一种倾斜螺旋式硬币清分机的制作方法

本发明涉及硬币清分装置，尤其涉及一种倾斜螺旋式硬币清分机。

背景技术：

近年来，越来越多的机械装置走进人们的生活，钱币分离技术在公交系统、商贸和银行等行业在日常生活活动中得到广泛的运用，并且带来了极大的便利。目前，由于硬币耐磨损，易于清点，流通性好等特性，小面值的币种硬币化已经成为一种趋势，未来几年内硬币的投放量也将逐步加大。由于硬币手工清分成本大，利润小，一般不复点且误差多，因此硬币流通自动化成为社会迫切需求，市面上的硬币清分机普遍都以离心、振动为主，价格昂贵，而硬币清分机将会成为国内金融市场的一个主流机器。中国专利申请号：201410356000.5，公开了“一种硬币分离装置”，其主体包括壳体、硬币投入口、隔板架、振动电机等组成。通过振动筛分不同体积的硬币，实现币种的分离，该机器能够准确分离硬币，然而振动噪声大，功耗高，分离效率低。

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种倾斜螺旋式硬币清分机，能够分离不同面值的硬币并进行计数整理，设备结构简单，制造成本较低且分离精准，适用于超市、公交、自动售货行业，零售业等行业。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种倾斜螺旋式硬币清分机，包括外部支架、进料装置、硬币分离装置、硬币计数接收装置以及驱动和控制装置；

所述硬币分离装置以可绕自身中心轴转动的方式，与水平方向成一定角度倾斜安装于外部支架上，硬币分离装置包括分离圆筒，所述分离圆筒的内壁上设有供硬币滑动的螺旋轨道，所述螺旋轨道上沿着螺旋方向依次设有若干硬币分离孔组，每个硬币分离孔组分别由多个相同孔径的通孔组成用于清分对应硬币，所述硬币分离组的孔径由小到大排列；

所述进料装置安装于外部支架上，进料装置的硬币出口端贴紧分离圆筒一端，并靠近孔径最小的硬币分离组，使得硬币以平行于分离圆筒的轴线的姿态进入分离圆筒中，并与分离圆筒的内壁紧贴；

所述硬币计数接收装置安装于外部支架上，并位于硬币分离装置的下方，用于分类接收各个硬币分离孔组筛下的硬币；

所述驱动和控制装置包括驱动部分和控制部分，所述驱动部分为驱动电机，用于驱动分离圆筒转动，所述控制部分控制分离圆筒的转速，并对硬币计数接收装置接收的硬币进行计数。

优选地，所述的进料装置包括倾斜设置的硬币入口滑道、限料轮和弧形板，所述限料轮为十字板，限料轮以可以转动的方式安装于硬币入口通道的下端口处，限料轮由限料轮电机驱动，通过限料轮转动限制硬币的投入量，限料轮上设有弹性防滑橡胶，所述弧形板安装于硬币入口通道的下端口处，以引导硬币以平行于分离圆筒的轴线的姿态进入分离圆筒中。

优选地，所述分离圆筒的中心轴与水平面的夹角为10°～20°。

优选地，所述硬币计数接收装置包括硬币接收槽、红外光电传感器、收集箱和led显示屏，所述硬币接收槽的内壁上设有弧形凸起，硬币接收槽下方开设有连通到收集箱的滑槽，所述滑槽采用有机玻璃制成，滑槽的宽度比对应硬币直径大一毫米，所述红外光电传感器安装于滑槽的下方，用于感应由硬币接收槽落入到收集箱中的硬币个数，led显示屏安装在收集箱上用于显示收集箱中的硬币数量。

优选地，所述外部支架包括底板、轴杆齿轮、支架和轴杆，所述支架上设有滑槽，支架垂直安装于底板上，所述分离圆筒的外壁两端均设有分离圆筒齿轮，分离圆筒安装在与分离圆筒轴线平行并沿分离圆筒周向均匀分布的三根轴杆上，并通过分离圆筒齿轮与轴杆两端的轴杆齿轮啮合，轴杆的两端以可以转动的方式安装于支架上，轴杆可通过支架上下调整位置。

优选地，所述驱动和控制装置的驱动部分包括限料轮电机、驱动电机，所述控制部分包括控制电板和旋转角度传感器，所述限料轮电机驱动限料轮的转动，所述驱动电机驱动轴杆转动，所述控制电板与限料轮电机、驱动电机、红外光电传感器、led显示屏和旋转角度传感器电连接，控制电板通过接收旋转角度传感器的信号控制限料轮电机和驱动电机的转动。

优选地，所述轴杆上位于分离圆筒底端面处设有固定挡板。

优选地，所述分离圆筒的内壁上设有多组螺旋轨道。

优选地，所述螺旋轨道的螺距大于一元硬币的直径。

优选地，所述若干硬币分离孔组包括一角硬币分离孔组、五角硬币分离孔组和一元硬币分离孔组。

本发明的有益效果：

1)本发明利用螺旋代替直线运动，对币种进行分离，有效的节约了空间。

2)本发明所采用的螺旋式硬币分离装置对硬币的磨损程度轻，有利于延长硬币的使用寿命和有效流通。

3)本发明采用倾斜的螺旋式分离装置，可以有效的利用重力，增加硬币的流动性，减少硬币堆积，降低出现错漏分离的情况。

4)本发明的硬币分离孔可以根据设计尺寸的大小，改变硬币分离孔的参数控制分离效率以及适合其他直径不同的混合币种的分离。

5)本发明结构简易操作简单，分离精准，噪声小，且成本低，能耗低，适合批量生产。

附图说明

图1为本发明所述一种倾斜螺旋式硬币清分机的结构示意图。

图2为本发明所述外部支架的结构示意图。

图3为本发明所述进料装置的结构示意图。

图4为图3的剖面图。

图5为本发明所述分离装置结构示意图。

图6为本发明所述分离圆筒齿轮与轴杆齿轮啮合示意图。

图7为本发明所述硬币计数接收装置的结构示意图。

图8为本发明所述单个硬币计数接收装置的正视图。

图9为图8的a-a剖视图。

图10为本发明所述一种倾斜螺旋式硬币清分机的工作流程图。

其中：

1.外部支架；101.底板；102.轴杆齿轮；103.支架；104.轴杆；105.卧式轴承2.进料装置；201.硬币入口滑道；202.限料轮；203.弧形板；204.弹性防滑橡胶；3.硬币分离装置；301.分离圆筒；302.螺旋轨道；303.一角硬币分离孔；304.五角硬币分离孔；305.一元硬币分离孔；306.分离圆筒齿轮；4.硬币计数接收装置；401.硬币接收槽；402.led显示屏；403.红外光电传感器；404.收集箱；5.驱动和控制装置；501.限料轮电机；502.驱动电机；503.控制电板；504.旋转角度传感器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，本发明所述的一种倾斜螺旋式硬币清分机，包括外部支架1、进料装置2、硬币分离装置3、硬币计数接收装置4以及驱动和控制装置5。如图2所示，外部支架1包括底板101、轴杆齿轮102、支架103和轴杆104，所述支架103上设有滑槽，支架103垂直安装于底板101上。

如图1和图6所示，硬币分离装置3包括分离圆筒301，分离圆筒301通过三根轴杆104倾斜安装于支架103上。三根轴杆104与硬币分离装置3平行并沿硬币分离装置3的周向均匀分布，分离圆筒301的外壁两端均设有分离圆筒齿轮305，通过分离圆筒齿轮305与轴杆104两端的轴杆齿轮102啮合，轴杆104的两端通过卧式轴承105安装于支架103上，轴杆104的两端均能够上下移动。轴杆104上位于分离圆筒301底端面处设有固定挡板，防止分离圆筒301转动时由于倾斜放置向下移动而与轴杆齿轮102退出啮合。

如图3和图4所述，进料装置2包括倾斜设置的硬币入口滑道201、限料轮202和弧形板203，进料装置2安装于外部支架1上，限料轮202为十字板，限料轮202以可以转动的方式安装于硬币入口通道202的下端口处，限料轮202外轮缘包裹一层弹性防滑橡胶204，能对进入分离装置1的硬币数量进行控制，避免硬币过度堆积造成分离不完全，从而影响装置的正常运行。弧形板203安装于硬币入口通道201的下端口处，以引导硬币以平行于分离圆筒301的轴线的姿态进入分离圆筒301中，有效的防止了硬币进入分离圆筒301中时发生的径向跳动甚至越轨现象。

本实施例中，分离圆筒301与水平面的倾斜角度为15°，分离圆筒301的内壁上设有两条供硬币滑动的螺旋轨道302，如图5所示，所述螺旋轨道302上沿着螺旋方向依次设有一角硬币分离孔组、五角硬币分离孔组以及一元硬币分离孔组，一角硬币分离孔组由多个一角分离孔303组成，五角硬币分离孔组由多个5角分离孔304组成，一元硬币分离孔组由多个一元硬币分离孔305组成，1角分离孔303、5角分离孔304、1元分离孔305的孔径分别是19.5mm、21mm、26mm。分离孔与螺旋轨道302位置低的一侧相切，螺旋轨道的螺距302要略大于1元硬币的直径，以使得沿分离圆筒301轴线方向分布的分离孔之间有合理距离。硬币进入到分离圆筒301中后，由于自身重力作用，可以使硬币在进入分离圆筒301的内壁螺旋轨道302上的分离孔303、304、305时均紧贴螺旋轨道302底的一侧，同时由于分离圆筒301上的分离孔303、304、305均靠螺旋轨道302底的一侧，如此调节可更加精确的对不同直径的硬币进行顺利地分离。

如图7所示，硬币计数接收装置4包括硬币接收槽401、红外光电传感器403、收集箱404和led显示屏402，硬币接收槽401设置于分离圆筒301的下方，分别对应不同面值的分离孔，如图9所示，硬币接收槽401的内壁上设有弧形凸起，弧形凸起为由柔性材料制成的曲形板，用来减缓硬币下落的冲击力并调整硬币的下落位置，避免堵塞在接收槽401的通道口处。如图7和图8所示，硬币接收槽401下方的通道口处开设有连通到收集箱402的滑槽，该滑槽采用有机玻璃制成，滑槽的宽度比对应硬币直径大一毫米，即一次只允许单个硬币通过。红外光电传感器403安装于滑槽的下方，用于感应由硬币接收槽401落入到收集箱404中的硬币个数，led显示屏402安装在收集箱404上用于显示收集箱404中的硬币数量。

驱动和控制装置5包括限料轮电机501、驱动电机502、控制电板503和旋转角度传感器504，驱动电机502驱动轴杆104转动，控制电板503与限料轮电机501、驱动电机502、红外光电传感器403、led显示屏405和旋转角度传感器504电连接。

如2所示，旋转角度传感器504为本发明装置的控制开关，控制板503接收旋转角度传感器504的信号，适当处理后，发出信号控制限料轮电机501和驱动电机502，本发明的工作过程如图10所示，将硬币倒入进料装置2的硬币入口滑道201中，硬币经过弧形板203进入到分离圆筒301中，当开关旋钮从初始端开始旋转，控制电板503读取模拟角度传感器数值是否大于调定值x，若是则上述的分离圆筒301开始转动并且转速越来越高，当达到一定速度后，控制电板503读取模拟角度传感器数504值是否大于调定值y，若是则上述的限料轮202开始转动，避免硬币送入料筒后由于速度过慢或过快造成硬币堆积或来不及分离的情况。分离圆筒301分离出的硬币经过硬币接收槽401滑入相应的滑槽，并落入到相应的硬币收集箱404中，硬币经过滑槽时红外光电传感器403感应通过控制电板503控制计数器计数，通过led显示屏402显示相应数字。当控制电板503读取的模拟角度传感器504的数值为0时则停止装置运行，限料轮202会先停止转动，然后分离圆筒301才会随旋钮于原上述相反方向逐渐停止转动，使剩余分离圆筒内部的硬币分离完全。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。