贵金属检查机的制作方法

本发明涉及一种贵金属检查机，属于硬币检查设备技术领域。

背景技术：

据申请人了解，硬币生产技术在不断发展，硬币的成品制造、印花和封装工艺的自动化程度和效率也在不断提高，同时，硬币产品的质量控制也日趋严格，印制行业也对硬币的不合格品质制订了严格的判别标准。但是，硬币生产过程中不可避免会产生废品和不合格品，在很长的一段时间内，硬币的出厂检查都是依靠人工来进行，投入大，劳动强度高，检验质量不稳定的情况难以避免。目前，印钞造币行业正大力发展检封自动化技术，采用机器视觉的设备也在不断更新。

经检索发现，专利号为2013101536007的中国专利公开了一种硬币成品表面质量检查系统，该系统可实现对硬币正反表面质量的自动检查，自动剔除。该系统包括输币通道、图像处理模块和主控制模块，输币通道上设有输币转盘、硬币检测装置等，硬币检测装置中设有检测平台、相机和光源，检测平台包括硬币滑道和反射镜。硬币输送过程中常常出现两枚或两枚以上硬币粘在一起的现象，且上述专利是通过线阵相机拼图完成硬币整面图纹采集，拼图过程中易出现图形错位，有黑影等缺陷，影响检查结果。

现有的硬币检查机的装盘装置通常是在皮带机上设置若干托盘，每一托盘上具有多列硬币收纳部，由皮带机上的皮带带动托盘朝一个方向运动，在一个托盘中装满一列硬币后移动到该托盘的下一列继续装盘，直至一个托盘装满后移动到下一托盘，依次进行，采用循环方式进行装盘，这种方式第一列与最后一列的间隔较长，耗费时间长，效率低，会影响装盘质量，尤其是这种机构体积大，占地面积大，结构复杂，不易维修。

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，提出一种结构紧凑，占地面积小的贵金属检查机。

为了达到以上目的，本发明的贵金属检查机，包括输币通道、图像处理模块和主控制模块，输币通道上依次设置输币组件、硬币夹持机构、硬币检测机构、出料组件和废币装盘机构，硬币夹持机构主要由入币装置、托币装置和转动装置组成，转动装置包括转动电机和安装在转动电机上的转盘，转盘上沿其圆周方向均布有一组用于水平夹持硬币的夹具，夹具包括夹头，与夹头固定在一起的导向座和开在导向座上的导向槽，导向槽内安装有可沿导向槽槽壁前后滑动的第一卡块，第一卡块的头端固定第二卡块，第一卡块的尾部固定安装有挡块，挡块与拉伸弹簧的一端连接，拉伸弹簧的另一端与导向座固定连接，拉伸弹簧由安装在转盘上的气缸驱动；硬币检测机构包括第一硬币检测部件、第二硬币检测部件、第三硬币检测部件和第四硬币检测部件，第一、第二、第三、第四硬币检测部件包括相机支架和安装在相机支架上的两相机，两相机对称布置在夹具的上、下两侧，相机的取景器端面垂直于夹具的夹头放置；废币装盘机构包括两条滑轨，丝杆，丝杆电机，进料传感器和微动传感器，两条滑轨对称设置并且两条滑轨上滑动连接一托板，托板与丝杆固定连接，丝杆由丝杆电机驱动，托板上设置至少两个废币盘，在废币盘上沿其宽度方向均匀设置若干分隔板，并将废币盘分隔成若干列大小相同的硬币收纳部。

本发明采用能够防止硬币粘连的夹持机构夹持硬币，在夹持机构的上下两侧分别布置有四个相机，相机采用400万像素面阵相机，八个检测工位同时拍摄硬币的正反面图像，不仅能有效防止硬币表面划伤，而且硬币的夹持更为稳定可靠。

优选地，夹头具有圆弧凹面，圆弧凹面与第二卡块的端面之间形成近圆形的夹持空间，夹持空间对应圆弧凹面的一端的截面为V字型，对应第二卡块的一端的截面为一字型。

上述结构采用三点夹持方式夹持硬币的边缘，可以同时进行硬币正反面检测。同时由于采用夹持硬币边缘的方式，硬币的正上方（正下方）没有遮挡，因此可以选用面阵相机一次成形采图，省去了二次拼图可能出现的问题，并且可以正反面同时采集图像，极大的提高了生产效率。

优选地，入币装置包括一固定底座，固定底座的两侧分别设有一调整板，两块调整板之间设置具有一定倾斜角度的转板，转板通过支撑柱垂直连接一安装板，安装板的中部设有滑板，滑板左右两侧对称布置有可横向移动调节的导向板，两块导向板之间形成导向通道，导向通道的下部设有由气缸驱动的上、下拨叉，安装板的中间设有支架，支架上设有吹气嘴，吹气嘴的吹气方向朝向导向通道；托币装置包括一支撑底座，支撑底座通过气缸与托板连接，托板上设有截面为椭圆形的垫板。

优选地，输币组件包括第一输送机，第一输送机包括第一皮带架和安装在第一皮带架上的第一输币皮带，第一皮带架通过第一固定架与第一调整器连接，第一调整器用于调节第一输币皮带的倾斜角度，第一输币皮带的进口处设有第一理币条支架，第一理币条支架上安装有第一理币条，第一输币皮带的出口与入币装置衔接；出料组件包括第二输送机，第二输送机包括第二皮带架和安装在第二皮带架上的第二输币皮带，第二皮带架通过第二固定架与第二调整器连接，第二调整器用于调节第二输币皮带的倾斜角度，第二输币皮带的进口处设有第二理币条支架，第二理币条支架上安装有第二理币条，第二输币皮带的进口与转动装置衔接。

进一步地，输币组件、硬币夹持机构、硬币检测机构、出料组件和废币装盘机构均安装在主框架上。

进一步地，废币装盘机构与转动装置之间设置第三输送机，第三输送机包括第三皮带架和安装在第三皮带架上的第三输币皮带，第三皮带架通过第三固定架与第三调整器连接，第三调整器用于调节第三输币皮带的倾斜角度，第三输币皮带的进口处设有第三理币条支架，第三理币条支架上安装有第三理币条，第三输币皮带的出口处设有进料传感器。

再进一步地，进料传感器，用于实时采集第三输币皮带输送的硬币个数并将采集的硬币个数传送至主控制模块，再由主控制模块根据进料传感器采集的硬币个数判断废币盘的某一列硬币收纳部是否装满；

微动传感器设置在托板的下方，微动传感器用于采集位于托板上的废币盘所产生的微动信号，并将微动信号传送至主控制模块，再由主控制模块根据微动传感器采集的微动信号对托板上的废币盘是否就位进行判断。

更进一步地，滑轨固定于滑轨支架上，滑轨支架安装在滑轨固定板上，滑轨固定板与主框架之间成角度安装。

进一步地，相机上设有用于连接图像处理模块的图像输出端，图像处理模块对从相机中获取的硬币图像进行处理，以辨别硬币表面质量是否合格，并将辨别结果发送至主控制模块，主控制模块根据收到的辨别结果控制夹具的夹放动作。

更进一步地，主控制模块控制第一输币皮带、第二输币皮带、第三输币皮带、转盘转动电机、硬币检测机构和废币装盘机构的运行。

本发明的优点是整机结构紧凑，占地面积小，维修方便，具有多达8个检测工位，显著提高了检测质量，工作效率高。

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结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的侧视图。

图4为本发明中入币装置的结构示意图。

图5为本发明中另一入币装置的结构示意图。

图6为本发明中托币装置的结构示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为本发明中转动装置的结构示意图。

图9为本发明中夹具的结构示意图。

图10为图9的俯视图。

图11为本发明中废币装盘机构的结构示意图。

图12为图11的A-A向剖视图。

图13为图11的B-B向剖视图。

图14为本发明中废币装盘机构的安装示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的贵金属检查机，其结构如图1至图3所示，包括输币通道、图像处理模块和主控制模块，输币通道上依次设置输币组件2、硬币夹持机构、硬币检测机构、出料组件3和废币装盘机构4，输币组件2、硬币夹持机构、硬币检测机构、出料组件3和废币装盘机构4均安装在主框架1上。输币组件2包括第一输送机201，第一输送机201包括第一皮带架和安装在第一皮带架上的第一输币皮带，第一皮带架通过第一固定架204与第一调整器连接，第一调整器用于调节第一输币皮带的倾斜角度，第一输币皮带的进口处设有第一理币条支架202，第一理币条支架202上安装有第一理币条203，第一输币皮带的出口与硬币夹持结构的入币装置5衔接。

硬币夹持机构主要由入币装置5、托币装置6和转动装置7组成。入币装置5的结构如图4所示，包括一固定底座510，固定底座510的两侧分别设有一调整板501，两块调整板501之间设置具有一定倾斜角度（最优倾斜角度为22°）的转板511，转板511通过支撑柱512垂直连接一安装板513，安装板513的中部设有滑板505，滑板505采用能够防止磨损的聚四氟乙烯板，滑板505左右两侧对称布置有可横向移动调节的导向板502，两块导向板502之间形成导向通道，导向板502的硬币入口处具有导向缺口，导向板502上还设有触发传感器支架507，触发传感器支架507上装有触发传感器，触发传感器用于触发控制上拨叉504、下拨叉506运动的气缸伸缩，导向通道的下部设有上拨叉504和下拨叉506，上拨叉504与下拨叉506之间间隔的距离一般为一枚硬币的直径，上拨叉504与第一气缸509连接，下拨叉506与第二气缸514连接，这样第一气缸509、第二气缸514分别带动上拨叉504、下拨叉506垂直于滑板505作伸缩运动，安装板513的中间设有支架，支架上设有吹气嘴503，吹气嘴503的吹气方向朝向导向通道，吹气方向与硬币输送方向一致，吹气嘴503通过软管与空气压缩机连接，为硬币下滑提供动力。另外，导向通道上还可以覆盖限制板508，限制板508与滑板505之间设有独币输出间隙，独币输出间隙的高度小于两枚硬币的厚度，可使得同时只能有一枚硬币通过，限制板508的下方具有方形缺口，限制板508上位于方形缺口处设有触发传感器支架507，触发传感器支架507上装有触发传感器，触发传感器用于触发控制上拨叉504、下拨叉506运动的气缸伸缩（见图5）。

托币装置6的结构如图6和图7所示，包括一支撑底座604，支撑底座604上设有第三气缸603，第三气缸603通过气缸伸缩轴与托板601连接，托板601上设有截面为椭圆形的垫板602，垫板602的边缘为圆弧清边，由于硬币的表面具有凹凸不平的纹路，利用垫板602的圆弧清边平托硬币，保证硬币被夹具水平夹持，方便检测。

转动装置7的结构见图8至图10，包括转动电机707和安装在转动电机707上的转盘710，转盘710上沿其圆周方向均布有七个用于水平夹持硬币的夹具。夹具的结构如图9和图10所示，包括夹头702，与夹头702固定在一起的导向座701和开在导向座701上的导向槽，导向槽内安装有可沿导向槽槽壁前后滑动的第一卡块703，第一卡块703的头端固定第二卡块704，第一卡块703的尾部固定安装有挡块705，挡块705与拉伸弹簧706的一端连接，拉伸弹簧706的另一端与导向座701固定连接，转盘710的中部设有立柱，立柱上安装有扇形安装板708，扇形安装板708上设有垂直向下的挡板709，挡板709用于防止硬币滑落至托币装置的垫板602上时跳动，扇形安装板708的边缘设有第四气缸711、第五气缸712、第六气缸713，这三个气缸分别与七个夹具中的挡块705接触，使得上述三个气缸能够驱动拉伸弹簧706伸缩。夹头702具有圆弧凹面，圆弧凹面与第二卡块704的端面之间形成近圆形的夹持空间，夹持空间对应圆弧凹面的一端的截面为V字型，其对应第二卡块704端面的一端的截面为一字型，V形端靠近滑板505，一字型端远离滑板505，能够有效避免硬币下滑时与托币装置的托垫602碰撞产生的弹跳，防止硬币跳出夹具。

硬币检测机构包括第一硬币检测部件8、第二硬币检测部件9、第三硬币检测部件10和第四硬币检测部件11，第一硬币检测部件8、第二硬币检测部件9、第三硬币检测部件10、第四硬币检测部件11均包括相机支架和安装在相机支架上的两相机，两相机对称布置在夹具的上、下两侧，相机的取景器端面垂直于夹具的夹头702放置。

出料组件3包括第二输送机301，第二输送机301包括第二皮带架和安装在第二皮带架上的第二输币皮带，第二皮带架通过第二固定架304与第二调整器连接，第二调整器用于调节第二输币皮带的倾斜角度，第二输币皮带的进口处设有第二理币条支架302，第二理币条支架302上安装有第二理币条303，第二输币皮带的进口与转动装置7衔接。

废币装盘机构4的结构如图11至图14所示，包括两条滑轨401，丝杆403，丝杆电机404，第三输币皮带408，进料传感器409和微动传感器，其中，进料传感器409用于实时采集输币皮带408输送的硬币个数并将采集的硬币个数传送至主控制模块，再由主控制模块根据进料传感器409采集的硬币个数判断废币盘的某一列硬币收纳部407是否装满；微动传感器设置在托板402的下方，微动传感器用于采集位于托板402上的废币盘所产生的微动信号，并将微动信号传送至主控制模块，再由控制模块根据微动传感器采集的微动信号对托板402上的废币盘是否就位进行判断。主框架1与滑轨固定板412之间通过支架426成角度安装，两条滑轨支架411对称安装在滑轨固定板412上，滑轨支架411上固定有滑轨401，在滑轨固定板12的两端分别设有截面为L形的第一安装板13和第二安装板14。两条滑轨401上滑动连接一托板402，托板402与丝杆403固定连接，即托板402与套在丝杆403上的螺帽支座418固定连接，丝杆403的头部安装有丝杆支座416，尾部安装有轴承座组件417。丝杆403的头部通过联轴器415与电机404的输出轴传动连接，托板402上设置平行排列的第一废币盘405和第二废币盘406，第一废币盘405、第二废币盘406的材质为聚四氟乙烯，第一废币盘405、第二废币盘406的横截面为矩形，在第一废币盘405上沿其宽度方向均匀布置有8个分隔板，将第一废币盘405分隔成九列大小相同的硬币收纳部407，在第二废币盘406上沿其宽度方向均匀布置有五个分隔板，将第二废币盘406分隔成六列大小相同的硬币收纳部407，托板402的下方对应第一废币盘405设有第一微动传感器424，托板402的下方对应第二废币盘406设有第二微动传感器425。在第一废币盘405、第二废币盘406的头端对应硬币收纳部407均设有进币口，末端设有挡条419，用于防止硬币跳出废币盘。

废币装盘机构4与转动装置7之间设置第三输送机427，第三输送机427包括第三皮带架和安装在第三皮带架上的第三输币皮带408，第三皮带架通过第三固定架与第三调整器连接，第三调整器用于调节第三输币皮带408的倾斜角度，第三输币皮带408的进口处设有第三理币条支架428，第三理币条支架428上安装有第三理币条429，第三输币皮带408的出口处通过传感器支架430与进料传感器409连接。另外，滑轨固定板412上位于电机404一侧设有安装支架423，安装支架423通过拖缆固定架421与拖缆420连接，安装支架423还通过微动传感器支架422与第一微动传感器424连接。拖缆420的一端与托板402连接，另一端与滑轨固定板412连接，拖缆420的作用是便于两个微动传感器的控制线从其中穿过。

工作时，主控制模块控制第一输币皮带、第二输币皮带、第三输币皮带408、转盘转动电机707、硬币检测机构和废币装盘机构4的运行。待检测的硬币经输币组件2输送到入币装置5中，入币装置5的第一气缸509控制上拨叉504移动，第二气缸514控制下拨叉506移动，使得上拨叉504、下拨叉506分别卡在两枚硬币的中间缝隙处，再通过这种上、下波动将连在一起无重叠的硬币分离，利用硬币的自重，将一枚枚硬币下滑至托币装置6的垫板602上，然后被转动装置7的夹具夹持，夹具夹持硬币后随着转盘710的转动做圆周运动，将硬币运输至四个硬币检测工位，由第一硬币检测部件8、第二硬币检测部件9、第三硬币检测部件10和第四硬币检测部件11的相机分别采集硬币的上下两面图像，相机上设有用于连接图像处理模块的图像输出端，图像处理模块对从相机中获取的硬币图像进行处理，以辨别硬币表面质量是否合格，并将辨别结果发送至主控制模块，主控制模块根据收到的辨别结果控制夹具的夹放动作。合格的产品通过出料组件3运输到下一工序，不合格的产品则由废币装盘机构4进行处理。

废币装盘机构4装盘时，先要将第一废币盘405和第二废币盘406放置在托板402上，对第一废币盘405上所有的硬币收纳部407按照从左至右的顺序依次进行编号，并标记为一、二、三、四、五、六、七、八、九，对第二废币盘406上所有的硬币收纳部407按照从左至右的顺序依次进行编号，并标记为一、二、三、四、五、六。其次，控制模块控制电机404驱动丝杆403运动，丝杆403带动托板402左右移动，使得托板402上第一废币盘405到位，第一废币盘405按照八→六→四→二→一→三→五→七→九的顺序装盘，完成第一废币盘405的装盘后，人工取下装满硬币的废币盘，并将空置的废币盘放置在托板402上第一废币盘405的位置。然后，控制模块控制电机404驱动丝杆403向右运动，丝杆403带动托板402左右移动，使得托板402上第二废币盘406到位，第二废币盘406按照一→三→五→六→四→二的顺序装盘，第二废币盘406完成装盘后，人工取下装满硬币的废币盘，并将空置的废币盘放置在托板402上第二废币盘406的位置。最后，重复上述操作，不断进行废币装盘。

另外，在第一废币盘405重复装盘操作之前，控制模块采集第一微动传感器424的微动信号，并根据微动信号判断第一废币盘405是否就位，若第一废币盘405就位，重复第一废币盘405的装盘操作，若第一废币盘405没有就位，检查原因并人工判断是否需要停止操作。在第二废币盘406重复装盘操作之前，需控制模块采集第二微动传感器425的微动信号，并根据微动信号判断第二废币盘406是否就位，若第二废币盘406就位，重复第二废币盘406的装盘操作，若第二废币盘406没有就位，检查原因并人工判断是否需要停止操作。

装盘过程中，要等上一列硬币收纳部407装满硬币后才能进行下一列硬币收纳部407的装盘操作，判断硬币收纳部407是否装满的方法如下：首先将每列硬币收纳部407的最大储存硬币个数设为预定值，然后在一列硬币收纳部407装盘时，主控制模块采集进料传感器409的输送硬币个数，最后主控制模块判断采集的输送硬币个数是否达到预定值，若达到，这一列硬币收纳部407已装满，进行下一列硬币收纳部407的装盘操作，若尚未达到，这一列硬币收纳部407继续收纳硬币，直至装满。

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。