CN105957228B - 一种凸轮立式硬币分拣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凸轮立式硬币分拣装置，包括旋转进币机构、变向滑道装置、机械分拣机构和计数显示机构；所述的旋转进币机构包括硬币收集盒、载币圆盘、亚克力隔挡和铁圈；所述的变向滑道装置包括梯形变向滑道、三角变向滑道和三角支撑板；所述的机械分拣机构包括菱形隔挡、凸轮、和硬币推刀。本发明采用倾斜旋转带孔圆盘式进币机构，自主创新隔挡实现有序进币。本发明采用变向滑道装置，实现硬币以立式姿态进入机械分拣机构。本发明采用凸轮连杆刀式分拣技术，根据硬币半径差别，由小到大实现精准分拣。本发明不同于之前的大型分类器，制作工艺简单，安全；造价低，计数准；结构简捷，运维容易。本发明适合市场推广和教学的教具应用。

Description

一种凸轮立式硬币分拣装置

技术领域

本发明涉及一种自动化分拣装置，特别是一种硬币的分拣装置。

背景技术

硬币以其成本低、流通次数多、耐磨损、易回收等无可替代的优势占领小面额市场，硬币是人们生活中不可或缺的东西，每天数以万计的硬币需要分拣清点。同时，随着自动售货机、无人售票的推广，硬币流通量大大增加。近年来越来越多的人开始关注这方面的问题，并设计了大量的硬币分拣装置。中国专利CN 105069890 A公开了一种震动盘式硬币分拣机，该分拣机结构简单、运行可靠、效率较高。但是有些硬币在进入分拣机时会出现硬币粘连的情况或者杂乱无序导致分拣结果不准确，并且结构复杂，成本较高。因此需要发明一种具有特殊的硬币进料装置来克服硬币粘连和杂乱无序等问题的硬币分拣机，该机还需具有低成本，结构简单并且精度较高的特点。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种既能克服硬币粘连和杂乱无序的现象，又能制作成本低、结构简单的凸轮立式硬币分拣装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种凸轮立式硬币分拣装置，包括旋转进币机构、变向滑道装置、机械分拣机构和计数显示机构；

所述的旋转进币机构包括收集盒、铁架、载币圆盘、亚克力隔挡、锁紧连接件和铁圈；所述的载币圆盘固定在铁架上，载币圆盘与水平面之间的夹角为28°～35°。所述的铁圈固定在载币圆盘上，亚克力隔挡固定在铁圈上的半圆形挡板上，其顶端如“逗号”形状。亚克力隔挡的顶端面与载币圆盘之间有2.5～2.7mm的间隙。亚克力隔挡下端为斜面，且斜面与载币圆盘之间的夹角为55°～65°。亚克力隔挡与载币圆盘外径之间留有1.0～1.3mm的间隙，保证在重力作用下，硬币顺利地进入载币圆盘上的进币孔；所述的载币圆盘上设置有四个大小形状相同的进币孔，进币孔的半径为新版壹角硬币、伍角硬币、旧版壹角硬币到壹元硬币的过渡。载币圆盘与调速电机A连接。

所述的变向滑道装置包括梯形变向滑道、三角变向滑道和三角支撑板，所述的三角支撑板固定在框架的上端；所述的三角变向滑道固定在三角支撑板上，其下方连接梯形变向滑道，三角变向滑道与背板的安装角度为60°～65°。

所述的机械分拣机构包括菱形隔挡、推手连杆、凸轮、滑道A、滑道B、推刀连接杆和硬币推刀，凸轮位于背板的中部、导流板的上方，由安装在背板上的调速电机B驱动。推手连杆安装在凸轮上，凸轮转动带动推手连杆往复运动。所述的菱形隔挡有9个，均安装在背板上，每个菱形隔挡的尖端角度为55°～60°。9个菱形隔挡构成8个硬币分拣通道，8个硬币分拣通道从左至右两两一组，第一组的两个相邻菱形隔挡间距大于新版壹角硬币直径0.05～0.07mm，第二组的两个相邻菱形隔挡间距大于伍角硬币直径0.05～0.07mm，第三组的两个相邻菱形隔挡间距大于旧版壹角硬币直径0.05～0.07mm，第四组的两个相邻菱形隔挡间距大于壹元硬币直径0.05～0.07mm；所述的凸轮通过推手连杆连接到推刀连接杆上。推刀连接杆上设置有8个竖向硬币推刀，每个硬币推刀尖端角度为55°～65°。推刀连接杆的两端分别与固定在背板上的滑道A和滑道B滑动连接。

每一组硬币分拣通道下方设置两条导流板，两条导流板固定在背板上构成硬币导流装置，其下方出口处设置有收集盒；

所述的计数统计机构包括光四个光电传感器、一个单片机和一个显示屏，四个光电传感器分别安装在四个收集盒的硬币入口处；所述的光电传感器分别连接到单片机上，单片机连接到显示屏。

进一步地，所述的载币圆盘通过锁紧连接件固定在铁架上。

进一步地，所述的框架为一面倾斜的框架，背板与底板间的夹角为55°～65°。

进一步地，所述的载币圆盘驱动速度是硬币推刀驱动速度的1/4。

进一步地，所述的调速电机A安装在载币圆盘的下面驱动载币圆盘转动。

进一步地，所述的每个菱形隔挡的尖端角度相同。

进一步地，所述的每个硬币推刀尖端角度相同。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用倾斜旋转带孔圆盘式进币机构，自主创新隔挡实现有序进币。

2、本发明采用变向滑道装置，实现硬币以立式姿态进入机械分拣机构。

3、本发明采用凸轮连杆刀式分拣技术，根据硬币半径差别，由小到大实现精准分拣。

4、本发明不同于之前的大型分类器，制作工艺简单，安全；造价低，计数准；结构简捷，运维容易。本发明可大大节省硬币分离的劳动力，使原本复杂的结构简单化，提高了硬币分离的效率和准确性，从根本上解放了人力成本。

5、本发明解决了市场中流通硬币的大量分类的问题，减少了劳动力支出，适合市场推广和教学的教具应用。

附图说明

图1是凸轮立式硬币分拣装置的俯视图。

图2是凸轮立式硬币分拣装置的主视图。

图3是凸轮立式硬币分拣装置的轴测图。

图4是载币圆盘的硬币进币孔示意图。

图中：1、收集盒，2、铁架，3、载币圆盘，4、亚克力隔挡，5、锁紧连接件，6、凸轮，7、导流板，8、推手连杆，9、推刀连接杆，10、硬币推刀，11、滑道A，12、菱形隔挡，13、梯形变向滑道，14，铁圈，15、三角变向滑道，16、显示屏，17、三角支撑板，18、滑道B，19、光电传感器，20、调速电机A，21、背板，22、框架，23、伍角硬币半径，24、新版壹角硬币半径，25、旧版壹角硬币半径，26、壹元硬币半径。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-4所示，一种凸轮立式硬币分拣装置，包括旋转进币机构、变向滑道装置、机械分拣机构和计数显示机构；

所述的旋转进币机构包括收集盒1、铁架2、载币圆盘3、亚克力隔挡4、锁紧连接件5和铁圈14；所述的载币圆盘3固定在铁架2上，载币圆盘3与水平面之间的夹角为28°～35°。所述的铁圈14固定在载币圆盘3上，亚克力隔挡4固定在铁圈14上的半圆形挡板上，其顶端如“逗号”形状。亚克力隔挡4的顶端面与载币圆盘3之间有2.5～2.7mm的间隙。亚克力隔挡4下端为斜面，且斜面与载币圆盘3之间的夹角为55°～65°。亚克力隔挡4与载币圆盘3外径之间留有1.0～1.3mm的间隙，保证在重力作用下，硬币顺利地进入载币圆盘3上的进币孔；如图4所示，所述的载币圆盘3上设置有四个大小形状相同的进币孔，进币孔的半径由伍角硬币半径23、新版壹角硬币半径24、旧版壹角硬币半径25和壹元硬币半径26逐渐过渡。载币圆盘3与调速电机A20连接。

所述的变向滑道装置包括梯形变向滑道13、三角变向滑道15和三角支撑板17，所述的三角支撑板17固定在框架22的上端；所述的三角变向滑道15固定在三角支撑板17上，其下方连接梯形变向滑道13，三角变向滑道15与背板21的安装角度为60°～65°。

所述的机械分拣机构包括菱形隔挡12、推手连杆8、凸轮6、滑道A11、滑道B18、推刀连接杆9和硬币推刀10，凸轮6位于背板21的中部、导流板7的上方，由安装在背板21上的调速电机B驱动。推手连杆8安装在凸轮6上，凸轮6转动带动推手连杆8往复运动。所述的菱形隔挡12有9个，均安装在背板21上，每个菱形隔挡12的尖端角度为55°～60°。9个菱形隔挡12构成8个硬币分拣通道，8个硬币分拣通道从左至右两两一组，第一组的两个相邻菱形隔挡12间距大于新版壹角硬币直径0.05～0.07mm，第二组的两个相邻菱形隔挡12间距大于伍角硬币直径0.05～0.07mm，第三组的两个相邻菱形隔挡12间距大于旧版壹角硬币直径0.05～0.07mm，第四组的两个相邻菱形隔挡12间距大于壹元硬币直径0.05～0.07mm；所述的凸轮6通过推手连杆8连接到推刀连接杆9上。推刀连接杆9上设置有8个竖向硬币推刀10，每个硬币推刀10尖端角度为55°～65°。推刀连接杆9的两端分别与固定在背板21上的滑道A11和滑道B18滑动连接。

每一组硬币分拣通道下方设置两条导流板7，两条导流板7固定在背板21上构成硬币导流装置，其下方出口处设置有收集盒1；

所述的计数统计机构包括光四个光电传感器19、一个单片机和一个显示屏16，四个光电传感器19分别安装在四个收集盒1的硬币入口处；所述的光电传感器19分别连接到单片机上，单片机连接到显示屏16。

进一步地，所述的载币圆盘3通过锁紧连接件5固定在铁架2上。

进一步地，所述的框架22为一面倾斜的框架，背板21与底板间的夹角为55°～65°。

进一步地，所述的载币圆盘3驱动速度是硬币推刀10驱动速度的1/4。

进一步地，所述的调速电机A20安装在载币圆盘3的下面驱动载币圆盘3转动。

进一步地，所述的每个菱形隔挡12的尖端角度相同。

进一步地，所述的每个硬币推刀10尖端角度相同。

本发明的工作过程如下：

本发明工作时，硬币进入倾斜式旋转载币圆盘3后，由于载币圆盘3采用倾斜一定角度的设计，硬币会在重力作用下于最低点进入载币圆盘3的出币孔内，由载币圆盘3带动，逐个运动直至掉落；载币圆盘3上有四个大小相等的出币孔，出币孔四周进行了打磨，减小了摩擦力，确保在孔周围的硬币可顺利调入孔内。此外，出币孔采用了新版壹角硬币到壹元硬币的半径过渡，这样的设计可保证不同硬币被载币圆盘3的出币孔顺利运输，不易从出币孔内滑出。亚克力隔挡4与载币圆盘3外径间隙为1.0～1.3mm，可保证在重力作用下，硬币可以顺利地进入进币孔，提高进料效率。亚克力隔挡4是固定在铁架2上的半圆形挡板，其顶端如“逗号”形状、其顶端与载币圆盘3之间有2.5～2.7mm的间隙，大于最大硬币厚度，可以保证出币孔内只有一枚硬币顺利通过。如果出币孔中有两个或者多个硬币粘连重叠一起向上搬运，当运动到亚克力隔挡4顶端时，多余的硬币就会被挡落，而出币孔里最底面的硬币会被载币圆盘3运走。实现硬币的进一步筛选。亚克力隔挡4下端有一个斜槽曲面，与载币圆盘3之间的夹角为55°～65°，当硬币数量多时，难免会有硬币立于斜槽内，当载币圆盘3带动它通过进币孔后，由于重力作用，原本立着的硬币就会倾倒，便于硬币逐个有序地进入进币孔。

硬币掉落到变向滑道装置中，使其保持立式姿态掉落到分拣装置，为下一步硬币的分拣打下基础。

硬币进入倾斜的机械分拣机构后，在重力作用沿着斜面下滑至收集盒1中，且速度不至于过快。固定在背板21上的菱形隔挡12尖端角度为55°～65°，两菱形隔挡12间距根据硬币的直径由小到大，且比可通过硬币的直径宽0.05～0.07mm，以确保硬币可顺利通过。而且每类硬币有两个通道口可供通过，以避免产生误差，提高硬币分拣的精确度。硬币推刀10尖端角度设计为55°～60°，当硬币推刀10上下运动时，运动到最高位置时，会把因直径大于该通道口而被拦截在通道外的硬币推到下一个通道口。为保障进币速度和分拣速度上下匹配，在旋转进币机构和机械分拣机构处均安装有调速电机，用速率调节器进行调节。载币圆盘3驱动速度是硬币推刀10驱动速度的1/4，主轴转动一周，分一次硬币。旋转进币机构和机械分拣机构的调速电机可用速率调节器调节硬币通过各机构的速度，从而使计数和分离更精确高效。

每个分拣通道下方都有一收集盒1，其上方都有一单片机控制的光电传感器19，硬币通过后直接被计数和收集，省时高效。硬币通过导流板7后，会经过单片机编程控制的光电传感应器，触发电信号后实现准确计数。与此同时，通过空隙进入各自的收集盒1。

Claims (7)

1.一种凸轮立式硬币分拣装置，其特征在于：包括旋转进币机构、变向滑道装置、机械分拣机构和计数显示机构；

所述的旋转进币机构包括铁架(2)、载币圆盘(3)、亚克力隔挡(4)、锁紧连接件(5)和铁圈(14)；所述的载币圆盘(3)固定在铁架(2)上，载币圆盘(3)与水平面之间的夹角为28°～35°；所述的铁圈(14)固定在载币圆盘(3)上，亚克力隔挡(4)固定在铁圈(14)上的半圆形挡板上，其顶端如“逗号”形状；亚克力隔挡(4)的顶端面与载币圆盘(3)之间有2.5～2.7mm的间隙；亚克力隔挡(4)下端为斜面，且斜面与载币圆盘(3)之间的夹角为55°～65°；亚克力隔挡(4)与载币圆盘(3)外径之间留有1.0～1.3mm的间隙，保证在重力作用下，硬币顺利地进入载币圆盘(3)上的进币孔；所述的载币圆盘(3)上设置有四个大小形状相同的进币孔，进币孔的半径为新版壹角硬币、伍角硬币、旧版壹角硬币到壹元硬币的过渡；载币圆盘(3)与调速电机A(20)连接；

所述的变向滑道装置包括梯形变向滑道(13)、三角变向滑道(15)和三角支撑板(17)，所述的三角支撑板(17)固定在框架(22)的上端；所述的三角变向滑道(15)固定在三角支撑板(17)上，其下方连接梯形变向滑道(13)，三角变向滑道(15)与背板(21)的安装角度为60°～65°；

所述的机械分拣机构包括菱形隔挡(12)、推手连杆(8)、凸轮(6)、滑道A(11)、滑道B(18)、推刀连接杆(9)和硬币推刀(10)，凸轮(6)位于背板(21)的中部、导流板(7)的上方，由安装在背板(21)上的调速电机B驱动；推手连杆(8)安装在凸轮(6)上，凸轮(6)转动带动推手连杆(8)往复运动；所述的菱形隔挡(12)有9个，均安装在背板(21)上，每个菱形隔挡(12)的尖端角度为55°～60°；9个菱形隔挡(12)构成8个硬币分拣通道，8个硬币分拣通道从左至右两两一组，第一组的两个相邻菱形隔挡(12)间距大于新版壹角硬币直径0.05～0.07mm，第二组的两个相邻菱形隔挡(12)间距大于伍角硬币直径0.05～0.07mm，第三组的两个相邻菱形隔挡(12)间距大于旧版壹角硬币直径0.05～0.07mm，第四组的两个相邻菱形隔挡(12)间距大于壹元硬币直径0.05～0.07mm；所述的凸轮(6)通过推手连杆(8)连接到推刀连接杆(9)上；推刀连接杆(9)上设置有8个竖向硬币推刀(10)，每个硬币推刀(10)尖端角度为55°～65°；推刀连接杆(9)的两端分别与固定在背板(21)上的滑道A(11)和滑道B(18)滑动连接；

每一组硬币分拣通道下方设置两条导流板(7)，两条导流板(7)固定在背板(21)上构成硬币导流装置，其下方出口处设置有收集盒(1)；

所述的计数显示机构包括四个光电传感器(19)、一个单片机和一个显示屏(16)，四个光电传感器(19)分别安装在四个收集盒(1)的硬币入口处；所述的光电传感器(19)分别连接到单片机上，单片机连接到显示屏(16)。

2.一种如权利要求1所述的凸轮立式硬币分拣装置，其特征在于：所述的载币圆盘(3)通过锁紧连接件(5)固定在铁架(2)上。

3.一种如权利要求1所述的凸轮立式硬币分拣装置，其特征在于：所述的框架(22)为一面倾斜的框架，背板(21)与底板间的夹角为55°～65°。

4.一种如权利要求1所述的凸轮立式硬币分拣装置，其特征在于：所述的载币圆盘(3)驱动速度是硬币推刀(10)驱动速度的1/4。

5.一种如权利要求1所述的凸轮立式硬币分拣装置，其特征在于：所述的调速电机A(20)安装在载币圆盘(3)的下面驱动载币圆盘(3)转动。

6.一种如权利要求1所述的凸轮立式硬币分拣装置，其特征在于：所述的每个菱形隔挡(12)的尖端角度相同。

7.一种如权利要求1所述的凸轮立式硬币分拣装置，其特征在于：所述的每个硬币推刀(10)尖端角度相同。