一种全自动硬币清分包装机的制作方法

本实用新型涉及硬币清分设备技术领域，具体涉及一种全自动硬币清分包装机。

背景技术：

在全世界几乎所有的国家每天都有难以计数的不同面值的硬币在市场上流通，同时由于各种新型的自动支付系统的不断出现，硬币支付的领域还在进一步的扩大，这也使得硬币的使用与日递增。在我国10元以下的货币在流通中主要行使的是找零功能，人民币小面额货币硬币化己是货币发行的重点工作之一。如今，已有城市进行试点工作，中国人民银行停止向商业银行投放1元券纸币，转由硬币替代。1元纸币也会逐步退出流通市场。目前该项工作在试点城市已经相继启动。调查得知，公交公司月营运额中，硬币占了很大一部分，巨额的硬币靠手工分拣，无疑要付出高额的代价，且效率低下。国外发达国家在硬币清分、硬币包卷等硬币处理技术方面的研究工作开展的比较早，相关的研究成果也比较多。比较典型的有日本劳雷尔公司生产的LAC-16全自动硬币包装机，其主要性能特点:具有中文液晶显示器，操作简单；计数准确，包装标准统一。另外一个比较经典的硬币清分机是日本的GLORY(光荣)公司生产的WR-500型高速硬币包装机，主要性能特点为:高性能，高效率；每分钟最多打包40卷硬币；可操作性大大提高。虽然国外的硬币包卷机性能良好、功能完善，但其体积较大、价格昂贵，售价约30-40万人民币/台。面向的用户主要是银行的货币库或造币厂，我国的一些省级银行已有引进。但此类设备并不适合国内中小用户，例如各类支行、中小储蓄所、公交地铁、超市娱乐等企业。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种全自动硬币清分包装机，体积小，可实现全自动硬币的分类及包装工作，极大的减小了硬币分拣人员的劳动强度，为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种全自动硬币清分包装机，包括机架，所述机架为框架式结构，机架的框体上固定有硬币分类机构、硬币堆码落料机构、硬币包装机构及控制系统，所述硬币分类机构位于硬币堆码落料机构上方，对硬币进行不同面值的分类，分类后的硬币通过异形漏斗落入硬币堆码落料机构，硬币堆码落料机构对硬币进行堆叠，堆叠好的硬币传送入硬币包装机构，硬币包装机构对硬币进行包装，所述控制系统控制硬币分类机构、硬币堆码落料机构及硬币包装机构相关结构的动作。

进一步的，所述硬币分类机构包括分类电机，分类电机的输出轴两端与带座轴承连接，所述带座轴承固定在机架的框体上，所述分类电机的输出轴上通过锥齿轮传动连接有硬币分离盘，分类电机通过锥齿轮传动带动硬币分离盘的工作。

进一步的，所述硬币分离盘包括固定盘和转动盘，所述固定盘通过分离盘固定架固定在机架的框体上，且固定盘与竖直平面呈20°角，其底部具有弧形托板，所述转动盘安装在固定盘上，与锥齿轮传动的输出齿轮连接，所述转动盘的外沿具有若干凸起，所述固定盘的顶端固定有硬币分离槽，所述硬币分离槽上具有1角漏孔及5角漏孔。

进一步的，所述1角漏孔、5角漏孔及硬币分离槽末端的下方均设有异形漏斗。

进一步的，所述硬币堆码落料机构包括水平送料机构、接币漏斗、橡胶转筒及垂直送料机构，所述水平送料机构包括三个水平送料管，所述三个水平送料管分别位于三个异形漏斗出口的下方，所述三个水平送料管分别与三个第一尼龙块固定连接，其上方开口处固定有铝板，所述第一尼龙块上设有金属块，并穿过有两根第一光轴，所述第一光轴的两端分别穿过第一尼龙板和第二尼龙板，所述第一尼龙板固定在机架的框体上，固定第一尼龙板的框体上安装有三个第一电磁铁及三个光电门，所述光电门可识别水平送料管内硬币的高度，所述第一尼龙板及第一尼龙块之间的第一光轴轴段套有弹簧，所述第一光轴穿过第二尼龙板的一端设有第二尼龙块，所述第二尼龙板固定在机架的框体上，并且具有滑槽，所述橡胶转筒位于水平送料管下方，橡胶转筒一侧、水平送料管下方具有硬币托板，接币漏斗位于橡胶转筒下方，所述垂直送料机构包括送料电机，所述送料电机的输出轴与丝杠连接，所述丝杠上连接有尼龙滑块，所述尼龙滑块上还穿过有竖向设置的第二光轴及横向设置的第三光轴，所述尼龙滑块通过第二尼龙板上的滑槽固定连接有垂直送料管，所述垂直送料管轴线与接币漏斗出口的轴线重合，即垂直送料管可穿过接币漏斗的出口进行上下运动。

进一步的，所述垂直送料管包括外层管及内层管，所述内侧管顶端具有凸起结构，并通过凸起结构放置于外层管的上端面上，凸起结构的上表面具有金属圆环，所述金属圆环上方的机架框体上安装有第二电磁铁。

进一步的，所述橡胶转筒通过皮带传动结构与分类电机的输出轴连接。

进一步的，所述第二尼龙块一侧固定有斜槽滑轨，所述斜槽滑轨与竖直面的夹角为10°。

进一步的，所述硬币包装机构包括底板，所述底板上安装有纸张转筒、送纸转筒、导纸板、切刀、固定转筒、旋转夹持转筒固定、转筒电机及旋转夹持转筒电机，所述纸张转筒上卷装有包装纸，所述送纸转筒位于纸张转筒一侧，具有两个，其中一个纸张转筒通过皮带传动与固定转筒电机的输出轴连接，在固定转筒的驱动下做主动转动，另一个纸张转筒在摩擦力作用下做从动转动，所述固定转筒有两个，其中一个固定转筒与固定转筒电机的输出轴连接，并通过裹紧带与旋转夹持转筒连接，另一个固定转筒在摩擦力作用下做从动转动，所述旋转夹持转筒固定在旋转板上，旋转板与旋转夹持转筒电机的输出轴连接，旋转板上还固定有U型辅助裹紧杆，U型辅助裹紧杆的顶端通过一弧形杆与旋转夹持转筒连接，所述旋转板上还安装有硬币托架，旋转板转动后，旋转夹持转筒、固定转筒及裹紧带可裹紧硬币，所述固定转筒的一侧设有切刀支架，切刀支架上设有切刀、胶水装入口及涂胶口，切刀用于切断包装纸，胶水装入口可装胶水瓶，胶水通过涂胶口涂在包装纸上，所述底板上按照包装纸前进方向安装有导纸板，防止包装纸跑偏。

进一步的，所述控制系统安装在机架的框体上，控制系统控制器控制分类电机、第一电磁铁、第二电磁铁、送料电机、固定转筒电机及旋转夹持展通电机的工作。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的全自动硬币清分包装机，占地面积小，可实现全自动硬币分类及包装工作，极大的减小了硬币分拣人员的劳动强度，制造成本低，可广泛应用于各类支行、中小储蓄所、公交地铁、超市娱乐等中小用户企业。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型全自动硬币清分包装机整体结构示意图；

图2是本实用新型硬币分类机构示意图；

图3是本实用新型硬币分离盘驱动结构示意图；

图4是本实用新型硬币堆码落料机构示意图；

图5是本实用新型垂直送料机构示意图；

图6是本实用新型硬币包装机构示意图；

其中：1.架体，2.硬币分类机构，201.分类电机，202.锥形齿轮一，203.锥形齿轮二，204.固定盘，205.转动盘，206.分离盘固定架，207.弧形托板，208.凸起结构，209.硬币分离槽，210.1角漏孔，211.5角漏孔，212.硬币挡板，213.异形漏斗，214.异形漏斗支撑板，215.隔板，3.硬币堆码落料机构，301.第一水平送料管，302.第二水平送料管，303.第三水平送料管，304.第一尼龙块，305.铝板，306.第一光轴，307.第一尼龙板，308.第二尼龙板，309.第一电磁铁，310.弹簧，311.第二尼龙块，312.固定板，313.橡胶转筒，314.从动带轮，315.皮带，316.驱动带轮，317.接币漏斗，318.送料电机，319.丝杠，320.尼龙滑块，321.第二光轴，322.第三光轴，323.外层管，324.内层管，325.金属圆环，326.第二电磁铁，327.斜槽滑轨，328.硬币托板，4.硬币包装机构，401.纸张转筒，402.导纸板，403.切刀，404.旋转板，405.固定转筒电机，406.旋转夹持转筒电机，407.包装纸，408.第一送纸转筒，409.第二送纸转筒，410.第一固定转筒，411.第二固定转筒，412.裹紧带，413.旋转夹持转筒，414.U型辅助裹紧杆，415.弧形杆，416.硬币托架，417.底板，418.切刀支架，419.胶水装入口，420.涂胶口。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有的硬币清分机体积大、价格昂贵，不适合国内中小用户的使用，如果采用人工分拣，劳动强度大，效率低，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种全自动硬币清分包装机及其工作方法。

本申请的一种典型实施方式中，如图1-6所示，一种全自动硬币清分包装机，包括架体1，所述架体为框架式结构，包括多个横向及竖向设置的框体，用于支撑本实用新型各个机构，所述机架的框体上固定有硬币分类机构2、硬币堆码落料机构3、硬币包装机构4及控制系统5，所述硬币分类机构2位于硬币堆码落料机构3上方，对硬币进行不同面值的分类，分类后的硬币落入硬币堆码落料机构3，硬币堆码落料机构3对硬币进行堆叠，堆叠好的硬币传送入硬币包装机构4，硬币包装机构对硬币进行包装，所述控制系统5控制硬币分类机构、硬币堆码落料机构及硬币包装机构相关结构的动作。

所述硬币分类机构包括所述硬币分类机构包括分类电机201，所述分类电机201采用15W的可调速电机，分类电机201的输出轴两端与带座轴承连接，所述带座轴承固定在机架的框体上，所述分类电机的输出轴上通过锥齿轮传动连接有硬币分离盘，分类电机通过锥齿轮传动带动硬币分离盘的工作，具体的，分类电机输出轴的中间轴段安装有锥形齿轮一202，与锥形齿轮一202相啮合的为锥形齿轮二203，所述锥形齿轮二203驱动硬币分离盘的转动，所述硬币分离盘包括固定盘204和转动盘205，所述固定盘204通过分离盘固定架206固定在机架的框体上，且固定盘与竖直平面呈20°角，其底部具有弧形托板207，用于防止倒入硬币后硬币从硬币分离盘中洒出，所述转动盘205安装在固定盘204上，转动盘205与锥形齿轮二203通过带座轴承连接，在锥形齿轮二203的带动下转动，所述转动盘的外沿具有4个凸起结构208，用于推动落入转动盘外沿的硬币，所述固定盘204的顶端固定有硬币分离槽209，所述硬币分离槽与水平方向呈一定角度，所述硬币分离槽上具有1角漏孔210及5角漏孔211，所述1角漏孔和5角漏孔分别与1角硬币及5角硬币的直径尺寸相匹配，为了防止硬币在转动盘外沿进入硬币分离槽时，硬币发生掉落的现象，在硬币分离槽209与转动盘205的接口处固定了硬币挡板212，所述1角漏孔、5角漏孔及硬币分离槽末端的下方分别设有异形漏斗213。所述异形漏斗固定在异形漏斗支撑板214上，每个异形漏斗周围设置有隔板215，防止硬币与异形漏斗碰撞后硬币的弹出，所述异形漏斗支撑板214固定在机架的框体上。

所述硬币堆码落料机构3包括水平送料机构、接币漏斗317、橡胶转筒313及垂直送料机构，所述水平送料机构包括三个水平送料管，即第一水平送料管301、第二水平送料管302及第三水平送料管303，所述第一、第二及第三水平送料管分别位于3个异形漏斗213出口的下方，分别用于接收落入的1角、5角及1元硬币，所述第一、第二及第三水平送料管分别与三个第一尼龙块304固定连接，其上方开口处固定有铝板305，所述第一尼龙块304上设有金属块，并穿过有两根第一光轴306，所述第一光轴306的两端分别穿过第一尼龙板307和第二尼龙板308，所述第一尼龙板307的下端面固定在机架的框体上，固定第一尼龙板307的框体上与第一尼龙块304相对的侧表面上安装有三个第一电磁铁309及三个光电门(未在图中表示)，所述三个第一电磁铁309的位置与三个第一尼龙块304上的金属块位置相对应，所述3个光电门安装位置与3个水平送料管位置相对应，且三个光电门在框体上的安装位置距离三个水平送料管底端的距离分别为88mm、84mm、94mm，此距离分别为50枚1角硬币、5角硬币及1元硬币堆叠后的高度，因此当水平送料管内相应面值硬币堆叠50枚时，可挡住相应光电门所发射的光线，所述第一尼龙板307及第一尼龙块304之间的第一光轴306轴段套有弹簧310，所述第一光轴306穿过第二尼龙板308的一端设有第二尼龙块311。所述第二尼龙板308的侧边固定在机架的框体上，并且具有滑槽，其底部具有固定板312，所述橡胶转筒313位于水平送料管下方，其一端连接有从动带轮314，所述从动带轮通过皮带315与驱动带轮316连接，所述驱动带轮316固定在分类电机201的输出轴上，分类电机的转动可带动橡胶转筒313的转动，橡胶转筒313的另一端通过带座轴承固定在机架的框体上，橡胶转筒一侧、第一、第二及第三水平送料管的下方具有硬币托板328，接币漏斗317位于橡胶转筒下方，并固定在机架的框体上，所述垂直送料机构包括送料电机318，所述送料电机318的输出轴与丝杠319一端连接，所述丝杠另一端通过轴承固定在固定板312上，所述丝杠319上连接有尼龙滑块320，所述尼龙滑块320上还穿过有竖向设置第二光轴321及横向设置的第三光轴322，所述第二光轴321的底端固定在固定板312上，所述尼龙滑块穿过第二尼龙板308上的滑槽并且固定连接有垂直送料管，所述垂直送料管轴线与接币漏斗出口的轴线重合，即垂直送料管可穿过接币漏斗的出口，并在接币漏斗内进行上下运动。

所述垂直送料管包括外层管323及内层管324，所述内层管可采用镀锌管，所述内侧管顶端具有凸起结构，并通过凸起结构放置于外层管的上端面上，凸起结构的上表面具有金属圆环325，所述金属圆环上方的机架框体上安装有第二电磁铁326，所述外层管可采用亚克力管，

所述第二尼龙块311一侧固定有斜槽滑轨327，所述斜槽滑轨与竖直面的夹角为10°。所述斜槽滑轨327与第三光轴322相接触，第三光轴322随尼龙滑块320的向上运动，可将光轴对斜槽滑轨斜向上的力转化为压缩第一光轴上弹簧310的力，从而使第一、第二及第三水平送料管运动到被第一电磁铁吸引的位置。

所述硬币包装机构4包括底板417，所述底板上安装有纸张转筒401、送纸转筒、导纸板402、切刀403、旋转板404、固定转筒、旋转夹持转筒、固定转筒电机405及旋转夹持转筒电机406，所述纸张转筒上卷装有包装纸407，包装纸可采用牛皮纸，所述送纸转筒位于纸张转筒一侧，具有两个，为第一送纸转筒408、第二送纸转筒409，第一送纸转筒408通过皮带传动与固定转筒电机405的输出轴连接，在固定转筒电机405的驱动下做主动转动，此皮带传动的结构与橡胶转筒的皮带传动形式相似，在此不作详细叙述，第二送纸转筒409在摩擦力作用下做从动转动，所述固定转筒有两个，为第一固定转筒410和第二固定转筒411，第一固定转筒410与固定转筒电机405的输出轴连接，并通过裹紧带412与旋转夹持转筒413连接，第二固定转筒411在摩擦力作用下做从动转动，所述旋转夹持转筒413一端固定在旋转板404上，旋转板404与旋转夹持转筒电机406的输出轴固定连接，旋转板上还固定有U型辅助裹紧杆414，U型辅助裹紧杆的顶端通过一弧形杆415与旋转夹持转筒413一端连接，所述底板417上还安装有硬币托架416，用于支撑从垂直送料管掉落的硬币，旋转板转动后，旋转夹持转筒、第一固定转筒及裹紧带可裹紧硬币，第一固定转筒可带动包装纸对硬币进行包装，所述固定转筒的一侧设有切刀支架418，切刀支架上设有切刀403、胶水装入口419及涂胶口420，当包装纸被固定转筒张紧时，切刀可切断包装纸，胶水装入口可装胶水瓶，胶水通过涂胶口涂在包装纸上，所述底板上按照包装纸前进方向安装有导纸板，防止包装纸跑偏。

所述控制系统安装在机架的框体上，控制系统控制器为单片机，所述单片机控制分类电机、第一电磁铁、第二电磁铁、送料电机、固定转筒电机及旋转夹持转筒电机的工作。

本实用新型的全自动硬币清分包装机具体工作方法包括以下步骤：

(一).将本实用新型装置接通电源，启动个机构工作，将硬币倒入硬币分离盘中，转动盘外沿凸起的作用下，硬币进入硬币分离槽，由于硬币分离槽位于硬币分离盘的顶端，所以只允许硬币以单排的形式进入硬币分离槽，1角、5角及1元硬币分别从1角漏孔、5角漏孔及硬币分离槽末端进入异形漏斗中，进而分别进入第一、第二及第三水平送料管，落于硬币托板上。

(二).当第一、第二及第三水平送料管硬币堆叠到50枚时，硬币高度挡住相应光电门发射光线，此时垂直落料管在送料电机、丝杠和尼龙滑块作用下向下运动，运动到接币漏斗下方，控制器控制第一电磁铁断电，在弹簧的作用下，硬币堆叠到50枚的水平送料管做水平运动，移动到橡胶转筒的上方，橡胶转筒的转动带动硬币做平抛运动，进入接币漏斗，然后进入垂直送料管，垂直送料管将硬币堆叠在硬币托架上。

具体的，当第一或第二水平送料管堆叠到50枚时，垂直送料管的内层管和外层管同时向下运动，1角或5角硬币落入内层管中，当第三水平送料管堆叠到50枚是，第二电磁铁工作，通过内层管顶端的金属圆环吸附住内层管，此时只有外层管向下运动，1元硬币落入外层管中。

(三).旋转夹持转筒在旋转板的带动下转动，与固定转筒和裹紧带共同裹住垂直送料管，送料电机反转，垂直送料管向上运动，堆叠好的硬币仍然被裹紧，送纸滚筒及固定转筒转动，带动包装纸对硬币进行包卷，当固定转筒张紧包装纸时，切刀可对包装纸进行切割，将胶水瓶安装在胶水装入口上，胶水流动，通过涂胶口可对包装纸进行涂胶。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。