本发明涉及公共交通工具的自助投币装置，具体涉及一种具备纸币筛选功能的机构。
背景技术：
在城市中，公共交通工具因其经济、实惠、便民而受到人们的青睐。由于许多城市还未普及地铁，因此城市中的公共交通工具主要是公交车。
在我国的公交车不断发展的过程中，无人售票公交车逐渐取代了有售票员售票的公交车。现在大多数的公交车均采用无人售票的方式。乘客上车后仅需刷卡或者向自助投币装置中投币即可乘车。
传统的公交车自助投币装置侧重于防盗设计，不具备纸币和硬币的筛选区分功能。工作人员打开自助投币装置时，大小不同的硬币和纸币相互堆叠在一起，使得工作人员需要花大量时间去整理，不仅增加了工作人员的劳动强度，还降低了工作效率；纸币和硬币堆叠在一起，还会造成硬币对纸币的挤压、磨损，从而损坏纸币，造成纸币无法使用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种具备纸币筛选功能的机构，以解决现有技术中公交车的自助投币装置不具备筛选纸币和硬币的功能，造成工作人员需要花费大量时间去整理纸币、硬币，增加了工作强度降低了工作效率，同时还会造成纸币磨损、无法正常使用的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种具备纸币筛选功能的机构，包括箱体，所述箱体顶部设置有投币口，箱体内设置有垂直于水平面的隔板，所述隔板将箱体内部分为硬币收集区和纸币收集区，隔板的上半段上设置有过风通道，所述过风通道连通硬币收集区和纸币收集区；所述硬币收集区顶部安装有悬挂轴，所述悬挂轴上设置有围绕悬挂轴的螺旋叶片，所述螺旋叶片部分位于投币口下方；箱体的侧面设置有送风装置、第一收集箱、第二收集箱、若干通风口和取纸币口，其中，所述送风装置的送风口位于硬币收集区内，所述送风口正对螺旋叶片和过风通道，所述第一收集箱通过第一开口与硬币收集区连通，所述第一开口的底面上设置有第一弹簧，所述第二收集箱通过第二开口与硬币收集区连通，所述第二开口的底面上设置有第二弹簧，所述通风口和取纸币口连通纸币收集区和外部空间；所述隔板上铰接设置有第一筛分网和第二筛分网，所述第一筛分网的铰接端高于第一筛分网的活动端，第一筛分网的上表面接触第一开口的顶面，第一筛分网的下表面连接第一弹簧，所述第二筛分网的铰接端高于第二筛分网的活动端，第二筛分网的上表面接触第二开口的顶面，第二筛分网的下表面连接第二弹簧。
现有技术中，应用于公交车的自助投币装置通常不具备纸币和硬币的筛分功能，使得当工作人员结算当天的盈利情况时，纸币和硬币交叠在一起，造成工作人员需要花费大量的时间进行纸币和硬币的整理，不仅浪费时间、降低了工作效率，同时增加了工作人员的工作负荷。不仅如此，在硬币和纸币的相对移动中，硬币还会挤压、磨损、刮擦纸币，造成纸币无法正常使用，导致公交公司蒙受损失。
为了解决上述问题，本发明提供了一种应用于公交车的自助投币装置。该装置包括箱体和设置在箱体顶部的投币口，顾客在上车时，通过投币口将钱币投入至箱体内。箱体中设置有隔板，隔板垂直于水平面，其作用在于将箱体的内部纵向分为两部分，即硬币收集区和纸币收集区，其中，硬币收集区用于筛分完成后收集硬币，纸币收集区用于收集纸币。隔板的上半段设置有过风通道，过风通道连通硬币收集区和纸币收集区，使得纸币能够从硬币收集区进入到纸币收集区，隔板的上半段是指隔板靠近箱体顶部的半段。硬币收集区的顶部安装有悬挂轴，所述悬挂轴的作用在于安装螺旋叶片。所述螺旋叶片的一部分位于投币口下方，使得纸币和硬币从投币口投入后，首先落在螺旋叶片上，由于螺旋叶片沿旋转轴的轴向盘旋向下，因此，硬币在落至螺旋叶片上后会沿螺旋叶片绕悬挂轴旋转向下滚动，硬币不一定会从螺旋叶片的终点滚出，有可能会从螺旋叶片的侧面离开螺旋叶片；而纸币落在螺旋叶片上后，由于其结构、体积、质量的问题，会以很慢的速度沿螺旋叶片滚动，甚至落在螺旋叶片上不移动。综上，螺旋叶片起到的作用在于初步筛分纸币和硬币，使纸币停留螺旋叶片上，而使硬币沿螺旋叶片滚下。
箱体的侧面设置有送风装置，送风装置的送风口位于硬币收集区内，所述送风口正对螺旋叶片和过风通道，送风装置用于将螺旋叶片上的纸币或者第一筛分网上的纸币通过隔板上的过风通道送入纸币收集区，送风装置可以是鼓风机、风扇等装置，由于是现有技术，本发明不对送风装置做进一步限定，能够向箱体内提供空气流动的装置都是可以的。送风口正对螺旋叶片和过风通道，使得流动的空气能够将纸币从过风通道带入到纸币收集区中收集，而硬币由于其重量、体积、形状等因素，不易被送风装置吹到纸币收集区，因此，做到了纸币和硬币的筛分。
箱体的侧面还设置有第一收集箱、第二收集箱、若干通风口和取纸币口，其中，第一收集箱通过第一开口与硬币收集区连通，所述第一开口的底面上设置有第一弹簧，第一收集箱中用于收集来自第一筛分网上的硬币，第一筛分网上的硬币通过第一开口滑至第一收集箱中；第二收集箱通过第二开口与硬币收集区连通，所述第二开口的底面上设置有第二弹簧，第二收集箱用于收集来自第二筛分网上的硬币，第二筛分网的硬币通过第二开口滑至第二收集箱中。箱体侧面的通风口和取纸币口连通纸币收集区和外部空间，优选地，取纸币口位于箱体底部，通风口位于取纸币口上方且靠近取纸币口。当人们需要收集位于纸币收集区的纸币时，可从取纸币口中取出纸币。通风口连通纸币收集区和外部空间。设置通风口能够引导空气的流动，使得空气从送风装置的送风口进入到硬币收集区位于第一筛分网上方的区域后，再从隔板上的过风通道进入到纸币收集区，最后通过通风口排出，避免了流动空气在箱体内部的直角处例如隔板顶部与箱体的连接处、箱体顶部的拐角处，或者箱体的内壁处形成回流空气或局部涡流气体，造成箱体内空气流动混乱，纸币随着无序流动的空气在箱体内乱窜，不利于纸币的收集；也避免从投币口中喷出的空气速度过快导致纸币无法正常投入，设置通风口后，仅有部分流动空气从投币口中排出，能够起到降低纸币下落速度的作用，进一步筛分纸币和硬币；同时送风装置和通风口产生的有序的空气流动还能保持箱体内的干燥和清洁。
所述隔板上铰接设置有第一筛分网和第二筛分网，此处的铰接是指第一筛分网、第二筛分网均能围绕铰接端，即铰接在隔板上的一端做上下转动，当第一筛分网、第二筛分网向箱体顶部转动时为向上转动，当第一筛分网、地二筛分网向箱体底部转动时为向下转动。铰接结构的具体结构可以是合页结构、也可以是通过在第一筛分网、第二筛分网、隔板上设置销孔，然后将销轴穿过上述销孔形成铰接，由于铰接为现有技术，本发明不再做进一步限定。第一筛分网的铰接端高于第一筛分网的活动端，即第一筛分网远离铰接端的一端，第一筛分网的上表面接触第一开口的顶面，第一筛分网的下表面连接第一弹簧；所述第二筛分网的铰接端高于第二筛分网的活动端，第二筛分网的上表面接触第二开口的顶面，第二筛分网的下表面连接第二弹簧。上述设置使得第一筛分网和第二筛分网在其上没有负重，即没有钱币的时候，第一筛分网和第二筛分网与水平面有一定夹角，该夹角使得其上的硬币能够从铰接端滑向活动端，并在滑动的过程中逐渐分散、筛分，最终硬币在活动端堆积。但由于有第一弹簧、第二弹簧的作用力存在，当活动端堆积的硬币较少时，第一筛分网或第二筛分网的上表面与第一开口或第二开口的顶部接触，使得硬币无法通过第一开口；当硬币积累到一定的量，其重量使得第一弹簧、第二弹簧重新压缩，活动端向下移动，硬币落入第一收集箱或第二收集箱中；当通过一定的硬币，活动端的硬币重量再一次减小时，第一弹簧、第二弹簧的弹性力使得第一筛分网或第二筛分网复位，关闭第一开口或第二开口。
使用时，首先开启送风装置，送风装置吹向螺旋叶片；之后从箱体顶部的投币口中投入硬币和纸币。硬币进入箱体后落至螺旋叶片上，从螺旋叶片的侧面或者底部出口处落至第一筛分网上，在第一筛分网上，硬币一边分散一边从铰接端向活动端移动，当第一筛分网活动端的硬币积累到一定数量时，第一弹簧被压缩，第一开口开启，硬币从第一开口滑落至第一收集箱中收集；同时，跟硬币同时进入的纸币大部分停留在螺旋叶片上，其沿螺旋叶片向下滑落的速度极慢，甚至停留在螺旋叶片上，在螺旋叶片上的纸币被送风装置吹向纸币收集区域中收集；小部分落在第一筛分网上的纸币也随着空气流动被吹入纸币收集区域中收集。通过上述方式，完成了硬币和纸币的筛分，以及硬币的自动收集。本发明操作方便、结构简单、能够高效地筛分纸币和硬币，还能够自动收集硬币，大大减轻了工作人员的工作量，提高了工作效率；不仅如此，纸币和硬币由于在从投币口落入时，即在螺旋叶片上初步分离，因此两者的接触是十分少的，使得硬币不会磨损到纸币、对纸币造成损坏，从而有效地保护了纸币；另外，送风装置和通风口的设计使得箱体内产生了有序的空气流动，不仅提高了纸币收集效率，同时保持了箱体内的干燥和清洁。
作为本发明的改进方案，所述第一筛分网上设置有若干圆形状的第一筛孔，所述第一筛孔的直径为22至23毫米。我国的常用的三种硬币：1元硬币的直径为25毫米、5毛硬币的直径为20.5毫米、1毛硬币的直径为19.5毫米。根据三种货币不同的尺寸，可以将不同的硬币进行进一步筛分，由于现在乘坐公交1元硬币最多，5毛硬币次之，1毛硬币的使用非常少，因此将1毛硬币同1元硬币和5毛硬币分开的意义不大。因此，本技术方案旨在将1元硬币同5毛硬币和1毛硬币区分开。具体地，在第一筛分网上设置有若干圆形状的第一筛孔，第一筛孔的直径为22至23毫米。第一筛孔的圆形是指第一筛孔在第一筛分网的上、下表面的端面为圆形，且第一筛孔为圆柱体，即各处的直径相等。优选地，第一筛分网的厚度为2至4厘米，一方面防止5毛硬币、1毛硬币卡在第一筛孔中，另一方面也使得第一筛分网有足够的强度承载较多的硬币。通过上述结构，第一筛分网上方保留的是1元硬币，而5毛硬币、1毛硬币以及其他小直径颗粒则落入第一筛分网下方收集。工作人员在收集时，可直接从第一收集箱中取出1元硬币。
进一步地，所述第二筛分网上设置有若干圆形状的第二筛孔，所述第二筛孔的直径小于5毫米。第二筛分网上的第二筛孔的形状与第一筛孔一致，其直径小于5毫米，这样设置的目的在于第二筛分网进一步将5毛硬币、1毛硬币同小直径的固体颗粒例如沙粒、灰尘分离开。具体地，经过第二筛分网进一步筛分，第二筛分网上保留有5毛硬币、1毛硬币，而第二筛分网下方存放沙粒、灰尘等小直径固体颗粒。工作人员在收集时，可直接从第二收集箱中取出5毛硬币和1毛硬币。
进一步地，所述第一筛分网与第一开口接触时，第一筛分网与水平面的角度为5-10°；所述第二筛分网与第一开口接触时，第一筛分网与水平面的角度为8-14°。第一筛分网与第一开口接触是指第一开口未开启的状态，第二筛分网与第二开口接触是指第二开口未开启的状态。在实际应用过程中，第一筛分网与水平面的角度通常为5-10°，因为1元硬币较多，且重量较重，较容易开启第一开口，另外，该角度范围也是为了减缓硬币从第一筛分网的铰接端向活动端移动的速度，增加筛分时间，进一步将夹带的5毛硬币、1毛硬币分散并进入第一筛孔中。而第二筛分网的角度设计为8-14°是考虑到5毛硬币和1毛硬币重量较轻、且数量较少，且上述两种硬币与沙粒、灰尘的筛分效果的要求不高，因此，增加倾斜角度有利于5毛硬币和1毛硬币向第二开口的移动速度，加快其归集。
进一步地，还包括位于纸币收集区的导风板，所述导风板连接箱体的顶部和箱体的侧面，所述导风板与箱体的侧面的夹角为20-30°。导风板能够使通过过风通道的空气流动更加顺畅，减小空气在纸币收集区顶部产生涡流的概率，有利于纸币的收集。
进一步地，还包括取纸币盖，所述取纸币盖与取纸币口的尺寸相匹配。尺寸相匹配是指当取纸币盖部分覆盖取纸币口，使得纸币不会从取纸币口中落出。
进一步地，所述第一收集箱和第二收集箱底部均设置有取币口、以及与取币口尺寸相匹配的取币盖。取币口用于工作人员从第一收集箱或第二收集箱的底部收集硬币。
进一步地，所述螺旋叶片靠近悬挂轴的一侧低于螺旋叶片远离悬挂轴的一侧。上述设置使得硬币在螺旋叶片上时不易从螺旋叶片的侧面滚出，提高硬币从螺旋叶片出口，即悬挂轴底端滚出的几率，避免硬币直接撞击到第一筛分网上对第一筛分网造成损坏。同时上述设置还使得落在螺旋叶片上的纸币落在螺旋叶片的侧面和悬挂轴之间的区域，而不会与螺旋叶片底面接触，减少了纸币与硬币接触的几率，提升了两者筛分的效率的同时，也避免纸币损坏。
进一步地，所述通风口靠近箱体底部。将通风口设置在靠近箱体底部使得纸币不仅依靠重力落至纸币收集区底部，还通过流动的空气带动，有利于纸币的收集。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明操作方便、结构简单、纸币和硬币的筛分效果好，大大减轻了工作人员的工作量，提高了工作效率；不仅如此，纸币和硬币由于在从投币口落入时，即在螺旋叶片上初步分离，因此两者的接触是十分少的，使得硬币不会磨损到纸币、对纸币造成损坏，从而有效地保护了纸币；
2、本发明能够使第一筛分网、第二筛分网上的硬币从铰接端自动滑向活动端，并在重量达到一定程度后，开启对应的开口并进入对应的收集箱，实现了1元硬币、5毛硬币和1毛硬币的自动归集，进一步降低了工作人员工作负荷，提高了工作效率；
3、本发明通过送风装置和通风口的设计使得箱体内产生了有序的空气流动，不仅提高了纸币收集效率，同时保持了箱体内的干燥和清洁；
4、本发明通过在第一筛分网上设置有若干圆形状的直径为22至23毫米的第一筛孔，使得本发明不仅能够筛分纸币和硬币，还能够从硬币中筛分出1元硬币，进一步减轻了工作人员的工作量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-箱体，2-投币口，3-悬挂轴，4-螺旋叶片，5-送风装置，6-隔板，7-通风口，8-第一筛分网，9-第二筛分网，10-第一收集箱，11-第一弹簧，12-取纸币盖，13-第二弹簧，14-第二收集箱，15-导风板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示的一种具备纸币筛选功能的机构，包括箱体1，箱体1顶部设置有投币口2，箱体1内设置有垂直于水平面的隔板6，隔板6将箱体1内部分为硬币收集区和纸币收集区，隔板6的上半段上设置有过风通道，过风通道连通硬币收集区和纸币收集区；硬币收集区顶部安装有悬挂轴3，所述悬挂轴3上设置有围绕悬挂轴3的螺旋叶片4，螺旋叶片4部分位于投币口2下方；箱体1的侧面设置有送风装置5、第一收集箱10、第二收集箱14、若干通风口7和取纸币口，其中，所述送风装置5的送风口位于硬币收集区内，所述送风口正对螺旋叶片4和过风通道，所述第一收集箱10通过第一开口与硬币收集区连通，所述第一开口的底面上设置有第一弹簧11，第二收集箱14通过第二开口与硬币收集区连通，所述第二开口的底面上设置有第二弹簧13，所述通风口7和取纸币口连通纸币收集区和外部空间；所述隔板6上铰接设置有第一筛分网8和第二筛分网11，所述第一筛分网8的铰接端高于第一筛分网8的活动端，第一筛分网8的上表面接触第一开口的顶面，第一筛分网8的下表面连接第一弹簧11，所述第二筛分网9的铰接端高于第二筛分网9的活动端，第二筛分网9的上表面接触第二开口的顶面，第二筛分网9的下表面连接第二弹簧13；第一筛分网8上设置有若干圆形状的第一筛孔，所述第一筛孔的直径为22至23毫米；第二筛分网9上设置有若干圆形状的第二筛孔，所述第二筛孔的直径小于5毫米；所述第一筛分网8与第一开口接触时，第一筛分网8与水平面的角度为5-10°；所述第二筛分网9与第一开口接触时，第一筛分网8与水平面的角度为8-14°；还包括位于纸币收集区的导风板15，所述导风板15连接箱体1的顶部和箱体1的侧面，所述导风板15与箱体1的侧面的夹角为20-30°；还包括取纸币盖12，所述取纸币盖12与取纸币口的尺寸相匹配；所述第一收集箱10和第二收集箱14底部均设置有取币口、以及与取币口尺寸相匹配的取币盖；螺旋叶片4靠近悬挂轴3的一侧低于螺旋叶片4远离悬挂轴3的一侧；通风口7靠近箱体1底部。
使用时，首先开启送风装置5，送风装置5向螺旋叶片4输送流动空气；之后从箱体1顶部的投币口2中投入硬币和纸币。硬币进入箱体1后落至螺旋叶片4上，从螺旋叶片4的侧面或者底部出口处落至第一筛分网8上，硬币从第一筛分网8的铰接端向活动端移动，在移动过程中，1元硬币和5毛硬币、1毛硬币分散，之后5毛硬币、1毛硬币从第一筛孔中落入第一筛分网8下方，而1元硬币在第一筛分网8的活动端堆积到一定重量后，向下挤压活动端，同时开启第一开口，1元硬币滑落至第一收集箱10中收集，当活动端的重量减轻后，在第一弹簧11的作用下，第一筛分网8接触第一开口的顶部，第一开口关闭；而5毛硬币和1毛硬币从第一筛孔中落至第二筛分网9上，同第一筛分网8上的情况一致，5毛硬币和1毛硬币在第二筛分网9上活动端移动的过程中，其夹杂的较小直径的沙粒灰尘落入第二筛分网9下方，而5毛硬币和1毛硬币则在第二筛分网9的活动端上堆积，并最终落入第二收集箱14中。
同时，跟硬币同时进入纸币大部分停留在螺旋叶片4上，其沿螺旋叶片4向下滑落的速度极慢，甚至停留在螺旋叶片4上，在螺旋叶片4上的纸币被送风装置5吹向纸币收集区域中收集；小部分落在第一筛分网8上的纸币也随着空气流动被吹入纸币收集区域中收集。最后，从第一收集箱10中取出1元硬币，从第二收集箱14中取出5毛硬币和1毛硬币，开启取纸币口中取出纸币。
本发明操作方便、结构简单、筛分效果好，大大减轻了工作人员的工作量，提高了工作效率；不仅如此，纸币和硬币由于在从投币口2落入时，即在螺旋叶片4上初步分离，因此两者的接触是十分少的，使得硬币不会磨损到纸币、对纸币造成损坏，从而有效地保护了纸币；另外，送风装置5和通风口7的设计使得箱体内产生了有序的空气流动，不仅提高了纸币收集效率，同时保持了箱体1内的干燥和清洁；不仅如此，本发明还能够使第一筛分网8、第二筛分网9上的硬币从铰接端自动滑向活动端，并在重量达到一定程度后，开启对应的开口并进入对应的收集箱，实现了1元硬币、5毛硬币和1毛硬币的自动归集，进一步降低了工作人员工作负荷，提高了工作效率。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。