专利名称：硬币封装机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硬币封装机(coin wrapping machine)，特别是这种封装机，其能有效地根据需要叠放和包装不同形状、直径、厚度等的硬币。
日本专利申请NO 10-230905公开了一种硬币封装机，包括一旋转盘，用于将一个一个送出存入硬币封装机中的硬币送入硬币通道，一设置在硬币通道中的识别和计数装置，以识别硬币是否是可接受的，以及硬币的面值，并计数硬币，一硬币叠放部分，有一对叠放筒用于叠放预定数目的硬币，一组封装辊，用于绕叠放在硬币叠放部分的硬币缠绕封装材料，和一对上和下折边爪，用于对绕在叠置硬币上的封装材料的上和下边缘部分进行折边，根据要封装的硬币的面值，可调整封装辊的转速和折边爪的移动速度。
在这种硬币封装机中，送入旋转盘的硬币通过旋转盘旋转所产生的离心力一个一个送入硬币通道，并通过识别和计数装置识别硬币是否是可接受的和硬币的面值，并计数硬币的数目。并随着一对封装筒的转动，硬币被送入硬币叠放部分和叠置在一对叠置筒之间。于是，叠放的硬币一组封装辊之中的一个位置，并固定在一组封装辊之间。使封装辊转动而使叠放的硬币转动，同时，封装材料送入封装辊和叠放的硬币之间的位置，从而封装材料绕叠放的硬币缠绕。然后，启动一对折边爪，将封装材料的上和下边缘部分进行折边，从而形成一封装的硬币卷。
硬币封装机还有一调速装置，用于根据要封装的硬币的面值调整封装辊的转速和折边爪的移动速度，，从而不仅能封装圆形硬币，也能封装多边形硬币。更具体地说，在封装辊转动以封装圆形硬币的相同速度封装多边形硬币的情况下，当叠放的多边形硬币在一组封装辊之间转动时，由于多边形硬币的圆周面的上下波动，叠放硬币和与其接触的一组封装辊的圆周面之间的接触压力变化，从而叠放硬币有时会振动而离开其适当的定向到冲出封装辊之间的位置。所以，为了防止叠放的多边形硬币振动硬币封装机的结构使当叠放的多边形硬币要进行封装时，封装辊的转速被调整到低于封装圆形硬币时的转速。
然而，在这种硬币封装机中，因为旋转盘的转速、传递皮带的传递速度和一对叠放辊的转速是固定的，即使对于不同形状、直径、厚度等的硬币也是这样，所以，硬币不能以所需的方式叠放在硬币叠放部分，所以，有时难以有效地和理想地封装叠放的硬币。
更具体地说，对于小直径的硬币，如果旋转盘的转速是恒定的，因为与大直径的硬币相比，在每一单位时间中，一更大数目的硬币被送入硬币通道，有时会发生硬币的堵塞，从而，硬币不能以一理想的方式叠放在硬币叠放部分。另一方面，在在叠放大直径硬币的情况下，因为硬币重量大，如果硬币由传递皮带以与小的硬币相同的速度传递进入硬币通道，由于其的惯性力，其有时不能叠放在硬币叠放部分中的一对叠放筒之间，所以，不能以理想的方式叠放。另外，在厚的硬币叠放的情况下，因为叠放筒用于叠放一个硬币所需的转动量变大，如果传递皮带的传递速度与薄的硬币的相同，有时在成对的叠放筒之间会发生硬币堵塞。另外，当要封装叠放的多边形硬币时，在封装辊的转速如普通硬币封装机中调整到低于封装圆形硬币的转速时，如果传递皮带的传递速度与圆形硬币时的相同，在成对的叠放筒之间有时会发生堵塞。
本发明的一个目的是提供一种硬币封装机，其能有效地根据需要叠放和包装不同形状、直径，厚度等的硬币。
为实现上述和其他的目的，本发明提供了一种硬币封装机，包括面额设定装置，用于设定要封装的硬币的面额，一旋转盘用于通过其转动产生的离心力向一硬币通道送入硬币，旋转盘驱动装置用于转动旋转盘，传递皮带装置用于沿硬币通道传递由旋转盘送入硬币通道的硬币，传递皮带驱动装置用于驱动传递皮带装置，设在硬币通道的计数装置用于计算由面额设定装置设定面额的硬币的数目，和硬币叠放装置用于叠放已计算数目的预定数目的硬币，所述硬币封装机还包括硬币封装装置，有一组封装辊用于夹持由硬币叠放装置叠放在其之间的硬币，并使它们绕其纵轴转动，绕由硬币叠放装置叠放的硬币的外周面卷绕封装材料，封装辊驱动装置用于驱动封装辊，一对折边爪装置用于从上和下位置接近由硬币叠放装置叠放和由封装材料卷绕的硬币，并对封装材料的上和下边缘部分进行折边，折边爪装置驱动装置用于使一对折边爪装置移动，和驱动速度控制装置用于根据面额设定装置设定的硬币面额控制旋转盘驱动装置、传递皮带驱动装置、封装辊驱动装置和折边爪装置驱动装置，从而，控制旋转盘的转速、传递皮带装置的驱动速度、封装辊的转速和折边爪装置驱动装置的移动速度。
根据本发明，按照硬币的直径，可以控制旋转盘的转速和传递皮带的驱动速度。所以，在硬币为小直径的情况下，其能防止将大量的硬币送入硬币通道使硬币堵塞在硬币叠放部分，并在硬币为大直径的情况下，其能防止硬币由于惯性力而不能叠放在硬币叠放部分中成对叠放筒之间的部分。另外，根据本发明，根据硬币的厚度，能控制旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度。所以，在硬币较厚和用于叠放一个硬币所需的成对叠放筒转动量较大的情况下，其能防止硬币堵塞在成对的叠放筒之间的部分，并在硬币较薄和用于叠放一个硬币所需的成对叠放筒的转动量较小的情况下，能提高硬币的处理效率。另外，根据本发明，根据要封装的硬币的形状，能控制旋转盘的转速，传递皮带装置的驱动速度，封装辊的转速和折边爪装置的移动速度。所以，在封装叠放的多边形硬币的情况下，其不仅能防止硬币堵塞在成对的叠放筒之间，也能防止在封装操作期间叠放硬币离开适当的方向和从封装辊之间飞出。
在本发明的一个最佳方面中，驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，当由面额设定装置设定面额的硬币比有预定直径和预定厚度的标准硬币的小时，使旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度低于标准驱动速度。
根据本发明的这一最佳方面，在由面额设定装置设定面额的硬币比有预定直径和预定厚度的标准硬币小的情况下，因为旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度被控制和低于标准驱动速度，所以，其能有效地防止大量的硬币送入硬币通道和硬币堵塞在硬币叠放部分。
在本发明的另一最佳方面中，驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，当由面额设定装置设定面额的硬币比有预定直径和预定厚度的标准硬币大时，使旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度低于标准驱动速度。
根据本发明的这一最佳方面，在由面额设定装置设定面额的硬币比有预定直径和预定厚度的标准硬币大的情况下，因为旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度被控制和低于标准驱动速度，所以，其能可靠地防止有大重量的大直径硬币由于其惯性力而不能叠放在硬币叠放部分的成对的叠放筒之间。
在本发明的另一最佳方面中，驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，当由面额设定装置设定面额的硬币的厚度大于有预定直径和预定厚度的标准硬币时，使旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度低于标准驱动速度。
根据本发明的这一最佳方面，在由面额设定装置设定面额的硬币比有预定直径和预定厚度的标准硬币更厚和用于叠放一个硬币所需的成对的叠放筒的转动量更大的情况下，因为旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度被控制和低于标准驱动速度，所以，其能有效地防止硬币堵塞在成对的叠放筒之间。。
在本发明的另一最佳方面中，驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，当由面额设定装置设定面额的硬币的厚度小于有预定直径和预定厚度的标准硬币时，使旋转盘的转速和传递皮带的驱动速度高于标准驱动速度。
根据本发明的这一最佳方面，在由面额设定装置设定面额的硬币比有预定直径和预定厚度的标准硬币更薄和用于叠放一个硬币所需的成对叠放筒转动量较小的情况下，因为旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度被控制和高于标准驱动速度，所以，能提高硬币的处理效率。
在本发明的另一最佳方面中，当由面额设定装置设定面额的硬币是多边形的时，驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，使旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速低于标准驱动速度，并控制封装辊驱动装置和折边爪装置驱动装置，从而，使封装辊的转速和折边爪装置的移动速度低于标准速度。
根据本发明的这一最佳方面，在由面额设定装置设定面额的硬币是多边形的情况下，因为旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度被控制低于标准驱动速度和封装辊的转速和折边爪装置的移动速度被控制低于标准速度。所以，其能有效地防止由于叠放硬币圆周表面的上下波动而发生振动，而在封装操作期间离开适当的定向和从封装辊之间脱出。
下面通过实施例和附图对本发明进行描述。
图1是本发明的最佳实施例的硬币封装机机构的示意透视图。
图2是旋转盘附近的示意透视图。
图3是硬币叠放部分的机构的示意平面图。
图4是封装辊驱动机构的示意平面图。
图5是显示了凸轮运动的凸轮曲线图。
图6是本发明最佳实施例的硬币封装机1的控制系统、检测系统、驱动系统、输入系统和一显示系统的框图。
如图1和2所示，硬币封装机1有一旋转盘2，通过一硬币存入口(未示)存入硬币封装机1中的硬币C送入旋转盘2中。旋转盘2的外圆周形成环形的引导部3，通过旋转盘2转动产生的离心力，送入旋转盘2的硬币C沿环形引导部3被引导，并通过开口4一个一个送入硬币通道5。在图2中，标号6表示一双重送进防止元件，并且，开口4形成于双重送进防止元件6的下边缘部分和旋转盘2的上表面之间。开口4的垂直宽度被调整为大于要封装的最厚的硬币的厚度，和等于或小于要封装的最薄的硬币C的厚度的两倍。通过一个由绕皮带轮7的环形皮带8驱动的取出辊9，通过开口4送入硬币通道5的硬币C向下游送进，并且，硬币C以其被固定在传递皮带10和硬币通道5上表面之间的方式继续在硬币通道5中送进。在图1中，环形引导部3、双重送进防止元件6、皮带轮7、皮带8和取出辊9被省略了。
旋转盘2适于由一安装在一支承件(未示)上的电机15转动，支承件固定在机体(未示)上。一环形皮带21绕皮带轮18，19和20，也绕固定于电机15输出轴16的皮带轮17上，旋转盘2的转轴固定于皮带轮20。电机15的驱动力通过皮带轮20，23，环形皮带8和皮带轮7传递到取出辊9。因为旋转盘2和取出辊9的结构使其能以这种方式被同一电机15驱动，所以，其能节省空间和降低成本。另外，因为电机15的输出轴16不直接连接于旋转盘2，和电机15的驱动力通过环形皮带21传递到旋转盘2，所以，能节省更大的空间。
电机15是一可变速电机，例如一脉冲电机，通过确定脉冲数能改变速度。
在硬币通道5中，有一识别传感器(未示)用于识别硬币C是否是可接受的和硬币C的面值，和一计数传感器(未示)用于计算硬币C的数目。当识别传感器检测到不可接受的硬币例如假币，外币等或其他不要封装的面值的硬币时，它们通过一通道(未示)返回到硬币封装机的外侧。当计数传感器已检测到一预定数目的要封装的硬币时，一设置在硬币通道5下游端附近的止动件(未示)被驱动，从而防止后面的硬币送入设在硬币通道5下游的硬币叠放部分30。
硬币叠放部分30有一对叠放筒31，31，用于在其之间叠放从硬币通道5一个一个送出的硬币C，并向下游引导它们。叠放筒31，31以这种方式设置，使其轴线相互平行，并且其外圆周面之间的距离稍小于要进行封装的硬币的外径，并且外圆周面形成有螺旋的在相反方向延伸的突起32，32。这对叠放筒31，31在相反方向间歇地转动，并与从硬币通道5送进的硬币C同步，同时，相应的突起32，32的垂直位置重合。
从硬币通道5送入硬币叠放部分30的硬币C随着一对叠放筒31，31的转动而降低，同时其圆周边缘部分由这对叠放筒31，31的螺旋突起32，32支承。随后的硬币C顺序地落在由突起32，32支承的硬币C上并叠放。
在这对叠放筒31，31的下面有一挡板33，叠放在硬币叠放部分30的硬币C传送到挡板33上。
在挡板33的下面，还有一硬币封装部分40。硬币封装部分40包括一封装机构42，用于将封装纸41传送到叠放硬币C的圆周上，并绕叠放硬币卷绕，和一折边机构43用于将绕在叠放硬币C上的封装纸41的上和下端部进行折边。
硬币封装部分40设置于挡板33下方，可以在垂直方向移动，并包括一硬币支柱44，用于从挡板33上接收叠放硬币C，和支承它们，和一硬币支柱移动机构45，用于使硬币支柱44在一挡板33正下方的用于从挡板33接收硬币C的等待位置，一通过封装机构42封装叠放硬币C的封装位置，和一在封装位置下方的缩回位置之间移动。
图3是硬币封装部分40的机构的示意平面图。
如图1和3所示，封装机构42有三个封装辊50，51，52，用于将叠放硬币固定在它们之间，在它们被支承在硬币支柱44上的同时，通过硬币支柱移动机构45将它们从硬币叠放部分30送进到硬币叠放部分40。如图3中所示，封装辊50，51，52的轴线相互平行，并分别可转动地安装在封装辊支承臂53，54，55上，于是，随着封装辊支承臂53，54，55的摆动，封装辊50，51，52能向着或背着支承在硬币支柱44上的叠放硬币C的圆周面移动。
封装机构42还包括一封装纸送进辊60，用于通过一送纸电机(未示)拉出封装纸41，和一切刀61用于切割有两次卷绕长度的送进的封装纸41。
如图1和3所示，折边机构43有一对折边爪63，64，其在垂直方向相互隔开，并能相对地移动，从而从上下方向接近叠放硬币C，并在封装纸41卷绕在叠放硬币C上和叠放硬币C被夹在封装辊50，51，52之间的情况下对封装纸41的上和下边缘部分进行折边。一对折边爪63，64安装在可沿垂直设置的一中央轴65和一导向轴66垂直移动的折边爪臂67，68的端部。中央轴65和导向轴66连接于一在水平方向可绕中央轴65摆动的摆动件69。
支承柱移动机构45包括一支臂72，其端部有硬币支柱44，并在垂直方向沿垂直设置的中央轴70和导向轴71移动，和一摆动件73，中央轴70和导向轴71与摆动件连接，并且，摆动件可绕中央轴70在水平方向摆动。
封装机构42，折边机构43和支柱移动机构45都与单一的凸轮电机74连接，并由有凸轮76，77和78的凸轮轴80驱动。更具体地说，封装机构42，折边机构43和支柱移动机构45分别包括摆动杆90，91和92，摆动杆分别可绕垂直支承轴82，83和84摆动。可转动的凸轮随动件86，87和88分别安装在摆动杆90，91和92的一端部，并且，摆动杆90，91和92的另一端部分别连接于封装辊支承臂53和摆动件73和69的端部。摆动杆90的另一端部与封装辊支承臂53的支承轴94接触，从而，摆动杆90和封装辊支承臂53相互连接。摆动杆91和92分别有U形槽口部分100和102，可转动地安装在摆动件73和69端部的辊子96和98分别接合在槽口中。
通过一个偏置装置(未示)使位于摆动杆90，91和92一端上的凸轮随动件86，87和88偏置，使与在凸轮轴80上的相应凸轮76，77和78的凸轮表面常接触，并且，摆动杆90，91和92随着形成于凸轮76，77和78上的凸轮表面的轮廓摆动。封装机构42的摆动杆90的支承轴82可转动地安装在另一摆动杆104的一端，摆动杆的另一端部有一凸轮随动件106。通过一弹簧(未示)，凸轮随动件106与连接于一面额选择电机108的凸轮110保持接触。面额选择电机108适于根据由面额选择部分(未示)选择的面额的硬币C的直径调整封装辊50，51，52的封装位置。
图4是封装辊50，51和52驱动机构的平面图。
如图4所示，三个封装辊50，51，52分别具有齿轮112，113，和114，其通过齿轮系116和轮带118连接于封装电机120。于是，当封装电机120工作时，封装辊50，51和52被同步驱动在同一方向转动。
凸轮电机74和封装电机120是可变速电机，例如脉冲电机，其速度可根据相位数变化。
折边爪63，64和硬币支柱44分别连接于其他摆动杆(未示)端部，所述摆动杆通过跟随安装在凸轮轴80上的其他凸轮(未示)垂直摆动。于是，通过这些可垂直摆动杆端部的上下运动，折边爪63，64和硬币支柱44能上下移动。
图5是一曲线图，显示了凸轮76，77，78等等的凸轮操作。
从图5中的顶部到底部，分别显示了用于控制传递叠放硬币C的硬币支柱44的垂直运动的支臂垂直操作凸轮、用于控制硬币支柱44水平运动的支臂脱离凸轮77、用于控制封装辊50，51和52操作以夹住叠放硬币C和运动离开叠放硬币C的封装辊凸轮76，用于控制有折边爪63，64的折边爪臂67，68垂直运动的折边爪垂直操作凸轮和用于控制折边爪臂67，68水平移动的折边爪脱离凸轮78。
关于折边爪垂直操作凸轮，仅显示了用于上折边爪63的凸轮曲线，用于下折边爪64的没有显示，因为用于上和下折边爪63，64的凸轮曲线在垂直方向是对称的。
在该凸轮曲线图中，凸轮轴80的最初位置，即，0度表示在最左边，随着凸轮轴80的转动，凸轮曲线向右延伸，最后到达最右边，即凸轮轴80已转了一圈的360度位置。
在10度和45度之间的区域，支臂垂直操作凸轮使硬币支柱44向上移动，在45度和90度之间的区域在挡板33正下方的等待位置等待，在90度和140度之间区域向下移动，并140度和360度之间区域进一步向下移动到达封装位置和缩回位置。
在30度和45度之间区域，通过绕中央轴70在时针方向转动导向轴71，支臂脱离凸轮77使硬币支柱44移动到挡板33下方的等待位置，在45度和305度之间区域保持在挡板33下方的水平位置，并在305度和330度之间区域通过绕中央轴70反时针方向转动导向轴71移动到与封装辊50，51和52脱离的缩回位置。
在0度和160度之间区域中，封装辊凸轮76使封装辊50，51和52在其对应的等待位置等待，在该处，封装辊50，51和52相互离开最远，在160度和180度之间的区域相对地运动，在180度和330度之间的区域夹住和固定叠放硬币C，并在330度和360度之间的区域相互移离与叠放硬币分开。
折边爪垂直操作凸轮使折边爪63在230度和320度之间的区域相互相对地移动，在320度和335度之间的区域相互移离，并在缩回位置等待，在该处，在0-230度和335-360度之间的区域折边爪63相互离开最远。
在0度和180度之间的区域，移动到折边爪脱离凸轮78使折边爪63在脱离位置等待，在该处折边爪63水平与封装辊50，51和52分开，在180度和210度之间区域中，移动到通过水平移动折边爪臂67而由封装辊50，51和52封住空间的上方和下方的位置，在210度和330度之间区域在该位置等待，并在330度和360度之间区域从封装辊50，51和52上水平缩回。
图6是本发明最佳实施例的硬币封装机1的控制系统、检测系统、驱动系统、输入系统和显示系统的方框图。
如图6所示，硬币封装机1的控制系统包括一CPU130，用于控制硬币封装机1的整体操作，一ROM131用于贮存基准数据，例如相应面额硬币C的直径、厚度和形状，用于各面额硬币C的封装辊50，51和52的位置数据，用于各面额硬币C的封装辊50，51和52的驱动速度数据，用于各面额硬币C的旋转盘2和取出辊9的驱动速度数据，用于各面额硬币C的传递皮带10的驱动速度数据，用于各面额硬币C的折边爪63和64的驱动速度数据，和用于整个硬币封装机1的操作程序，和一RAM132用于贮存各种数据例如硬币C的面额，硬币C的计算数据和叠放硬币的数目数据。
如图6所示，硬币封装机1的检测系统包括一识别传感器140，其位于硬币通道5中，用于识别硬币是否是可接受的和硬币的面额，和一计数传感器141位于硬币通道5用于计算硬币的数目。
如图6所示，硬币封装机1的驱动系统包括一电机15用于使取出辊9和旋转盘2转动，凸轮电机74用于驱动封装机构42、折边机构43和支柱移动机构45，一面额调整电机108，当一操作者使用一面额调整部分例如一键盘根据所选面额硬币C的直径设定硬币C的面额时，用于调整封装辊50，51和52的位置，一封装电机120，一止动件电机153，用于驱动设在硬币通道5下游端部附近的止动件152，一叠放筒电机154，用于间歇地驱动一对叠放筒31，31，一送纸电机155，用于拉出封装纸41，和一挡板电磁线圈156用于打开和关闭挡板33。
另外，如图6所示，硬币封装机1的输入系统包括一面额调整装置150，其由一键盘或类似装置构成。
另外，如图6所示，硬币封装机1的显示系统包括一显示部分160，其由一CRT或类似装置构成。
于是，根据本发明最佳实施例的硬币封装机1能封装硬币C和形成包括预定数目的封装硬币C的封装硬币卷。
当操作者通过面额设定部分例如一键盘输入要进行封装的硬币C的面额时，输入的面额被贮存在RAM132中。
CPU130读出贮存在RAM132中的要封装硬币C的面额，并在显示部分160上显示读出的面额。同时，CPU130从ROM131中读出有关硬币C面额的数据，即，有关用于封装输入面额的硬币C的封装辊50，51，52的位置的数据，和有关旋转盘2的驱动速度，取出辊9的驱动速度，传递皮带10的驱动速度，和折边爪63，64驱动速度的数据。
同时，CPU130根据读出的有关驱动速度的数据计算用于处理硬币C所要求的处理速度和/或时间并在显示部分160显示速度/时间，以通知操作者与处理标准硬币C相比需要多长的操作时间。
根据有关用于封装设定面额硬币C的封装辊50，51，52的位置数据，CPU130对面额设定电机108输出一驱动信号，并使封装辊50，51，52移动到相应位置，从而与设定面额硬币C的外径重合。
当硬币C通过硬币存入口(未示)存入硬币封装机1中时，硬币C送入旋转盘2上。
通过旋转盘2转动产生的离心力，送入旋转盘2上的硬币C沿设置在旋转盘2外圆周部分的环形导向件3被导向，并一个一个地通过开口4送出进入硬币通道5。这时，因为形成于双重送进防止元件6下边缘部分和旋转盘2上表面之间的开口4的垂直宽度设定为大于要封装的最厚的硬币C的厚度，和等于或小于要封装的最薄的硬币C的两个硬币的厚度，所以，能防止两个或多个硬币同时送入硬币通道5。
通过由绕在皮带轮7上的环形皮带8驱动的取出辊9，从开口4送入硬币通道5的硬币C在硬币通道5中向下游送进，在被夹持在传递皮带10和硬币通道5上表面之间的同时被进一步在硬币通道5中送进。因为电机15使旋转盘2转动，和电机15的驱动力通过皮带轮20、皮带轮23、环形皮带8和皮带轮7传递到取出辊9上，所以，旋转盘2和取出辊9的转速相互同步。虽然传递皮带10由与电机15分开的传递皮带电机151驱动，传递皮带电机151的驱动速度与电机15的驱动速度同步。在这一实施例中，根据从ROM中读出的用于要封装面额的硬币C的旋转盘2和取出辊9的驱动速度数据和传递皮带10的驱动速度数据，CPU130产生一驱动信号，并将驱动信号输出到电机15和传递皮带电机151。更具体地说，在有一预定直径和预定厚度的圆形硬C被确定为一标准硬币和要封装的硬币C的直径小于标准硬币的情况下，如果旋转盘2的转速等于用于封装标准硬币旋转盘2的标准转速，每个单位时间中送入硬币通道5中的硬币C数目比标准硬币的更多。所以，有时会出现硬币C堵塞在硬币叠放部分30，并不能以所需的方式进行叠放。所以，旋转盘2和取出辊9的驱动速度数据和传递皮带10的驱动速度数据被调整低于标准硬币的相应标准驱动速度。另一方面，当要封装的硬币C的直径大于标准硬币的时，因为硬币重量更大，如果传递皮带10以与传递标准硬币时的标准速度的相同速度在硬币通道5中传递硬币C，由于，它们的惯性力，硬币C不能以所需的方式叠放在硬币叠放部分30的成对的叠放辊31，31之间的部分。所以，旋转盘2和取出辊9的驱动速度数据和传递皮带10的驱动速度数据被调整为低于标准硬币的相应的标准驱动速度。另外，在要封装的硬币C的厚度大于标准硬币时，因为成对的叠放筒31，31叠放一个硬币C所需的转动量更大，如果传递皮带10的驱动速度与传递标准硬币的标准驱动速度相同，硬币C有时会堵塞在成对的叠放筒31，31之间。所以，旋转盘2和取出辊9的驱动速度数据和传递皮带10的驱动速度数据被调整为低于标准硬币的相应的标准驱动速度。相反，在要封装的硬币C比标准硬币薄时，成对叠放筒31，31用于叠放一个硬币C所需的转动量变小，传递皮带10的驱动速度提高以提高硬币C的处理效率。所以，旋转盘2和取出辊9的驱动速度数据和传递皮带10的驱动速度数据调整为高于标准硬币的相应的标准驱动速度。另外，在要封装的硬币C是多角形的时，如后面要描述的，因为封装辊50，51，52的转速控制为低于封装标准硬币的，所以，用于将硬币C送入硬币通道5的旋转盘2和取出辊9和传递皮带10的驱动速度必需调整得更低。所以，旋转盘2和取出辊9的驱动速度数据和传递皮带10的驱动速度数据被调整为低于标准硬币的相应标准驱动速度。
由传递皮带10在硬币通道5中传递的硬币C由一识别传感器140识别，以确定硬币C是否是可接受的，以及硬币的面额。当识别传感器140检测到一不可接受的硬币，例如假币，外币等，或不是要封装面额的硬币时，硬币通过一通道(未示)返回到硬币封装机1的外侧。所识别的可接受的硬币C在硬币通道5中进一步向下游送进，并通过计数传感器141进行计数。检测信号从计数传感器141输入到RAM132中，并且根据输入到RAM132中的检测信号，CPU132在显示部分显示硬币C的数目。
当CPU130判断由计数传感器141计算的硬币数目与一个封装硬币卷中含有的并从ROM131中读出的硬币数目相同时，其向一止动件传感器153输出一驱动信号，从而驱动在计数传感器141下游硬币通道5下游端部附近的止动件152，从而其伸入硬币通道5，从而防止在硬币通道5中顺序送进的后面的硬币C送入硬币叠放部分30，并仅将数目与一个封装硬币卷所含硬币相等数目的硬币送入硬币叠放部分30。同时，CPU130输出一驱动信号到凸轮电机74，从而启动支柱移动机构和移动硬币支柱44到挡板33正下方的位置。
如上所述，因为CPU130根据要封装的硬币面额调整了旋转盘2、取出辊9和传递皮带10的驱动速度，所以，在硬币C的直径小于标准硬币的情况下，其能有效地防止大量的硬币送入硬币叠放部分30和硬币C堵塞在硬币叠放部分30。另一方面，在硬币直径大于标准硬币的情况吓，其能有效地防止硬币C由于惯性力不能叠放在硬币叠放部分30的一对叠放筒31，，31之间。
随着成对的叠放筒31，31与硬币从硬币通道5的送进同步地在相反方向间歇转动，在硬币C的圆周边缘部分由形成在叠放筒31，31外圆周面在相反方向延伸的螺旋形突起32，32支承的同时，从硬币通道5中送入硬币叠放部分30的硬币C被降低。后面的硬币C顺序堆置在由突起32，32支承的硬币C上并且叠放。在要封装的硬币C厚度大于标准硬币时，用于叠放一个硬币C所需的一对叠放筒31，31的转动量变大，并且用于叠放所需的时间变长。然而，在这一实施例中，在要封装的硬币C的厚度大于标准硬币的情况下，CPU130控制电机15，使旋转盘2的转速和取出辊9的转速变低，并也控制传递皮带电机151，使传递皮带10的驱动速度变低。所以，能有效地防止硬币C堵塞在成对的叠放筒31，31之间。另一方面，在要封装的硬币C的厚度小于标准硬币的情况下，CPU130控制电机15，使旋转盘2的转速和取出辊9的转速更高，并且也控制传递皮带电机151，使传递皮带10的驱动速度变高。所以，其能提高硬币C的处理速度。
叠放在硬币叠放部分30的硬币C放在一对叠放筒31，31下面的挡板33的上表面上。
当硬币C以适当的数目放在挡板33上时，CPU130输出一驱动信号到电磁线圈156，从而打开挡板33，从而将叠放的硬币C交付给在挡板33正下方的等待位置上的硬币支柱44的上表面。
当硬币支柱44已将叠放硬币C支承在其上表面时，通过支柱支承机构45使硬币支柱44降低到封装位置，从而将叠放硬币C传递到硬币封装部分40的三个封装辊50，51，52之间的位置。
当硬币支柱44已到达封装位置时，CPU130驱动凸轮电机74，从而转动凸轮轴80，从而使摆动杆90和辊支承臂53，54和55摆动。于是，三个封装辊50，51，52向叠放硬币C的圆周面移动。同时，CPU130向送纸电机155和封装电机120输出驱动信号，从而使封装纸送进辊60和封装辊50，51，52转动。随后，在叠放硬币C夹持于封装辊50，51，52之间的同时，封装纸41被插入叠放硬币C和三个封装辊50，51，52之间。当叠放硬币C已夹持于封装辊50，51，52之间时，硬币支柱44移动至封装位置下面的缩回位置。
随着封装辊50，51，52的转动，封装纸41被卷绕在叠放硬币C的圆周上。
然后，折边机构43被驱动，在垂直方向隔开的折边爪63，64相对移动，从上和下方接近叠放硬币C，并在封装纸41卷绕在叠放硬币C和叠放硬币C被夹持在封装辊50，51和52之间的情况下，夹紧封装纸41的上和下边缘部分，从而形成一封装硬币卷。
当形成一封装硬币卷时，夹持叠放硬币C的封装辊50，51，52相互移离，并通过一硬币封装部分40下方的通道(未示)将封装硬币卷排出到硬币封装机1外侧。
在这一实施例中，在要封装的硬币C的形状不是圆形的情况下，例如，其形状是多边形的，根据与ROM131中贮存的硬币C形状对应的驱动速度数据，CPU130控制凸轮电机74和封装电机的速度。
更具体地说，CPU130在图5中所示的凸轮曲线图的A点开始控制，并在330度和360度之间的区域完成控制，在该处，封装辊50，51和52是相互分开的。在图5中的A点是封装电机120和凸轮电机74开始封装操作的时间。
在要封装的硬币C是圆形的情况下，凸轮电机74在其最大速度下进行操作，并在A点不减速，并且，封装电机120也在其最大速度下进行操作。
另一方面，当要封装的硬币C是多边形的情况下，封装电机120和凸轮电机74以一减小的速度进行操作，该速度是硬币C为圆形时的操作速度的大约55％。
所以，在要封装的硬币C是圆形的情况下，当封装纸41被送入封装辊50，51和52和叠放硬币C之间时，封装辊50，51，52先在一较低驱动速度N1下操作，从而，绕叠放硬币C的圆周面卷绕封装纸41到一定程度。然后，在图5中所示的A点，CPU130改变封装辊50，51，52的操作速度到速度N2，其为速度N1的两倍，从而使封装纸41以高速卷绕在叠放硬币C上。
另一方面，在要封装的硬币C是多边形的情况下，在A点后面的区域中，CPU130控制封装电机120的驱动速度低于圆形硬的情况下的速度N2，例如，大约为速度N2的55％。于是，因为在A点前面区域中，封装辊50，51，52在速度N1下操作，并在叠放硬币C夹持于封装辊50，51，52之间的同时，从A点开始和在其后面的区域以速度N2大约55％的速度操作，能防止由于叠放的多边形硬币C圆周面的上下波动所引起的强的震动，所以，能有效地防止硬币从封装辊50，51和52之间飞出。
另外，在根据本实施例的硬币封装机1中，在要封装的硬币C是多边形的情况下，从A点开始和在其后面的区域——该处封装辊50，51和52的操作速度被降低到速度N2的大约55％，凸轮电机74的操作速度也降低到圆形硬币的情况下的速度的大约55％。更具体地说，在A点和A点后面的区域，通过凸轮电机74的操作，折边爪63，64相对移动，靠近叠放硬币C的两个端面，从而对封装纸41的两端进行折边。如上所述，在多边形硬币的情况下，因为封装辊50，51，52的操作速度已降低到速度N2的大约55％，所以，折边爪63，64的移动速度与封装辊50，51，52成比例地降低，从而折边爪63，64的折边时间更长。
以这种方式，因为折边爪63，64的移动速度与封装辊50，51，52的转动速度成比例地进行控制——甚至当封装辊50，51，52的转速降低时，所以，折边爪63，64能得到足够的时间对封装纸41的两端进行折边，并能通过折边爪63，64实现一良好的折边操作。
另外，在这一实施例中，在要封装的硬币C是多边形的情况下，CPU130控制旋转盘2、取出辊9和将硬币C送入硬币封装部分40的传递皮带10的驱动速度成为更低。所以，即使封装辊50，51，52的转动速度被控制为低于封装标准硬币时的速度，其也能有效地防止硬币C堵塞在成对的叠放筒31，31之间。
当封装硬币卷已通过通道排出到硬币封装机1外侧时，CPU130使凸轮电机74的操作速度返回到正常速度。
根据上述的实施例，有一预定直径和厚度的圆形硬币C被确定为一标准硬币，并在要封装的硬币C的直径小于标准硬币的情况下，CPU130控制旋转盘2和取出辊9的驱动速度使其变低。所以，能可靠地防止单位时间内送入硬币通道5的硬币数量大于标准硬币时的情况，从而防止硬币C堵塞在硬币叠放部分30，和防止硬币C能以所需的方式叠放在硬币叠放部分30。另外，在要封装的硬币C的直径大于标准硬币的情况下，CPU130控制旋转盘2和取出辊9的驱动速度和传递皮带10的驱动速度使之降低。所以，即使硬币重量是大的，其也能有效地防止硬币C由于惯性力而不能以所需的方式叠放在硬币叠放部分30的一对叠放筒31，31之间。另外，在要封装的硬币C的厚度大于标准硬币时，CPU130控制旋转盘2和取出辊9的驱动速度和传递皮带10的驱动速度使之降低。所以，即使一对叠放筒31，31用于叠放一个硬币C所需的转动量变大，其也能可靠地防止硬币C堵塞在一对叠放筒31，31之间。另一方面，在要封装的硬币C厚度小于标准硬币的情况下，因为一对叠放筒31，31用于叠放一个硬币C所需的转动量变小，CPU130控制旋转盘2和取出辊9的驱动速度和传递皮带10的驱动速度使之提高。另外，在要封装的硬币C是多边形的情况下，CPU130控制封装辊50，51，52的转速使之降低，也控制旋转盘2，取出辊9和传递皮带10的驱动速度使之降低。所以，其能有效地防止硬币C堵塞在一对叠放筒31，31之间。另外，根据上述的实施例，在封装多边形硬币C的情况下，不仅封装辊50，51，52的转速被控制使之降低，而且折边爪63，64的移动速度也被控制，使之与封装辊50，51，52的转速控制成比例地降低，所以，能避免由叠放的多边形硬币C圆周的上下波动所引起的强烈振动，所以，能有效地防止硬币离开正确的方向和从封装辊50，51，52之间飞出。另外，其能以所需的方式对封装纸41的两个端部进行折边，从而形成一封装硬币卷。
上面参照特定的实施例对本发明进行了显示和描述。然而，应该注意到，本发明不局限于所述的布置，而可以进行变化和变形，而不脱离本发明的范围。
例如，在上述的实施例中，虽然取出辊9是位于旋转盘2和传递皮带10之间，其也可以省略取出辊9，而使传递皮带10延伸到开口4的附近。
另外，在上述的实施例中，虽然旋转盘2和取出辊9由同一电机15驱动，其也可以由不同的电机驱动。
另外，在上述的实施例中，虽然电机15的输出轴16不直接连接于旋转盘2，而是电机15的驱动力通过环形皮带21传递到旋转盘2，当旋转盘2和取出辊9由分开的电机驱动时，电机15的输出轴16可以直接连接于旋转盘2。
另外，在上述的实施例中，虽然用于传递硬币C的传递皮带10由与用于驱动旋转盘2和取出辊9的电机15同步驱动的传递皮带电机151驱动，但传递皮带10也可以通过提供一驱动力传递机构而由电机15驱动。
另外，在上述实施例中，当封装纸41卷绕在多边形叠放硬币C上时，封装电机120和凸轮电机74的驱动速度降低到当硬币C为圆形时的相应驱动速度的55％。然而，其不是绝对地要求降低封装电机120和凸轮电机74到圆形硬币C驱动速度的55％，也可以采用其他的速度值。硬币形状可以再划分为几个另外的等级，和封装电机120和凸轮电机74的驱动速度根据要封装的硬币的形状等级分别调整到相应的值。另外，可以从硬币封装机1外面输入驱动速度数据。
另外，在上述的实施例中，虽然封装辊50，51，52的转速被调整为恒定的，而与要封装的硬币C的直径无关，但封装辊50，51，52也可以根据要封装的硬币C的直径以不同速度转动。例如，随着要封装的硬币C的直径变小，封装辊50，51，52的转速可以成比例地调低，和随着要封装的硬币C的直径变大而成比例地调高。同时，在这些例子中，对应于封装辊50，51，52的转速控制，当硬币C的直径变小时，必需将折边爪63，64的移动速度调低，或当硬币C的直径变大时将其调高。通过以此方式控制封装辊50，51，52的转速和折边爪63，64的移动速度，叠放硬币C能更均匀地进行折边，而与硬币C的直径无关。
另外，在上述实施例中，旋转盘2的驱动速度、取出辊9的驱动速度、传递皮带10的驱动速度和封装辊50，51，52的转速被调为恒定，而与封装纸41的质量无关。然而，可以提供一传感器以检测封装纸41的质量，或操作者可以输入封装纸41的质量，和旋转盘2、取出辊9、传递皮带10的驱动速度，可以通过选择根据封装纸41的质量产生并事先贮存在ROM131中的封装纸41的质量、旋转盘2取出辊9、传递皮带10、封装辊50，51，52和折边爪63，64的驱动速度数据而进行控制。
另外，在上述实施例中，虽然使用封装纸41卷绕叠放硬币C，叠放硬币C也可以用其他卷绕材料例如塑料膜代替进行卷绕。
根据本发明，其能提供一种硬币封装机，能有效地并按需要叠放和封装有不同形状，直径，厚度等等的硬币。
权利要求
1.一种硬币封装机，包括面额设定装置，用于设定要封装的硬币的面额，一旋转盘用于通过其转动产生的离心力向一硬币通道送入硬币，旋转盘驱动装置用于转动旋转盘，传递皮带装置用于沿硬币通道传递由旋转盘送入硬币通道的硬币，传递皮带驱动装置用于驱动传递皮带装置，设在硬币通道的计数装置用于计算由面额设定装置设定面额的硬币的数目，和硬币叠放装置用于叠放已计算数目的预定数目的硬币，所述硬币封装机还包括硬币封装装置，有一组封装辊用于夹持由硬币叠放装置叠放在其之间的硬币，并使它们绕其纵轴转动，绕由硬币叠放装置叠放的硬币的外周面卷绕封装材料，封装辊驱动装置用于驱动封装辊，一对折边爪装置用于从上和下位置接近由硬币叠放装置叠放和由封装材料卷绕的硬币，并对封装材料的上和下边缘部分进行折边，折边爪装置驱动装置用于使一对折边爪装置移动，和驱动速度控制装置用于根据面额设定装置设定的硬币面额控制旋转盘驱动装置、传递皮带驱动装置、封装辊驱动装置和折边爪装置驱动装置，从而，控制旋转盘的转速、传递皮带装置的驱动速度、封装辊的转速和折边爪装置驱动装置的移动速度。
2.如权利要求1所述的硬币封装机，其特征在于驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，当由面额设定装置设定面额的硬币比有预定直径和预定厚度的标准硬币小时，使旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度低于标准驱动速度。
3.如权利要求1或2所述的硬币封装机，其特征在于驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，当由面额设定装置设定面额的硬币比有预定直径和预定厚度的标准硬币大时，使旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度低于标准驱动速度。
4.如权利要求1～3中任一所述的硬币封装机，其特征在于驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，当由面额设定装置设定面额的硬币的厚度大于有预定直径和预定厚度的标准硬币的厚度时，使旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度低于标准驱动速度。
5.如权利要求1-4中任一所述的硬币封装机，其特征在于驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，当由面额设定装置设定面额的硬币的厚度小于有预定直径和预定厚度的标准硬币的厚度时，使旋转盘的转速和传递皮带的驱动速度高于标准驱动速度。
6.如权利要求1-5中任一所述的硬币封装机，其特征在于当由面额设定装置设定面额的硬币是多边形的时，驱动速度控制装置适于控制旋转盘驱动装置和传递皮带驱动装置，从而，使旋转盘的转速和传递皮带装置的驱动速度低于标准驱动速度，并控制封装辊驱动装置和折边爪装置驱动装置，从而，使封装辊的转速和折边爪装置的移动速度低于标准速度。
全文摘要
硬币封装机,包括面额设定装置,一旋转盘,旋转盘驱动装置,传递皮带装置,传递皮带驱动装置,计数装置,和硬币叠放装置,还包括硬币封装装置,有一组封装辊,封装辊驱动装置,一对折边爪装置,折边爪装置驱动装置,和驱动速度控制装置用于根据面额设定装置设定的硬币面额控制旋转盘驱动装置、传递皮带驱动装置、封装辊驱动装置和折边爪装置驱动装置,从而,控制旋转盘的转速、传递皮带装置的驱动速度、封装辊的转速和折边爪装置驱动装置的移动速度。
文档编号G07D9/06GK1270126SQ0010498
公开日2000年10月18日 申请日期2000年4月7日 优先权日1999年4月8日
发明者鹤田光正, 堀口宜滋, 宇田松一 申请人:罗烈尔银行机器股份有限公司