CN104103126A - 一种硬币清分机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬币清分机，包括按上下位置依次安装在机架（6）上的：用于分拣不同币值硬币的清分装置（1）、对分拣的各面值硬币等待确认币值的暂存装置（2）和对确认币值的各硬币进行存储的储存装置（3）；清分装置（1），包括清分盘（11）、置于清分盘（11）下侧的弹性转盘（12）和驱动弹性转盘（12）相对清分盘（11）转动的传动机构（13）；清分装置（1）通过弹性转盘（12）相对清分盘（11）的转动和清分盘上的对应槽道和出币口，对不同面值的硬币进行分拣，分拣后的硬币进入暂存装置（2）等待各户的确认再做退还和存储处理，可大大减少客户估值与银行因清点数值的差异而可能产生的矛盾。

Description

一种硬币清分机

 

技术领域

本发明涉及点币设备，尤其涉及一种硬币清分机。

背景技术

辅币硬币化是信息社会经济发展的大趋势，随着国民经济的发展和央行推广硬币的流通使用，硬币的流通量将不断增大，这就使得硬币处理量大的银行和商业企业等部门的工作压力越来越大，如果不能很好地解决硬币清分及点钞自动化问题，将严重阻碍硬币的大量流通。目前，国外生产硬币清点机具的有日本的GLORY（光荣），德国的HESS（海斯）、英国的DELARUE( 得拉柔)、瑞典的SCAN COIN 等公司。国内生产的硬币识别机具的厂商大都引进国外识别器组装生产，成本高，而且对一些***的识别存在缺陷。

此外，我国回笼硬币的情况比较复杂，里面参杂有大量的***、游戏机牌，识别情况更复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种对不同面值硬币自动清分并在清分中检测真伪，而后清点硬币币值并暂存等待确认，在确认后再进行存储的一种硬币清分机。

为解决上述技术问题，本发明采用了下述的技术方案：

所述硬币清分机包括安装于机架（6）上的：用于分拣不同币值硬币的清分装置（1）、对分拣的各面值硬币等待确认币值的暂存装置（2）和对确认币值的各硬币进行存储的储存装置（3）；

  所述清分装置（1），包括清分盘（11）、置于清分盘（11）下侧的弹性转盘（12）和驱动弹性转盘（12）相对清分盘（11）转动的传动机构（13），所述清分盘（11）与弹性转盘相对一侧的端面（11a）上设有硬币运行槽道和与各面值硬币尺寸相适配的数个出币口及无效硬币排出缺口，清分盘（11）与弹性转盘（12）之间存有间隙，使得硬币在所述间隙间依靠摩擦力在弹性转盘驱动下沿所述槽道运行，由出币口和无效硬币排出缺口分别拣出对应面值的硬币和无效硬币；

  所述暂存装置（2），包括数个截止闸（23）、数个换向闸门（24）和与所述数个出币口连通的数个暂存箱（22），每一所述截止闸（23）设于对应一暂存箱（22）中部，在闭合状态将暂存箱（22）分割为上部的暂存区（221）和下部的分配区（222），所述分配区（222）的下部设有两出口，换向闸门（24）设置所述两出口的一侧，对一出口打开并对一出口闭合；

   所述储存装置（3），包括与数个暂存箱（22）的一出口连通的数个存币箱（32）

  所述储存装置（3），包括分别与数个存储口（2222）连通的数个第二槽道管（31）和与数个第二槽道管（31）连通的数个存币箱（32）。

进一步的，所述清分盘（11）中部设有与进币孔（114），清分盘（11）以进币孔（114）中心与弹性转盘（12）中心共轴线方式置于弹性转盘（12）的上侧，进币孔（114）下边缘与处于下侧的弹性转盘（12）之间的间隙形成所述清分机的进币口。

为了排除可能进入清分盘（11）的杂质，在所述清分盘（11）的所述端面上还设有出杂口（116），所述数个出币口（1153、1152、1151）和出杂口（116）沿着所述基本圆弧设置，形成出币区域。

在所述清分盘的所述端面（11a）的硬币运行槽道上至少有一垂直于所述端面的壁面，使硬币沿设定壁面的线路运行。

进一步的，所述硬币运行槽道包括进入槽道（111）、排队槽道（112）和返回槽道（113）；所述排队槽道包括第一排队槽道（1121）和第二排队槽道（1122）；所述返回槽道（113）包括第一返回槽道（1131）和第二返回槽道（1132）；所述进入槽道（111）环绕于进币孔（114）外侧，第一排队槽道（1121）一端与进入槽道（111）相连，另一端与第二排队槽道（1122）第二返回槽道（1132）一端和相连，所述检伪传感器（14）设置在第一排队槽道（1121）上，第二返回槽道（1132）的另一端与进入槽道（111）相连，第二排队槽道（1122）的另一端设处于所述出币区域；所述第一返回槽道（1131）环绕于进币孔（114）外侧并与第一排队槽道（1121）和进入槽道（111）的连接处相邻。

为了使第二排队槽道（1122）尽可能的长并使硬币从第二排队槽道出来获得更高的速度，将第二排队槽道（1112）的壁面（1112a）设计为包含有与进币孔（114）同心与不同心的数个圆弧面组成的光滑圆弧面，并使该光滑圆弧面对应于币孔（14）中心的弧度大于145°。

在适应具有较长第二排队槽道（1112）的清分盘的同时，不增加弹性转盘的外径，将清分盘的外廓设计为包含有与进币孔（114）同心的基本圆弧（110）的非圆形盘，减小清分盘和弹性转盘尺寸，从而减少耗材，节约成本。

考虑到硬币在清分盘的槽道中运行时可能出现一个硬币堆叠到另一个硬币的顶部，形成叠币，在所述进入槽道（111）和第一排队槽道（1121）在连接处的槽道的槽底面设计为沿槽道走向分布的纵向斜坡面或台阶面，使之通过斜坡面或台阶面将叠币搓开。

考虑到硬币在清分盘的槽道中能按指定线路运行，将所述排队槽道（112）和第二返回槽道（1132）的槽底面设计为沿与槽道走向相垂直方向分布的横向斜坡面或台阶面，通过横向斜坡面或台阶面与下侧弹性转盘之间的夹持压力将硬币推向指定的壁面，使之沿壁面运动。

对于较大的杂质，在进入清分盘前应将其去除掉，为此设计了输入去杂机构（4），所述输入去杂机构（4），包括币斗（41）、刷（42）和出杂管道（43），所述币斗（41）为下部连接有圆形管（411）的圆锥形斗，币斗（41）通过圆形管（411）与进币孔（114）连接，圆形管（411）的圆周面上设有出杂口（4111），所述出杂管道（43）连接在所述出杂口（4111）的外侧，所述刷（42）置于圆形管（411）内并连接在弹性转盘（12）的中心，弹性转盘（12）反向转动时，刷（42）跟随转动，将清分盘（11）中的杂质经出杂口（4111）排出。输入去杂机构利用弹性转盘（12）的反转，对输入的硬币在清分前进行去杂，该机构在去杂时利用了弹性转盘的反转，使的去杂机构部分结构简单，并将硬币的清分与去杂进行有效分离，使清分机的工作可靠有效。

为了保证所述刷（42）在弹性转盘进行清分工作时不会对硬币输入形成干扰，刷（42）通过单向轴承连接在弹性转盘的中心，在弹性转盘反向转动时跟随转动，在弹性转盘正向转动时刷（42）不转动。

为了使弹性转盘（12）和上方的清分盘对两者之间的硬币具有一定夹持力，所述弹性转盘（12）包括转盘（121）和置于所述转盘（121）上的弹性垫（122）。利用弹性垫（122）的弹性变形，使置于弹性转盘（12）与清分盘之间的硬币受到足够的夹持力，跟随弹性盘运动。

本发明用设计在清分盘上简洁的槽道对不同面值的硬币进行清分，由于具有一个较长第二排队槽道使得硬币清分更加可靠；本发明还设计了一输入去杂机构，对比较复杂的回笼硬币首先进行输入前的去杂处理，防止较大的杂质对硬币输入形成干扰，并且对应去杂机构利用弹性转盘的反转来工作，使其机构简单、工作效率高而可靠性好，还在清分盘上设置去杂口，对可能进入清分盘的杂质，进行进一步的去杂，去杂效果好；本发明清分机还设计有符合本国国情的暂存机构，在对硬币清分并清点出币值后等待客户确认，再进行存储，可大大减少客户估值与银行因清点数值的差异而可能产生的矛盾。

附图说明

图1是本发明清分机的结构示意图，其中的清分盘未被翻开的状态。

图2是图1所示清分机的结构示意图，其中的清分盘被翻开的状态。

图3是清分装置的结构示意图。

图4是弹性转盘的结构示意图。

图5是清分盘的结构示意图。

图6是图5所示清分盘的C-C剖视图，其剖面为纵向斜坡面。

图7是图5所示清分盘的C-C剖视图，其剖面为纵向台阶面。

图8是图5所示清分盘的A-A剖视图，其剖面为横向斜坡面。

图9是图5所示清分盘的A-A剖视图，其剖面为横向台阶面。

图10是图5所示清分盘的B-B剖视图，其剖面为横向斜坡面。

图11是图5所示清分盘的B-B剖视图，其剖面为横向台阶面。

图12是暂存装置的结构示意图。

图13是币斗的的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2，本发明的硬币清分机主要由清分装置1、暂存装置2和储存装置3组成，并设置在机架6上。清分装置1用以分拣不同面值的硬币，并对各面值的硬币计数，然后进入下方的暂存装置2等待客户确认币值，如若客户确认，将清分的硬币存入存储装置3。为了便于硬币进入清分装置1并能及时将硬币中可能存在的杂质去除，在清分装置的上方设置输入去杂机构4。

如图3，清分装置1具有清分盘11，该清分盘11通过一侧的铰链62铰接在机架6上，使之可绕铰链62相对弹性转盘12翻转，见图2，以便机器的清理和维修。弹性转盘12置于清分盘11的下侧，两者间存有一定的间隙，使弹性转盘12在传动机构13驱动下可相对清分盘11转动。清分盘11与弹性转盘12之间还存有夹持间隙，该夹持间隙不大于最薄硬币的厚度这样硬币被夹持在清分盘11和弹性转盘12之间，并被转动的弹性转盘12带动。

如图4，弹性转盘12主要由转盘121和置于转盘121上的弹性垫122组成，弹性垫122一般用橡胶材料制成。带动弹性转盘121转动的传动机构13为皮带轮传动机构，其中，转盘121的圆周面上设置皮带槽，因此转盘121即为大皮带轮，小皮带轮131连接在固定于安装板61的电机132的轴上，安装板61固定于机架6上，大、小皮带轮由皮带133传动连接。

如图5，清分盘11中部设有进币孔114，其外廓为与进币孔114同心的基本圆弧110和两与基本圆弧不同心的结构圆弧112及两直线段113组成一个非圆形轮廓，形成一非圆形的盘。进币孔114与处于下侧的弹性转盘12共轴线，且进币孔114下边缘与弹性转盘12之间的间隙形成硬币进入清分盘的进币口。在弹性转盘12转动时，处于进币孔114内的硬币在离心力的作用下滑向进币口进入清分盘11中，并沿清分盘上的硬币运行槽道运行，最终由出币口1151、1152、1153分拣出不同面值的硬币。

清分盘11在与弹性转盘12相对的一端面11a上设有硬币运行槽道、三个出币口1151、1152、1153和一个排杂口116及一个无效硬币排出缺口117。硬币运行槽道包括进入槽道111、排队槽道和返回槽道，而排队槽道和返回槽道又分别包含第一排队槽道1121、第二排队槽道1122和第一返回槽道1131、第二返回槽道1132。每一槽道上至少由一与清分盘所述端面11a垂直的壁面，用于对硬币运行进行引导。

由进币口114a进入清分盘11中的硬币9首先进入进入槽道111。进入槽道1环绕在进币孔14外侧，具有一个与所述端面11a垂直的并由圆弧面和平面组成的壁面111a。进入进入槽道111的硬币随弹性转盘12沿壁面111a运行。进入槽道111与第一排队槽道1121相连，在进入槽道111上运行的硬币在某些情况下，一硬币9可能堆叠在另一硬币的顶部，形成叠币。为了推开叠币，在第一排队槽道1121开始端设置斜坡面1121C，参见图6，这样堆叠在上方的硬币受到斜坡面1121C的推抵，使其与下方的硬币不断被搓开。当然槽道111的槽底面也可设计为如图7的台阶，通过台阶面1121d推抵也能起到推开叠币的作用。这样位于叠币上方的硬币进入第一排队槽道1121，并受到与槽底面垂直的并由圆弧面与平面组成的两壁面1121a、1121b的约束，下部硬币随着弹性转盘12转动经清分盘上的所述端面11a进入第一返回槽道1131。

第一返回槽道1131一侧具有圆弧面的壁面1131a，进入返回槽道1131的硬币在弹性转盘12带动下沿壁面1131a运动，被导出清分盘11而进入清分盘中心的弹性转盘12上，在随弹性转盘12转动时这些硬币会再次通过进币口114a进入清分盘11中。

叠币在通过斜坡面1121C时，还存在一种可能，叠币未被推开，为了解决这一问题，在第一排队槽道1121开始段的内侧一侧设置第二返回槽道1132，对于进入第一排队槽道1121的叠币，其下部的硬币在随弹性转盘转动中进入第二返回槽道1132，由该槽道进入清分盘中心，进行重新循环。

如此，单一的硬币进入第一排队槽道1121。而第一排队槽道1121具有与所述端面11a垂直的内壁面1121a和外壁面1121b，两壁面均由平面与圆弧面组成，并基本平行。而槽底面为沿与槽道走向相垂直方向分布的横向斜坡面1121c，参见图8，这样硬币9在斜坡面1121e和弹性垫122之间被夹持，并在斜坡面1121c作用下使硬币9向壁面1121a滑动，由于内壁面1121a处具有更高的空间，硬币9会被挤向内壁面1121a，使硬币9在弹性转盘12带动下沿内壁面1121a运动。当然，槽底面也可以是如图9的横向台阶1121f面。硬币在进入第一排队槽道1121之初，首先碰到壁面中的直线段平面（即平面壁面），因硬币在随弹性转盘12的转动时，该壁面与转动方向不一致，硬币相对弹性转盘12滑动，当运动到圆弧壁面处渐渐与弹性转盘12的转向一致，硬币被加速，前后硬币的间隔慢慢被拉大。当硬币运动到与转动方向一致的圆弧壁面时，硬币相对弹性转盘12静止不动，随其一起运动，并跟随弹性转盘由进入检测传感器14所在区域。

检测传感器14设置在第一排队槽道1121的末端，在该末端的外侧设置有无效硬币排出缺口117。检测传感器14对硬币的真伪及面值进行检测，如是无效硬币将触发顶销15向下运动，将无效硬币顶出第一排队槽道1121，使其沿无效硬币排出缺口117滑出。

随着弹性转盘的继续旋转，未被剔除的有效硬币继续沿着壁面1121a运行直到离开该壁面进入第二排队槽道1122，该槽道的横向槽底面也是斜坡面，参见图10，由于壁面1121a处具有更高的空间，使得硬币沿壁面1112a运行。根据上述相同的原理，当然该槽底面也可设计成横向台阶面，如图11。壁面1112a为不同曲率半径的圆弧面经光滑连接形成的，为了使硬币在第二排队槽道中运行的距离尽量长，该圆弧壁面对应于进币孔114中心所夹圆弧角α大于145°。

为了适应上述第二排队槽道相对较长的设计，将清分盘的外廓成为非圆形，该非圆形外廓中包含与弹性转盘12同心的基本圆弧110和两与基本圆弧不同心的结构圆弧112及两直线段113组成，这样利用清分盘不转动的特征，在满足第二排队槽道尽量长的基础上，不增加清分盘及弹性转盘的直径，使清分可靠性增加，而耗材减小。

第二排队槽道1122的后段圆弧壁面是与进币孔114（即转动中心）同心的圆弧面，硬币在随弹性转盘转动时沿该壁面运动，得到最大的运动速度从该槽道的末端进入出币口区域。出币口区域沿着转动方向在所述基本圆上弧设置了3个面值由小至大的3个出币口1153、1152、1151和1个排杂口116，出币口1153、1152、11511分别设置对应的计数传感器1153a、1152a、1151a，用于对分拣出的对应硬币进行计数。所有从第二排队槽道出来的不同面值硬币略或杂质，首先经过排杂口116，因排杂口116尺寸较小，所有硬币只能从排杂口116上滑过，而不能从都不能从排杂口116排出，只有尺寸较小的杂质从排杂口116排出，不同面值的硬币将依次从小面值至大面值的出币口上通过，当遇到与之适配的出币口，将从该出币口排出，从而分离出清分盘11。

被分拣的不同面值的硬币送到下面的暂存装置2，该暂存装置2主要由截止闸23、换向闸门24、三个第一槽道管21和三个暂存箱22组成，参见图12。3个第一槽道管21一端分别与对应的出币口连通，一端对应的暂存箱22连通，截止闸23设于暂存箱22的中部，截止闸23在闭合状态将暂存箱22分割为上部的暂存区221和下部的分配区222。分配区222的下部设有两个并列排列的出口，一个是硬币出口2221，一个是存储口2222，一换向闸门23设置在硬币出口2221和存储口2222之间，通过转动打开其中的一个出口，并同时闭合另一个出口。如若客户在观察了暂存箱22上显示的硬币数值后不予以确认，则截止闸23打开，同时换向闸门24转动将出币口2222闭合，对应暂存箱中的硬币通过硬币出口2221送出，还给各户。如若客户在观察了暂存箱22上显示的硬币数值后予以确认，截止闸23打开，同时换向闸门将存储口2222打开，对应暂存箱中的硬币通过存储口2222进入下方的储存装置3。因此，暂存装置可有效克服因储户估值与银行清点数目不同而引起矛盾的隐患，使硬币存储过程更公开透明。

储存装置3具有三个存币箱32，该存币箱32通过三个第二槽道管31与上述的三个存储口2222连通，对客户确认的硬币进行存储。

对于较大的杂质，在进入清分盘前由输入去杂机构4将其排出，因此本发明设置一个输入去杂机构4。该输入去杂机构4具有币斗41，参见图13是该机构的输入部分，该币斗41为下部连接有圆形管411的圆锥形斗，参见图11，币斗41通过圆形管411与进币孔14连接，圆形管411的圆周面上设有出杂口4111，一出杂管道43连接在所述排杂口4111的外侧。作为去杂部件的刷42置于圆形管411内，它的去杂动作可以用一个专门的驱动机构来驱动，但一个优选的实施方案，将其连接在弹性转盘12的转轴上，并利用转轴的反转弹使刷42转动，将不能由进币口进入清分盘11的杂质从出杂口4111再经和出杂管道43送到下面的杂质收集箱。为了保证刷42在弹性转盘进行清分工作时不会对硬币输入形成干扰，刷42通过单向轴承连接在弹性转盘的转轴上，在弹性转盘进行清分工作时，弹性转盘的转轴不能带动刷42转动，但刷42可绕弹性转盘转轴做一定的转动，使其具有一定的让性，对随弹性转盘转动的硬币基本没有阻挡力；去杂时，弹性转盘转轴带动刷42做反向转动，未能进入清分盘的杂质随着弹性转盘12的转动已基本处于进币孔114的边缘，慢于刷42的的转速，因此刷42在经过出杂口4111将杂质排挤出该出杂口并经出杂管道43进入杂质箱413。

因此输入去杂机构4在去杂时利用了弹性转盘的反转，使的去杂部分机构结构简单，并将硬币的清分与去杂进行有效分离，使清分机的工作可靠有效。

Claims (10)

1.一种硬币清分机，其特征在于：包括安装于机架（6）上的：用于分拣不同币值硬币的清分装置（1）、对分拣的各面值硬币等待确认币值的暂存装置（2）和对确认币值的各硬币进行存储的储存装置（3）；

   所述清分装置（1），包括清分盘（11）、置于清分盘（11）下侧的弹性转盘（12）和驱动弹性转盘（12）相对清分盘（11）转动的传动机构（13），所述清分盘（11）与弹性转盘相对一侧的端面（11a）上设有硬币运行槽道和与各面值硬币尺寸相适配的数个出币口及无效硬币排出缺口，清分盘（11）与弹性转盘（12）之间存有间隙，使得硬币在所述间隙间依靠摩擦力在弹性转盘驱动下沿所述槽道运行，由数个出币口和无效硬币排出缺口分别拣出对应面值的硬币和无效硬币；

   所述暂存装置（2），包括数个截止闸（23）、数个换向闸门（24）和与所述数个出币口连通的数个暂存箱（22），每一所述截止闸（23）设于对应一暂存箱（22）中部，在闭合状态将暂存箱（22）分割为上部的暂存区（221）和下部的分配区（222），所述分配区（222）的下部设有两出口，换向闸门（24）设置所述两出口的一侧，对一出口打开并对一出口闭合；

   所述储存装置（3），包括与数个暂存箱（22）的一出口连通的数个存币箱（32）。

2.根据权利要求1所述的一种硬币清分机，其特征在于：所述清分盘（11）中部设有与进币孔（114），清分盘外廓为包含与进币孔（114）同心的基本圆弧（110）的非圆形盘；清分盘（11）以进币孔（114）中心与弹性转盘（12）中心共轴线方式置于弹性转盘（12）的上侧，进币孔（114）下边缘与处于下侧的弹性转盘（12）之间的间隙形成所述清分机的进币口。

3.根据权利要求2所述的一种硬币清分机，其特征在于：所述清分盘（11）的所述端面上还设有出杂口（116），所述数个出币口（1153、1152、1151）和出杂口（116）沿着所述基本圆弧设置，形成出币区域。

4.根据权利要求3所述的一种硬币清分机，其特征在于：所述清分盘的所述端面（11a）的硬币运行槽道上至少有一垂直于所述端面的壁面。

5.根据权利要求4所述的一种硬币清分机，其特征在于：所述硬币运行槽道包括进入槽道（111）、排队槽道（112）和返回槽道（113）；所述排队槽道包括第一排队槽道（1121）和第二排队槽道（1122）；所述返回槽道（113）包括第一返回槽道（1131）和第二返回槽道（1132）；所述进入槽道（111）环绕于进币孔（114）外侧，第一排队槽道（1121）一端与进入槽道（111）相连，另一端与第二排队槽道（1122）第二返回槽道（1132）一端和相连，所述检伪传感器（14）设置在第一排队槽道（1121）上，第二返回槽道（1132）的另一端与进入槽道（111）相连，第二排队槽道（1122）的另一端设处于所述出币区域；所述第一返回槽道（1131）环绕于进币孔（114）外侧并与第一排队槽道（1121）和进入槽道（111）的连接处相邻。

6.根据权利要求5所述的一种硬币清分机，其特征在于：所述第二排队槽道（1122）的壁面（1122a）为包含有与进币孔（114）同心与不同心的数个圆弧面组成的光滑圆弧面，该光滑圆弧面对应于币孔（14）中心的弧度大于145°。

7.根据权利要求5所述的一种硬币清分机，其特征在于：所述第一排队槽道（1121）始端处槽道的槽底面为沿槽道走向分布的纵向斜坡面或台阶面；所述排队槽道（112）和第二返回槽道（1132）的槽底面为沿与槽道走向相垂直方向分布的横向斜坡面或台阶面。

8.根据权利要求1所述的一种硬币清分机，其特征在于：所述硬币清分机还包括输入去杂机构（4），所述输入去杂机构（4）包括币斗（41）、刷（42）和出杂管道（43），所述币斗（41）为下部连接有圆形管（411）的圆锥形斗，币斗（41）通过圆形管（411）与进币孔（114）连接，圆形管（411）的圆周面上设有出杂口（4111），所述出杂管道（43）连接在所述出杂口（4111）的外侧，所述刷（42）置于圆形管（411）内并连接在弹性转盘（12）的中心，弹性转盘（12）反向转动时，刷（42）跟随转动，将清分盘（11）中的杂质经出杂口（4111）排出。

9.根据权利要求8所述的一种硬币清分机，其特征在于：所述刷（42）通过单向轴承连接在弹性转盘的中心，在弹性转盘反向转动时跟随转动，在弹性转盘正向转动时刷（42）不转动。

10.根据权利要求1所述的一种硬币清分机，其特征在于：所述弹性转盘（12）包括转盘（121）和置于所述转盘（121）上的弹性垫（122）。