纸币捆扎塑封一体机
技术领域
本发明属于金融机具领域,涉及金融***对各面值纸币进行自动打码捆扎和自动塑封的包装设备。
背景技术
目前人民币在流通过程中,银行对纸币的回笼、清分、包装、入库,信息化管理的工作日益繁重。清分完成的纸币每100张一把用纸带捆扎,然后再按每10把一捆采用打捆带烫合强制捆扎。在这个过程中,手工操作对纸币易造成损伤、变形,不能完全杜绝抽张,纸币会有粘连,无防潮、防尘,甚至会影响纸币的使用寿命,增加了银行纸币的发行成本。
针对手工打捆存在的上述问题,近年新推出的纸币打包捆扎设备多采用热收缩膜塑封打包的方式替换原有打捆带捆扎的方式。一方面通过设备规范的机械动作完成打包操作,避免操作过程不小心损伤纸币,或使纸币变形。另一方面热收缩膜打包的纸币与外界隔离,具有防潮、防尘作用。
现有纸币捆扎塑封设备结构各不相同,由于纸币的从捆扎到塑封需要经过几个功能区,涉及的动作也比较多,多个功能区组合起来整体的体积大,结构复杂。
发明内容
本发明目的在于针对现有纸币捆扎塑封设备体积大,结构复杂的问题,提供一种结构紧凑的布局方案,使设备体积小型化,减少设备占地面积和占用空间。
为实现上述目的,本发明提出了一种纸币捆扎塑封一体机,包括长方体结构的箱体,箱体内设机架,箱体前面设钞捆放入口,箱体内左侧靠前设捆扎单元;捆扎单元上部设用于将钞捆推向后方的纵向推钞机构,捆扎单元上部后方设置用于将双层封膜上下分开的导膜机构和用于将钞捆推向右侧封切工位的横向推钞机构,热收缩膜设在导膜机构下方。
横向推钞机构右侧设封切机构的封切刀组,封切机构的驱动机构的设在封切刀组的下方,热收缩炉设置在捆扎单元中下部后方,升降传送机构上端位于封切刀组中部,升降传送机构的下端对应在热收缩炉的右侧;升降传送机构下方设电器安装板,升降传送机构和电器安装板的前方设废膜回收机构;横向推钞机构和纵向推钞机构的动力装置设在捆扎单元中部后方。
本发明的纸币捆扎塑封设备中,钞捆从机架左侧中部开始向上捆扎、向后被推入双层封膜之间、向右随双层封膜被推送至封切工位封切、向下到收缩炉侧口、最后再向左被送入收缩炉,形成一个环形的钞捆传送路径,有效减少了平面空间的占用,保证了设备具有更小的高度和宽度。并通过主电机、热收缩膜、以及废膜回收机构、电器件的位置设计,充分利用了钞捆传送路径周围的空间,进一步减少了设备对三维空间的占用,保证了设备具有更小的厚度,最终实现了设备整体布局非常紧凑,设备整体体积更小的设计目标。
所述捆扎单元由捆扎带传送机构、打印模块、捆扎机构组成。
捆扎带传送机构包括捆扎带原料轮、捆扎带废料轮、及多个张紧和导向轮组成,捆扎带原料轮安装在原料轮支架上,捆扎带废料轮安装在废料轮支架上。张紧和导向轮设置机架相应处。打印模块设置在捆扎带的传送路径上。
捆扎机构包括前后两个导轨板和设在两个导轨板之间的升降架。
升降架包括可上下滑动地安装在导轨机构上的升降板,升降板上设有与升降丝杆装配的螺纹套,升降丝杆下端安装从动轮,升降丝杆下端的从动轮与升降电机输出端的主动轮通过传动带或链连接。升降板中部带矩形开口,对应矩形开口内部设置左右两个平行相对的捆扎带支架;两个捆扎带支架间距大于待捆扎钞捆的左右宽度,当升降板处于低位时,捆扎带支架向上穿过矩形开口,捆扎带支架上端到升降板的托钞面高度大于钞捆高度。
捆扎带横跨两侧捆扎带支架上端,并分别从两侧顺捆扎带支架向下延伸,然后分别连接到捆扎带原料轮和捆扎带废料轮。
升降板底部设置有左右两个可相对于升降板相向平行滑动的平行滑动座,每个平行滑动座上设有一个压紧件,压紧件上设有烫切刀具。
每个导轨板上设有左右两条曲线导轨槽,同一导轨板上的两条曲线导轨槽组成一对,每对曲线导轨槽由下到上由宽距平行段、合拢段、窄距平行段、开分段共四段结构组成。
平行滑动座前后两端各设置一个滑滚轮,左侧平行滑动座的前后两个滑滚轮分别装配在前后两个导轨板的左侧曲线导轨槽内,右侧平行滑动座的前后两个滑滚轮分别装配在前后两个导轨板的右侧曲线导轨槽内。
当滑滚轮处在曲线导轨槽的宽距平行段时,左右两个平行滑动座位于两个捆扎带支架的外侧;当滑滚轮上行到曲线导轨板的合扰段时,压紧件随升降板升至捆扎带支架上方;当滑滚轮处于窄距平行段时,左右两个压紧件的压紧作用面相接,当滑滚轮上行进入开分段时,左右两个压紧件向左右两侧分开。
作为改进,所述升降板一侧设有压钞装置,压钞装置包括两个压板,两个压板分别对应在捆扎带支架的前后两侧,两个压板安装在两根平行导轨上,两根平行导轨分别装配在滑套内,两根平行导轨与一横架固定连接,横架前后两端各安装一滑滚轮。
导轨板上还设有压钞用导轨槽,压钞用导轨槽由下到上包括合扰段、平行段、开分段。压钞装置横架上的滑滚轮分别装配在前后两个导轨板的压钞用导轨槽内。
纵向推钞机构包括相对机架前后滑动设置的纵向推钞板和纵向推钞板驱动机构,横向推钞机构包括相对机架左右滑动设置的横向推钞板和横向推钞板驱动机构。
封切机构包括封切刀组、封切驱动机构、废膜回收机构。
封切刀组包括设置于上封切刀座上的上封切刀和设置于下封切刀座上的下封切刀,上封切刀座和下封切刀座分别通过滑套装配在相对机架固定的封切导轨上。
具体地,上封切刀包括横向设置的短边刀片和纵向设置的长边刀片,短边刀片与长边刀片相互垂直构成L形,上封切刀的刀片的封切刀刃朝下。下封切刀包括横向设置的短边刀板和纵向设置的长边刀板,下封切刀的短边刀板与上封切刀短边刀片上下对正,下封切刀的长边刀板与上封切刀的长边刀片上下对正。短边刀板与长边刀板相互垂直构成L形。
封切驱动机构包括封切电机、上封切刀驱动凸轮、下封切刀驱动凸轮、上封切刀驱动摆杆、下封切刀驱动摆杆、上封切刀驱动连杆、下封切刀驱动连杆、上封切刀下行拉动弹簧、下封切刀下行拉动弹簧。
上封切刀驱动连杆上端与上封切刀座连接,下端与上封切刀驱动摆杆铰接,上封切刀驱动摆杆下方设上封切刀驱动凸轮;下封切刀驱动连杆上端与下封切刀座连接,下端与下封切刀驱动摆杆铰接,下封切刀驱动摆杆下方设下封切刀驱动凸轮。上封切刀驱动凸轮与下封切刀驱动凸轮同轴安装,封切电机设在驱动凸轮安装轴下方,封切电机减速器输出端通过传动链与驱动凸轮安装轴连接。上封切刀下行拉动弹簧上端与上封切刀驱动摆杆的摆动端连接,下端与机架连接;下封切刀下行拉动弹簧上端与下封切刀驱动摆杆的摆动端连接,下端与机架连接。
废膜回收机构包括压送轮组,导向轮组、废膜回收轮,所述压送轮组设置在上封切刀长边刀片和下封切刀长边刀板的外侧,所述压送轮组包括平行设置的上压轮组和下压轮组,上压轮组和下压轮组均由一个主动压轮和多个从动压轮组成,主动压轮和从动压轮通过皮带连接。上压轮组主动轮和下压轮组主动轮通过传动链与压送驱动电机输出端连接。
升降传送机构包括升降传送导轨、钞捆托盘总成、升降传送驱动丝杆、升降传送电机、横向传送主动齿轮,升降传送电机位于升降机构的最下端,升降传送电机安装在电机安装座上,升降传送导轨及升降传送驱动丝杆竖向设置,升降传送导轨下端与升降传送电机安装座固定,升降传送驱动丝杆下端与升降传送电机输出端连接;钞捆托盘总成包括托盘架和传送带托盘,托盘架安装在托盘支架上,托盘支架侧面设滑套和螺纹套,滑套和螺纹套分别与升降传送导轨、升降传送驱动丝杆装配。传送带托盘由皮带传动辊和套装在皮带传动辊上的传送皮带组成,传送皮带上表面平整,用于放置钞捆,皮带传动辊中的主动辊与一从动齿轮连接,横向传送主动齿轮设置在从动齿轮下方,当钞捆托盘总成处于下行最低位置时,从动齿轮与横向传送主动齿轮啮合。
附图说明
图1为本发明纸币捆扎塑封一体机前视结构原理示意图。
图2为本发明纸币捆扎塑封一体机右视结构原理示意图。
图3为本发明纸币捆扎塑封一体机俯视结构原理示意图。
图4为本发明纸币捆扎塑封一体机捆扎单元结构原理示意图。
图5为本发明纸币捆扎塑封一体机捆扎单元另一角度结构原理示意图。
图6为本发明纸币捆扎塑封一体机封切机构结构原理示意图。
图7为本发明纸币捆扎塑封一体机封切机构另一角度结构原理示意图。
图8为本发明纸币捆扎塑封一体机升降传送机构结构原理示意图。
图9为本发明纸币捆扎塑封一体机升降传送机构另一角度结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述的纸币捆扎塑封一体机的结构及原理做进一步说明。
参照图1-3,该设备包括:机架1、捆扎单元、用于将钞捆推向后方的纵向推钞机构9、设有横向推钞板的横向推钞机构10、用于将双层封膜上下分开的导膜机构15、封切机构3、升降传送机构4、主要由废膜回收轮和回收电机组成的废膜回收机构16、具有对内腔进行加热功能的收缩炉12。
钞捆放入口设在箱体前面对应捆扎单元的中部的位置,捆扎单元设在箱体内左侧靠前的位置;纵向推钞机构9设在捆扎单元上部,导膜机构15和横向推钞机构10设置捆扎单元上部后方,热收缩膜14装在导膜机构15下方。
横向推钞机构右侧对应封切机构3的封切刀组,封切机构3的驱动机构的设在封切刀组的下方,热收缩炉设置在捆扎单元中下部后方,升降传送机构4上端位于封切刀组中部,封切机构3的驱动机构分设在升降传送机构4的两侧,升降传送机构4的下端对应在热收缩炉的右侧;升降传送机构下方设电器安装板13,升降传送机构和电器安装板的前方设废膜回收机构;作为横向推钞机构和纵向推钞机构的动力装置的电机设在捆扎单元中部后方。
参照图4-5,参照图1-2,本发明所述纸币捆扎机构,主要由升降架、升降电机219、导轨板201等组成,升降架安装在四根呈矩形分布的相互平行的导轨机构202上,升降架主要部件为升降板210,升降板210上设有与升降丝杆213装配的螺纹套,升降丝杆213下端安装从动轮222,升降丝杆下端的从动轮与升降电机219输出端的主动轮通过传动带或链连接。
升降板210中部带开口,对应升降板中部的开口内部设置左、右两个平行相对的捆扎带支架205、215;当升降板210处于低位时,捆扎带支架205、215向上穿过升降板中部的开口,捆扎带支架上端到升降板的托钞面高度大于钞捆216的高度。捆扎带支架上设有多个起导向或张紧作用的辊221。
捆扎带横跨两侧捆扎带支架上端,并分别从捆扎带支架两侧顺捆扎带支架向下延伸。
升降板底部对应两个捆扎带支架的外侧相对设置左右两个可相对升降板平行滑动的平行滑动座211、218,每个滑动座上设有压紧件,压紧件上设有烫切刀具。
每个导轨板上设有左右两条曲线导轨槽204、214,两条曲线导轨槽由下到上包括宽距平行段、合拢段、窄距平行段、开分段。
平行滑动座前后两端各设置一个滑滚轮,左侧平行滑动座211的前后两个滑滚轮212分别装配在前后两个导轨板的左侧曲线导轨槽204内,右侧平行滑动座218的前后两个滑滚轮20分别装配在前后两个导轨板的右侧曲线导轨槽214内。
导轨板201上部设有推钞口224,设有纵向推钞板的纵向推钞机构设置在推钞口224内。
升降板210右侧上方通过滑套设置两根平行导轨209,每根平行导轨右端安装有一个压板206,横架207分别与两根平行导轨209连接,横架207前后两端各安装一滑滚轮208。导轨板210的左侧设有一条压钞用导轨槽203,压钞用导轨槽203由下到上包括合扰段、平行段、开分段三段。横架207前后两端的滑滚轮208分别装配在前后两块导轨板的压钞用导轨槽203内。升降板右侧对中部开口的前后侧,各设一个挡板217。
当升降架从低位向上升起时,横架207在滑滚轮208与压钞用导轨槽203合扰段相互作用下,通过平行导轨209推动压板206向右侧移动将钞捆压紧。左右两个平行滑动座随升降板210向上运动,平行滑动座的滑滚轮212、220开始在曲线导轨槽的宽距平行段滑动,当滑滚轮上行到曲线导轨槽的合扰段时,升降板210已升至捆扎带支架上方,在曲线导轨槽与滑滚轮212、220的配合作用下,左右两个平行滑动座开始相向移动,左右两个压紧件分别从左右两侧向中间推压捆扎带。当滑滚轮上行到窄距平行段时,两个压紧件将升降板下方捆扎带压紧在一起,在平行滑动座的滑滚轮在窄距平行段上行过程中,烫切刀具将捆扎带热熔粘合并切断。当平行滑动座的滑滚轮上行进入开分段后,左右两个压紧件随左右平行滑动座向左右两侧分开。同时,压板206在滑滚轮208与压钞用导轨槽203开分段相互作用下向左侧移动,放开钞捆。此时被捆扎的钞捆们于纵向推钞机构的推钞板后侧。启动推钞板将捆扎好的钞捆送入导膜机构的导膜架内,进入被导膜架分开的双层封膜之间。
捆扎带传送机构包括捆扎带原料轮7、捆扎带废料轮8、及多个张紧和导向轮6组成,捆扎带原料轮7安装在原料轮支架上,捆扎带废料轮8安装在废料轮支架上。张紧和导向轮6设置机架相应处。打印模块5设置在捆扎带的传送路径上。
纵向推钞机构9包括相对机架前后滑动设置的纵向推钞板和纵向推钞板驱动机构,横向推钞机构10包括相对机架左右滑动设置的横向推钞板11和横向推钞板驱动机构。
参照6-7,本发明所述的封切机构,主要由封切刀组、驱动机构、废膜回收机构组成,其中驱动机构主要设置在封切刀组的下方,封切刀组与驱动机构上下设置,废膜回收机构贴封切刀组和驱动机构的侧面设置。
封切刀组包括上封切刀和下封切刀,上封切刀设置在上封切刀座302上,上封切刀座上安装封切刀护板301,下封切刀318设置在下封切刀座313上。
上封切刀座和下封切刀座分别通过滑套装配在相对机架固定的封切导轨317上。
上封切刀包括横向设置的短边刀片和纵向设置的长边刀片,短边刀片与长边刀片相互垂直构成L形,上封切刀的刀片的封切刀刃朝下。下封切刀包括横向设置的短边刀板318和纵向设置的长边刀板303,下封切刀的短边刀板318与上封切刀短边刀片上下对正,下封切刀的长边刀板3与上封切刀的长边刀片上下对正。短边刀板318与长边刀板303相互垂直构成L形。
驱动机构包括封切电机310、及两组由上封切刀驱动凸轮306、下封切刀驱动凸轮307、上封切刀驱动摆杆314、下封切刀驱动摆杆311、上封切刀驱动连杆316、下封切刀驱动连杆315、上封切刀下行拉动弹簧(未示出)、下封切刀下行拉动弹簧(未示出)组成的封切驱动组件。
上封切刀驱动连杆316上端与上封切刀座302连接,下端与上封切刀驱动摆杆314铰接,上封切刀驱动摆杆314下方设上封切刀驱动凸轮306;下封切刀驱动连杆315上端与下封切刀座313连接,下端与下封切刀驱动摆杆311铰接,下封切刀驱动摆杆311下方设下封切刀驱动凸轮307。上封切刀驱动凸轮306与下封切刀驱动凸轮307同轴安装,封切电机310设在驱动凸轮安装轴308下方,封切电机310的减速器输出端通过传动链与驱动凸轮安装轴308连接。
废膜回收机构包括压送轮组、导向轮组312、废膜回收轮309,所述压送轮组设置在上封切刀长边刀片和下封切刀长边刀板的外侧,所述压送轮组包括平行设置的上压轮组和下压轮组,上压轮组和下压轮组均由一个主动压轮304、305和多个从动压轮组成,主动压轮304、305和从动压轮通过皮带320连接。上压轮组主动轮和下压轮组主动轮通过传动链与压送驱动电机输出端连接。导向轮组312设置在机架上,废膜回收轮309设置在封切电机310的侧方。
参照图8-9,包括升降传送导轨402、钞捆托盘总成、升降传送驱动丝杆401、升降传送电机407、横向传送主动齿轮415,升降传送电机407位于升降机构的最下端,升降传送电机安装在电机安装座405上,升降传送导轨402及升降传送驱动丝杆401竖向设置,所述升降传送导轨402包括两根导轨,两根导轨相平行设置,所述升降传送驱动丝杆401位于两根导轨中间。升降传送导轨402下端与升降传送电机安装座405固定,升降传送驱动丝杆401下端与升降传送电机407输出端通过万向节406连接。
钞捆托盘总成包括托盘架和传送带托盘,托盘架安装在托盘支架404上,托盘支架404侧面设滑套和螺纹套,滑套和螺纹套分别与升降传送导轨402和升降传送驱动丝杆401装配。传送带托盘由皮带传动辊410、412和套装在皮带传动辊上的传送皮带409组成,传送皮带409上表面平整,用于放置钞捆408,皮带传动辊中的主动辊412上装配一从动齿轮413,横向传送主动齿轮415设置在从动齿轮413下方,当钞捆托盘总成处于下行最低位置时,从动齿轮413与横向传送主动齿轮415啮合。
传送带托盘由三根皮带传动辊和多条间隔平行设置的传送皮带409组成,三根皮带传动辊呈倒三角形分布,上面两根皮带传动辊为从动辊410,下面一根皮带传动辊为主动辊412。
托盘架包括两侧立板403、411和底板414组成,三根皮带传动辊410、412的两端分别安装在托盘架的两侧立板402、411上。底板414上对应从动齿轮413处设有开口420。
上述纸币捆扎塑封一体机工作时,首选设置好捆扎带,然后钞捆从放钞机构放入捆扎机构2的升降架,打印模块5工作,升降架在驱动下从低位沿导轨向上升,进行捆扎作业。捆扎后升降架在高位停留,纵向推钞机构9动作,纵向推钞板将钞捆从升降板210上向后推至横向推钞板11右侧;横向推钞机构10动作,由横向推钞板11推动钞捆至位于封切刀组内的升降传送机构的传送带托盘上,封切机构3动作,封切电机310驱动上封切刀驱动凸轮306和下封切刀驱动凸轮307经摆杆和连接推动下封切刀318向上运动,与上封切刀配合,实现对热收缩膜的封切。然后升降传送机构4动作,传送带托盘下行,直到其上从动齿轮413与横向传送主动齿轮415啮合,传送带托盘上封切完成的钞捆由传送皮带409运送至收缩炉12,经收缩炉12对钞捆实现热收缩。