CN109003385A - 一种钱币分离识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钱币分离识别装置，属于钱币分离技术领域，包括：纸币硬币分离装置用于快速分离纸币与硬币；纸币平整装置将收集后的纸币铺平、定位；纸币识别打包装置将铺平后的纸币进行消毒、检验、打包，本装置能减少纸币与硬币的分类失误，可对残币进行识别，对主流币识别分类、消毒、打包，还能对重叠的硬币分离，分离过程稳定。

Description

一种钱币分离识别装置

技术领域

本发明属于钱币分离技术领域，具体涉及一种钱币分离识别装置。

背景技术

随着无人售票、自动售货机的推广，纸币硬币流通积攒量大大增加，特别是公交公司、金融部门等每天要对大量混杂的纸币硬币进行分类，工作量巨大。目前在世界范围内，自动收售装置以其成本低，人力需求少的优势将占领小面额货币市场，纸币和硬币的投放量还将大幅度增加，这将给工作人员以后对混杂的纸币和硬币的分离带来巨大的负担，这也将浪费大量的资源。由于混杂的纸币、硬币手工清分成本大，利润小，一般不复点且误差多，因此纸币和硬币流通自动化成为迫切的社会需求，市场需要一种成熟可靠的混杂的纸币硬币自动处理机具。

随着社会经济迅速发展，自动化商业机械有了越来越广泛的应用。钱币分类机作为自动化商业机械的代表有极大的市场需求，在钱币的识别、分类和整理方面能够给人们的生活带来了极大的方便；目前在钱币识别技术领域，已存在纸币与硬币分别识别的装置，但对于纸币与硬币混合物的识别装置较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钱币分离识别装置，能减少纸币与硬币的分类失误，可对残币进行识别，对主流币识别分类、消毒、打包，还能对重叠的硬币分离，分离过程稳定。

本发明为实现上述目的所采取的方案为：一种钱币分离识别装置，包括：

纸币硬币分离装置用于快速分离纸币与硬币；

纸币平整装置将收集后的纸币铺平、定位；

纸币识别打包装置将铺平后的纸币进行消毒、检验、打包。

钱币分离装置将收集的硬币进行分类，放置于各个不同的回收盒中。

作为优选，纸币硬币分离装置包括导向口，导向口下方连接通币管道的一端，通币管道的壁面上设有斜向上的进风斜孔，通币管道的另一端连接落币斜坡，落币斜坡的底端开设有进币槽。钱币混合物从导向口进入分离装置，通币管道的壁面设有斜向上的进风斜孔，钱币混合物受到斜向上的风场作用，硬币由于体积小，密度大受到的风场作用小，重力大，落向落币斜坡，纸币反之向朝向纸面(屏幕)外侧吹出。即使有纸币落向落币斜坡也会受到风场的持续作用向纸面(屏幕)外侧运动。硬币由落币斜坡滑向进币槽。

作为优选，纸币平整装置包括外螺纹孔，外螺纹孔中部开设有吸气口a，外螺纹孔与内螺纹相配合，内螺纹与挡网固连，挡网中部设有定位块，挡网与内螺纹之间设有吸气口b。外螺纹孔向下螺旋运动，到达行程下止点时，即吸气口a到达风选后的纸币盒内。外螺纹孔触动行程开关，外螺纹孔的电机停止运动，吸气口a气阀由行程开关打开，开始工作吸气。吸气口a内装有负压检测装置，若检测到吸气口a不在负压状态或者负压力不在额定压力，表明吸气口a未吸到纸币或者吸到纸币边缘(一次性吸到两张纸币或者吸到边缘肯定漏风)。负压装置会将信号与额定压力信号对比，如果信号差值大于阀值，则表明吸取失败，电磁阀关闭失败模块的气阀，成功的模块继续工作。若六个模块全部失败，纸币盒重新搅拌，若搅拌后仍多次失败，则表明盒内已无纸币。纸币吸取后，外螺纹孔回程螺旋高速上升，纸币被甩开，直到外螺纹孔触动吸气口b气阀的行程开关，开始工作吸气。通过该过程，高速旋转展开的纸币被吸气口a吸气口b展开吸住。挡网上有个定位块。定位块设置在距离圆心7厘米处，因为目前流通的人民币宽度全部小于7厘米，而长度大于140厘米，所以纸币的长端一定会与定位块相触碰，而宽端则不会，从而完成纸币的定位。

作为优选，纸币识别打包装置包括镂空传动带，镂空传动带的一侧设有侧板，侧板上方布置了与传送带平行的热力蒸汽管道，镂空传动带上方设有高速摄像机，高速摄像机连接于侧板上，镂空传动带右侧端部连接传送带b的一端，传送带b与镂空传动带连接处设有光电门，传送带b的另一端安装有覆膜门，覆膜门的中部设有覆膜卷纸，传送带b与覆膜门的连接处设有覆膜槽。纸币平整装置通过机械转臂将纸币放置在镂空传送带上，侧板上方布置了与传送带平行的热力蒸汽管道，蒸汽管道会向纸币喷射高压的热力气体，气体中含有湿度适中的蒸汽，用于平滑纸币的纤维，使得纸币变得平滑；含有热量的蒸汽会对纸币的细菌进行消毒；气体保持高压既保证了纸币的定性，也有利于纸币紧贴传动带。高数摄像机将采集到的图像上传至PC端转化为真彩色图像，计算机通过垂直投影法进行图像分割，对纸币进行边缘检测。再将分割的RGB纸币图像通过加权平均后转化为灰度图像并绘制灰度直方图，将得到的灰度直方图与标准库中的模板进行对比，计算其与模板的欧氏距离是否小于阀值，大于阀值则是残币或***。转塔根据图像处理结果通过AD转化向转塔的步进电机发出命令，转向不同的传送带，为了简化画法图中仅仅标出传送带b。进入传送带b之前，先通过光电门进行计数。传送带b不仅沿侧板方向与地面倾斜一定角度，且沿覆膜门方向成一定角度，并且传送带b下部装有振动装置，上述几点设计是为了有利于纸币的整理打包。分类好的纸币下台阶后进入覆膜槽，到达一定数目后覆膜门打开，纸币滑出，覆膜门关闭。纸币被覆膜包裹。覆膜门下方外侧有两头热封口，中间打点断开的机械用于密封。(想象一下，两包五毛钱的咪咪就是这样封口连在一起，并且容易扯断)。

作为优选，钱币分离装置包括进入部，进入部下端连接垂直导向部，垂直导向部连接螺旋部，螺旋部尾部连接过渡部，过渡部连接分离部，分离部下端连接垂直导向管，垂直导向管连接回收过渡部，回收过渡部连接回收通道，回收通道的末端设有蹦出回收盒。硬币经进入部进入垂直导向部，经垂直导向部进入螺旋部进行加速，并在离心力作用下，使得硬币运动姿态为垂直，由螺旋部尾部的过渡部，将硬币运动姿态由垂直变为卧式滑动，到达分离，分离部将大小不一的硬币进行分离，使分离的硬币进入不同的收集盒，若有硬币没能进入各回收盒，将进入蹦出回收盒。

作为优选，分离部分为5层，且呈台阶分布，每层由分离薄板隔离，分离部每层滑道高度稍比一元硬币厚度高。分离部设有5 层，设计能使分离效果更好，每层收集的硬币都不相同，能较好的分类，各层滑道高度比一元硬币厚度高放置硬币在进入滑道内发生堵塞，影响分离效果。

作为优选，回收通道内部设有一角分离孔、五角分离孔、一元分离孔，每个分离孔下方对应设有一角回收盒、五角回收盒、一元回收盒，每个回收盒与分离孔直接通过导向管连接，导向管中部安装有计数器。通过分离部，重叠的硬币被分离，进入各自滑道，在分离部尾部，垂直下落，进入垂直导向管，经垂直导向管尾部的回收过渡部进入回收通道，此时硬币运动姿态为垂直状态，当经过一角分离孔时，若是此时硬币是一角，将通过一角分离孔，由导向管进入一角回收盒，且计数器计数，若是五角，则越过一角分离孔，进入五角分离孔，由导向管进五角回收盒，且计数器计数，若是一元，则越过一角和五角分离孔，进入一元分离孔，由导向管进入一元回收盒，且计数器计数，若有硬币没能进入各回收盒，将进入蹦出回收盒。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：1)进入装置的硬币和纸币分类采用风选联合斜面滑槽的方式，减少分类失误。2)通过机构创新，设计了一种折叠钱币展开，定位装置。3)通过对机电***创新，设计了一种残币***筛选，主流纸币识别分类、消毒、打包装置。4)采用滑道分离层将重叠的硬币分离开来，结构简单。5)整个分离过程利用滑道转角对硬币运动姿态进行调整，过程稳定。

本发明采用了上述技术方案提供的一种钱币分离识别装置，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明一种钱币分离识别装置的流程图；

图2为本发明纸币硬币分类示意图；

图3为本发明纸币平整装置结构示意图；

图4为本发明纸币识别打包装置结构示意图；

图5为本发明硬币分离主视图；

图6为本发明钱币分离侧视图；

图7为本发明钱币分离俯视图。

附图标记说明：1、导向口；2、进风斜孔；3、落币斜坡；4、进币槽；5、通币管道；6、吸气口b；7、定位块；8、内螺纹；9、吸气口a；10、外螺纹孔；11、挡网；12、高速摄像机；13、镂空传动带；14、侧板；15、转塔；16、覆膜门；17、传送带b；18、覆膜卷纸；19、光电门；20、覆膜槽；21、进入部；22、垂直导向部；23、螺旋部；24、分离部；25、导向管；26、计数器； 27、一角回收盒；28、五角回收盒；29、一元回收盒；30、蹦出回收盒；31、一元分离孔；32、五角分离孔；33、一角分离孔； 34、回收过渡部；35、过渡部；36、垂直导向管；37、回收通道。

具体实施例

以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

如图1-7所示，一种钱币分离识别装置，包括：

纸币硬币分离装置用于快速分离纸币与硬币；

纸币平整装置将收集后的纸币铺平、定位；

纸币识别打包装置将铺平后的纸币进行消毒、检验、打包。

钱币分离装置将收集的硬币进行分类，放置于各个不同的回收盒中。

纸币硬币分离装置包括导向口1，导向口1下方连接通币管道 5的一端，通币管道5的壁面上设有斜向上的进风斜孔2，通币管道5的另一端连接落币斜坡3，落币斜坡3的底端开设有进币槽4。钱币混合物从导向口1进入分离装置，通币管道5的壁面设有斜向上的进风斜孔2，钱币混合物受到斜向上的风场作用，硬币由于体积小，密度大受到的风场作用小，重力大，落向落币斜坡3，纸币反之向朝向纸面(屏幕)外侧吹出。即使有纸币落向落币斜坡3也会受到风场的持续作用向纸面(屏幕)外侧运动。硬币由落币斜坡3滑向进币槽4。

纸币平整装置包括外螺纹孔10，外螺纹孔10中部开设有吸气口a9，外螺纹孔10与内螺纹8相配合，内螺纹8与挡网11固连，挡网11中部设有定位块7，挡网11与内螺纹8之间设有吸气口 b6。外螺纹孔10向下螺旋运动，到达行程下止点时，即吸气口a 到达风选后的纸币盒内。外螺纹孔10触动行程开关，外螺纹孔 10的电机停止运动，吸气口a9的气阀由行程开关打开，开始工作吸气。吸气口a9内装有负压检测装置，若检测到吸气口a9不在负压状态或者负压力不在额定压力，表明吸气口a9未吸到纸币或者吸到纸币边缘(一次性吸到两张纸币或者吸到边缘肯定漏风)。负压装置会将信号与额定压力信号对比，如果信号差值大于阀值，则表明吸取失败，电磁阀关闭失败模块的气阀，成功的模块继续工作。若六个模块全部失败，纸币盒重新搅拌，若搅拌后仍多次失败，则表明盒内已无纸币。纸币吸取后，外螺纹孔10 回程螺旋高速上升，纸币被甩开，直到外螺纹孔10触动吸气口 b6气阀的行程开关，开始工作吸气。通过该过程，高速旋转展开的纸币被吸气口a9、吸气口b6展开吸住。挡网11上有个定位块 7。定位块7设置在距离圆心7厘米处，因为目前流通的人民币宽度全部小于7厘米，而长度大于140厘米，所以纸币的长端一定会与定位块7相触碰，而宽端则不会，从而完成纸币的定位。

纸币识别打包装置包括镂空传动带13，镂空传动带13的一侧设有侧板14，侧板14上方布置了与传送带平行的热力蒸汽管道，镂空传动带13上方设有高速摄像机12，高速摄像机12连接于侧板14上，镂空传动带13右侧端部连接传送带b17的一端，传送带b17与镂空传动带13连接处设有光电门19，传送带b17的另一端安装有覆膜门16，覆膜门16的中部设有覆膜卷纸18，传送带b17与覆膜门16的连接处设有覆膜槽20。纸币平整装置通过机械转臂将纸币放置在镂空传送带13上，侧板14上方布置了与传送带平行的热力蒸汽管道，蒸汽管道会向纸币喷射高压的热力气体，气体中含有湿度适中的蒸汽，用于平滑纸币的纤维，使得纸币变得平滑；含有热量的蒸汽会对纸币的细菌进行消毒；气体保持高压既保证了纸币的定性，也有利于纸币紧贴传动带。高数摄像机12将采集到的图像上传至PC端转化为真彩色图像，计算机通过垂直投影法进行图像分割，对纸币进行边缘检测。再将分割的RGB纸币图像通过加权平均后转化为灰度图像并绘制灰度直方图，将得到的灰度直方图与标准库中的模板进行对比，计算其与模板的欧氏距离是否小于阀值，大于阀值则是残币或***。转塔15根据图像处理结果通过AD转化向转塔的步进电机发出命令，转向不同的传送带，为了简化画法图中仅仅标出传送带b17。进入传送带b17之前，先通过光电门19进行计数。传送带b17不仅沿侧板14方向与地面倾斜一定角度，且沿覆膜门16方向成一定角度，并且传送带b17下部装有振动装置，上述几点设计是为了有利于纸币的整理打包。分类好的纸币下台阶后进入覆膜槽20，到达一定数目后覆膜门16打开，纸币滑出，覆膜门16关闭。纸币被覆膜包裹。覆膜门16下方外侧有两头热封口，中间打点断开的机械用于密封。(想象一下，两包五毛钱的咪咪就是这样封口连在一起，并且容易扯断)。

钱币分离装置包括进入部21，进入部21下端连接垂直导向部 22，垂直导向部22连接螺旋部23，螺旋部23尾部连接过渡部35，过渡部35连接分离部24，分离部24下端连接垂直导向管36，垂直导向管36连接回收过渡部34，回收过渡部34连接回收通道37，回收通道37的末端设有蹦出回收盒30。硬币经进入部21进入垂直导向部22，经垂直导向部22进入螺旋部23进行加速，并在离心力作用下，使得硬币运动姿态为垂直，由螺旋部23尾部的过渡部35，将硬币运动姿态由垂直变为卧式滑动，到达分离部24，分离部24将大小不一的硬币进行分离，使分离的硬币进入不同的收集盒，若有硬币没能进入各回收盒，将进入蹦出回收盒30。

分离部24分为5层，且呈台阶分布，每层由分离薄板隔离，分离部24每层滑道高度稍比一元硬币厚度高。分离部设有5层，设计能使分离效果更好，每层收集的硬币都不相同，能较好的分类，各层滑道高度比一元硬币厚度高防止硬币在进入滑道内发生堵塞，影响分离效果。

回收通道37内部设有一角分离孔33、五角分离孔32、一元分离孔31，每个分离孔下方对应设有一角回收盒27、五角回收盒 28、一元回收盒29，每个回收盒与分离孔直接通过导向管25连接，导向管25中部安装有计数器26。通过分离部24，重叠的硬币被分离，进入各自滑道，在分离部24尾部，垂直下落，进入垂直导向管36，经垂直导向管36尾部的回收过渡部34进入回收通道37，此时硬币运动姿态为垂直状态，当经过一角分离孔33时，若是此时硬币是一角，将通过一角分离孔33，由导向管25进入一角回收盒27，且计数器26计数，若是五角，则越过一角分离孔33，进入五角分离孔32，由导向管25进五角回收盒28，且计数器26计数，若是一元，则越过一角和五角分离孔，进入一元分离孔31，由导向管25进入一元回收盒29，且计数器26计数，若有硬币没能进入各回收盒，将进入蹦出回收盒30。

导向管25内壁涂覆有耐磨涂层，该涂层由以下成分及重量份组成：硼酸锌改性酚醛树脂18份，有机硅改性聚酯树脂22份，羧甲基纤维素钠2份，二氧化硅溶胶7.2份，甲苯19份，乙苯 10份，石墨粉5份，对二甲苯11份，醋酸乙酯10份，2-(2- 乙基丁氧基)乙醇8份，异丙醇7份，其中羧甲基纤维素钠的pH 值为8，取代度为0.3，导向管25内壁长期与划过的硬币接触，导向管25的使用寿命会逐步降低，通过在导向管25内壁内部涂覆有耐磨涂层可有效的降低硬币对导向管25所带来的损耗，硼酸锌改性酚醛树脂与有机硅改性聚酯树脂作为新型耐磨材料的基材，控制两者比例处于一定的范围内，显著提高新型耐磨涂料的耐磨性能，甲苯、乙苯及对二甲苯为涂料的有机溶剂，合理控制三者在原料中的含量，涂料的稀释及平稳挥发效果好，可形成较平滑的涂膜，石墨粉的耐磨性能好，与二氧化硅溶胶共同作用，可在显著提高新型耐磨涂料与基底的附着性能的前提下，大大增强涂料的耐磨性能。

实施例2：

如图1-7所示，本发明一种钱币分离识别装置在实际使用过程中，钱币混合物从导向口1进入分离装置，钱币混合物受到斜向上的风场作用，硬币由于体积小，密度大受到的风场作用小，重力大，落向落币斜坡3，纸币反之向朝向纸面(屏幕)外侧吹出，纸币分离出来之后，进入纸币平整装置，通过该过程，高速旋转展开的纸币被吸气口a9、吸气口b6展开吸住。挡网上有个定位块7。定位块7设置在距离圆心7厘米处，因为目前流通的人民币宽度全部小于7厘米，而长度大于140厘米，所以纸币的长端一定会与定位块7相触碰，而宽端则不会，从而完成纸币的定位，纸币定位好后，由纸币识别打包装置对纸币进行快速打包。

硬币进入垂直导向部22，经垂直导向部22进入螺旋部23进行加速，并在离心力作用下，使得硬币运动姿态为垂直，由螺旋部尾部的过渡部35，将硬币运动姿态由垂直变为卧式滑动，到达分离部24，分离部24分为5层，每层由分离薄板隔离，且分离部24每层滑道高度稍比一元硬币厚度高，5层分离层呈台阶分布，通过分离部24，重叠的硬币被分离，进入各自滑道，在分离部24 尾部，垂直下落，进入垂直导向管36，经垂直导向管36尾部的回收过渡部34进入回收通道37，此时硬币运动姿态为垂直状态；当经过一角分离孔33时，若是此时硬币是一角，将通过一角分离孔33，由导向管25进入一角回收盒27，且计数器26计数，若是五角，则越过一角分离孔33，进入五角分离孔32，由导向管25 进五角回收盒28，且计数器26计数，若是一元，则越过一角和五角分离孔32，进入一元分离孔31，由导向管进入一元回收盒 29，且计数器26计数，若有硬币没能进入各回收盒，将进入蹦出回收盒30。

上述实施例1、2中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种钱币分离识别装置，其特征在于，包括：

纸币硬币分离装置用于快速分离纸币与硬币；

纸币平整装置将收集后的纸币铺平、定位；

纸币识别打包装置将铺平后的纸币进行消毒、检验、打包。

钱币分离装置将收集的硬币进行分类，放置于各个不同的回收盒中。

2.根据权利要求1所述的一种钱币分离识别装置，其特征在于：所述纸币硬币分离装置包括导向口(1)，所述导向口(1)下方连接通币管道(5)的一端，所述通币管道(5)的壁面上设有斜向上的进风斜孔(2)，所述通币管道(5)的另一端连接落币斜坡(3)，所述落币斜坡(3)的底端开设有进币槽(4)。

3.根据权利要求1所述的一种钱币分离识别装置，其特征在于：所述纸币平整装置包括外螺纹孔(10)，所述外螺纹孔(10)中部开设有吸气口a(9)，所述外螺纹孔(10)与内螺纹(8)相配合，所述内螺纹(8)与挡网(11)固连，所述挡网(11)中部设有定位块(7)，所述挡网(11)与内螺纹(8)之间设有吸气口b(6)。

4.根据权利要求1所述的一种钱币分离识别装置，其特征在于：所述纸币识别打包装置包括镂空传动带(13)，所述镂空传动带(13)的一侧设有侧板(14)，所述侧板(14)上方布置了与传送带平行的热力蒸汽管道，所述镂空传动带(13)上方设有高速摄像机(12)，所述高速摄像机(12)连接于侧板(14)上，所述镂空传动带(13)右侧端部连接传送带b(17)的一端，所述传送带b(17)与镂空传动带(13)连接处设有光电门(19)，所述传送带b(17)的另一端安装有覆膜门(16)，所述覆膜门(16)的中部设有覆膜卷纸(18)，所述传送带b(17)与覆膜门(16)的连接处设有覆膜槽(20)。

5.根据权利要求1所述的一种钱币分离识别装置，其特征在于：所述钱币分离装置包括进入部(21)，所述进入部(21)下端连接垂直导向部(22)，所述垂直导向部(22)连接螺旋部(23)，所述螺旋部(23)尾部连接过渡部(35)，所述过渡部(35)连接分离部(24)，所述分离部(24)下端连接垂直导向管(36)，所述垂直导向管(36)连接回收过渡部(34)，所述回收过渡部(34)连接回收通道(37)，所述回收通道(37)的末端设有蹦出回收盒(30)。

6.根据权利要求5所述的一种钱币分离识别装置，其特征在于：所述分离部(24)分为5层，且呈台阶分布，每层由分离薄板隔离，所述分离部(24)每层滑道高度稍比一元硬币厚度高。

7.根据权利要求5所述的一种钱币分离识别装置，其特征在于：所述回收通道(37)内部设有一角分离孔(33)、五角分离孔(32)、一元分离孔(31)，所述每个分离孔下方对应设有一角回收盒(27)、五角回收盒(28)、一元回收盒(29)，所述每个分离盒与分离孔直接通过导向管(25)连接，所述导向管(25)中部安装有计数器(26)。