CN109591442B - 钞券加权校验号码机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钞券加权校验号码机，包括机械字轮结构、校验字轮结构和定位装置，校验字轮结构与机械字轮结构通过定位装置实现锁定/开启，定位装置包括弓子和校验字轮定位齿组成，弓子与摆臂相连接以实现弓子带动机械字轮结构的机械字轮进位，弓子的头部活动拨动校验定位齿以实现校验字轮结构的转动。本发明的有益效果是：本设计在结构采用较少的传动环节以减少出故障的几率，通过以上设计，保证了进位准确、稳定，可以适应高速印刷。
Description
技术领域
本发明涉及钞券印刷领域，更具体地说涉及一种钞券加权校验号码机。
背景技术
普通号码机通过增加特殊的校验位字轮以及进位装置可以实现常规模数校验的号码印刷，但是无法实现带加权校验的号码印刷。因为连续的加权校验号码印刷不能用机械字轮顺序印刷实现，所以必须重新设计号码机，并在此号码机上加入驱动电机、驱动器、减速器、齿轮来驱动校验位字轮的转动，转动到需要的加权校验号码。控制***通过计算机，控制印刷机上的号码机圈电路和时序信号的输出等。此工作需要设计制作机电一体式的新型号码机；设计号码机圈电路、导电头将旋转中的号码机信号线引出和时序信号的输出；同时设计配套的控制***控制计算机与号码机、印码机之间的通讯，以及触摸显示屏及控制柜等项工作的设计、安装和调试工作。
国内此类产品的开发处于空白。国外类似产品分为两种，一种是印速低、整版单枚数少的加权校验号码；另一种是全电机驱动的全编码号码机，需要配备专用印码机。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种钞券加权校验号码机，在印码过程中，通过计算机进行加密运算，控制加权校验号码机的电机带动校验字轮按编码规则正确进位，实现加权校验号码的印刷，提高钞券的信息化防伪和个性化的特征。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种钞券加权校验号码机，包括机械字轮结构、校验字轮结构和定位装置，所述校验字轮结构与所述机械字轮结构通过所述定位装置实现锁定/开启，所述定位装置包括弓子和校验字轮定位齿组成，所述弓子与摆臂相连接以实现所述弓子带动所述机械字轮结构的机械字轮进位，所述弓子的头部活动拨动所述校验定位齿以实现所述校验字轮结构的转动。
进一步，所述弓子的头部设有第一圆弧段、第二弧度段、第三弧度段和第四弧度段，所述第一圆弧段、所述第二弧度段、所述第三弧度段和所述第四弧度段依次排列设置。
进一步，所述第一圆弧段的半径范围为3.97mm-4.03mm。
进一步，所述第二弧度段的半径范围为0.4mm-0.6mm。
进一步，所述第三弧度段的半径范围为12mm-13mmm。
进一步，所述第四弧度段的半径范围为3mm-5mm。
进一步，所述校验字轮结构包括输出动力装置、校验字轮进位结构和进位反馈信号装置，所述输出动力装置驱动所述校验字轮进位结构转动，所述进位反馈信号装置检测到所述校验字轮进位结构的位置信号传递给计算机。
进一步，所述进位反馈信号装置包括磁钢元件和霍尔电路，所述磁钢元件安放在所述校验字轮圆周数字之间的空隙里，依靠所述霍尔电路检测所述校验字轮上所述磁钢元件得到所述校验字轮的位置信号。
进一步，所述校验字轮的转动半径为170mm-173mm。
进一步，所述输出动力装置为步进电机。
进一步，所述校验字轮定位齿包括斜面、第一定位接触面、第二定位接触面、第一圆弧段、直线结构和第二圆弧段，所述斜面位于所述校验字轮定位齿的定位齿轴孔的上方，所述弓子的头部与所述斜面相接处，所述第一圆弧段与所述直线结构设置在所述第一定位接触面、所述第二定位接触面之间，所述第二定位接触面与所述第二圆弧段相连接。
进一步，所述斜面与竖直方向的夹角为28-30°。
进一步，所述定位齿轴孔圆心至所述斜面垂直距离4.6-4.8mm。
进一步，所述第一圆弧段的半径范围为10-12mm。
进一步，所述直线结构的长度为1.4-1.6mm。
进一步，所述第二圆弧段的半径范围为12.5-12.8mm。
本发明的有益效果为：
通过电机的合理选择、定位结构的合理设计、控制程序的优化设计实现9000印/小时机速印刷时的号码正确进位；
定位结构的设计依据现有主业印码机的特点，允许电机在进位器进位及回稳阶段转动，打墨印刷阶段定位不可转动；
可在现有印码机上使用，不用另外购置专用印码机；
依靠步进电机提供校验位字轮驱动力，通过齿轮传动带动校验位字轮转动，通过霍尔电路采集校验位字轮转动位置反馈信号，通过计算机处理反馈信号后发出指令控制伺服电机，从而达到带有加权校验号码的印刷。
本设计在结构采用较少的传动环节以减少出故障的几率，通过以上设计，保证了进位准确、稳定，可以适应高速印刷。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是弓子的结构示意图；
图3是弓子和校验字轮定位齿定位状态图；
图4是弓子和校验字轮定位齿可进位状态图；
图5是弓子和校验字轮定位齿进位低点状态图；
图6是本发明的使用状态图；
图7是校验字轮定位齿的主视图；
图8是校验字轮定位齿的左视图；
图中：
1、 机械字轮结构；2、校验字轮结构；3、校验字轮；4、步进电机；5、弓子；
6、第一圆弧段；7、第二弧度段；8、第三弧度段；9、第四弧度段；
10、校验字轮定位齿；11、齿轮轴；12、墨辊；13、压印辊筒；
14、加权校验号码机；15、斜面；16、第一定位接触面；17、第二定位接触面；
18、第一圆弧段；19、直线结构；20、第二圆弧段；21、定位齿轴孔。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1和图2所示一种钞券加权校验号码机，包括机械字轮结构1、校验字轮结构2和定位装置，校验字轮结构2与机械字轮结构通1过所述定位装置实现锁定/开启，所述定位装置包括弓子5和校验字轮定位齿10组成，弓子5与摆臂相连接以实现弓子5带动所机械字轮结构1的机械字轮进位，所述弓子5的头部活动拨动校验定位齿10以实现校验字轮结构2的转动；
校验字轮结构2包括校验字轮3、输出动力装置、校验字轮进位结构和进位反馈信号装置，所述进位反馈信号装置检测所述校验字轮进位结构的位置信号传递给计算机，所述计算机控制所述输出动力装置，所述输出动力装置通过驱动所述校验字轮进位结构转动，所述输出动力装置为步进电机4，
与所述校验字轮紧密贴合；
加权校验号码机上校验字轮3采用电机4驱动，校验字轮3与电机4之间采用直齿圆柱齿轮传动，由于齿轮啮合间隙，造成印刷的号码不齐，所以需要增加定位结构。
弓子5的头部设有第一圆弧段6、第二弧度段7、第三弧度段8和第四弧度段9，第一圆弧段6、第二弧度段7、第三弧度段8和第四弧度段9依次排列设置；第一圆弧段6的半径范围为3.97mm-4.03mm，第二弧度段7的半径范围为0.4mm-0.6mm，第三弧度段8的半径范围为12mm-13mmm，第三弧度段8圆心坐标:(-0.66，-0.39)(相对于弓子中轴孔圆心坐标)，第四弧度段9的半径范围为3mm-5mm。
如图7、图8所示，校验字轮定位齿10包括斜面15、第一定位接触面16、第二定位接触面17、第一圆弧段18、直线结构19和第二圆弧段20，斜面15位于校验字轮定位齿10的定位齿轴孔21的上方，定位齿轴孔21圆心至斜面15垂直距离4.6-4.8mm，斜面15与竖直方向的夹角为28-30°，弓子5的头部与斜面15相接处，第一圆弧段18与直线结构19设置在第一定位接触面16、第二定位接触面17之间，直线结构的19长度为1.4-1.6mm，第二定位接触面17与第二圆弧段20相连接，第二圆弧段20的半径范围为12.5-12.8mm，从而实现在进位器曲线半径171mm时打开定位、172mm时实现定位；
第一圆弧段18的半径范围为10-12mm，第一圆弧段18和直线结构19配合定位接触面保证稳定定位到打开定位仅需定位齿转动3.34°，摆臂转动2.76°；
第二圆弧段半径范围为12.5-12.8mm，保证号码机在进位低点时校验定位齿摆幅在允许范围内（见图5-进位低点状态），不会干涉印码机运转。
如图4所示，目前DM2002多功能印码机在合片合压状态时，号码机转到字轮将要接触墨辊之前的B点，直到印刷完成的C点这段范围内，都在凸轮进位器的曲线回稳段，也就是说曲线半径保持不变，不能够使号码机特殊字轮在BC段锁紧。由于号码机上加权校验位字轮与电机之间采用直齿圆柱齿轮传动，停稳后由于齿轮啮合间隙，造成印刷后的号码不齐。
DM2002多功能印码机上凸轮进位器回稳段半径是R1为170.33mm，根据这个参数，将校验字轮3的转动半径范围设置为170mm-173mm，优选地，将校验字轮3能够转动的半径设计为R1为170.3mm，锁紧半径设计为R2为172.5mm。如图5所示凸轮进位器的回稳段其中校验字轮结构接触墨辊12前到校验字轮结构印刷完成后的BC段曲线根据锁紧半径进行调整，并能兼顾用在DM06A-1型印码机上。
所述进位反馈信号装置包括磁钢元件和霍尔电路，所述磁钢元件安放在校验字轮3圆周数字之间的空隙里，所述霍尔电路检测校验字轮3上所述磁钢元件得到校验字轮3的位置信号，从而计算得到如何转动到需要的字轮位置。
为了适应批量生产，减少机台更换号码机工作量，在接线方式上采用了带防脱开的RS-232串行通信接口，极大地减少了机台更换产品的时间。
工作时：如图4所示，加权校验号码机在合片合压状态时，当加权校验号码机14转到规定角度A点后，校验字轮定位齿10在弓子5的转动下打开，从AB段大约140°范围内，电机4开始驱动校验字轮3转到指定位置后停止，当加权校验号码机14转到校验字轮3将要接触墨辊12之前的B点，定位锁锁紧校验字轮3，直到加权校验号码机14印刷完成后的C点压印辊筒13，在BC这段范围内，校验字轮3始终处于锁定状态，以保证印刷完成后的号码清晰整齐。
在进位器曲线回稳段打开角度可以允许电机4顺畅转动；在进位器的两个极限尺寸可以保证定位需求的正确操作；在进位器离片、合片两个状态下允许电机转动可以保证9000机速的进位要求。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (16)
1.一种钞券加权校验号码机，其特征在于：包括机械字轮结构、校验字轮结构和定位装置，所述校验字轮结构与所述机械字轮结构通过所述定位装置实现锁定/开启，所述定位装置包括弓子和校验字轮定位齿组成，所述弓子与摆臂相连接以实现所述弓子带动所述机械字轮结构的机械字轮进位，所述弓子的头部活动拨动所述校验字轮定位齿以实现所述校验字轮结构的转动。
2.根据权利要求1所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述弓子的头部设有第一圆弧段、第二弧度段、第三弧度段和第四弧度段，所述第一圆弧段、所述第二弧度段、所述第三弧度段和所述第四弧度段依次排列设置。
3.根据权利要求2所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述第一圆弧段的半径范围为3.97mm-4.03mm。
4.根据权利要求2所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述第二弧度段的半径范围为0.4mm-0.6mm。
5.根据权利要求 2 所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述第三弧度段的半径范围为12mm-13mmm。
6.根据权利要求2所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述第四弧度段的半径范围为3mm-5mm。
7.根据权利要求1所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述校验字轮结构包括校验字轮、输出动力装置、校验字轮进位结构和进位反馈信号装置，所述输出动力装置驱动所述校验字轮进位结构转动，所述进位反馈信号装置检测到所述校验字轮进位结构的位置信号传递给计算机。
8.根据权利要求7所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述进位反馈信号装置包括磁钢元件和霍尔电路，所述磁钢元件安放在所述校验字轮圆周数字之间的空隙里，所述霍尔电路检测所述校验字轮上所述磁钢元件得到所述校验字轮的位置信号。
9.根据权利要求8所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述校验字轮的转动半径为170mm-173mm。
10.根据权利要求9所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述输出动力装置为步进电机。
11.根据权利要求1所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述校验字轮定位齿包括斜面、第一定位接触面、第二定位接触面、第一圆弧段、直线结构和第二圆弧段，所述斜面位于所述校验字轮定位齿的定位齿轴孔的上方，所述弓子的头部与所述斜面相接处，所述第一圆弧段与所述直线结构设置在所述第一定位接触面、所述第二定位接触面之间，所述第二定位接触面与所述第二圆弧段相连接。
12.根据权利要求11所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述斜面与竖直方向的夹角为28-30°。
13.根据权利要求11所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述定位齿轴孔圆心至所述斜面垂直距离4.6-4.8mm。
14.根据权利要求11所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述第一圆弧的半径范围为10-12mm。
15.根据权利要求11所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述直线结构的长度为1.4-1.6mm。
16.根据权利要求11所述的钞券加权校验号码机，其特征在于：所述第二圆弧段的半径范围为12.5-12.8mm。
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