一种齿轮滑块式硬币分类计数包装一体机的制作方法

本发明属于硬币包装技术领域，具体是涉及一种齿轮滑块式硬币分类计数包装一体机。

背景技术：

硬币作为货币的一种，在公交公司、超市等广泛使用。目前流通的硬币主要有第5套人民币中的1元硬币、5角硬币、1角硬币和第4套人民币中的1角硬币。而尤其以1元硬币、5角硬币使用最为广泛。但各硬币大小尺寸不一，后期的清点、收集、整理存在困难。目前常见的硬币分类装置采用振动筛机构，噪声大且有可能发生堵塞现象，包装硬币所用的包装材料为纸，不利于节能环保。

为了解决硬币在清点、收集和整理过程中所存在困难，目前出现了各种各样的硬币包装机。例如，公开号为CN2827884Y的中国专利公开了一种硬币自动分拣包装机，它包括有振动筛装置、硬币分拣机构、硬币包装机构和动力驱动机构，所述动力驱动机构分别与所述振动筛装置和所述硬币包装机构的传送机构相连，在所述硬币分拣机构的储币袋下端分别活动对应一组所述硬币包装机构；该技术方案可通过一台机器达到对硬币分拣包装的功能，成本低，且机械自动分拣包装硬币，免去了人工识别的不便。但是该硬币包装机是采用振动筛机构，在工作过程中噪声大；导币软管呈网状且单一出口易发生堵塞现象；硬币包装圆筒与盒盖是分体结构，不利于后期使用；滚动传送机构中的辊轮之间采用外啮合齿轮组，不利于硬币圆筒向前输送。

再如，公开号为CN103786913A的中国专利公开了一种大容量硬币分装机，它包括机架，机架上安装有振动筛选装置、封口装置、缓存装置、容器输送装置和计数装置。该大容量硬币分装机不仅可自动完成硬币的清选，还能进行硬币的定量包装和计数，结构简单，工作稳定，节省了更多人力，使硬币清点工作更加容易，也方便了硬币后续的储运。使用时可直接将大量的硬币投入分装机的筛箱内，筛箱容量大，利用筛板上的大量筛孔和振动机进行分筛，在硬币清选时不会出现阻寒，工作流畅，单位时间内清选出的硬币数量大，硬币在分筛完全后，才会打开白叶门，让硬币离开筛箱，硬币分类完全。但该硬币分装机同样是采用振动筛机构，在工作过程中同样存在噪声大，易发生堵塞现象；采用胶杯装硬币，另需胶膜封口，系统复杂、包装效率较低。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种齿轮滑块式硬币分类计数包装一体机。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种齿轮滑块式硬币分类计数包装一体机，包括机架、硬币分类装置、硬币计数装置及硬币整理装置，所述硬币分类装置安装在机架内部，所述硬币计数装置安装在硬币分类装置和机架之间，所述硬币整理装置包括硬币整理支架和滑块推送机构，所述滑块推送机构安装在硬币整理支架外侧，所述整理支架上方通过硬币收集装置与硬币计数装置相连，整个硬币整理装置分别置于机架的上层和下层。

所述硬币分类装置包括上层硬币分类容纳圆筒、上层硬币分类孔板、分类装置旋转轴、上层分类旋翼、下层分类旋翼、分类电机、下层硬币分类孔板和下层硬币分类容纳圆筒，其中，上层硬币分类孔板位于上层硬币分类容纳圆筒内部底端，下层硬币分类孔板位于下层硬币分类容纳圆筒内部底端，上层分类旋翼和下层分类旋翼分别安装在上层硬币分类孔板和下层硬币分类孔板中部，分类装置旋转轴分别与上层分类旋翼和下层分类旋翼相连，分类电机与分类装置旋转轴下端相连。

所述硬币整理支架包括硬币整理隔板支架、硬币收集圆筒支撑平台、硬币收集圆筒上盖导向板A、硬币收集圆筒闭合腔侧壁、硬币收集圆筒闭合腔顶壁、硬币收集圆筒入口平台及设置在硬币收集圆筒入口平台之间的输送滚轮，硬币收集圆筒上盖导向板A固定于硬币整理隔板支架上端，硬币收集圆筒支撑平台和硬币收集圆筒入口平台分别安装在硬币整理隔板支架内侧，硬币收集圆筒闭合腔侧壁和硬币收集圆筒闭合腔顶壁形成前高后低的硬币收集圆筒闭合腔，且位于位于硬币收集圆筒上盖导向板A末端，并在硬币收集圆筒闭合腔侧壁上面向硬币收集圆筒入口平台一侧设置有硬币收集圆筒上盖导向板B。

所述滑块推送机构包括硬币整理电机支架、硬币整理电机、硬币整理电机输出轴、整理装置曲柄、整理装置连杆、硬币整理隔板支架、整理滑台、整理滑台座、硬币筒推送板止动块、硬币筒推送板及保持弹簧，硬币整理电机支架将硬币整理电机安装于机架上，硬币整理电机输出轴与整理装置曲柄刚性连接，整理装置曲柄与整理装置连杆铰接，整理装置连杆另一端与整理滑台铰接，硬币筒推送板通过硬币筒推送板旋转轴与整理滑台铰接，保持弹簧一端与整理滑台铰接，另一端套装在硬币筒推送板的内侧。

所述硬币计数装置包括出币门开启电机、出币门开启电机支架、传动齿轮A、传动齿形带、传动齿轮B、连杆、出币门、传动齿轮C和齿圈，其中，出币门开启电机通过出币门开启电机支架安装于机架上，传动齿轮A与出币门开启电机的电机轴刚性连接，传动齿轮A通过传动齿形带与传动齿轮B相连，在齿圈内部沿周向均匀分布3个传动齿轮轴，每个传动齿轮轴的两端分别安装传动齿轮B和传动齿轮C，传动齿轮C与齿圈啮合，齿圈上均匀分布3个铰接杆，连杆的一端与对应的铰接杆铰接，另一端与出币门铰接，出币门的另一端与对应的上层硬币分类容纳圆筒及下层硬币分类容纳圆筒铰接。

所述硬币收集装置包括出币漏斗、硬币导流管、上盖卡扣、硬币收集圆筒上盖、下盖卡扣孔、硬币收集圆筒下盖及硬币收集圆筒，其中，硬币导流管分别与出币漏斗和硬币收集圆筒相连，硬币收集圆筒下盖固定连接在硬币收集圆筒上部，硬币收集圆筒上盖与硬币收集圆筒下盖铰接，上盖卡扣与下盖卡扣孔配合连接。

所述硬币收集圆筒上盖导向板A上位于硬币导流管处设置有光电对射传感器安装孔，并在光电对射传感器安装孔内安装有光电对射传感器。

所述下层硬币分类容纳圆筒底部设置有振动传感器。

所述整理滑台上设置有硬币筒推送板止动块。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明实现了不同种类不同大小的硬币分类、计数和包装，由于采用旋翼多孔结构快速分类硬币，通过电机的正反转能有效防止硬币堵塞。由于采用一个计数电机实现硬币多出口计数，降低系统要求，提高效率。采用滑块式硬币圆筒推送机构配合硬币收集圆筒支撑平台，提高了硬币整理装置的准确度及效率。本发明可在使用量大的公交公司、超市与银行之间实现硬币包装盒与硬币一体化转移，节省包装纸的使用，实现节能环保的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中硬币分类装置的剖分结构示意图；

图3是本发明中出币门处于关闭状态的硬币计数装置剖分结构示意图；

图4是本发明中硬币收集装置的结构示意图；

图5是本发明中出币门旋转打开一定角度后的硬币计数装置的剖分结构示意图；

图6是本发明中硬币收集装置与硬币整理装置的安装结构示意图；

图7是本发明中滑块推送机构的结构示意图；

图8是图7中硬币整理电机顺时针旋转一定角度后的结构示意图；

图9是本发明中硬币收集圆筒移动到硬币收集圆筒闭合腔位置的结构示意图；

图10为本发明中硬币整理盒闭合状态结构示意图。

图中：1-机架，2-硬币分类装置，3-硬币计数装置，4-硬币整理装置，201-上层硬币分类容纳圆筒，202-上层硬币分类孔板，203-分类装置旋转轴，204-上层分类旋翼，205-下层分类旋翼，206-分类电机，207-下层硬币分类孔板，208-下层硬币分类容纳圆筒，301-出币门开启电机，302-出币门开启电机支架，303-传动齿轮A，304-传动齿形带，305-传动齿轮B，306-铰接杆，307-连杆，308-出币门，309-传动齿轮C，310-传动齿轮轴，311-齿圈，312-出币漏斗，313-硬币导流管，314-上盖卡扣，315-硬币收集圆筒上盖，316-下盖卡扣孔，317-硬币收集圆筒下盖，318-硬币收集圆筒，401-硬币整理电机支架，402-硬币整理电机，403-硬币整理电机输出轴，404-整理装置曲柄，405-整理装置连杆，406-硬币整理隔板支架，407-光电对射传感器安装孔，408-硬币收集圆筒支撑平台，409-硬币收集圆筒上盖导向板A，410-硬币收集圆筒上盖导向板B，411-硬币收集圆筒闭合腔侧壁，412-硬币收集圆筒闭合腔顶壁，413-硬币收集圆筒入口平台，414-输送滚轮，415-整理滑台，416-整理滑台座，417-硬币筒推送板止动块，418-硬币筒推送板旋转轴，419-硬币筒推送板，420-保持弹簧。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示，本发明所述的一种齿轮滑块式硬币分类计数包装一体机，包括机架1、硬币分类装置2、硬币计数装置3及硬币整理装置4，所述硬币分类装置2安装在机架1内部，所述硬币计数装置3安装在硬币分类装置2和机架1之间，所述硬币整理装置4包括硬币整理支架和滑块推送机构，所述滑块推送机构安装在硬币整理支架外侧，所述整理支架上方通过硬币收集装置与硬币计数装置3相连，整个硬币整理装置4分别置于机架1的上层和下层。本发明是针对目前流通量大的1元硬币、5角硬币进行分类、计数、包装一体化处理；如需增加其他硬币分类，只要在机架1相应层增加硬币分类装置2、硬币计数装置3及硬币整理装置4即可。可采用一个计数电机实现硬币多出口计数，降低系统要求，提高效率。硬币分类装置2将混合的硬币分类后，硬币计数装置3打开其上的出币门308，硬币在分类旋翼的作用下由于离心力掉入对应的硬币收集圆筒，当硬币收集圆筒装满后，硬币整理装置4中的滑块推送机构将硬币收集圆筒向前推送，最终通过硬币整理支架上的硬币收集装置收集分类好的各类硬币，而固定高度的硬币收集圆筒则实现计数的功能。

如图2所示，所述硬币分类装置2包括上层硬币分类容纳圆筒201、上层硬币分类孔板202、分类装置旋转轴203、上层分类旋翼204、下层分类旋翼205、分类电机206、下层硬币分类孔板207和下层硬币分类容纳圆筒208，其中，上层硬币分类孔板202位于上层硬币分类容纳圆筒201内部底端，下层硬币分类孔板207位于下层硬币分类容纳圆筒208内部底端，上层分类旋翼204和下层分类旋翼205分别安装在上层硬币分类孔板202和下层硬币分类孔板207中部，分类装置旋转轴203分别与上层分类旋翼204和下层分类旋翼205相连，分类电机206与分类装置旋转轴203下端相连；在本技术方案中，上层硬币分类孔板202和下层硬币分类孔板207分别与上层硬币分类容纳圆筒201和下层硬币分类容纳圆筒208内壁紧密配合。上层硬币分类孔板202上沿上层硬币分类容纳圆筒201底部布置若干分类孔，下层硬币分类孔板207上沿下层硬币分类容纳圆筒208底部布置若干分类孔；而且，上层硬币分类孔板202上的分类孔直径位于5角硬币直径和1元硬币直径之间；下层硬币分类孔板207上的分类孔直径小于5角硬币直径。采用本技术方案，不同类别的硬币进入上层硬币分类容纳圆筒201，分类电机206带动分类装置旋转轴203转动，则上层分类旋翼204和下层分类旋翼205将转动，进入的硬币在上层分类旋翼204和下层分类旋翼205的搅动下，由于上层硬币分类孔板202上的分类孔直径大于5角硬币，因此5角硬币掉落到下层硬币分类容纳圆筒208中，而1元硬币由于直径大于上层硬币分类孔板202上的分类孔直径，则留在上层硬币分类容纳圆筒201内，进而实现硬币的分类。当进入硬币数量较多，出现重叠、卡塞趋势时，控制器检测到分类电机206电流升高，控制分类电机206反转，防止硬币堵塞分类装置。所述上层分类旋翼204和下层分类旋翼205与分类装置旋转轴203为刚性连接；所述上层分类旋翼204与上层硬币分类容纳圆筒201底部之间的间隙小于一个硬币的厚度，下层分类旋翼205与下层硬币分类容纳圆筒208底部之间的间隙小于一个硬币的厚度。所述的控制器与全部的振动传感器、光电对射传感器、分类电机206、出币门开启电机301以及硬币整理电机402相连，控制全部的传感器及电机，协调各装置的动作。

如图3、图5所示，所述硬币计数装置3包括出币门开启电机301、出币门开启电机支架302、传动齿轮A303、传动齿形带304、传动齿轮B305、铰接杆306、连杆307、出币门308、传动齿轮C309和齿圈311，其中，出币门开启电机301通过出币门开启电机支架302安装于机架1上，传动齿轮A303与出币门开启电机301的电机轴刚性连接，传动齿轮A303通过传动齿形带304与传动齿轮B305相连，在齿圈311内部沿周向均匀分布3个传动齿轮轴310，每个传动齿轮轴310的两端分别安装传动齿轮B305和传动齿轮C309，传动齿轮C309与齿圈311啮合，齿圈311上均匀分布3个铰接杆306，连杆307的一端与对应的铰接杆306铰接，另一端与出币门308铰接，出币门308的另一端与对应的上层硬币分类容纳圆筒201及下层硬币分类容纳圆筒208铰接。为达到最佳效果，上层硬币分类容纳圆筒201和下层硬币分类容纳圆筒208分别在相应位置均匀设置3个出闭口，出币门308、连杆307与之配套设置；所述传动齿轮B305和传动齿轮C309均与传动齿轮轴310为刚性连接。

如图4所示，所述硬币收集装置包括出币漏斗312、硬币导流管313、上盖卡扣314、硬币收集圆筒上盖315、下盖卡扣孔316、硬币收集圆筒下盖317及硬币收集圆筒318，其中，硬币导流管313分别与出币漏斗312和硬币收集圆筒318相连，硬币收集圆筒下盖317固定连接在硬币收集圆筒318上部，硬币收集圆筒上盖315与硬币收集圆筒下盖317铰接，上盖卡扣314与下盖卡扣孔316配合连接。在组装时，将出币漏斗312安装在出币门308，硬币收集圆筒318安装在硬币整理装置4上，然后将硬币导流管313连通出币漏斗312和硬币收集圆筒318，上盖卡扣314与下盖卡扣孔316之间尺寸配合形成完整的收集装置。

所述下层硬币分类容纳圆筒208底部设置有振动传感器。这样，当振动传感器(图中未示出)监测到无硬币掉落时，说明硬币分类完毕，硬币计数装置3开始工作，控制器使出币门开启电机301按顺时针方向旋转，电机轴通过传动齿轮A303、传动齿形带304、传动齿轮B305、传动齿轮轴310、传动齿轮C309驱动齿圈311转动一定角度；齿圈311上的铰接杆306通过连杆307带动出币门308旋转一定角度，如图5所示。开启分类电机206，分类好的硬币在上层分类旋翼204和下层分类旋翼205的带动下，由于离心力而被甩出硬币分类容纳圆筒，滑入出币漏斗312，经过硬币导流管313掉落至对应的硬币收集圆筒318中。

如图6、图7所示，所述硬币整理装置4包括硬币整理支架和滑块推送机构，所述硬币整理支架包括硬币整理隔板支架406、硬币收集圆筒支撑平台408、硬币收集圆筒上盖导向板A409、硬币收集圆筒闭合腔侧壁411、硬币收集圆筒闭合腔顶壁412、硬币收集圆筒入口平台413及设置在硬币收集圆筒入口平台413之间的输送滚轮414，硬币收集圆筒上盖导向板A409固定于硬币整理隔板支架406上端，硬币收集圆筒支撑平台408和硬币收集圆筒入口平台413分别安装在硬币整理隔板支架406内侧，硬币收集圆筒闭合腔侧壁411和硬币收集圆筒闭合腔顶壁412形成前高后低的硬币收集圆筒闭合腔，且位于硬币收集圆筒上盖导向板A409末端，并在硬币收集圆筒闭合腔侧壁411上面向硬币收集圆筒入口平台413一侧设置有硬币收集圆筒上盖导向板B410。硬币收集圆筒支撑平台408用于支撑硬币收集圆筒318，硬币整理隔板支架406对硬币收集圆筒支撑平台408上的硬币收集圆筒318起到导向作用。在组装时，将安装好硬币收集圆筒下盖317和硬币收集圆筒上盖315的硬币收集圆筒318放置在两硬币收集圆筒上盖导向板A409之间的硬币收集圆筒支撑平台408上，然后启动硬币整理电机402，使滑块推送机构工作，从而将装满硬币的硬币收集圆筒318推移到硬币收集圆筒闭合腔侧壁411和硬币收集圆筒闭合腔顶壁412形成的前高后低的硬币收集圆筒闭合腔内，实现硬币的分类收集。

所述滑块推送机构包括硬币整理电机支架401、硬币整理电机402、硬币整理电机输出轴403、整理装置曲柄404、整理装置连杆405、硬币整理隔板支架406、整理滑台415、整理滑台座416、硬币筒推送板止动块417、硬币筒推送板419及保持弹簧420，硬币整理电机支架401将硬币整理电机402安装于机架1上，硬币整理电机输出轴403与整理装置曲柄404刚性连接，整理装置曲柄404与整理装置连杆405铰接，整理装置连杆405另一端与整理滑台415铰接，硬币筒推送板419通过硬币筒推送板旋转轴418与整理滑台415铰接，保持弹簧420一端与整理滑台415铰接，另一端套装在硬币筒推送板419的内侧；所述整理滑台415上还设置有硬币筒推送板止动块417，硬币筒推送板止动块417对硬币筒推送板419起定位作用。所述整理滑台415可以在整理滑台座416上滑动。

所述硬币收集圆筒上盖导向板A409上位于硬币导流管313处设置有光电对射传感器安装孔407，并在光电对射传感器安装孔407内安装有光电对射传感器。光电对射传感器安装孔407内的光电对射传感器监测到硬币收集圆筒318装满后，控制器使硬币整理电机402顺时针旋转180°，由整理装置曲柄404、整理装置连杆405、整理滑台415构成的曲柄滑块机构将整理滑台415沿整理滑台座416向前推进，铰接在整理滑台415上的硬币筒推送板419受到硬币筒推送板止动块417和保持弹簧420的作用，硬币筒推送板419跟随整理滑台415向前移动，将硬币收集圆筒318推送到如图9所示的下一个位置。而后续的硬币收集圆筒318在硬币收集圆筒入口平台413和输送滚轮414的作用下向前移动。下一个硬币收集圆筒318对应到硬币导流管313的正下方。

如图8所示，本发明在工作时，滑块推送机构将硬币收集圆筒318推送到下一个位置后，硬币整理电机402继续顺时针旋转，整理滑台415将往后回退；硬币筒推送板419受到硬币收集圆筒318外壁阻碍，将沿硬币筒推送板旋转轴418偏转，由于保持弹簧420的作用使其始终与硬币收集圆筒318接触，当硬币整理电机402继续顺时针旋转180°后，整理滑台415及硬币筒推送板419回到如图6所示的初始位置，等待硬币收集圆筒318对来自于硬币分类装置2的硬币进行收集。

如图9所示，装满硬币的硬币收集圆筒318在硬币收集圆筒支撑平台408上不断向前移动，当硬币收集圆筒上盖315碰到硬币收集圆筒上盖导向板B410时，硬币收集圆筒上盖315向硬币收集圆筒下盖317方向逐渐闭合，并进入到硬币收集圆筒闭合腔侧壁411和硬币收集圆筒闭合腔顶壁412形成的前高后低的硬币收集圆筒闭合腔内部；所述硬币收集圆筒闭合腔为前高后低的三角形空间结构，硬币收集圆筒上盖315向硬币收集圆筒下盖317逐渐闭合，最终上盖卡扣314插入对应的下盖卡扣孔316中。随着硬币收集圆筒318不断向前移动，闭合后的硬币收集圆筒从硬币收集圆筒支撑平台408上掉落，完成硬币的整理。

所述上层分类旋翼204和下层分类旋翼205与分类装置旋转轴203为刚性连接。

所述上层分类旋翼204与上层硬币分类容纳圆筒201底部之间的间隙小于一个硬币的厚度，下层分类旋翼205与下层硬币分类容纳圆筒208底部之间的间隙小于一个硬币的厚度。

如图10所示，所述硬币收集圆筒318以3个作为一组，采用硬币筒进行收集硬币，可以重复使用，节能环保。