本实用新型属于金融设备技术领域，具体为一种结构紧凑、占用面积小的微型现钞封、包处理系统。
背景技术：
经济持续增长，现金流通规模的持续增大，带动了银行业对现金类金融机具的需求。另一方面，现金流通量增大，货币安全问题也日显突出。尤其随着2012年年底有关监管部门实行“假币零容忍”、“现钞全额清分”，有步骤的推进银行对外支付现金的全额清分，实现冠字号的记录、存储、上传、追溯，有效解决银行对外误付假币的问题。这项工作涉及银行业在全国星罗棋布的网点。而各地银行网点工作场地有限是不争的现实。一方面是网点对现金清分设备的迫切需求，一方面是场地不能满足市场现有的现金清分流水线的安装条件。在这个背景下，单机位微型现钞处理系统的研究与推出切实解决了上述的难题。设计机构充分利用高低空间，合理布置功能模块，满足用户需求的前提下实现尽量小的占地面积。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种微型现钞封、包处理系统，通过对扎把条打印机构、码垛机构进行改进，实现了同时处理两种现钞、并且使现钞的追溯更简便可靠，同时具有占地面积小、结构紧凑的特点。
本实用新型采用的技术方案是：微型现钞封、包处理系统，包括清分机、钞把输送机构、扎把条打印机构、码垛机构、预裹机构及塑封机构，所述码垛机构包括：设置在码垛机架上的钞把输送通道以及并排设置在码垛机架上的两个码垛装置，在码垛机架上位于码垛装置和钞把输送通道之间设有承接来自钞把输送通道的钞把并将钞把输送至码垛装置的钞把接送机械手，所述两个码垛装置固定在移动平台上并且在移动平台与码垛机架间设有往复驱动装置，所述两个码垛装置在往复驱动装置的驱动下具有向钞把接送机械手的钞把输出端移动的自由度。
进一步地，所述钞把接送机械手包括钞把接送装置和钞把转向装置；所述钞把接送装置设置在钞把转向装置上，所述钞把转向装置包括固定在码垛机架上的旋转电机、设置在旋转电机的输出轴上的旋转驱动齿轮、与旋转驱动齿轮啮合的转动齿轮及固定在转动齿轮上的旋转平台；所述钞把接送装置包括固定在旋转平台上方的皮带输送机和配套设置在钞把转向装置与码垛机架间的平移组件、设置在皮带输送机侧部上方的对射光耦和退钞滑道，所述平移组件包括固定在码垛机架上的齿条和导向轴、固定在安装板上的平移电机、固定在平移电机输出轴上并与齿条啮合的平移齿轮以及固定在安装板上并与导向轴相配合的导向滑套，所述旋转电机固定在安装板的底面，所述旋转电机的输出轴穿过安装板与旋转驱动齿轮相连，所述转动齿轮设置在安装板上。
进一步地，所述往复驱动装置包括固定在码垛机架上的往复驱动电机、往复驱动电机驱动下的往复驱动主动轮、往复驱动从动轮及设置在往复驱动主动轮和往复驱动从动轮间的往复驱动皮带，所述移动平台借助夹块与往复驱动皮带连接；在移动平台与码垛机架间设有往复移动导向机构，所述往复移动导向机构包括固定在码垛机架上的往复移动导向滑轨及与往复移动导向滑轨配合的固定在移动平台上的往复移动导向滑块。
进一步地，所述码垛装置包括固定在移动平台上的码垛驱动电机和安装支架、码垛驱动电机驱动下的码垛主动轮、码垛从动轮、设置在码垛主动轮和码垛从动轮之间的码垛驱动皮带及码垛平台，所述码垛平台借助与码垛平台固定的连接支架和夹板固定在码垛驱动皮带上，所述码垛从动轮设置在安装支架上并且在安装支架与码垛平台间设有平台移动导向机构，所述平台移动导向机构包括固定在安装支架上的平台移动导轨及与平台移动导轨配套的固定在连接支架上的平台移动滑块；在安装支架上、码垛平台的两侧设有单侧转板，所述单侧转板借助销轴与安装支架铰接并在单侧转板和与安装支架间设有复位弹簧，在码垛平台上设有与单侧转板底部相配合的限位台；在码垛机架上、位于钞把接送装置的下方设有钞把推出装置，所述钞把推出装置包括固定在码垛机架上的推出气缸及固定在推出气缸执行端上的H形推钞板，在码垛平台上设有与H形推钞板底部相配合的推钞槽。
进一步地，在码垛装置的上方、钞把接送装置的出钞侧设有接钞装置，所述接钞装置包括固定在码垛机架上的接钞支架、相对设置在接钞支架顶部的两个接钞气缸及固定在接钞气缸的伸缩杆上的接钞板，所述接钞板为L形且位于接钞支架侧面，接钞板的折弯部位于接钞支架内部并向接钞支架外侧倾斜设置。
进一步地，所述扎把条打印机构设置在清分机和码垛机构之间的钞把输送机构上方、包括：打印机架、借助设置在打印机架前端的前挡钞气缸具有垂直位移自由度的前挡钞板、配套设置在钞把输送机构两侧的钞把导向板以及设置在打印机架后段的理币机构、QR码打印和盖章机构。
进一步地，所述理币机构包括借助设置在打印机架后端的后挡钞气缸具有垂直位移自由度的后挡钞板，与后挡钞板配套设置的理币挡钞板、理币板、托钞板和压钞板，所述理币板借助设置在打印机架的理币气缸具有水平位移自由度，所述托钞板借助设置在打印机架的托钞气缸具有垂直位移自由度，所述托钞板位于滚轮上方。
进一步地，所述所述QR码打印和盖章机构包括设置在打印机架上的步进电机、与步进电机输出端连接的同步轮和同步带、设置在打印机架上的导向滑轨、设置在导向滑轨上并与同步带连接的导向滑块、设置在导向滑块上的打印安装板、设置在打印安装板上的墨盒壳和盖章气缸、设置在墨盒壳内的打印墨盒以及设置在盖章气缸输出端的章套和印章。
进一步地，在钞把推出装置和预裹机构之间设置钞把垛整理机构，所述钞把垛整理机构包括整理机架、借助垂直升降机构和水平位移机构设置在整理机架上的钞把垛托板、借助理垛气缸设置在钞把垛托板两侧的理垛板以及配套设置在预裹机构进口的钞把垛推送机构；所述垂直升降机构包括设置在整理机架上的垂直升降电机、借助同步带结构与垂直升降电机连接的丝杠和配套垂直导向滑轨、借助螺母和滑块分别与丝杠和垂直导向滑轨连接的升降平台；所述水平位移机构包括设置在升降平台上的平移滑轨和平移气缸，所述钞把垛托板借助平移滑块设置在平移滑轨上并与平移气缸输出端连接，所述整理机架上设有与钞把垛托板配合的推钞限位板。
进一步地， 所述钞把垛推送机构包括与预裹机构进口相对设置的钞把垛推板以及配套的钞把垛推送气缸。
采用本实用新型产生的有益效果：通过对扎把条打印机构、码垛机构进行改进，实现了同时处理两种现钞、并且使现钞的追溯更简便可靠，同时具有占地面积小、结构紧凑的特点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是码垛机构的原理示意图；
图3是码垛机构的结构示意图；
图4是码垛机构的另一结构示意图；
图5是钞把转向装置的结构示意图；
图6是码垛机构的另一结构示意图；
图7是码垛装置的结构示意图；
图8是钞把推出装置的结构示意图；
图9是扎把条打印机构的结构示意图；
图10是钞把垛整理机构与码垛机构和与预裹机构配合的示意图；
图11钞把垛整理机构的结构示意图；
附图中：1000是清分机，2000是钞把输送机构，3000是扎把条打印机构，3001是打印机架，3002是前挡钞气缸，3003是前挡钞板，3004是钞把导向板， 3101是后挡钞板，3102是理币挡钞板，3103是理币板，3104是托钞板，3105是压钞板，3106是滚轮， 3201是步进电机，3202是同步轮，3203是同步带，3204是导向滑轨，3205是打印安装板，3206是墨盒壳，3207是盖章气缸，3208是打印墨盒，3209是章套，3210是印章，4000是码垛机构，4001是码垛机架，4002是钞把输送通道，4003是移动平台，4100是钞把接送装置，4101是皮带输送机，4102是齿条，4103是导向轴，4104是安装板，4105是平移电机，4106是平移齿轮，4107是导向滑套，4108是对射光耦，4109是退钞滑道，4200是钞把转向装置，4201是旋转电机，4202是旋转驱动齿轮，4203是转动齿轮，4204是旋转平台，4301是往复驱动电机，4302是往复驱动从动轮，4303是往复驱动皮带，4304是夹块，4305是往复移动导向滑轨，4400是码垛装置，4401是码垛驱动电机，4402是安装支架，4403是码垛主动轮，4404是码垛从动轮，4405是码垛驱动皮带，4406是码垛平台，4407是连接支架，4408是夹板，4409是平台移动导轨，4410是平台移动滑块，4411是单侧转板，4412是推出气缸，4413是H形推钞板，4414是推钞槽，4415是接钞支架，4416是接钞气缸，4417是接钞板，4418是接钞钞板，5000是预裹机构，5001是预裹接钞板，6000是塑封机构，7001是整理机架，7002是钞把垛托板，7003是理垛气缸，7004是理垛板，7005是垂直升降电机，7006是丝杠，7007是升降平台，7008是平移滑轨，7009是平移气缸，7010是推钞限位板，7100是钞把垛推送机构，7101是钞把垛推板，7102是钞把垛推送气缸。
具体实施方式
参看附图1-11，微型现钞封、包处理系统，包括清分机1000、钞把输送机构2000、扎把条打印机构3000、码垛机构4000、预裹机构5000及塑封机构6000，所述码垛机构4000包括：设置在码垛机架4001上的钞把输送通道4002以及并排设置在码垛机架4001上的两个码垛装置4400，在码垛机架4001上位于码垛装置4400和钞把输送通道4002之间设有承接来自钞把输送通道4002的钞把并将钞把输送至码垛装置4400的钞把接送机械手，所述两个码垛装置4400固定在移动平台4003上并且在移动平台4003与码垛机架4001间设有往复驱动装置，所述两个码垛装置4400在往复驱动装置的驱动下具有向钞把接送机械手的钞把输出端移动的自由度。
所述钞把接送机械手包括钞把接送装置4100和钞把转向装置4200；所述钞把接送装置4100设置在钞把转向装置4200上，所述钞把转向装置4200包括固定在码垛机架4001上的旋转电机4201、设置在旋转电机4201的输出轴上的旋转驱动齿轮4202、与旋转驱动齿轮4203啮合的转动齿轮4202及固定在转动齿轮4203上的旋转平台4204；所述钞把接送装置4100包括固定在旋转平台4204上方的皮带输送机4101和配套设置在钞把转向装置4200与码垛机架4001间的平移组件、设置在皮带输送机4101侧部上方的对射光耦4108和退钞滑道4109，所述平移组件包括固定在码垛机架4001上的齿条4102和导向轴4103、固定在安装板4104上的平移电机4105、固定在平移电机4105输出轴上并与齿条4102啮合的平移齿轮4106以及固定在安装板4104上并与导向轴4103相配合的导向滑套4107，所述旋转电机4201固定在安装板4104的底面，所述旋转电机4201的输出轴穿过安装板4104与旋转驱动齿轮4202相连，所述转动齿轮4203设置在安装板4104上。
所述往复驱动装置包括固定在码垛机架4001上的往复驱动电机4301、往复驱动电机4301驱动下的往复驱动主动轮、往复驱动从动轮4302及设置在往复驱动主动轮和往复驱动从动轮4302间的往复驱动皮带4303，所述移动平台4003借助夹块4304与往复驱动皮带4303连接；在移动平台4003与码垛机架4001间设有往复移动导向机构，所述往复移动导向机构包括固定在码垛机架4001上的往复移动导向滑轨4305及与往复移动导向滑轨4305配合的固定在移动平台4003上的往复移动导向滑块。
所述码垛装置4400包括固定在移动平台4003上的码垛驱动电机4401和安装支架4402、码垛驱动电机4401驱动下的码垛主动轮4403、码垛从动轮4404、设置在码垛主动轮4403和码垛从动轮4404之间的码垛驱动皮带4405及码垛平台4406，所述码垛平台4406借助与码垛平台4406固定的连接支架4407和夹板4408固定在码垛驱动皮带4405上，所述码垛从动轮4404设置在安装支架4402上并且在安装支架4402与码垛平台4406间设有平台移动导向机构，所述平台移动导向机构包括固定在安装支架4402上的平台移动导轨4409及与平台移动导轨4409配套的固定在连接支架4407上的平台移动滑块4410；在安装支架4402上、码垛平台4406的两侧设有单侧转板4411，所述单侧转板4411借助销轴与安装支架4402铰接并在单侧转板4411和与安装支架4402间设有复位弹簧，在码垛平台4406上设有与单侧转板4411底部相配合的限位台；在码垛机架4001上、位于钞把接送装置4100的下方设有钞把推出装置，所述钞把推出装置包括固定在码垛机架4001上的推出气缸4412及固定在推出气缸4412执行端上的H形推钞板4413，在码垛平台4406上设有与H形推钞板4413底部相配合的推钞槽4414。
在码垛装置4400的上方、钞把接送装置4100的出钞侧设有接钞装置，所述接钞装置包括固定在码垛机架4001上的接钞支架4415、相对设置在接钞支架4415顶部的两个接钞气缸4416及固定在接钞气缸4416的伸缩杆上的接钞板4417，所述接钞板4417为L形且位于接钞支架4415侧面，接钞板4417的折弯部位于接钞支架4415内部并向接钞支架4415外侧倾斜设置。
本实用新型的码垛机构4000工作过程如下：按照ATM钞和流通钞清分机1000对纸币进行清分并扎把。从清分机1000出来的钞把进入钞把输送机构2000。钞把输送机构2000将钞把输送到钞把输送通道4002上，钞把输送通道4002内设有传送皮带用以移动钞把至钞把接送机械手；前5把ATM钞或流通钞不需要进行转向直接进入接钞装置，此时在平移组件的作用下皮带输送机4101向钞把输送通道4002移动接上钞把，然后在平移组件的作用下皮带输送机4101向接钞装置移动并将钞把输送至接钞板4417上。当完成前5把钞接送后，后5把ATM钞或流通钞需要经180度旋转后再进入对应的码垛装置4400，此时在平移组件的作用下皮带输送机4101向钞把输送通道4002移动接上钞把，然后在平移组件的作用下皮带输送机4101向钞把输送通道4002和接钞装置中间移动，移至中间后在旋转电机4201的作用下钞把转向装置4200带动皮带输送机4101旋转180度，然后在平移组件的作用下皮带输送机4101向接钞装置移动并将钞把输送至接钞板4417上；当钞把从清分机1000出来后即可知该钞把是ATM钞还是流通钞，此时相应的码垛装置4400在往复驱动装置的作用下移至接钞装置的下方。码垛平台4406在初始位置时在码垛驱动电机4401的驱动下处于最高处以便于接收钞把，每码垛一个钞把则下降一个钞把厚度的距离等待码垛下一个钞把。当检测到码垛装置4400已准备好码垛后，接钞气缸4416的伸缩杆伸出，接钞板4417上的钞把落入码垛平台4406上。然后在码垛驱动电机4401的驱动下码垛平台4406向下移动一个钞把厚度的距离，等待下一个来自接钞装置的钞把。此处需要说明的是，两个码垛装置4400会根据接钞板4417上的钞把的类型在往复驱动装置的驱动下进行往复移动以实现不同类型的钞把进入对应的码垛装置，同时也实现钞把输送通道4002上钞把的按序输送（即通过控制系统对钞把的类型及移动状态进行跟踪，而输送通道上的钞把不指定连续输送10把ATM钞或流通钞）。是根据上位机给的信息判断钞把的类型（清分机1000收集冠字号码数据，并存储于数据库中，上位机冠字号码管理软件将把号发送给下位机，下位机按照钱把到达码垛的顺序判断钞把的类型）；当码垛平台4406上有10把钞后，推出气缸4412启动，带动H形推钞板4413将码垛平台4406上的10把钞推送至下一工序。另外，不需要码垛的钞把从退钞滑道4109滑出。
参看附图9，所述扎把条打印机构3000设置在清分机1000和码垛机构4000之间的钞把输送机构2000上方、包括：打印机架3001、借助设置在打印机架3001前端的前挡钞气缸3002具有垂直位移自由度的前挡钞板3003、配套设置在钞把输送机构2000两侧的钞把导向板3004以及设置在打印机架3001后段的理币机构、QR码打印和盖章机构。所述理币机构包括借助设置在打印机架3001后端的后挡钞气缸具有垂直位移自由度的后挡钞板3101，与后挡钞板3101配套设置的理币挡钞板3102、理币板3103、托钞板3104和压钞板3105，所述理币板3103借助设置在打印机架3001的理币气缸具有水平位移自由度，所述托钞板3104借助设置在打印机架3001的托钞气缸具有垂直位移自由度，所述托钞板3104位于滚轮3106上方。所述所述QR码打印和盖章机构包括设置在打印机架3001上的步进电机3201、与步进电机3201输出端连接的同步轮3202和同步带3203、设置在打印机架3001上的导向滑轨3204、设置在导向滑轨3204上并与同步带3203连接的导向滑块、设置在导向滑块上的打印安装板3205、设置在打印安装板3205上的墨盒壳3206和盖章气缸3207、设置在墨盒壳3206内的打印墨盒3208以及设置在盖章气缸3207输出端的章套3209和印章3210。该扎把条打印机构3000的作用是在钞把的扎把条正面打印QR码并在扎把条的侧面盖上人名章，而且该组件可以根据纸币大小的不同自动调节打印和盖章的位置，保证QR码和人名章都打在扎把条的合适位置。
该扎把条打印机构3000安装在钞把输送机构2000和码垛机构4000之间，工作过程如下：钞把输送机构2000将钞把送到滚轮3106和托钞板3104上，钞把在滚轮3106的带动下向前运动直到被后挡钞板3101挡住，此时左侧的理币板3103在理币气缸的带动下向右运动将钞把压到理币挡钞板3102上然后理币气缸回位，托钞板3104抬起将钞把压在压钞板3105上，步进电机3201启动带动打印安装板3205自右向左运动，当印章3210对准钞把扎把条时步进电机3201停止转动，盖章气缸3207动作，带动章套3209和印章3210给钞把扎把条的侧面盖章。步进电机3201重新启动带动打印安装板3205继续自右向左运动，当打印墨盒3208运动到指定位置时开始一边喷墨一边向左运动，在扎把条上打印上QR码。该QR码包含的信息有纸币清分的时分秒年月日，机种类，机号，版别，面额，钞类型并且可以根据这 个QR码在上位机数据库里查出该把纸币每张的冠字号。面额不同的纸币扎把条的位置也不同，步进电机3201可以根据纸币的面值自动调整每次转动的步数保证盖章和QR码打印都在正确的位置上。打印盖章的动作完成后打印安装板3205回到原来的位置。托钞气缸带着托钞板3104下降，托钞气缸复位后后挡钞板3101也下降，钞把随着托钞板3104的下降与滚轮3106接触在滚轮的带动下输送到码垛机构4000。
参看附图10-11，在钞把推出装置和预裹机构5000之间设置钞把垛整理机构，所述钞把垛整理机构包括整理机架7001、借助垂直升降机构和水平位移机构设置在整理机架7001上的钞把垛托板7002、借助理垛气缸7003设置在钞把垛托板7002两侧的理垛板7004以及配套设置在预裹机构5000进口的钞把垛推送机构7100；所述垂直升降机构包括设置在整理机架7001上的垂直升降电机7005、借助同步带结构与垂直升降电机7005连接的丝杠7006和配套垂直导向滑轨、借助螺母和滑块分别与丝杠7006和垂直导向滑轨连接的升降平台7007；所述水平位移机构包括设置在升降平台7007上的平移滑轨7008和平移气缸7009，所述钞把垛托板7002借助平移滑块设置在平移滑轨7008上并与平移气缸7009输出端连接，所述整理机架7001上设有与钞把垛托板7002配合的推钞限位板7010。所述钞把垛推送机构7100包括与预裹机构5000进口相对设置的钞把垛推板7101以及配套的钞把垛推送气缸7102。所述钞把垛推送机构7100设置在与预裹机构5000进口的预裹接钞板5001的相对位置。
钞把垛整理机构的工作过程：在码垛完成后，钞把垛托板7002在接钞位置接到从H形推钞板4413推过来的10把钞，理垛气缸7003动作带动理垛板7004将10把钞理齐并将其夹紧，平移气缸7009和垂直升降电机7005同时启动带动钞把垛托板7002向左、向上运动直到钞把垛托板7002到达与预裹对接的位置，理垛气缸7003动作将10把钞松开，钞把垛推送气缸7102启动带动预裹推钞板将10把钱推入预裹接钞板5001上。
本实用新型的微型现钞封、包处理系统工作过程如下：以百元面值人民币为例，人工将人民币放入清分机1000的入钞口，清分机1000对人民币进行清点，并以百张为单位进行扎把，钞把经过滑道进入钞把输送机构2000，钞把输送机构2000将钞把送到扎把条打印机构3000中，把条打印机构3000在钞把的扎把条正面打上二维码的同时在扎把条的侧面盖上人名章并把钞把输送到码垛机构中4000中，码垛机构4000将不同类型的钞把分别码在俩个码垛平台4406上，并保证每个码垛平台4406上的10把钞中的上下5把钞的扎把条的位置不同，同时可以将不需要预裹塑封的钞把放水。码垛完成后再经预裹机构5000进行预裹，经塑封机构6000塑封形成钞捆。
数据处理过程如下：清分扎把一体机1000将冠字号码数据送到上位机软件，软件记录下冠字号，并将把号发送到下位机，下位机根据此把号生成二维码打印在钞把的扎把条上。上位机软件通过网络通信读取下位机码垛把号，当满足封包条件时即码垛中有10个把号信息的时候进行热转印在预裹膜上打印二维码，同时生成包号，记录包信息。可以根据扎把条和预裹膜上的二维码在上位机数据库中查询出每包钱和每把钱的相关信息。