CN106097556A - 一种钱币分离装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

一种钱币分离装置，包括驱动机构和外壳，以及位于外壳内的筛币机构、分币机构和集币机构，所述外壳顶部设有钱币入口，所述筛币机构位于钱币入口的下方，所述分币机构位于筛币机构的下方，所述集币机构位于分币机构的下方，所述筛币机构和分币机构分别与所述驱动机构相连接；所述驱动机构包括单片机、电机和皮带轮，所述单片机与电机相连接，电机与皮带轮相连接；本发明结构简单，设计合理，制造成本低廉，能够使硬币和纸币快速分离。

Description

一种钱币分离装置及其实现方法

技术领域

本发明涉及钱币分类整理领域，具体涉及一种钱币分离装置及其实现方法。

背景技术

现实生活中，公共交通企业或者银行等金融机构在日常运营过程中会收到大量的钱币，包括纸币和硬币，为了分离纸币和硬币会雇佣大量点钞员对日常经营过程中收到的硬币进行分类、整理和清点，对于每天大量的钱币分类、清点工作，存在用人多、效率低、人力资源缺乏等问题。当今贸易迅速发展，自动化商业机械得到越来越广泛的应用，纸币分离机作为自动化商业机械的代表有极大的市场需求，在纸币的识别、分类和整理方面能给人们的生活带来极大的方便，但是市面上的自动化钱币分离机械往往结构复杂、制造成本极其高昂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单，设计合理，节约能源，制造成本低廉，能够使硬币和纸币快速分离的钱币分离装置。

本发明的另一目的在于提供一种钱币分离装置的实现方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种钱币分离装置，包括驱动机构和外壳，以及位于外壳内的筛币机构、分币机构和集币机构，所述外壳顶部设有钱币入口，所述筛币机构位于钱币入口的下方，所述分币机构位于筛币机构的下方，所述集币机构位于分币机构的下方，所述筛币机构和分币机构分别与所述驱动机构相连接；

所述驱动机构包括单片机、电机和皮带轮，所述单片机与电机相连接，电机与皮带轮相连接；

所述筛币机构包括半圆形滚筒，所述半圆形滚筒的平面部分设有钱币门，所述半圆形滚筒及钱币门表面都设有圆形通孔，所述圆形通孔可供一元硬币通过；所述半圆形滚筒与所述皮带轮相连接；

所述分币机构包括滑板、分币漏斗和螺旋轨道，所述滑板设有中轴，滑板可通过中轴前后摆动，所述滑板向前倾斜时滑板的前边缘向下，滑板向后倾斜时滑板的后边缘向下，所述中轴与所述电机相连接，所述分币漏斗位于滑板前边缘的下方，且分币漏斗底部设有漏斗出口，所述螺旋轨道与漏斗出口相连接，所述螺旋轨道侧壁设有长条开口，所述螺旋轨道的宽度等于一元硬币的直径，所述长条开口的宽度等于五角硬币的直径；

所述集币机构包括硬币收集箱和纸币收集箱，所述硬币收集箱设有两个，分别为一元硬币收集箱和五角硬币收集箱，所述一元硬币收集箱位于螺旋轨道末端的下方，所述五角硬币收集箱位于所述长条开口的下方，所述纸币收集箱位于所述滑板后边缘的下方。

优选地，所述分币机构设有两个，并列位于筛币机构的下方，所述两个分币机构的下方相应设置两个集币机构；设置两个分币机构和集币机构，能够大大提高钱币分离装置的工作效率。

优选地，所述半圆形滚筒平面部分的钱币门设置为两扇门，所述两扇门沿平面的中轴线旋转开合；设置沿平面的中轴线旋转开合的两扇门，能够更加方便地打开钱币门，使钱币进出半圆形滚筒更加快速便捷。

优选地，所述分币漏斗为方形漏斗；设置方形漏斗，能够接住更多掉落的硬币，防止硬币掉落分币漏斗之外。

优选地，所述圆形通孔直径为一元硬币直径的1至1.5倍；设置圆形通孔直径为一元硬币直径的1至1.5倍，有助于更有效地区分硬币和纸币，如果设置圆形通孔直径为一元硬币直径，则纸币只要稍微遮挡圆形通孔，则硬币就无法通过圆形通孔。

优选地，所述外壳设置抽屉，所述集币机构位于抽屉内；设置抽屉，能够方便地将集币机构内的钱币取出。

优选地，所述外壳底部设有四个滑轮；设置滑轮，能够便于钱币分离装置自由移动，使用更加便捷。

优选地，所述圆形通孔布满半圆形滚筒及钱币门的表面；这样设置有利于提高硬币通过圆形通孔的效率，使更多的硬币通过圆形通孔。

一种由上述钱币分离装置的实现方法，包括下述步骤：

步骤一，准备工作，半圆形滚筒的平面朝上，钱币门打开，将硬币和纸币的混合物从外壳顶部的钱币入口倒入半圆形滚筒；

步骤二，工作时，打开电源，单片机控制电机转动，关闭钱币门，通过电机控制皮带轮转动带动半圆形滚筒转动，筒内的纸币和硬币来回旋转，纸币被留在半圆形滚筒内，硬币从圆形通孔里漏出；

步骤三，滑板向前倾斜，滑板的前边缘向下，漏出的硬币滑入分币漏斗，漏斗出口仅供一个硬币通过，单个硬币竖直滚入螺旋轨道，硬币贴着螺旋轨道侧壁滚动，由于螺旋轨道侧壁设有长条开口，五角硬币在离心力的作用下从长条开口处掉落，掉到位于长条开口下方的五角硬币收集箱内，一元硬币则继续贴着螺旋轨道侧壁滚动，从螺旋轨道的末端滚出，掉落位于螺旋轨道末端下方的一元硬币收集箱内；

步骤四，当半圆形滚筒内不存在硬币时，滑板向后倾斜，滑板的后边缘向下，半圆形滚筒旋转到其平面朝下的位置，打开钱币门，半圆形滚筒内的纸币通过滑板滑落，掉入位于滑板后边缘下方的纸币收集箱；

步骤五，当纸币全部落入纸币收集箱后，关上钱币门，皮带轮带动半圆形滚筒转动180度，打开钱币门，回到初始状态，完成硬币和纸币的分离收集工作。

本发明的工作原理：

准备工作时，半圆形滚筒的平面朝上，钱币门打开，将硬币和纸币的混合物从外壳顶部的钱币入口倒入半圆形滚筒。工作时，打开电源，单片机控制电机转动，关闭钱币门，钱币分离装置开始工作，通过电机控制皮带轮转动带动半圆形滚筒转动，当半圆形滚筒转动时，筒内的纸币和硬币来回旋转，纸币因其体积过大，不能从圆形通孔里漏出，被留在半圆形滚筒内，而硬币则从圆形通孔里漏出，此时滑板向前倾，滑板的前边缘向下，漏出的硬币滑入分币漏斗，当半圆形滚筒内不存在硬币时，确认硬币已经完成分离。当硬币进入分币漏斗时，漏斗出口仅供一个硬币通过，此时单个硬币竖直滚入螺旋轨道，硬币贴着螺旋轨道侧壁滚动，由于螺旋轨道侧壁设有长条开口，五角硬币在离心力的作用下从长条开口处掉落，掉到位于长条开口下方的五角硬币收集箱内，一元硬币则继续贴着螺旋轨道侧壁滚动，从螺旋轨道的末端滚出，掉落位于螺旋轨道末端下方的一元硬币收集箱内，完成一元硬币与五角硬币的分离收集工作。当半圆形滚筒内不存在硬币时，滑板向后倾，滑板的后边缘向下，半圆形滚筒旋转到其平面朝下的位置，打开钱币门，半圆形滚筒内的纸币通过滑板滑落，掉入位于滑板后边缘下方的纸币收集箱，完成纸币的分离收集工作。当纸币已经全部落入纸币收集箱后，关上钱币门，皮带轮带动半圆形滚筒转动180度，打开钱币门，回到初始状态，完成硬币和纸币的分离收集工作。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

(1)本发明结构简单，设计合理，制造成本低廉，能够使硬币和纸币快速分离；

(2)本发明利用了重力和离心力使硬币和纸币分离并掉入对应的收集箱，完成钱币分离，节约了大量能源；

(3)本发明钱币分离装置为机械分离硬币和纸币，无需手工分离，节省了大量人力成本；

(4)本发明由单片机控制钱币分离装置的运行，能够更加智能高效地分离硬币和纸币。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的外观示意图；

图3为本发明分币漏斗和螺旋轨道的结构示意图；

图中附图标记为：1、皮带轮；2、圆形通孔；3、分币漏斗；4、螺旋轨道；5、五角硬币收集箱；6、一元硬币收集箱；7、钱币门；8、半圆形滚筒；9、滑板；10、中轴；11、纸币收集箱；12、钱币入口；13、外壳；14、滑轮；15、漏斗出口。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-3所示，一种钱币分离装置，包括驱动机构和外壳13，以及位于外壳13内的筛币机构、分币机构和集币机构，所述外壳13顶部设有钱币入口12，所述筛币机构位于钱币入口12的下方，所述分币机构位于筛币机构的下方，所述集币机构位于分币机构的下方，所述筛币机构和分币机构分别与所述驱动机构相连接；所述分币机构设有两个，并列位于筛币机构的下方，所述两个分币机构的下方相应设置两个集币机构，设置两个分币机构和集币机构，能够大大提高钱币分离装置的工作效率；所述驱动机构包括单片机、电机和皮带轮1，所述单片机与电机相连接，电机与皮带轮1相连接；所述筛币机构包括半圆形滚筒8，所述半圆形滚筒8的平面部分设有钱币门7，所述钱币门7设置为两扇门，所述两扇门沿平面的中轴线旋转开合，设置沿平面的中轴线旋转开合的两扇门，能够更加方便地打开钱币门7，使钱币进出半圆形滚筒8更加快速便捷；所述半圆形滚筒8及钱币门7表面都设有圆形通孔2，所述圆形通孔2布满半圆形滚筒8及钱币门7的表面，这样设置有利于提高硬币通过圆形通孔2的效率，使更多的硬币通过圆形通孔2；所述圆形通孔2可供一元硬币通过，所述圆形通孔2直径为一元硬币直径的1至1.5倍，设置圆形通孔2直径为一元硬币直径的1至1.5倍，有助于更有效地区分硬币和纸币，如果设置圆形通孔2直径为一元硬币直径，则纸币只要稍微遮挡圆形通孔2，则硬币就无法通过圆形通孔2；所述半圆形滚筒8与所述皮带轮1相连接；所述分币机构包括滑板9、分币漏斗3和螺旋轨道4，所述滑板9设有中轴10，滑板9可通过中轴10前后摆动，所述滑板9向前倾斜时滑板9的前边缘向下，滑板9向后倾斜时滑板9的后边缘向下，所述中轴10与所述电机相连接，所述分币漏斗3位于滑板9前边缘的下方，所述分币漏斗3为方形漏斗，设置方形漏斗，能够接住更多掉落的硬币，防止硬币掉落分币漏斗3之外，分币漏斗3底部设有漏斗出口15，所述螺旋轨道4与漏斗出口15相连接，所述螺旋轨道4侧壁设有长条开口，所述螺旋轨道4的宽度等于一元硬币的直径，所述长条开口的宽度等于五角硬币的直径；所述集币机构包括硬币收集箱和纸币收集箱11，所述硬币收集箱设有两个，分别为一元硬币收集箱6和五角硬币收集箱5，所述一元硬币收集箱6位于螺旋轨道4末端的下方，所述五角硬币收集箱5位于所述长条开口的下方，所述纸币收集箱11位于所述滑板9后边缘的下方；所述外壳13设置抽屉，所述集币机构位于抽屉内，设置抽屉，能够方便地将集币机构内的钱币取出；所述外壳13底部设有四个滑轮14，设置滑轮14，能够便于钱币分离装置自由移动，使用更加便捷。

准备工作时，半圆形滚筒8的平面朝上，钱币门7打开，将硬币和纸币的混合物从外壳13顶部的钱币入口12倒入半圆形滚筒8。工作时，打开电源，单片机控制电机转动，关闭钱币门7，钱币分离装置开始工作，通过电机控制皮带轮1转动带动半圆形滚筒8转动，当半圆形滚筒8转动时，筒内的纸币和硬币来回旋转，纸币因其体积过大，不能从圆形通孔2里漏出，被留在半圆形滚筒8内，而硬币则从圆形通孔2里漏出，此时滑板9向前倾，滑板9的前边缘向下，漏出的硬币滑入分币漏斗3，当半圆形滚筒8内不存在硬币时，确认硬币已经完成分离。当硬币进入分币漏斗3时，漏斗出口15仅供一个硬币通过，此时单个硬币竖直滚入螺旋轨道4，硬币贴着螺旋轨道4侧壁滚动，由于螺旋轨道4侧壁设有长条开口，五角硬币在离心力的作用下从长条开口处掉落，掉到位于长条开口下方的五角硬币收集箱5内，一元硬币则继续贴着螺旋轨道4侧壁滚动，从螺旋轨道4的末端滚出，掉落位于螺旋轨道4末端下方的一元硬币收集箱6内，完成一元硬币与五角硬币的分离收集工作。当半圆形滚筒8内不存在硬币时，滑板9向后倾，滑板9的后边缘向下，半圆形滚筒8旋转到其平面朝下的位置，打开钱币门7，半圆形滚筒8内的纸币通过滑板9滑落，掉入位于滑板9后边缘下方的纸币收集箱11，完成纸币的分离收集工作。当纸币已经全部落入纸币收集箱11后，关上钱币门7，皮带轮1带动半圆形滚筒8转动180度，打开钱币门7，回到初始状态，完成硬币和纸币的分离收集工作。

本发明结构简单，设计合理，制造成本低廉，能够使硬币和纸币快速分离；利用了重力和离心力使硬币和纸币分离并掉入对应的收集箱，完成钱币分离，节约了大量能源；本发明钱币分离装置为机械分离硬币和纸币，无需手工分离，节省了大量人力成本；由单片机控制钱币分离装置的运行，能够更加智能高效地分离硬币和纸币。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钱币分离装置，其特征在于，包括驱动机构和外壳，以及位于外壳内的筛币机构、分币机构和集币机构，所述外壳顶部设有钱币入口，所述筛币机构位于钱币入口的下方，所述分币机构位于筛币机构的下方，所述集币机构位于分币机构的下方，所述筛币机构和分币机构分别与所述驱动机构相连接；

所述驱动机构包括单片机、电机和皮带轮，所述单片机与电机相连接，电机与皮带轮相连接；

所述筛币机构包括半圆形滚筒，所述半圆形滚筒的平面部分设有钱币门，所述半圆形滚筒及钱币门表面都设有圆形通孔，所述圆形通孔可供一元硬币通过；所述半圆形滚筒与所述皮带轮相连接；

所述分币机构包括滑板、分币漏斗和螺旋轨道，所述滑板设有中轴，滑板可通过中轴前后摆动，所述滑板向前倾斜时滑板的前边缘向下，滑板向后倾斜时滑板的后边缘向下，所述中轴与所述电机相连接，所述分币漏斗位于滑板前边缘的下方，且分币漏斗底部设有漏斗出口，所述螺旋轨道与漏斗出口相连接，所述螺旋轨道侧壁设有长条开口，所述螺旋轨道的宽度等于一元硬币的直径，所述长条开口的宽度等于五角硬币的直径；

所述集币机构包括硬币收集箱和纸币收集箱，所述硬币收集箱设有两个，分别为一元硬币收集箱和五角硬币收集箱，所述一元硬币收集箱位于螺旋轨道末端的下方，所述五角硬币收集箱位于所述长条开口的下方，所述纸币收集箱位于所述滑板后边缘的下方。

2.根据权利要求1所述的钱币分离装置，其特征在于，所述分币机构设有两个，并列位于筛币机构的下方，所述两个分币机构的下方相应设置两个集币机构。

3.根据权利要求1所述的钱币分离装置，其特征在于，所述半圆形滚筒平面部分的钱币门设置为两扇门，所述两扇门沿平面的中轴线旋转开合。

4.根据权利要求1所述的钱币分离装置，其特征在于，所述分币漏斗为方形漏斗。

5.根据权利要求1所述的钱币分离装置，其特征在于，所述圆形通孔直径为一元硬币直径的1至1.5倍。

6.根据权利要求1所述的钱币分离装置，其特征在于，所述外壳设置抽屉，所述集币机构位于抽屉内。

7.根据权利要求1所述的钱币分离装置，其特征在于，所述外壳底部设有四个滑轮。

8.根据权利要求1所述的钱币分离装置，其特征在于，所述圆形通孔布满半圆形滚筒及钱币门的表面。

9.一种由权利要求1-8任一项所述钱币分离装置的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤一，准备工作，半圆形滚筒的平面朝上，钱币门打开，将硬币和纸币的混合物从外壳顶部的钱币入口倒入半圆形滚筒；

步骤二，工作时，打开电源，单片机控制电机转动，关闭钱币门，通过电机控制皮带轮转动带动半圆形滚筒转动，筒内的纸币和硬币来回旋转，纸币被留在半圆形滚筒内，硬币从圆形通孔里漏出；

步骤三，滑板向前倾斜，滑板的前边缘向下，漏出的硬币滑入分币漏斗，漏斗出口仅供一个硬币通过，单个硬币竖直滚入螺旋轨道，硬币贴着螺旋轨道侧壁滚动，由于螺旋轨道侧壁设有长条开口，五角硬币在离心力的作用下从长条开口处掉落，掉到位于长条开口下方的五角硬币收集箱内，一元硬币则继续贴着螺旋轨道侧壁滚动，从螺旋轨道的末端滚出，掉落位于螺旋轨道末端下方的一元硬币收集箱内；

步骤四，当半圆形滚筒内不存在硬币时，滑板向后倾斜，滑板的后边缘向下，半圆形滚筒旋转到其平面朝下的位置，打开钱币门，半圆形滚筒内的纸币通过滑板滑落，掉入位于滑板后边缘下方的纸币收集箱；

步骤五，当纸币全部落入纸币收集箱后，关上钱币门，皮带轮带动半圆形滚筒转动180度，打开钱币门，回到初始状态，完成硬币和纸币的分离收集工作。