一种基于摩擦的纸币整理机的制作方法

本实用新型涉及纸币自动整理装置，具体地说，涉及一种基于摩擦原理的无序纸币整理机械装置。

背景技术：

随着城市交通的发展，很多城市基本都实现了无人售票、自动投币公交车的广泛应用。无人售票公交车虽然提高了公交车辆的运行效率，但是在清点零钞方面却要耗费大量的人力。目前公交公司收回的零钞纸币整理和分类主要依靠于人工操作，成本高且效率低下。虽然市场上点钞机盛行，但是其识别和清分等功能的实现都只能是基于已被整理整齐的一叠纸币，处理不了混乱的纸币，目前在市场上还没有出现能代替公交公司点钞工的机器。

关于如何将混乱纸币整理整齐，技术方案较多，例如振动法，先通过振动特制分离筛使符合厚度的纸币从细缝中掉落，再通过振动把纸币展开，还需利用加潮降低纸币硬度。但在大量实验后发现振动对纸币展开基本上没什么效果，另外加潮对纸币有一定程度的损害。再如静电吸引法，其利用静电吸引原理，通过用静电吸引力吸附纸币再经限制板过滤掉不合格纸币，最后通过电荷中和使纸币落下。由于被吸附纸币姿态不可控以及纸币掉落姿态不可控，而且会出现复折现象，所以静电吸引法可行性较低。

技术实现要素：

为了避免现有技术存在的不足，本实用新型提出一种基于摩擦的纸币整理机，目的在于用简单的机械结构解决目前纸币整理工作中的难题，即将散乱的且有折叠的纸币整理成为平整且方向一致的一叠；纸币整理机动作准确、实用，可靠性高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:包括支撑架、第一电机、第二电机、第三电机，其特征在于还包括捻钞胶圈、隔板、捻钞底板、同步带轮组、轴承、转轴、转向轨道、纸币入口、纸币收集盒，所述支撑架为各部件提供支撑；多组同步带轮组位于支撑架上通过轴承和转轴安装，捻钞胶圈安装在转轴上，通过轴承、转轴和同步带轮组带动捻钞胶圈旋转，捻钞底板位于捻钞胶圈下面，隔板安装在捻钞底板上中间部位，纸币入口固定在捻钞底板一端，转向轨道设置在捻钞底板另一端，纸币收集盒安装在支撑架内位于转向轨道出口前部，第一电机、第二电机、第三电机分别安装在支撑架上，且各电机输出轴分别与同步带轮组配合安装；

所述捻钞底板上设有三条等间距、同宽度的轴向凹槽，凹槽宽度与捻钞胶圈厚度相同，凹槽深度为2mm，捻钞胶圈外径与凹槽底部间距为1mm，捻钞底板表面粗糙；

所述转向轨道为V型结构，竖直部分一端距捻钞底板端部的长度为150mm，倾斜部分的倾角为135°；

所述纸币收集盒前部与转向轨道出口处设有纸币防复折装置，上下捻钞胶圈配合使用，上面两个捻钞胶圈间距为10mm，捻钞胶圈厚度为8mm，且下方捻钞胶圈外径与上方轴之间的距离为1mm；

所述同步带轮组为xl型同步带轮，通过同步轮的齿数比控制各组捻钞胶圈的转速比。

支撑架为铝合金型材。

工作时,当纸币整理机入口处放入一堆散乱无序纸币时，即一元纸币，任意方向的纸币被调整为四个基本方向并逐张通过入口。接着方向一，方向二和方向三的纸币被捻钞胶圈和捻钞底板处理展开，方向四的纸币通过转向轨道变为方向一后被处理展开。所有纸币展开完成后通过纸币防折装置，防止已展开的纸币复折。处理完成的纸币被送到纸币收集盒内，整齐的堆成一叠。

有益效果

本实用新型提出的一种基于摩擦的纸币整理机，利用简单的机械结构,将散乱无序的纸币基于摩擦原理整理成为平整且方向一致的一叠；纸币整理机动作准确、实用，可靠性高。整理机工作时,当入口处放入一堆混乱纸币时,即一元纸币，任意方向的纸币被调整为四个基本方向并逐张通过入口。接着方向一，方向二和方向三的纸币被捻钞胶圈和捻钞底板处理展开，方向四的纸币通过转向轨道变为方向一后被处理展开。所有纸币展开完成后通过纸币防折装置，防止已展开纸币复折。处理完成的纸币被送到纸币收集盒，整齐的堆成一叠。纸币整理机对纸币清分机械化程度高，与现有的纸币识别、清分、打捆技术相结合优化结构参数，可大幅度提高点钞效率。

本实用新型基于摩擦的纸币整理机，用于公交公司点钞室；目前机器的处理效率是每分钟200张，为一名点钞工点钞效率的三倍，经过进一步的改进并优化结构参数，可将处理效率提高到一名点钞工的点钞效率的七倍以上,为公交公司节省了大量的人力财力。

本实用新型基于摩擦的纸币整理机也可用于银行的零钞整理，市场应用价值较大。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型一种基于摩擦的纸币整理机作进一步详细说明。

图1为本实用新型基于摩擦的纸币整理机轴测图。

图2为本实用新型基于摩擦的纸币整理机示意图。

图3a、图3b、图3c、图3d为纸币整理机所整理的四个基本方向的纸币；

所示纸币向右下方向运动，且箭头所示方向为纸币折叠方向。

图4为本实用新型基于摩擦的纸币整理机的入口示意图。

图5为本实用新型基于摩擦的纸币整理机各捻钞胶圈示意图。

图6为本实用新型基于摩擦的纸币整理机的捻钞胶圈与底板凹槽配合图。

图7a、图7b、图7c为本实用新型纸币整理机处理基本方向二纸币过程图。

图8为本实用新型基于摩擦的纸币整理机的转向轨道示意图。

图9为本实用新型基于摩擦的纸币整理机的对折装置示意图。

图10为本实用新型基于摩擦的纸币整理机的纸币收集盒示意图。

图中:

1.支撑架 2.纸币入口 3.轴承 4.转轴 5.捻钞胶圈 6.隔板 7.同步带轮组 8.捻钞底板 9.转向轨道 10.第一电机 11.第二电机 12.纸币收集盒 13.第三电机

具体实施方式

本实施例是一种基于摩擦的纸币整理机。

参见图1～图6，本实施例基于摩擦的纸币整理机由支撑架1、第一电机10、第二电机11、第三电机13和捻钞胶圈5、隔板6、捻钞底板8、同步带轮组7、轴承3、转轴4、转向轨道9、纸币入口2、纸币收集盒12组成；支撑架1为各部件提供支撑，支撑架1采用为铝合金型材。多组同步带轮组7位于支撑架1上并通过轴承和转轴安装。捻钞胶圈5安装在转轴4上,通过轴承3、转轴4及同步带轮组7带动捻钞胶圈5旋转。捻钞底板8位于捻钞胶圈下面，隔板安装在捻钞底板上面中间部位，纸币入口2位于捻钞底板8一端，转向轨道9设置在捻钞底板8另一端；纸币收集盒12安装在支撑架1内位于转向轨道9底部一侧,第一电机10、第二电机11、第三电机13分别安装在支撑架1上,且电机输出轴与同步带轮组7配合安装。捻钞底板8上加工有三条等间距、同宽度的轴向凹槽，凹槽宽度与捻钞胶圈5厚度相同，凹槽深度为2mm，捻钞胶圈与凹槽底部间距为1mm，捻钞底板8表面粗糙。转向轨道9为V型结构，竖直部分一端距捻钞底板8端部的长度为150mm，倾斜部分的倾角为135°。纸币收集盒12前部与转向轨道9出口处设有纸币防复折装置，上下捻钞胶圈5配合使用，上面两个捻钞胶圈间距为10mm，捻钞胶圈厚度为8mm，且下方捻钞胶圈外径与上方轴之间的距离为1mm。同步带轮组7为xl型同步带轮，通过同步轮的齿数比控制各组捻钞胶圈的转速比。

本实施例中各零部件分别选择:支撑架为OB.6-2020铝型材；纸币入口为10mm厚亚克力板；轴承采用KP08锌合金微型带座轴承，轴承内径为8mm；转轴为8mm光轴；捻钞胶圈为点钞机专用捻钞胶圈，直径为17mm，厚度为8mm；隔板为亚克力板，表面有粗糙度要求；同步带轮组选择GT2-20齿同步轮，内径为8mm。同步带为GT2-10mm同步带。捻钞底板为亚克力板，上覆黑色EVA海绵密封胶条为3mm厚，7mm宽；转向轨道材料为亚克力板；第一电机为60W单相220V齿轮减速电机；第二电机为60W单相220V齿轮减速电机；纸币收集盒为10mm厚亚克力板；第三电机为60W单相220V齿轮减速电机。

本实施例中,当基于摩擦的纸币整理机入口处放入一堆混乱纸币时,即一元纸币，由于入口处的宽度为70mm，一元纸币的宽度为63mm，因此在入口的作用下，任意方向的纸币会发生旋转得以通过入口，从而规整为四个基本方向，与四个基本方向的偏差不大于10°，便于后续处理。

捻钞底板上共有三个轴向凹槽，凹槽深为2mm，捻钞胶圈深入凹槽1mm，且与凹槽底部间距为1mm，捻钞胶圈厚度为8mm，凹槽宽度为8mm，避免了捻钞胶圈和捻钞底板之间有大的摩擦从而毁坏底板，同时用保证了处理纸币所需要的摩擦力。下层纸币和粗糙底板之间的摩擦力较大，但和上层纸币之间的摩擦力很小，因此，下层纸币不移动，上层纸币向前移动，在此作用下，纸币便会分离，几张叠在一起的纸币也会由于摩擦的作用而分离开，一次只能通过一张纸币。基于此原理，不管入口处放的纸币多少，一次都只能由一张纸币通过机器，而不会堵塞机器入口。

四个基本方向处理:

方向一的处理:下层纸币和粗糙底板之间的摩擦力较大，但和上层纸币之间的摩擦力很小，因此，下层纸币不移动，上层纸币向前移动，在此作用下纸币便会展开。

方向二的处理:下层纸币和粗糙底板之间的摩擦力较大，但和上层纸币之间的摩擦力很小，因此，下层纸币不移动，上层纸币以对折处前面的一点为圆心发生旋转运动，在接下来的几个捻钞胶圈的作用下纸币会进一步展开。

方向三的处理:方向三的处理与方向二的处理过程完全相同。

方向四的处理:位于方向四的纸币由于是对折处先经过捻钞胶圈，所以不会在捻钞胶圈的作用下展开，让它经过转向轨道，便可将方向四的纸币转变为方向一,从而像方向一的处理方式展开。转向轨道和入口处的设计原理类似，所以在转向轨道处纸币的处理速度和入口处的处理速度相同，纸币不会在转向轨道处发生拥堵。

一元纸币的宽度为63mm，因此将捻钞胶圈之间的距离定为75mm，捻钞胶圈的半径17mm。捻钞胶圈的转速都相等。当纸币进入时，会在接触捻钞胶圈最底部之前先接触捻钞胶圈靠近纸币的部分，从而被卷入捻钞胶圈下方，使得一张纸币总是和捻钞胶圈接触，不易卡住或者飞出。

图7和图8为方向二或，三的特殊处理展平过程，当纸币前半部分旋转角度到达45度时，此时纸币一角进入两个捻钞胶圈之间，此时该角不能被捻钞胶圈压住，否则无法继续旋转至最终方向，所以将第四个捻钞胶圈设置为图示结构，而当距离为85mm时，纸币可旋转90°成为正常方向。旋转至正常方向之后，后面折叠的部分会在摩擦的作用下继续展开，最终展开成为一张平整的纸币。为确保方向二完全展开，之后两个捻钞胶圈间距仍为85mm，同时，在其上加装挡板保证纸币不会飞出。

四个基本方向的纸币方向一、方向二、方向三都已展开，方向四的纸币未能展开，所有的纸币进入转向轨道。将图8所示距离设置为稍大于一张纸币的长度即150mm，保证纸币在下落过程中不会堵塞。纸币飞出时可能有一定的侧移量，转向轨道的V型结构可保证纸币回归正常方向。转向轨道倾斜部分的倾角为135°，保证纸币可以自然滑下。

经过转向轨道后未被处理的方向四的纸币转变为方向一，经过后面的捻钞胶圈进一步展开，所有纸币展开完毕。为了防止展开的纸币恢复原状，纸币需要经过防折装置：如图9中捻钞胶圈间距为10mm，厚度为8mm，且下方捻钞胶圈外径与上方轴之间的距离为1mm。纸币展开后可能会恢复原状，将纸币沿竖直方向中间对折后纸币便不会恢复原状。将上面两个捻钞胶圈与下面一个捻钞胶圈配合使用，纸币通过二者之间的时候会沿中线折叠。处理过后的纸币进入纸币收集盒，保证处理过后的纸币基本整齐的堆叠在纸币收集盒内。