包括

机械光栅盘和定位光电管，所述机械光栅盘设于定位转动拨盘圆周上相邻储币格的位置，所述定位光电管设于机械光栅盘的光栅条侧端，所述机械光栅盘和定位光电管用来识别和定位储币格的转动位置；

与电机相连的主动齿轮、以及经定位转动拨盘啮合传动的稳定齿轮，所述主动齿轮和稳定齿轮用来控制定位转动拨盘的正向和反向平稳转动；

所述托盘设于定位转动拨盘下端，托盘面与定位转动拨盘的储币格漏底相适应，以保持储币格内所储存硬币在竖直方向为托盘所托持而水平方向受制于定位转动拨盘的转动；托盘相邻进币口一端分别设有连接回收通道和找零通道的下币口，所述回收通道和找零通道相临接并在各通道中分设有下币监测光电管。

作为该技术方案的进一步改进，所述定位转动拨盘为具有相同固定转轴的一个以上拨盘，所述定位转动拨盘可以为处于外圈的壹圆硬币拨盘和内圈的五角硬币拨盘两个拨盘，壹圆硬币拨盘上设有与五角硬币拨盘的储币格漏底相适应的漏币格，以保证进币口的硬币能够顺利落入五角硬币的储币格内。

一个定位转动拨盘圆周上设置的储币格的个数可以为60-100个，并且相邻储币格呈3.6-6度夹角在圆周方向均匀排列，更有利于精确控制硬币的运动。(下面描述的是以100格，3.6度间隔为例)

所述托盘为置放在滑板支架上面并且与各储币格漏底位置正好对应的滑板，以使滑板在垂直方向对穿越储币格露底的硬币得到很好的托持，同时也便于托盘围绕中心转轴带动硬币转动时，阻力更小；为了减小该阻力，可以将该滑板采用聚四氟乙烯塑片制造。

所述机械光栅盘可以由槽式光栅条构成，该光栅条的感应槽条数与露底储币格的格数相适应，结合定位光电管的监测及其信号处理，以更好地控制该储币格拨盘的转动，实现精确的找币和退币储币功能。

另外，可以将储币格侧壁设计为斜道结构，该倾斜式储币道设计，使硬币在储币道(储币格)中就会产生一种滚动的势能，保证其在漏口处(下币口)能迅速滑入管道，从而缩短落币时间，保证装置的正常工作。

采样该技术方案的硬币处理装置，通过将硬币的处理方式从通道形式改变为漏底托盘的托盘形式，有效缩减了整个硬币处理装置的占地空间，储币格的斜道侧壁使得硬币在运作中有蓄势的作用。在使用过程中不易出现通道卡币；由马达控制的5角、1元两种储币格正反方向的自如旋转，可以当操作者在恶意取消操作时，退还给操作者的是刚刚投入的硬币，最多数量可达96枚，实现了真正意义上的原币返还功能。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作一详细说明。

图1为本发明所述硬币处理装置的结构简图；

图2为壹圆硬币处理装置的结构示意图；

图3为图2中A-A向视图；

图4为图2中B-B向视图；

图5为图2中壹圆硬币拨盘的结构示意图；

图6为图5中拨盘的仰视图；

图7为图5中拨盘的俯视图；

图8为五角硬币处理装置的结构示意图；

图9为图8中A-A向视图；

图10为图8中B-B向视图；

图11为图8中五角硬币拨盘的结构示意图；

图12为图11中拨盘的仰视图；

图13为图11中拨盘的俯视图；

图14为硬币进入拨盘示意图；

图15为硬币进入回收通道示意图；

图16为硬币进入找零通道示意图；

图17为安装本硬币处理装置的自动售票机的结构示意图。

图中：1---壹圆硬币拨盘           1′---五角硬币拨盘

11、11′---储币格                12、12′---定位光栅条

121、121′---定位光电管          13---漏币格

2、2′---滑板                    21、21′---滑板支架

3---壹圆硬币                     3′---五角硬币

4、4′---电机                    41、41′---主动齿轮

42、42′---稳定齿轮              5---固定轴

51、51′---轴承                  6、6′---硬币进币口

61、61′---进币口监测光电管      7---回收通道

71、71′---回收通道下币口        72、72′---回收通道监测光电管

8---找零通道                     81、81′---找零通道下币口

82、82′---找零通道监测光电管    9---稳定基座

具体实施方式

如图1所示为本发明实施例中所采用的硬币处理装置结构简图(下面描述的是以100格，3.6度间隔为例)，该容器外形呈圆盘形，整体安放在稳定基座9上，由内外两圈组成，外圈为储存壹圆硬币3的壹圆硬币拨盘1(具体壹圆硬币处理装置如图2至图4所示)，内圈为储存五角硬币3′的五角硬币拨盘1′(具体五角硬币处理装置如图8至图10所示)，该装置以中间的一根固定轴5为圆心，结合轴承51或51′，在电机4的作用下可以自由的正反向平稳旋转。

如图5至图7为壹圆硬币拨盘的结构示意图，图11至图13为五角硬币拨盘的结构示意图，壹圆硬币拨盘1的盘面***所设置的储币格11中可放置100枚壹圆硬币3，盘面内圈设有100个与五角硬币拨盘1′中的储币格11′(可放置100枚5角硬币)相适应的漏币格13，以使得五角硬币在进入储币格11′时不会被处在五角硬币拨盘1′上的壹圆硬币拨盘1所阻挡；加上电路控制板，给出命令让拨盘以每3.6°转动一格，则360°正好100格。每格内外各放置一枚1元、5角的硬币。设定正转动加币(逆时针)，反转动退币(顺时针)，正转加币到满仓时1元，5角硬币从各自拨盘底部下方通过回收通道7进入储币箱(回收箱)，如图15为硬币进入回收通道示意图，壹圆和五角回收通道下币口71、71′分别设有回收通道监测光电管72、72′。

设定在计算机控制、光电控制的电机4和4′有效的情况下，一般来讲，乘客是以0.4秒的速度投入硬币，这时该硬币处理装置工作过程如下：正常情况下，该装置可从硬币进币口6或6′收到一定价值的硬币(图14为硬币进入拨盘示意图)，TVM吐出相应的票证，完成交易。若顾客在投入硬币后想要取消，即可按取消键，该装置可反转吐出，该顾客投入的相应的硬币就做到了原币返还。当前几笔交易完成，拨盘内存有一定硬币时，后面的顾客若用纸币购票，需要有找零时，拨盘亦可反转，最后进入的硬币则从找零通道下币口81、81′经找零通道8进入找零口，在找零通道中同样有一组对射光电管(找零通道监测光电管82、82′)监测硬币进入通道情况，吐出最后进入装置的硬币，(如图16所示为硬币进入找零通道示意图)实现真正意义上的后进先出。这在目前的装置上是不可能实现的。

其工作原理为利用光电控制及电机的受控运转，通过控制主动齿轮41、41′和稳定齿轮42、42′，使旋转式硬币处理单元有一个精确定位，保证每转一格的角度为3.6°。时间为0.2秒(是投币速度的1/2，一般普通人的投币速度为0.4秒)。从而保证每一储币格的口子是事先等在落币口处。

硬币的每一落位(到位)，落币口有一组光电管用来检测硬币落位状态(图14)即有一个光电信号发出，使电机旋转，3.6°一到，又有一光电信号发出，使电机停止，在落币口等候。正反转都能有相应的信号发出，从而保证硬币模块的储币口始终与硬币识别器的落币口对接。同时，为了进一步加强落口币的对位，可靠性。为了消除电机在旋转中的惯性，在对位口处还有一对物理定位弹簧珠，在马达收到旋转或停止的命令后，弹簧珠可帮助消除电机的惯性，进一步精确定位。

如图5至图7所示的壹圆硬币拨盘和图11至图13所示的五角硬币拨盘，在设计的过程中。从基本的平衡、助力、效率等原理出发，把储币的拨盘上的储币格11和11′设计为无底的，即漏底设计。也就是在定位旋转拨盘下面装有一个固定的托盘，而在硬币滑动的轨道上有一片高耐磨、超润滑，零摩擦系数的聚四氟乙烯塑片。这样至少有以下优点：a.不管拨盘中储币多少，托盘受力始终是比较均匀，不会产生力的不平衡。b.拨盘转动时，仅是一个拨叉在旋转，不会像托着东西而在旋转。C.底部托盘与硬币接地处采用聚四氟乙烯塑片，减少了摩擦，降低能耗，控制自如；如图4和图10中所示的硬币滑板2和2′采用聚四氟乙烯塑片制作，滑板下面为用来支放滑板的滑板支架21或21′。

该机械光栅盘的均匀槽式光栅控制能保证定位光电管121或121′在定位光栅12或12′的转动中正确感应到位，然后反馈到控制板，从而使控制电路发出电机4或4′正转、反转，停止的命令。使转动拨盘1或1′能精确定位，从而保证落币的正确。储币拨盘上所设的机械光栅盘与拨盘一起运转，定位用1个沟槽式光电管检测，定位分辨率为0.5mm。

储币格11或11′的倾斜式侧壁设计，使硬币在储币道(储币格)中就会产生一种滚动的势能，保证其在漏口处(下币口)能迅速滑入管道，从而缩短落币时间，保证装置的正常工作。

另外该电机4或4′的驱动采用阶梯式电压驱动，以保证定位准确。

如图17为安装本硬币处理装置的自动售票机的结构示意图，由于采用该发明所述技术方案的硬币处理装置，整个自动售票机的高度大大降低，投币口和出票口以及出币口之间的距离已经能很好的满足人体工程学的原理，同时也可以减少金融风险，防止利用自动售票机来进行洗钱。

Claims (8)

1、一种硬币处理装置，包括定位转动拨盘、托盘和拨盘转动控制***，所述定位转动拨盘上设有用来安放和定位硬币的漏底储币格，所述拨盘转动控制***包括

机械光栅盘和定位光电管，所述机械光栅盘设于定位转动拨盘圆周上相邻储币格的位置，所述定位光电管设于机械光栅盘的光栅条侧端，所述机械光栅盘和定位光电管用来识别和定位储币格的转动位置；

与电机相连的主动齿轮、以及经定位转动拨盘啮合传动的稳定齿轮，所述主动齿轮和稳定齿轮用来控制定位转动拨盘的正向和反向平稳转动；

所述托盘设于定位转动拨盘下端，托盘面与定位转动拨盘的储币格漏底相适应，以保持储币格内所储存硬币在竖直方向为托盘所托持而水平方向受制于定位转动拨盘的转动；托盘相邻进币口一端分别设有连接回收通道和找零通道的下币口，所述回收通道和找零通道相临接并在各通道中分设有下币监测光电管。

2、根据权利要求1所述的硬币处理装置，其特征在于：所述定位转动拨盘为具有相同固定转轴的一个以上拨盘。

3、根据权利要求2所述的硬币处理装置，其特征在于：所述定位转动拨盘为处于外圈的壹圆硬币拨盘和内圈的五角硬币拨盘，所述壹圆硬币拨盘上设有与五角硬币拨盘的储币格漏底相适应的漏币格。

4、根据权利要求1或2所述的硬币处理装置，其特征在于：所述储币格的个数为60-100个，相邻储币格呈3.6-6度夹角在圆周方向均匀排列。

5、根据权利要求1所述的硬币处理装置，其特征在于：所述托盘为置于滑板支架之上、与各储币格漏底位置相适应的滑板。

6、根据权利要求5所述的硬币处理装置，其特征在于：所述滑板为聚四氟乙烯塑片。

7、根据权利要求1所述的硬币处理装置，其特征在于：所述机械光栅盘由槽式光栅条构成。

8、根据权利要求1所述的硬币处理装置，其特征在于：所述储币格侧壁为斜道结构。

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