一种基于压力传感器的硬币分拣装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于压力传感器的硬币分拣装置，该装置包括：送料机构，基于识别控制单元发出的触发信号，逐一将外部投入的硬币送至分离机构进行重量识别和分类；识别控制单元，用于对硬币的重量进行识别，并根据当前重量值发出与其相对应的触发信号；和分离机构，基于识别控制单元发出的触发信号，将硬币送至与该触发信号相对应的预定位置。本方案能够大幅度降低硬币分拣的难度，提高硬币分拣的效率，降低人力物资的消耗。
【专利说明】
一种基于压力传感器的硬币分拣装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及自动分配装置，特别是涉及一种基于压力传感器的硬币分拣装置。
【背景技术】
[0002]硬币作为人们日常生活中的主要通用货币，其因耐磨损、方便携带被广泛推崇。但是，对于硬币的收集和分拣存在较大的困难，大部分中小银行及公交公司在处理大量硬币时，仍旧采用人工的方式对硬币进行分拣及点数，极大的浪费人力，分拣效率低，同时，由于人工点数工作量大而且容易产生计数上的错误。然而，市场上的硬币包装机只能对同种硬币进行简单的包装，无法对硬币进行分拣。
[0003]因此，需要提供一种自动化的硬币分拣装置，以满足日常工作中用户对硬币分拣的效率和准确度的需求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能过快速准确的将硬币按照质量规格分拣和收集的硬币分拣装置，以解决的人工分拣硬币所存在的速度慢、计数出错、人力物资消耗大的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案:
[0006]—种基于压力传感器的硬币分拣装置，该装置包括:
[0007]送料机构，基于识别控制单元发出的触发信号，逐一将外部投入的硬币送至分离机构进行重量识别和分类；
[0008]识别控制单元，用于对硬币的重量进行识别，并根据当前重量值发出与其相对应的触发信号;和
[0009]分离机构，基于识别控制单元发出的触发信号，将硬币送至与该触发信号相对应的预定位置。
[0010]优选的，所述送料机构包括:具有进料口17的盖板1、具有多个载币口的送料叶轮
2、具有出料口的基盘3和送料电机4;
[0011]所述盖板1、送料叶轮2和基盘3从上至下依次叠放；
[0012]所述送料叶轮2与送料电机4的驱动轴固定；
[0013]所述送料电机4固定在机架内，所述基盘3固定在机架上。
[0014]优选的，所述进料口17的内壁上进一步设有可相对进料口上下移动的竖直挡板18。
[0015]优选的，所述多个载币口环形阵列布置在送料叶轮2上，并与基盘3上的出料口相对应。
[0016]优选的，所述识别控制单元包括:压力传感器15和基于不同的压力信号产生相对应的触发信号的控制单元。
[0017]优选的，所述分离机构包括:载币托盘16、传动托盘13和传动电机12;
[0018]所述载币托盘16、压力传感器15与传动托盘13从上至下依次固定，压力传感器15的压力识别区与载币托盘16的底部固定；
[0019]所述传动电机12通过进给螺杆5和固定在传动托盘13底部的进给螺母14驱动传动托盘13相对于送料机构水平往复移动。
[0020]优选的，所述载币托盘16为硬币承载面具有倾角的托盘。
[0021]优选的，该装置进一步包括用于辅助倾倒载币托盘16内硬币的倾角机构。
[0022]优选的，所述倾角机构包括:倾斜电机6和导向杆7;所述倾斜电机6与导向杆7固定，所述导向杆7与进给螺母14固定。
[0023]优选的，该装置进一步包括用于收集硬币的硬币收集盒，所述硬币收集盒分别设置于硬币到达的预定位置。
[0024]本实用新型的有益效果如下:
[0025]本实用新型所述技术方案能够大幅度降低硬币分拣的难度，提高硬币分拣的效率，降低人力物资的消耗。
【附图说明】
[0026]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明；
[0027]图1示出本实用新型所述硬币分拣装置的整体示意图；
[0028]图2示出本实用新型所述硬币分拣装置的分体结构示意图；
[0029]图3示出本实用新型所述送料机构的结构示意图；
[0030]图4示出本实用新型所述分离机构和倾角机构的结构示意图；
[0031]图5示出本实用新型所述送料机构中送料叶轮的结构示意图；
[0032]图6示出本实用新型所述送料机构中具有进料口的盖板的结构示意图；
[0033]图7示出本实用新型所述载币托盘的结构示意图。
[0034]附图标号
[0035]1、盖板;2、送料叶轮，3、基盘;4、送料电机，5、进给螺杆，6、倾斜电机，7、导向杆，8、老版一角硬币收集盒，9、一元硬币收集盒，10、五角硬币收集盒，11、一角硬币收集盒，12、传动电机，13、传动托盘，14、进给螺母，15、压力传感器，16、载币托盘，17、进料口，18、竖直挡板，19、硬币。
【具体实施方式】
[0036]为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0037]如图1和图2所示，本实用新型公开了一种基于压力传感器的硬币分拣装置，该装置包括:用于将外部投入的硬币逐一送至分离机构进行重量识别和分类的送料机构、用于对硬币的重量进行识别，并发出与其重量相对应的触发信号的识别控制单元和和基于与不用硬币重量相对应的触发信号，将硬币送至与该触发信号相对应的预定位置分离机构。
[0038]如图3所示，为本方案中送料机构的结构示意图，该送料机构包括:具有进料口17的盖板1、具有多个载币口的送料叶轮2、具有出料口的基盘3和送料电机4;所述盖板1、送料叶轮2和基盘3从上至下依次叠放;所述送料叶轮2与送料电机4的驱动轴固定;所述送料电机4固定在第一基座内，所述基盘3固定在第一基座上。图3中为了方便看到送料电机4与送料叶轮2的连接关系，未在图中画出机架部分，实际结构中，送料电机4置于机架内，基盘3固定在机架上，以实现对电机4和基盘3的支撑固定。
[0039]如图5所示，所述多个载币口环形阵列布置在送料叶轮2上，并与基盘3上的出料口的位置相对应。出料口位置相对应指的是，送料叶轮2上的每个载币口旋转至基盘3上的出料口处的时候，与该出料口相对应。如图6所示，为具有进料口 17的盖板I的结构示意图，图中弧形进料口 17固定在盖板I上，弧形进料口 17的非弧面侧壁上设有可相对于进料口 17上下移动的竖直挡板18。在使用过程中，用户将竖直挡板18底端面与送料叶轮2上端面间的间隙高度不足以让一枚任何面值的硬币通过，实现送料叶轮2每次转动仅带动一枚硬币至基盘3出料口处。竖直挡板18上有两个螺孔，进料口 17的非弧形侧壁对应位置上有两条通孔，竖直挡板18可相对于进料口 17上下移动至合适位置，并通过螺栓固定。为使送料叶轮2不与基盘3发生磨损，装配时需在送料叶轮2与基盘3之间留一定间隙，此间隙高度需要保证基盘3上端面(即与硬币接触面)与送料叶轮2上端面之间的高度《硬币厚度，即保证送料叶轮每次仅带动一枚硬币至压力传感器上的载币盘上。
[0040]本方案中所述识别控制单元包括压力传感器15和基于不同的压力信号产生预期相对应的触发信号的控制单元。例如单片机的控制单元分别与压力传感器，以及送料电机
4、倾角电机6和传动电机12电连接，同时，控制单元基于压力传感器反馈的不同的压力信号，对送料电机4、倾角电机6和传动电机12进行步进控制。其中，本方案采用的压力传感器的分辨率为0.1克。
[0041 ]如图4所示，为本实用新型所述技术方案中分离机构和倾角机构的结构的分体结构不意图。所述分离机构包括载币托盘16、传动托盘13和传动电机12;所述载币托盘16与传动托盘13固定，识别控制单元设置在载币托盘16和传动托盘13之间，其压力识别区与载币托盘16的底部固定;所述传动电机12通过进给螺杆5和固定在传动托盘13底部的进给螺母14的螺纹传动配合，驱动传动托盘13相对于送料机构水平往复移动。如图7所示，所述载币托盘16为硬币承载面具有倾角的托盘，图中可以看出，硬币承载面是具有倾角的，出闭口略高，这样使硬币落入载币托盘时，向托盘内部低洼处滑落，不会因为硬币掉落过程中或分离装置传动过程中，硬币滑出载币托盘，同时，该倾角应满足，在倾倒硬币时，不影响硬币从托盘口滑出。如图4所示，该装置进一步包括用于辅助倾倒载币托盘16内硬币的倾角机构；该倾角机构包括倾斜电机6和导向杆7 ；所述倾斜电机6与导向杆7固定，所述导向杆7与进给螺母14固定。在实际装配中，传动电机12和倾角电机6可通过螺栓固定在机架上保证装置稳固性;倾角电机6的输出轴通过键与导向杆7连接。本方案中利用3至4个导向杆与进给螺母14上的通孔固定。
[0042]如图1所示，该装置进一步包括用于收集硬币的硬币收集盒，所述硬币收集盒分别设置于硬币到达的预定位置。本方案中，分别在载币托盘停顿的位置设置有一角硬币收集盒8、一元硬币收集盒9、五角硬币收集盒10和一角硬币收集盒11。本方案中，送料电机4、倾斜电机6和传动电机12均为步进电动。与此同时，本方案还可以在进给电机执行多次旋转命令时，由单片机相应记录不同旋转角度命令的次数，并实时将信息显示给用户，而此次数即为所分离的不同面值硬币的个数，更加方便、直观的将分离信息展示给用户。
[0043]本方案所述装置工作过程:接通装置电源打开开关，将一堆混杂在一起的硬币通过进料口 17投入基盘送料机构中，单片机控制器判断当前压力传感器示值，若示值为零，则控制进料电机4驱动进料叶轮2转动60°后停止，直至送料叶轮2将一枚硬币带至设置有压力传感器15的载币拖盘16上，压力传感器示值不为零时，进料电机停止转动。当硬币落入具有压力传感器的载币盘上后，压力传感器测出硬币质量大小;若为一角硬币质量范围大小(不同面值硬币间质量大小相差远大于0.1克以上，此处压力传感器精度可达0.1克以内，一枚硬币质量大小误差约在±0.05，故在相应质量范围，压力传感器即可识别)，单片机控制器控制传动电机12驱动进给螺杆5转动见度，若为五角、一元、老版一角硬币，则控制器将分别控制传动电机12驱动进给螺杆5转动犯度、N3度、N4度。进给螺杆5旋转，进给螺母14在导向杆7的作用上做进给运动，当传动电机停止工作时，倾斜电机6驱动导向杆7使进给螺母14带动具有压力传感器的载币托盘旋转60度(此处设计确保硬币能够滑落为准)，托盘上的硬币即被倒入相应的硬币收集盒里，倾斜电机再次驱动旋转-60度后停止，控制器控制传动电机12反转相应度数(即-N1度、-N2度、-N3度、-N4度)使载币托盘回到初始位置，等待下一个硬币落入。待载币托盘复位后，送料电机4转动60度，将下一个硬币送至载币托盘，之后重复上述步骤，直至硬币分离完毕。
[0044]由于分拣过程中硬币堆积到进料口处的很大，为了防止由于堆积在送料叶轮上的硬币数量过多和硬币大小不一导致的硬币无法正确入位而卡住，送料时间过长等问题，本方案通过调整基盘3上端面(即与硬币接触面)与送料叶轮2上端面之间的高度《硬币厚度，同时，调整竖直挡板18底端面与送料叶轮2之间的高度，使竖直挡板18底端面与送料叶轮2上端面间的间隙高度不足以让一枚任何面值的硬币通过，从而保证硬币能够正确入位。通过考虑分拣过程中各步骤的运作情况和耗时，利用单片机预先设置送料时间，以保证送料和分拣的效率。本方案中，送料叶轮2上的载币口直径略大于一元硬币直径即可，设计要求主要是保证一个载币口只载一枚硬币即可。对于不同应用地，可以对进料机构的尺寸做适应性调整，以满足更大分拣量的需求，或者可同时使用多个本方案所述装置来提高分拣效率，以避免超出容纳而导致分拣过慢或损毁装置的问题。在本方案中，载币口的数量优选为6个。根据实物模型测量，本装置所占空间约为350mm X 200mm X 180mm，占地空间小，方便各类用户使用。
[0045]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
【主权项】
1.一种基于压力传感器的硬币分拣装置，其特征在于，该装置包括: 送料机构，基于识别控制单元发出的触发信号，逐一将外部投入的硬币送至分离机构进行重量识别和分类； 识别控制单元，用于对硬币的重量进行识别，并根据当前重量值发出与其相对应的触发信号;和 分离机构，基于识别控制单元发出的触发信号，将硬币送至与该触发信号相对应的预定位置。2.根据权利要求1所述的硬币分拣装置，其特征在于，所述送料机构包括:具有进料口(17)的盖板(I)、具有多个载币口的送料叶轮(2)、具有出料口的基盘(3)和送料电机(4); 所述盖板(I)、送料叶轮(2)和基盘(3)从上至下依次叠放； 所述送料叶轮(2)与送料电机(4)的驱动轴固定； 所述送料电机(4)固定在机架内，所述基盘(3)固定在机架上。3.根据权利要求1所述的硬币分拣装置，其特征在于，所述进料口(17)的内壁上进一步设有可相对进料口上下移动的竖直挡板(18)。4.根据权利要求1所述的硬币分拣装置，其特征在于，所述多个载币口环形阵列布置在送料叶轮(2)上，并与基盘(3)上的出料口相对应。5.根据权利要求1所述的硬币分拣装置，其特征在于，所述识别控制单元包括:压力传感器(15)和基于不同的压力信号产生相对应的触发信号的控制单元。6.根据权利要求5所述的硬币分拣装置，其特征在于，所述分离机构包括:载币托盘(16)、传动托盘(13)和传动电机(12)； 所述载币托盘(16)、压力传感器(15)与传动托盘(13)从上至下依次固定，压力传感器(15)的压力识别区与载币托盘(16)的底部固定； 所述传动电机(12)通过进给螺杆(5)和固定在传动托盘(13)底部的进给螺母(14)驱动传动托盘(13)相对于送料机构水平往复移动。7.根据权利要求6所述的硬币分拣装置，其特征在于，所述载币托盘(16)为硬币承载面具有倾角的托盘。8.根据权利要求6所述的硬币分拣装置，其特征在于，该装置进一步包括用于辅助倾倒载币托盘(16)内硬币的倾角机构。9.根据权利要求7所述的硬币分拣装置，其特征在于，所述倾角机构包括:倾斜电机(6)和导向杆(7);所述倾斜电机(6)与导向杆(7)固定，所述导向杆(7)与进给螺母(14)固定。10.根据权利要求1所述的硬币分拣装置，其特征在于，该装置进一步包括用于收集硬币的硬币收集盒，所述硬币收集盒分别设置于硬币到达的预定位置。
【文档编号】G07D3/14GK205563790SQ201620150712
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】漆向军, 凌春来, 曾磊, 袁帅, 方龙羽, 杜成全
【申请人】四川农业大学