一种钞把码垛机的制作方法

本发明涉及一种钞把自动码垛运送机构，具体是一种钞把码垛机，属于金融设备技术领域。

背景技术：

在纸币流转过程中，需要对纸币实施百张成把、十把成捆操作。现在十把成捆的设备比较成熟，但是需要人工置入和取出，无法完成纸币全自动码垛功能，又无法与前端纸币清分机和后端包装设备实现自动化流水线作业，码垛速度慢，效率低下。同时，在码垛过程中，也无法进行散把检测、钞把首张冠字号检测和四六把检测等，码垛不整齐，容易出现错误，且出现错误后也不易被察觉。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种钞把码垛机，不仅可与各类大型清分机联机工作，实现流水线作业，还对清分后的钞把进行承接、首张冠字号读取、集千码垛、四六把检测等处理，避免出现错误操作。

为了达到以上目的，本发明提供了一种钞把码垛机，主要由承接输送单元和集千码垛单元组成，所述承接输送单元包括第一钞把输送通道，在所述第一钞把输送通道的上方设有散把检测光电；所述集千码垛单元包括第二钞把输送通道和码垛装置，所述第二钞把输送通道的进口通过透明玻璃滑板与第一钞把输送通道的出口相连接，在所述透明玻璃滑板的下方设有首张冠字号检测相机，所述首张冠字号检测相机朝向钞把布置，在所述第二钞把输送通道的进口端设有进料计数光电，所述第二钞把输送通道的出口与码垛装置相对接，在所述码垛装置的进口端设有校核光电，出口端一侧设有四六把检测相机，所述四六把检测相机朝向钞捆布置。

本发明可采用第一钞把输送通道与清分机连接，并在第一散把输送通道上设置散把检测光电，用于对输送过程中的钞把进行质量把关，若检测到散把或者即将散把的钞把，即可报警停止操作以便进行人工干预；在承接输送单元上还设置首张冠字号检测相机，能够实时识别钞把的首张冠字号并录入数据库，与清分机提供的数据进行比对；在第二钞把输送通道上配置进料计数光电，同时在码垛装置的进口配置校核光电，进料计数光电与校核光电相配合对进入集千码垛单元的钞把进行计数和最后校对，以避免出现多把、少把的问题；在码垛装置的出口端配置四六把检测相机，通过分析四六把检测相机拍摄的图像判断五把转向是否出现问题，即找出码好的一捆10纸钞中是否出现正向四把反向六把或正向六把反向四把的现象，若出现则立即报警停止操作、进行人工干预。

优选地，所述码垛装置包括一次承接机构、三次承接机构、预整理机构、转向机构、一次推料机构、顶包机构、二次整理机构和二次推送机构，所述第二钞把输送通道与一次承接机构相衔接，在所述一次承接机构的一侧设有校核光电，在所述一次承接机构的上方设有用于对一次承接机构上的钞把整形的预整理机构，这样单把纸钞经输送进入一次承接机构内进行自动校核计数和自动预整理，在所述一次承接机构的下方设有可升降的三次承接机构，在所述三次承接机构的下方设有可180°旋转的转向机构，三次承接机构连续下降5次接满5把钞后即可将5把钞放入转向机构中再返回顶部继续接钞，转向机构接到5把钞后旋转180°继续接钞直至接到10把钞，在所述转向机构的前方设有一次推料机构，在所述转向机构的后方设有二次整理机构，一次推料机构将转向机构上的10把钞推至二次整理机构，所述二次整理机构与顶包机构连接，并且所述二次整理机构与二次推送机构相衔接，二次整理机构对10把钞进行二次整理后由顶包机构将整理好的10把钞顶到二次推料机构处，由二次推送机构将钞把推出码垛装置，在所述二次整理机构的一侧还设有四六把检测相机。

优选地，在所述一次承接机构与三次承接机构之间设置有二次承接机构。二次承接机构起到过渡作用，三次承接机构从最底处返回顶部的过程中，存在一个时间差，由于此时三次承接机构不能到位，需要二次承接机构作为过渡，以便抢占时间。

采用上述结构后，钞把经第二钞把输送通道进入一次承接机构，一次承接机构上方的预整理机构将钞把整形后打开一次承接机构的一次承接抽板，钞把自由落体进入二次承接机构，二次承接机构接满两把钞后打开其二次承接抽板，钞把落在三次承接机构上，此后一次承接机构上纵向整形好的钞把就直接落在三次承接机构上，三次承接机构的三次承接抽板每承接一把钞就下降一定距离，直到接满五把钞后该三次承接抽板就降到最底处，随后抽出三次承接抽板，钞把就落在转向机构上，此时转向机构旋转180°，同时二次承接机构的二次承接抽板复位并继续承接两把钞，然后三次承接机构的三次承接抽板横向复位并返回顶部，二次承接机构的二次承接抽板打开，两把钞落在三次承接机构上，随后一次承接机构上的钞把再次直接落入三次承接机构上，三次承接机构将接满的五把钞放在转向机构已存在的五把钞上，此时十把钞码好，采用一次推料机构将10把钞推到二次整理机构上。

优选地，所述一次承接机构包括一次承接抽板和一次承接气缸，所述一次承接抽板由两块滑动平板组成，所述滑动平板的外侧边连接有竖向固定板，所述竖向固定板通过横向布置的第一导杆与一次承接气缸连接，这样由一次承接气缸驱动滑动平板横向移动，可实现一次承接抽板的开闭；所述二次承接机构包括二次承接抽板和二次承接气缸，所述二次承接抽板的横截面为l形，所述二次承接抽板的短边通过横向布置的第二导杆与二次承接气缸连接，这样由二次承接气缸驱动二次承接抽板向一侧横向移动，实现二次承接机构的开闭；所述三次承接机构包括三次承接抽板、第一伺服电机和三次承接气缸，所述三次承接气缸通过横向布置的第三导杆与三次承接抽板连接，这样通过三次承接气缸可驱动三次承接抽板向一侧横向移动，进而实现三次承接机构的开与闭，所述三次承接气缸固定安装在倒l形连接板的短板上，所述倒l形连接板的长板与第一滑动部件固定连接，所述第一滑动部件与沿第一滑台的侧面竖向布置的第一滑轨相配合，所述第一滑台的下端设有第一伺服电机，所述第一伺服电机通过竖向布置的第一丝杆与倒l形连接板连接，这样通过伺服电机可驱动连接三次承接气缸的第一滑动部件在第一滑台上上下移动，进而实现三次承接机构的竖直方向位移。

优选地，所述预整理机构包括纵向整形气缸，所述纵向整形气缸的前端通过前气缸杆连接前整形夹，后端通过后气缸杆连接后整形夹，所述前整形夹、后整形夹均包括与气缸杆连接的固定块，所述固定块的下端通过水平连接板与垂向布置的整形板相连，在所述固定块的下部两侧还设有加强侧翼板，在所述前整形夹的整形板下部具有一可容许单把纸钞通过的长方形缺口，该长方形缺口与第二钞把输送通道的出口相对接。

上述结构中，长方形缺口的尺寸和高度不仅可以允许钞把穿过，而且在整形板上位于长方形缺口下方还留有尺寸合适的挡板部件，以利于后续的整形处理。单把纸钞在第二输送通道的输带机惯性作用下经长方形缺口进入码垛装置的一次承接机构，落在一次承接抽板上，然后通过纵向整形气缸带动前、后整形夹收缩以便于对钞把进行纵向整形。

优选地，所述转向机构包括旋转盘和安装在旋转盘底部的带驱动部件的底座，驱动部件为驱动电机，可带动旋转盘转动180°，实现钞把转向；所述一次推料机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机通过第二丝杆与l形连接臂连接，所述l形连接臂的长边连接有可与设置在旋转盘上的钞捆触碰的第一滑板，所述l形连接臂的短边连接有第二滑动部件，所述第二滑动部件与沿第二滑台的侧面纵向布置的第二滑轨相配合，第二伺服电机驱动l形连接臂在第二滑台上纵向移动，进而带动第一滑板在纵向上推着钞捆移动。

优选地，所述二次整理机构包括出料板以及设置在出料板两侧的整理板，所述出料板可与旋转盘相接，用于最后承接钞捆，所述整理板通过横向布置的第四导杆与横向整理气缸连接。

上述结构中，当钞捆置于出料板上时，横向整理气缸可带动两侧整理板向内移动，在横向方向上整理钞捆。

优选地，所述顶包机构包括顶包气缸，所述顶包气缸通过气缸活塞杆与出料板连接，所述出料板还与竖向滑动导杆的一端固定连接，所述竖向滑动导杆的另一端与连接块滑动配合，所述连接块固定安装在底座上，顶包气缸通过气缸活塞杆的伸缩带动出料板上下移动，同时两侧的竖向滑动导杆相对于固定在底座上的连接块伸缩滑动；所述二次推送机构包括可与设置在出料板上的钞捆触碰的第二滑板，所述第二滑板通过纵向推料气缸杆与纵向推料气缸连接，所述纵向推料气缸与滑块固定连接，所述滑块与沿第三滑台的侧面纵向布置的第三滑轨相配合，并且所述滑块与第三丝杆固定连接，所述第三丝杆与设置在第三滑台上的第三伺服电机连接。

上述结构中，纵向推料气缸对二次推送机构起到一个行程补偿作用。第三伺服电机通过驱动第三丝杆以带动滑块及纵向推料气缸纵向移动，进而使第二滑板也随之移动，此时若第三伺服电机的行程不足以实现推料，就需要纵向推料气缸驱动第二滑板纵向移动以补偿推料行程，实现纵向推料，最终将钞捆直线输出。

优选地，所述承接输送单元由第一机架和第一透明箱体组成，所述第一透明箱体的底部呈敞开式，并且所述第一透明箱体安装在第一机架上，所述第一钞把输送通道设置在第一透明箱体中；所述集千码垛单元由第二机架和第二透明箱体组成，所述第二透明箱体的底部呈敞开式，并且所述第二透明箱体安装在第二机架上，所述第一透明箱体的尾端与第二透明箱体相连通，所述第二钞把输送通道设置在第二透明箱体的前部。

本发明采用全透明设计，便于工作人员观察整个工作过程。

优选地，所述第一钞把输送通道、第二钞把输送通道均为输送带，该输送带由输带机驱动。在所述第二透明箱体的顶部设有控制器，所述控制器的信息采集端分别与散把检测光电、首张冠字号检测相机、进料计数光电、校核光电、四六把检测相机相连，控制输出端与第一钞把输送通道的输带机、第二钞把输送通道的输带机、一次承接气缸、二次承接气缸、三次承接气缸、纵向整形气缸、横向整理气缸、顶包气缸、纵向推料气缸、第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机相连。

上述码垛机的尺寸规格可调整，以适应不同面值的纸币。

本发明的优点是可与各类大型清分机联机工作，对清分后的钞把进行承接、首张冠字号读取和集千码垛，采用全密封设计能够与清分机进行全面信息交互，保证包装过程中产品的安全和生产信息全程可追溯。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的外部结构示意图。

图2为图1的主视图。

图3为本发明一个实施例的内部结构示意图。

图4为本发明中集千码垛单元拆掉箱体后的整体结构示意图。

图5为图4的主视图。

图6为图4的俯视图。

图7为本发明中集千码垛单元的内部结构示意图。

图8为图7的侧视图。

图9为图7的俯视图。

图中：1.第一机架，2.第一透明箱体，3.第二机架，4.第二透明箱体，5.控制器，6.第一钞把输送通道,7.第二钞把输送通道，8.散把检测光电，9.透明玻璃滑板，10.首张冠字号检测相机，11.进料计数光电,12.校核光电,13.四六把检测相机，14.钞捆，15.一次承接机构，1501.一次承接抽板，1502.一次承接气缸，16.二次承接机构，1601.二次承接抽板，1602.二次承接气缸，17.三次承接机构，1701.三次承接气缸，1702.倒l形连接板，1703.第一滑台，1704.第一丝杆，1705.第一伺服电机，18.预整理机构,1801.纵向整形气缸，1802.前整形夹，1803.后整形夹，1804.长方形缺口，19.转向机构,20.一次推料机构，2001.l形连接臂，2002.第一滑板，2003.第一滑台，21.顶包机构，2101.顶包气缸，2102.竖向滑动导杆，2103.底座，22.二次整理机构，2201.整理板，2202.横向整理气缸，23.二次推送机构，2301.第二滑板，2302.纵向推料气缸，2303.滑块，2304.第三滑台。

具体实施方式

实施例一

本实施例的钞把码垛机，其结构如图1和图2所示，主要由承接输送单元和集千码垛单元组成，承接输送单元由第一机架1和第一透明箱体2组成，第一机架1的底部四角设有滚轮，第一透明箱体2的底部呈敞开式，并且第一透明箱体2底部朝下安装在第一机架1上，第一钞把输送通道6设置在第一透明箱体2中；集千码垛单元由第二机架3和第二透明箱体4组成，在第二机架3的底部四角设有支撑座和滚轮，第二透明箱体4的底部呈敞开式，并且第二透明箱体4底部朝下安装在第二机架3上，第一透明箱体2的尾端与第二透明箱体4相连通，第二钞把输送通道7设置在第二透明箱体4的前半部分，第二透明箱体4的后半部分设有码垛装置，另在第二透明箱体4的顶部设有控制器5。集千码垛单元将10把钞堆叠成捆，每5把可进行180度旋转，以使每5把纸钞的捆扎带分别在两侧位置，保证钞捆的平整。同时根据前期调研情况，针对集千模块增加了四六把检测功能和零件的透明设计。

如图3所示，第一钞把输送通道6、第二钞把输送通道7均为输送带，该输送带由输带机驱动。第一钞把输送通道6能够稳定承接钞券清分机输出的钞把，在第一钞把输送通道6的上方设有散把检测光电8，具有散把检测和报警功能，确保进入集千码垛单元的钞把不散把。第二钞把输送通道7的进口通过透明玻璃滑板9与第一钞把输送通道6的出口相连接，在透明玻璃滑板9的下方设有首张冠字号检测相机10，首张冠字号检测相机10朝向钞把布置，该相机为智能相机，能够实时识别钞把的首张冠字号，并录入数据库，可与清分机提供的数据进行比对。在第二钞把输送通道7的进口端设有进料计数光电11，第二钞把输送通道7的出口与码垛装置相对接，在码垛装置的进口端设有校核光电12，出口端一侧设有四六把检测相机13，四六把检测相机13朝向钞捆14布置。

如图4至图9所示，码垛装置包括一次承接机构15、二次承接机构16、三次承接机构17、预整理机构18、转向机构19、一次推料机构20、顶包机构21、二次整理机构22和二次推送机构23。第二钞把输送通道7与一次承接机构15相衔接，在一次承接机构15的一侧设有校核光电12，在一次承接机构15的上方设有用于对一次承接机构15上的钞把整形的预整理机构18，单把纸钞经输送进入一次承接机构15内进行自动校核计数和自动预整理，在一次承接机构15的下方二次承接机构16，在二次承接机构16的下方设有可升降的三次承接机构17，在三次承接机构17的下方设有可180°旋转的转向机构19，三次承接机构17连续下降5次接满5把钞后即可将5把钞放入转向机构19中再返回顶部继续接钞，转向机构19接到5把钞后旋转180°继续接钞直至接到10把钞，在转向机构19的前方设有一次推料机构20，在转向机构19的后方设有二次整理机构22，一次推料机构20将转向机构上19的10把钞推至二次整理机构22，二次整理机构22与顶包机构21连接，并且二次整理机构22升至推料位置后与二次推送机构23相衔接，二次整理机构22对10把钞进行二次整理后由顶包机构21将整理好的10把钞顶到二次推料机构23处，由二次推送机构23将钞捆14推出码垛装置，在二次整理机构22的一侧还设有四六把检测相机13。

详细来讲，一次承接机构15包括一次承接抽板1501和一次承接气缸1502，一次承接抽板1501由两块滑动平板组成，滑动平板的外侧边连接有竖向固定板，竖向固定板通过横向布置的两第一导杆与一次承接气缸1502连接，一次承接气缸1502为导向气缸，在其缸体上表面制有第一导轨槽，第一导轨槽与固定连接在竖向固定板上的第一导向杆相配合，这样由一次承接气缸1502驱动滑动平板横向移动，可实现一次承接抽板1501的开与闭。二次承接机构16包括二次承接抽板1601和二次承接气缸1602，二次承接抽板1601的横截面为l形，二次承接抽板1601的短边通过横向布置的第二导杆与二次承接气缸1602连接，二次承接气缸1602为导向气缸，在其缸体上表面制有第二导轨槽，第二导轨槽与固定连接在二次承接抽板短边上的第二导向杆相配合，这样由二次承接气缸1602驱动二次承接抽板1601向一侧横向移动，实现二次承接机构16的开与闭。三次承接机构17包括三次承接抽板、三次承接气缸1701和第一伺服电机1705，三次承接气缸1701通过横向布置的第三导杆与三次承接抽板连接，三次承接气缸1701为导向气缸，在其缸体上表面制有第三导轨槽，第三导轨槽与固定连接在三次承接抽板上的第三导向杆相配合，这样通过三次承接气缸1701可驱动三次承接抽板向一侧横向移动，进而实现三次承接机构17的开与闭；另外，三次承接气缸1701固定安装在倒l形连接板1702的短板上，倒l形连接板1702的长板与第一滑动部件固定连接，第一滑动部件与沿第一滑台1703的侧面竖向布置的第一滑轨相配合，第一滑台1703的下端设有第一伺服电机1705，第一伺服电机1705通过竖向布置的第一丝杆1704与倒l形连接板1702连接，这样通过第一伺服电机1705可驱动连接三次承接气缸1701的第一滑动部件在第一滑台1703上上下移动，进而实现三次承接机构17的竖直方向位移。预整理机构18包括纵向整形气缸1801，纵向整形气缸1801的前端通过前气缸杆连接前整形夹1802，后端通过后气缸杆连接后整形夹1803，前整形夹1802、后整形夹1803均包括与气缸杆连接的固定块，固定块的下端通过水平连接板与垂向布置的整形板相连，在固定块的下部两侧还设有加强侧翼板，在前整形夹1802的整形板下部具有一可容许单把纸钞通过的长方形缺口1804，该长方形缺口1804与第二钞把输送通道7的出口相对接，长方形缺口1804的尺寸和高度不仅可以允许惯性下钞把通过，而且在前整形夹1802的整形板上位于长方形缺口1804下方还留有尺寸合适的挡板部件，以利于后续的整形处理。因此，单把纸钞在第二输送通道7的输带机惯性作用下经长方形缺口1804进入码垛装置的一次承接机构15，落在一次承接抽板1501上，然后通过纵向整形气缸1801带动前整形夹1802、后整形夹1803收缩以便于对钞把进行纵向整形。转向机构19包括旋转盘和安装在旋转盘底部的带驱动部件的底座，驱动部件为驱动电机，可带动旋转盘转动180°，实现钞把转向。一次推料机构20包括第二伺服电机，第二伺服电机通过第二丝杆与l形连接臂2001连接，l形连接臂2001的长边连接有可与设置在旋转盘上的钞捆触碰的第一滑板2002，l形连接臂2001的短边连接有第二滑动部件，第二滑动部件与沿第二滑台2003的侧面纵向布置的第二滑轨相配合，第二伺服电机驱动l形连接臂2001在第二滑台2003上纵向移动，进而带动第一滑板2002在纵向上推着钞捆移动。二次整理机构22包括出料板以及设置在出料板两侧的整理板2201，出料板可与旋转盘相接，用于最后承接钞捆，整理板2201通过横向布置的第四导杆与横向整理气缸2202连接，横向整理气缸2202为导向气缸，在其缸体上表面制有第四导轨槽，第四导轨槽与固定连接在整理板2201上的第四导杆相配合。顶包机构21包括顶包气缸2101，顶包气缸2101通过气缸活塞杆与出料板连接，出料板还与两根竖向滑动导杆2102的一端固定连接，竖向滑动导杆2102的另一端与连接块滑动配合，连接块固定安装在底座2103上。二次推送机构23包括可与设置在出料板上的钞捆触碰的第二滑板2301，第二滑板2301通过纵向推料气缸杆与纵向推料气缸2302连接，纵向推料气缸2302与第三滑台2304上的滑块2303固定连接，滑块2303与沿第三滑台2304的侧面纵向布置的第三滑轨相配合，并且滑块2303与第三滑台2304上的第三丝杆固定连接，第三丝杆与设置在第三滑台2304上的第三伺服电机连接。第三伺服电机通过驱动第三丝杆以带动滑块2303及纵向推料气缸2302纵向移动，进而使第二滑板2301也随之移动，最后纵向推料气缸2302驱动第二滑板2301纵向移动以补偿推料行程，实现纵向推料，将钞捆直线输出。

另外，控制器5的信息采集端分别与散把检测光电8、首张冠字号检测相机10、进料计数光电11、校核光电12、四六把检测相机13相连，控制输出端与第一钞把输送通道6的输带机、第二钞把输送通道7的输带机、一次承接气缸1502、二次承接气缸1602、三次承接气缸1701、纵向整形气缸1801、横向整理气缸2202、顶包气缸2101、纵向推料气缸2302、第一伺服电机1705、第二伺服电机和第三伺服电机相连。

工作时，清分机输出的钞把先经第一钞把输送通道6输送进入集千码垛单元，然后钞把经第二钞把输送通道7进入一次承接机构15，一次承接机构15上方的预整理机构18将钞把整形后打开一次承接机构15的一次承接抽板1501，钞把自由落体进入二次承接机构16，二次承接机构16接满两把钞后打开其二次承接抽板1601，钞把落在三次承接机构17上，此后一次承接机构15上纵向整形好的钞把就直接落在三次承接机构17上，三次承接机构17的三次承接抽板每承接一把钞就下降一定距离，直到接满五把钞后该三次承接抽板就降到最底处，随后抽出三次承接抽板，钞把就落在转向机构19上，此时转向机构19旋转180°，同时二次承接机构16的二次承接抽板1601复位并继续承接两把钞，然后三次承接机构17的三次承接抽板横向复位并返回顶部，二次承接机构16的二次承接抽板1602打开，两把钞落在三次承接机构17上，随后一次承接机构15上的钞把再次直接落入三次承接机构17上，三次承接机构17将接满的五把钞放在转向机构19已存在的五把钞上，此时十把钞码好，采用一次推料机构20将10把钞推到二次整理机构22上，二次整理机构22在横向上整理钞捆14，钞捆14整理好后，顶包机构21将放置钞捆14的出料板顶升至二次推料位置，此时二次推送机构23将钞捆14推出码垛机。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。