一种硬币分离收集滑轨装置的制作方法

本实用新型涉及一种硬币分离装置，尤其涉及一种硬币分离收集滑轨装置。

背景技术：

现有的硬币分类大多是采用以下的方式：一种是利用离心力，不同的硬币因为不同的质量而被甩到不同的收集轨迹；另一种是利用不同硬币的直径不同来进行分类。第一种类型的分类机大同小异，使用离心机工作时振动噪音大，第二种类型的机器形式多，虽然都改善了噪音，但是分类的精确度却不高，如何使不同面值的硬币精准的分类而不产生误差，成为硬币分类收集装置设计的难点，此外如何在硬币精确分类前提下，又能进行清点包装收集，且保证分类、清点、收集在同个装置内同时进行，这也是硬币分类清点收集装置研发的重点。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种一体式多功能硬币分离机，能够自动完成硬币的分类和清点，准确性高，噪音小，并能有效避免硬币堆积或滞留现象。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种一体式多功能硬币分离机，包括多段按一定的倾斜角放置的分离滑轨，每段分离滑轨的下方设有收集滑轨，所述分离滑轨和收集滑轨的一端固定在框架上，另一端为自由端，并通过Z型垫块支撑在框架上；每段分离滑轨自由端的出口正对下一段分离滑轨的入口，所述分离滑轨上设置有不同大小的落币孔，所述分离滑道的下方设置有振动顶杆，所述多段分离滑道的振动顶杆固定连接在凸轮联动振动机构的连杆上。

上述的硬币分离收集滑轨装置，其中，所述分离滑轨和收集滑轨均按30～50度倾斜角放置，所述落币孔在分离滑轨上呈S型分布。

上述的硬币分离收集滑轨装置，其中，所述分离滑轨和收集滑轨均按40度倾斜角放置。

上述的硬币分离收集滑轨装置，其中，所述分离滑轨和收集滑轨的数目为四段，所述四段分离滑轨上落币孔的孔径由上往下依次增大，孔径分别对应并略大于一角、五角、旧版一角和一元硬币的直径，所述框架上在收集滑轨的自由端出口下方依次设有硬币收集筒或硬币收集漏斗。

上述的硬币分离收集滑轨装置，其中，所述凸轮联动振动机构包括第二电机和凸轮，所述第二电机带动所述凸轮旋转，所述凸轮上方为从动件滚子和所述连杆，所述连杆穿梭于支承导向块的内孔，并可垂直上下运动带动振动顶杆实现同步的上下振动，所述支承导向块固定在横杆上，所述横杆固定在框架上。

上述的硬币分离收集滑轨装置，其中，所述硬币收集漏斗的下方设有硬币收纳转盘，所述硬币收纳转盘位于硬币封装转盘的上方，所述硬币封装转盘的下方设有转盘步进电机以及齿轮同步带传动机构。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的硬币分离收集滑轨装置，通过设置多段按一定的倾斜角放置的分离滑轨，每段分离滑轨的下方设有振动顶杆和收集滑轨，然后通过凸轮联动振动机构连接所有分离滑轨的振动顶杆自动完成硬币的分类，准确性高，噪音小，并能有效避免硬币堆积或滞留现象。

附图说明

图1为使用本实用新型的分离收集滑轨装置的多功能硬币分离机正面结构示意图；

图2为图1中多功能硬币分离机侧面结构示意图；

图3为图1中多功能硬币分离机分解结构示意图；

图4为图1中的凸轮联动振动机构结构示意图；

图5为图1中去除部分框架后的分离收集滑轨装置结构示意图；

图6为图1中的硬币包装封口装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

请参见图1，图2和图3，使用本实用新型分离收集滑轨装置的一体式多功能硬币分离机，分为六个部分：硬币投放限流减速机构、硬币分离收集滑轨装置、凸轮联动振动机构、传感计数模块、硬币包装封口装置和框架。整个装置使用铝型材制作成的框架支撑，硬币投放限流减速机构部分位于装置最上方，通过支撑件减速筒14固定在框架上，动力源第一电机17通过盖板38固定在限流减速部分上方的框架上。

硬币分离收集滑轨装置中的滑轨分为两类，一类为分离滑轨，一类为收集滑轨，滑轨一端为固定端，通过铰链52及螺母等固定在支架上，另一端为自由端，通过Z型垫块8支撑于支架上，收集滑轨不设计振动机构，而分离滑道下方都设置有振动顶杆53，顶杆53固定连接在连杆13上，为了防止硬币滑落滑轨之外，在滑轨端部设置转折承接块10；凸轮联动振动机构安装于装置侧边，凸轮安装于下方的支架上，凸轮上方为从动件滚子28和连杆13，连杆13穿梭于支承导向块12内孔，垂直上下运动，带动顶杆53实现分离滑轨振动，支承导向块12固定在横杆42上，横杆42固定与装置支架上。本实用新型以五角硬币收集包装为例，传感计数模块安装在五角硬币收集下落滑轨19的正下方，传感器座23与光电红外线电子计数器24安装固定在过渡圆管22侧边的支架上，包装封口装置安装在分离收集滑轨系统的下方，属于装置的底部，右侧为硬币收纳转盘，左侧为硬币封装转盘，硬币收纳转盘位于硬币封装转盘的上方，以便接受硬币包装塑料袋，转盘步进电机以及齿轮同步带传动机构位于转盘下方，即该装置的底部。

本实用新型各主要部件的特征及其作用如下：

(1)硬币投放限流减速机构：由第一电机17,联轴器34，中心轴15，减速筒14，扫币刷16，带落币孔的隔板35,36,37组成，第一电机17与中心轴15用联轴器34连接，当电机17转动则带动中心轴15与扫币刷16旋转，扫币刷16左右两边设计结构功能不同，一边是等间距间隙分布的软质塑胶片，一边是硬质亚克力板，软质塑胶片与隔板距离较小，硬质亚克力板与隔板距离较大，当扫币刷16旋转扫币时，硬质亚克力板有较大的推力搅动投放圆筒内部的硬币，使得硬币均匀分布于圆筒隔板上，避免发生硬币卡滞或者站立，使得硬币都贴合在圆筒隔板上，软质塑胶片将硬币逐层逐步推至圆筒隔板的落币孔处，减速筒14内设置三层隔板，使得硬币有序的层层落下，最终落入底部的轨道上，硬币经过逐层的清扫，达到限流减速的作用，避免了硬币堆积在后续的滑轨上，容易引起分类错误,或者滞留现象。

(2)硬币分离收集滑轨装置：由分离滑轨40、11、5、18，收集滑轨39、9、19、20，Z型垫块8，转折承接块10，新版一角硬币收集筒7，一元硬币收集筒4，旧版一角硬币收集筒41，五角硬币收集漏斗21构成，如图5所示。由于五角硬币与新版一角硬币大小最接近，为了更好的分离两者，装置分离新版一角硬币时，设计两套分离滑轨与收集滑轨，由分离滑轨40、分离滑轨11分离新版一角硬币，由收集滑轨39、收集滑轨9收集新版一角硬币，新版一角硬币最后落下达到收集筒7内。五角硬币分离收集由分离滑轨18分离，收集滑轨19收集，最后五角硬币全部下落到漏斗21。旧版一角硬币分离收集由分离滑轨5分离，收集滑轨20收集，最后旧版一角硬币下落到收集筒41。剩余的一元钱硬币自然而然随着滑轨，不断下滑，最后下落收集到收集筒4内。滑轨系统中的滑轨优选均按倾斜40度角放置，利用重力势能使硬币顺着滑轨下滑，根据硬币大小不同，滑轨上开设有不同大小的落币孔，孔在滑轨上呈S型分布，对不同的硬币进行分离收集。其中并列的双排落币孔设计目的是为了提高硬币分离收集效率。总之，该系统从上到下，先是筛选出新版一角硬币，其次是五角硬币，最后是旧版一角与一元硬币。

(3)凸轮联动振动机构：主要由第二电机54，凸轮6，滚子28，支承导向块12，连杆13，横杆42构成，如图4所示。电机54转动带动凸轮6旋转，连杆13为凸轮6从动件，随着上下有序运动，连杆13将所有的分离滑轨连接在一起，从而使分离滑轨上下振动，保证硬币能更好的落入相应的落币孔进行分离，同时也不会使硬币卡在装置内导致分类不准确。另外支持导向块12固定在横杆42上，连杆13由支承导向块12导向支承，保证了连杆13运动精确。

(4)传感计数模块：由漏斗21，过渡圆管22，传感器座23，光电红外线电子计数器24，管座43，控制器30构成。该装置结构简图以五角钱的硬币为例，当硬币从漏斗21下落经过过渡圆管22时，安装在侧边的传感计数器24会实现计数清点的功能。

(5)硬币包装封口装置：由控制器30、步进电机55、硬币收纳转盘机构、硬币封装转盘机构、自制F型热熔封口机构、齿轮同步带传动机构构成，如图6所示。

收纳转盘机构的储币圆管26内放置敞开的硬币包装塑料薄袋，设计的储币圆管26的高度正好与30个五角钱的硬币叠加高度一致，当传感计数器24计数满30时，与其相连接的控制器30则向步进电机55发出信号，步进电机55则逆时针旋转72度，储币圆管26由落币位置E进入同步旋转的转盘44和转盘27的待封装位置A，等下一次步进电机55动作进入待封装位置B，再下一次步进电机55动作进入转盘45的开孔处，含硬币的包装袋下落至转盘46上的打包管31内，转盘45和转盘27虽然重叠在一起，但在C1处设有落袋孔的转盘45是固定不动的，而转盘44、转盘27、齿轮32以及底下的同步带轮57都与中心轴25固定连接在一起，中心轴25通过上下两个轴承座30固定在支承板48与58上，齿轮32与步进电机55上安装的齿轮56相啮合，因此转盘44与转盘27是随着步进电机的旋转而旋转，只是方向相反，每次电机旋转角度为72度。转盘44与转盘27的位置D为放入包装纸袋位置，E为硬币落入塑料薄袋位置。

硬币封装转盘机构的打包管31在C2位置为封装起始位置，转盘46、转盘47、同步带轮60与中心轴59固定连接在一起，中心轴59通过同步带33与中心轴25同步旋转，随着步进电机55旋转转盘46、转盘48也同步旋转，当打包管31旋转到自制F型热熔夹紧器2处时，

控制器30控制第三电机61动作，使与其连接的摇臂51旋转一定角度，让硬币包装袋进入封口区，控制器30再控制第三电机61动作使摇臂51回位，通过安装在夹紧器2上的热熔块50对硬币包装塑料袋进行封口，封口时间与储币圆管26收集30个硬币时间相对应，同步与步进电机55的旋转，由于该装置分离硬币速度快，因此热熔封口时间也较快，不会造成其他影响。随着步进电机55继续旋转，打包管31内的硬币包装袋完成封口后将旋转至转盘46的F位置，恰好遇到固定转盘49的开孔处，此时硬币纸袋下落至收集筒内，完成一个循环动作。注意装置开机前，就应该对热熔块进行加热，并设计传感器进行恒温温度控制。

使用本实用新型硬币分离收集滑轨装置的一体式多功能硬币分离机，控制工作原理如下：

装置接上电源，热熔块开始加热，达到指定温度，再打开硬币投放限流减速机构电机，并调整到速度最优的频率，同时也打开凸轮联动振动机构电机，使得滑轨系统中的分离滑轨保持振动状态，接着将硬币倒入装置最上层的减速筒14内，扫币刷16旋转扫动将硬币均匀布置在带落币孔的隔板35上，逐步从三层隔板35,36,37中的落币孔下落，进入下面的滑轨系统，硬币首先达到分离滑轨40，分离滑轨40上开设有落币孔，该孔直径比新版一角硬币稍大，随着新版一角硬币将落入收集滑轨39内，由于五角硬币与新版一角硬币大小最接近，为了更好的分离两者，装置分离新版一角硬币时，加装一套分离滑轨11与收集滑轨9，由于重力势能以及凸轮连杆振动机构作用，新版一角硬币最后落下达到收集筒7内，分离完新版一角硬币，其他硬币继续沿着滑轨系统向下滑动进入分离滑轨18，该滑轨上开设有落币孔，该孔直径比五角硬币稍大，随着五角硬币将落入收集滑轨19内，收集滑轨尾部下部设置有收集漏斗21和过渡圆管22，五角硬币将通过圆管时，传感计数模块工作进行计数，当五角硬币进入储币圆管26计数达到30个时，与传感计数器相连接的控制器30则向步进电机55发出信号，步进电机55则开始旋转72度，储币圆管26将从转盘44硬币落入纸袋位置A移动至位置待封装位置B，等待下一次电机动作，储币圆管26将移动到转盘45的开孔处C1位置，此时硬币包装袋进行落袋到达C2位置，即封装转盘46打包管31内，随着步进电机55动作，打包管31将旋转至F型封口夹紧机构位置，控制器30则向电机61发出信号，电机61转动使摇臂51驱动热熔块50夹紧硬币塑料包装袋，对其进行封口，等待下一次步进电机55动作松开包装袋，对下一个进行封口。随着步进电机55继续旋转，打包管31旋转至转盘46的F位置，恰好遇到固定转盘49的开孔处，此时硬币包装袋下落至收集筒内，完成五角硬币一个循环动作，该装置的一角硬币、一元硬币也可以应用相同的机构进行自动包装封口。五角硬币分离后，旧版一角硬币继续下滑，到达分离滑轨5，该滑轨上开设有落币孔，该孔直径比旧版一角硬币稍大，随着旧版一角硬币将落入收集滑轨20内，收集滑轨20尾部有收集筒41。最后一元硬币继续沿着分离滑轨5下滑至一元硬币收集筒4内，完成所有硬币的分离、清点、收集、包装。

综上所述，本实用新型提供的硬币分离收集滑轨装置，采用“宽滑轨+双排S型落币孔”设计方案，有利于大幅度提高硬币分离收集效率；凸轮联动振动机构与分离滑轨、收集滑轨系统的有效配合，避免了现有离心式硬币分类机振动噪音大的问题，避免了现有硬币尺寸分类机分类不精确的问题；解决了硬币卡滞在机器内部的问题；该装置动力源简单，耗能低,效率高，设备体积紧凑，解决了人工分币费时、耗力、困难的窘境，且装置生产研发成本也低，适合各种客户各种场合的需求，转化商品价格也较适合普通民众消费力。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。