一种纸币分离器及分离方法与流程

本发明涉及一种纸币分离器及分离方法，更具体的说，尤其涉及一种可有效地将100元、50元和20元面值的人民币分开的纸币分离器及分离方法。

背景技术：

对于一些场合，需要将不同面值的纸币分离开来，以便进行数额清算。譬如银行或大型超市收取了大量的不同面额的现金，而且不同面值的现金处于混合的状态，单纯依靠人工清点，不仅费时、费力，而且还容易发生清点错误的情形。

对于不同面值的人民币来说，其尺寸大小不同，如100元、50元和20元的人民币尺寸依次减小，由于尺寸差别不是很大，不易采用尺寸的区别来将其分离开来。随着图像识别技术的成熟，颜色传感器可有效、准确地鉴别出物体的颜色，同时100元、50元和20元的人民币具有不同的颜色，如果采用颜色传感器识别出人民币的颜色，即可将其分离开来。

技术实现要素：

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种可有效地将100元、50元和20元面值的人民币分开的纸币分离器及分离方法。

本发明的纸币分离器，包括支架及设置于支架一端的进钞机；其特征在于：进钞机的出口至支架的另一端依次设置有前皮带、中皮带和后皮带，支架上设置于皮带电机，皮带电机通过传动链驱使前皮带、中皮带和后皮带同速运动；前皮带与中皮带之间设置有第一挡板，中皮带与后皮带之间设置有第二挡板，支架上设置有分别驱使第一挡板、第二挡板翻转的第一电机、第二电机；前皮带中间部位的上方设置有识别其上运输的纸币颜色的第一颜色传感器，中皮带中间部位的上方设置有识别其上运输的纸币颜色的第二颜色传感器，当鉴别出的应分离的纸币即将达到第一挡板或第二挡板时，第一电机、第二电机驱使相应的挡板翻转，以使纸币从相应的挡板下漏出，实现不同面额纸币的分离。

本发明的纸币分离器，所述前皮带与中皮带之间的距离、中皮带与后皮带之间的距离均小于待分离纸币的最小长度，以保证纸币在前皮带、中皮带和后皮带上正常传输。

本发明的纸币分离器，所述进钞机由进钞电机和进钞轮组成，进钞机的顶部开设有进钞口，进钞轮设置于进钞口出，进钞电机用于驱使进钞轮转动。

本发明的纸币分离器，所述第一颜色传感器用于识别前皮带上的纸币是否为红色调的100元面额的人民币，第二颜色传感器用于识别中皮带上的纸币是否为绿色调的50元面额的人民币。

本发明的纸币分离器的分离方法，设第一挡板、第二挡板的宽度分别为k1、k2，前皮带、中皮带、后皮带运动的速度为v，第一颜色传感器距离前皮带前边沿的距离为L1，第二颜色传感器距离中皮带前边沿的距离为L2；待分离纸币的最大、最小长度分别为Lmax、Lmin；纸币分离方法通过以下步骤来实现：

a).放入纸币，将待分离的纸币放入进钞机上，进钞电机带动进钞轮转动，进钞轮将纸币一张一张地输送至下方的前皮带上；b).第一次识别，在皮带电机的驱动作用下，当前皮带上的纸币运动至第一颜色传感器的下方时，通过第一颜色传感器识别出该纸币是否为要在第一挡板处进行分离的纸币，如果是，则执行步骤c)；如果不是，则执行步骤d)；c).第一次分离，当第一颜色传感器识别出前皮带上的纸币为要从第一挡板出分离的纸币后，第一电机驱使第一挡板翻转一定角度，并保持翻转状态（L1+Lmax）/v时间段，以保证纸币完全从第一挡板下方落下；然后第一挡板变为水平状态；d).第一挡板助推，从第一颜色传感器识别出纸币不是在第一挡板处落下开始，经过（L1+k1/2+Lmax/2）/v+△T时间后，第一电机驱动第一挡板向前进行一定角度的摆动，以推动第一挡板上的纸币顺利进入中皮带上；执行步骤e)；e).第二次识别，当中皮带上的纸币运动至第二颜色传感器的下方时，通过第二颜色传感器识别出该纸币是否为要在第二挡板处进行分离的纸币，如果是，则执行步骤f)；如果不是，则执行步骤g)；f).第二次分离，当第二颜色传感器识别出中皮带上的纸币为要从第二挡板出分离的纸币后，第二电机驱使第二挡板翻转一定角度，并保持翻转状态（L2+Lmax）/v时间段，以保证纸币完全从第二挡板下方落下；然后第二挡板变为水平状态；g).第二挡板助推，从第二颜色传感器识别出纸币不是在第二挡板处落下开始，经过（L2+k2/2+Lmax/2）/v+△T时间后，第二电机驱动第二挡板向前进行一定角度的摆动，以推动第二挡板上的纸币顺利进入后皮带上；执行步骤h)；h).纸币的最后分离，进入后皮带上的纸币，在皮带电机的带动作用下继续前行，并从后皮带的后方落下，完成纸币的分离。

本发明的纸币分离器的分离方法，步骤d)和步骤g)中所述的△T的取值区间为（10cm/v，20cm/v）。

本发明的有益效果是：本发明的纸币分离器及分离方法，通过在支架上依次设置前皮带、中皮带和后皮带，相邻的皮带之间分别设置有第一电机驱动的第一挡板、第二电机驱动的第二挡板，且前皮带、后皮带的上方分别设置有第一、第二颜色传感器，待分离的纸币在皮带上运动的过程中，当颜色传感器检测到纸币是前方要分离的纸币后，则前方的挡板进行一定角度的翻转，以便纸币落下；当检测到不是前方要分离的纸币后，则允许纸币从前方挡板通过。本发明的纸币分离器及分离方法，通过检测纸币的颜色来实现不同面额的纸币分离，解决了大量纸币分离时浪费人力的弊端，纸币识别精度高，分离效果好，有益效果显著，适于应用推广。

附图说明

图1、图2均为本发明的纸币分离器的立体结构示意图。

图中：1支架，2进钞机，3前皮带，4中皮带，5后皮带，6皮带电机，7传动链，8第一电机，9第二电机，10第一挡板，11第二挡板，12第一颜色传感器，13第二颜色传感器，14进钞电机，15进钞轮，16进钞口，17纸币。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，均为本发明的纸币分离器的立体结构示意图，所示的纸币分离器由支架1、进钞机2、前皮带3、中皮带4、后皮带5、皮带电机6、传动链7、第一电机8、第二电机9、第一挡板10、第二挡板11、第一颜色传感器12以及第二颜色传感器13组成，所示的支架1起固定和支撑作用，支架1为长方体形状，进钞机2设置于支架1的一端，前皮带3、中皮带4、后皮带5依次设置于进钞机2的出口与支架1的另一端之间。皮带电机6设置于支架1的端部，其通过传动链7驱使前皮带2、中皮带4和后皮带5同步转动。

所示的前皮带3与中皮带4、中皮带4与后皮带5均间隔一定距离设置，前皮带3与中皮带4之间设置有第一挡板10，中皮带4与后皮带5之间设置有第二挡板11。第一电机8、第二电机9均设置于支架1上，分别用于驱使第一挡板10、第二挡板11旋转运动。

为了保证待分离的纸币在前皮带3与中皮带4之间、中皮带4与后皮带5之间顺利传输，前皮带3与中皮带4之间的距离、中皮带4与后皮带5之间的距离均小于待分离纸币的最小长度。

所示的第一颜色传感器12设置于前皮带3中部的上方，第二颜色传感器13设置于中皮带4的上方，分别用于识别待分离纸币17的颜色，如第一颜色传感器12可用于识别前皮带3上的纸币17是否为红色调的100元面额的人民币，第二颜色传感器13用于识别中皮带4上的纸币是否为绿色调的50元面额的人民币。这样，就可实现100元、50元和20元面值的人民币的分离。

设第一挡板、第二挡板的宽度分别为k1、k2，前皮带、中皮带、后皮带运动的速度为v，第一颜色传感器距离前皮带前边沿的距离为L1，第二颜色传感器距离中皮带前边沿的距离为L2；待分离纸币的最大、最小长度分别为Lmax、Lmin；纸币分离方法通过以下步骤来实现：

a).放入纸币，将待分离的纸币放入进钞机（2）上，进钞电机（14）带动进钞轮（15）转动，进钞轮将纸币一张一张地输送至下方的前皮带上；

b).第一次识别，在皮带电机（6）的驱动作用下，当前皮带上的纸币（17）运动至第一颜色传感器（12）的下方时，通过第一颜色传感器识别出该纸币是否为要在第一挡板（10）处进行分离的纸币，如果是，则执行步骤c)；如果不是，则执行步骤d)；

c).第一次分离，当第一颜色传感器识别出前皮带上的纸币为要从第一挡板出分离的纸币后，第一电机（8）驱使第一挡板翻转一定角度，并保持翻转状态（L1+Lmax）/v时间段，以保证纸币完全从第一挡板下方落下；然后第一挡板变为水平状态；

d).第一挡板助推，从第一颜色传感器识别出纸币不是在第一挡板处落下开始，经过（L1+k1/2+Lmax/2）/v+△T时间后，第一电机驱动第一挡板向前进行一定角度的摆动，以推动第一挡板上的纸币顺利进入中皮带上；执行步骤e)；

e).第二次识别，当中皮带（4）上的纸币运动至第二颜色传感器（13）的下方时，通过第二颜色传感器识别出该纸币是否为要在第二挡板（11）处进行分离的纸币，如果是，则执行步骤f)；如果不是，则执行步骤g)；

f).第二次分离，当第二颜色传感器识别出中皮带上的纸币为要从第二挡板出分离的纸币后，第二电机（9）驱使第二挡板翻转一定角度，并保持翻转状态（L2+Lmax）/v时间段，以保证纸币完全从第二挡板下方落下；然后第二挡板变为水平状态；

g).第二挡板助推，从第二颜色传感器识别出纸币不是在第二挡板处落下开始，经过（L2+k2/2+Lmax/2）/v+△T时间后，第二电机驱动第二挡板向前进行一定角度的摆动，以推动第二挡板上的纸币顺利进入后皮带上；执行步骤h)；

h).纸币的最后分离，进入后皮带上的纸币，在皮带电机的带动作用下继续前行，并从后皮带的后方落下，完成纸币的分离。

其中，步骤d)和步骤g)中所述的△T的取值区间为（10cm/v，20cm/v），以保证纸币的重心越过第一挡板或第二挡板后，相应的挡板再进行翻转，实现对纸币的助推，使其顺利进入到下一皮带上。