专利名称：用于分拣、清点和/或检验物件的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1以及权利要求36前序部分所述的用于分拣、清点以及检测物件集合中的物件的方法和装置，特别是如同硬币或者类似的圆片形状的物件。
本发明在这里主要借助硬币集合中的硬币作描述。但要特别指出，本发明的方法和本发明的装置不仅用于硬币集合的硬币的分拣、清点以及检测，而是对于所有适合的物件集合都适用，例如随意的硬币形的圆片，象有价筹码、洗衣牌、铸币毛坯、硬币坯等类似物。
背景技术：
通过DE 198 41 860 A1公开了一种为分拣以及清点不同硬币集合的硬币的装置。通过它们为了分拣以及清点的目的一个接一个被排起来的方法，硬币被通过一个硬币分散装置分散。在硬币分散装置上连成一个分拣通道形状的硬币移动路段。硬币分散装置具有一个为硬币的填装盒，一个可旋转的转盘和一个硬币出口。为了硬币分散转盘被加以快速运动，并且硬币被甩到转盘上。在离心力作用下硬币单个地通过硬币出口离开转盘，并且这样达到分拣通道。转盘能为硬币的分散有选择地被控制，具有带弹簧的拨杆。拨杆取走单个硬币的填装盒，并且在旋转方向上移动它直到分拣通道。在硬币分散装置的硬币出口的后侧连着分拣通道的上部，并且位于其上的硬币配有一个通过一个马达驱动的传动带下回行段。硬币被这个下回行段紧磨着带走，并且如此移动穿过分拣通道。在分拣通道设计有一个接一个许多分拣开口形状的硬币陷阱，它们的大小相当于被分拣的硬币。被带走的硬币以这种方式分别穿落那一个分拣开口，它们和各个硬币的直径相同大或者更大。每个硬币陷阱被配给一个为接受分拣好的硬币的格子或者容器。当硬币不只应该被分拣，而且也应该被清点的话，每个硬币陷阱都配有一个传感器，落入各个硬币位置的硬币被通过它清点。
通过DE 199 57 483 A1同样公开了一个为分拣以及清点不同硬币集合的硬币的装置，它与DE 198 41 860 A1描述的装置相似。这的硬币也同样被借助于一个旋转盘首先单个地提取，然后被借助于一个传送带沿着一个分拣盘传送，它具有一个按照不同硬币直径分级的分拣开口序列。分拣盘在这里实施为移动分拣盘，为使装置的简便更换到另一个硬币集合成为可能。
由WO 93/16446 A1已知一种用于分拣硬币集合中的不同硬币的装置。该装置包括一个硬币分散装置和一个物件移动轨道或分拣路段，硬币分散装置是一个硬币盘子形状，用于分散硬币集合中的硬币，分散的硬币在离开硬币分散装置后沿着物件移动轨道移动。通过抽气齿形带或抽气轮形式的物件加速机构使硬币在离开硬币分散装置之后加速。通过硬币识别装置识别具有不同性质的硬币。沿着分拣路段设置用于依据硬币的一个或多个特征有目的地传送硬币的机构。这种机构由嵌入分拣路段中的导出元件。分拣路段由一个连续的传送带或多个连续的传送齿形带构成，通过这些带沿着分拣路段传送硬币。
业已表明，已知的为分拣以及清点不同硬币集合的硬币的方法和装置具有缺陷。例如这些装置分拣率和硬币的清点是很有限的，它们借助于一个在带有分拣开口的物件移动轨道之上设置的传送带工作。不可能的是，将传送带的速度提高过一定限度，而不影响分拣或清点的精度或者提高磨损，因为在高速度下只有当传送带的压力被在硬币上加高，这样才能保证物件落进正确的分拣开口。进一步地物件在物件移动路段上的可见性和可及性通过传送带受到影响。传送带被置于强大的磨损之下。进一步地传送带产生强噪音。
发明内容
本发明的任务是改善开头所述种类的方法及装置。
本发明的任务特别是提高开头所述种类的方法及装置的物件流量。
本发明的任务还在于降低开头所述种类的装置在物件大流量时的磨损。
本发明的任务还在于提高开头所述种类的方法和装置的物件检测的灵活性及准确性。
这一任务按照本发明通过权利要求1的特征与装置相关的，以及通过权利要求36的特征与方法解决。
在本发明的方法和装置中，被分拣、清点以及检测的物件首先单个地、然后当离开物件分散装置时、或在离开物件分散装置之后，在它们沿着被分拣、清点以及检测的物件移动路段部分移动之前，被加速。
为了减少物件和物件移动轨道之间的磨损，物件移动轨道具有形成气垫的机构，从而在物件和物件移动轨道之间形成一个气垫。这一点可通过物件移动轨道设有导送气流的通气开口来实现。这些通气开口最好设计得使物件不会通过这些开口掉出去。这些开口可任意成形，例如由圆的孔或细长的缝构成。
这些通气开口可向着物件移动方向倾斜。由此使形成气垫的机构用作物件移动轨道上的物件的附加加速机构。
通过物件的加速和在物件和物件移动轨道之间形成气垫，沿着物件移动路段的其它施力的传送机构，例如一个传送带，象DE 199 57483 A1或DE 198 41 860 A1所描述的装置，就不必要求。在那以后物件能被在物件移动路段给予一个明显高的速度，以至于物件的通流量能被提高。因为在按照发明的装置，沿着物件移动路段没有进一步施力传送机构是必要的，所以装置的磨损能被进一步保持较小，特别在物件的通流量高。
因为没有机械作用的传输机构，象传输带等，使物件移动路段必须设置在这种传输带上，所以物件的可见性和可及性被明显改善。物件识别机构或其他用于检测物件的检测机构，当它们处在物件移动路段上时，可以被灵活应用。象下面将被进一步描述的，物件能被从多方面监视。比如当物件沿着物件移动路段移动，要从上、从下被通过传感器监视时这就特别有利。
物件加速器可设置在物件移动路段的前面或后面。主要的只是，物件被在分拣、清点以及检测之前加速。于此可选择个别物件的加速时间，以致于加速时间小于物件在物件移动路段上的移动时间。物件移动路段在这能被如此构造，以致于物件沿着物件移动路段的主要部分，不受对硬币移动方向起作用的、机械作用的、施力的的接触机构限制地移动。
物件加速机构能以多种方式形成。例如它们能够包括流体生成机构，通过它们生成一种介质的流体，同时物件可被通过这个流体加速。这可以通过例如气流装置实现。
物件加速装置也可包括机械作用的接触机构，它作用于要加速的物件。这些机械作用的物件加速机构可具有一个加速轮，它的表面在物件加速时接触到该物件。在加速轮旋转时，物件被表面带走并如此与加速轮相切地加速。
特别在硬币的分拣、清点或检测时有利的是，保证物件(硬币)不被意外地达到物件移动路段。为了这个目的，可在物件分散装置和物件移动路段之间，设置避免物件从物件分散装置到物件移动路段的意外传送的机构。这个机构可以包括定位机构，物件接触该定位结构，其中物件首先通过物件加速机构被移动到定位机构。定位机构可以通过物件移动轨道相对物件分散装置的倾斜或位错而构成。
为了物件的分拣、清点以及检测，它们可以被在物件移动路段上监视并且依据确定的特征分类。为了这个目的，物件移动路段可以具有一个透明的区段，例如以蓝宝石的形式，通过它可以监视到在物件移动路段上的物件。
本发明的设计方案是权利要求从属权利要求主题。
本发明的一个实施例在后面参照附图进一步解释。
图1是一个简图显示一个硬币分拣、清点以及检测的装置。
图2是一个简图显示图1装置的一个部分。
具体实施例方式
在图1和2中以10标识了一个转盘。转盘10通过一个带有传动装置的电机驱动并且使其旋转。转盘10被金属制的机壳48包围，它沿着转盘10的边缘形成一个圆柱形壁。在转盘10上连接着一个硬币移动轨道12，其同样由金属制成。在绘出的实施例子中，硬币移动轨道12直线延伸，但也能够水平或垂直地弯曲。沿着硬币移动轨道12设有转向装置14、16、18和20，它们是用于压缩空气的磁控的阀。转向装置14、16、18和20的对面设有所属的转向开口14’、16’、18’和20’，这些转向开口可以是缝隙并沿着其延长线漏斗状扩大，从而钱包可以被挂起来。(当然装置也可以设有更多或更少量的这种(或其它的)转向装置和转向开口。)在转盘10和硬币移动轨道12之间过渡的附近，设有加速轮22形状的硬币加速机构。加速轮由一个电机和传动装置驱动，以一个高于转盘的速度运转。加速轮被弹性支承，具有一个橡胶表面。机壳48的壳壁在这具有一个开口。在加速轮22和第一个转向装置14之间，设有一个硬币识别装置24，用于识别不同性质的硬币。该硬币识别装置装在一个蓝宝石玻璃盘下面，该盘进入硬币移动轨道，该硬币识别装置包括一个带有照明的CCD阵列。此外，在硬币移动轨道12中引入磁性的和感应的传感器。
绘出的为硬币的分拣、清点和检测的装置象下面这样工作一个硬币集合的硬币被撒在旋转的转盘10上。这可以直接输送或者例如通过将硬币放在一个传送带26上将硬币传送到转盘10。在控制传送带26，使硬币在转盘中同样快地输送和处理。图中有这样一个在转盘的硬币以28标识出来。通过转盘10的旋转，硬币通过离心力扁平地被压到转盘10的边缘，并且被机壳48的壳壁引导。转盘10可以设有其它合适的机构，通过它们使硬币在转盘10上的分散被附加地支持。这样的机构本身是已知的，在这不进一步描述。
当一个在转盘10上的硬币达到加速轮22的地方时，它被旋转转盘10的表面靠摩擦抓住，并且通过转盘10的旋转向硬币移动轨道12的方向如此加速，以至于它可以只通过这个加速度，被引导达到远离转盘10的硬币移动轨道12的末端。为此，加速轮22的表面由一种适于靠摩擦抓住硬币的材料，例如橡胶制成。
在此加速时间是通过加速轮22和被加速硬币的接触时间决定的。在表示的实施例子中，这个加速时间比在硬币移动轨道12上的硬币的移动时间短得多。同样，硬币在硬币移动轨道12上的速度几乎恒定，因为气垫引起的摩擦几乎为零。
硬币在加速后首先从硬币识别装置24滑过。硬币识别装置24可借助于一个特定特征识别硬币，例如用CCD图象获得硬币的大小或者印花。依据对硬币特征的识别控制转向装置14、16、18和20。每一个硬币位置对应一个转向装置16、18和20。对应每一个识别的硬币的转向装置被如此激活，以至于它们将识别的硬币传送进所属的转向开口16’、18’和20’。在转向开口16’、18’和20’连接着适合的接收容器用于硬币的收集。
转向装置14用于将没被识别的硬币传送到相应的转向开口14’。这些没被识别的硬币从那里经过第一个回送器30回到转盘10并且能够借此以后重新通过硬币识别装置24检测。
如果接收容器满了，它能通过一个相应的传感器被识别或者通过脉冲计数和转向装置来确定。然后可以采取预防措施，通过它相应硬币位置的硬币不再达到相应的转向开口16’、18’和20’。这能通过相应的转向装置16’、18’和20’的关闭，或者通过一个封锁机构实现，通过封锁机构可以封锁相应的转向开口16’、18’和20’。然后这些硬币位置的硬币滑到远离转盘10的硬币移动轨道12的末端。然后它们在那通过第二个回送器34，经过传送带26被传送回到转盘10。一个满的接收容器可以由此被更换，而装置的运行不用必须被中断。
通过适当的清点装置，每个硬币位置的硬币可以被清点。这些清点装置可以设在转向开口16’、18’和20’，或者直接通过硬币识别装置24被激活。这样的清点装置本身是已知的，在这不进一步描述。
加速轮22通过适当的驱动装置(例如一个电机)驱动。这些驱动装置可以如此设置，以至于加速轮22的旋转速度可以被改变，由此硬币的加速度可以被改变。此外，加速轮22可以通过适合的机构使高度能调整，以至于可以成功地适应不同硬币厚度。加速轮22的这些驱动装置和这些调整高度的机构被集成在图2中表示的加速轮22的悬架34中。
加速轮22另外可以通过一个可调的弹簧装置36，向转盘10的方向加压。通过弹簧36的调整，在加速轮22和被加速硬币之间的压力可以根据希望而改变。
转向装置14，16、18和20可具有机械作用的零部件，例如象可伸出的细杆，它将分配的硬币碰撞进所属的转向开口14’、16’、18’和20’。转向装置14、16、18和20也可以如此形成，使得能够产生气流，通过气流硬币被传送进入转向开口14’、16’和18’。
在所示的装置中有利的是，采取确定的预防措施，使得没有硬币意外地被从转盘10传送到硬币移动轨道12。这个危险来源于，硬币有可能仅通过离心力而离开转盘10。这可通过一个在转盘10和硬币移动轨道12之间的微小挡块而实现。这可通过硬币移动轨道12相对于转盘10有些位错、倾斜或者歪向一边来实现。在所示装置中，这是通过硬币移动轨道12的轻度倾斜实现的，以至于在38产生一个小斜走向的台阶或者棱角。那些处在转盘10边缘和出于任何一种原因没有被加速轮22抓住的硬币，被这个台阶38挡回，使它们不能离开转盘10。
在本实施例中，硬币移动轨道12具有小的、在硬币移动轨道12上均匀分布的通气开口40，它们在图2中通过小圆圈表示。这些通气开口40是圆的，直径小于最小的被传送硬币。在所示实施例中，通气开口40的直径为1mm，密度为在硬币移动轨道12上每平方厘米4-6个通气开口。高压气流被从下面通过这些通气开口40传送，以至于在硬币和硬币移动轨道12之间产生一个气垫。由此减小在硬币和硬币移动轨道12之间的摩擦。气流由一个功率为每小时3000升的气体压缩器产生，并且通过一个阀调节，使得被输送的硬币的大小(或重量)实际上也满足气垫的作用。
在所示实施例中，通气开口的孔垂直于硬币移动轨道12。但是，通气开口40也可以向硬币移动方向倾斜，以至于硬币沿着硬币移动轨道12的移动被通过从通气开口中施加的气流支持。
在所示实施例中，硬币识别装置24具有一个CCD-传感器42和发光二极管(LEDs)44。CCD-传感器42和LEDs44在硬币移动轨道12的下部布置在第一个转向装置14之前的一个区段内。硬币移动轨道12在这一区段中装有一块蓝宝石玻璃46。硬币被通过这块蓝宝石玻璃46由LEDs44照明并且由CCD-传感器监视。在此LEDs可以发射在可视或者在红外范围的射线。通过图像识别机构，由CCD-传感器产生的图像被分析，并且对应给一个确定的硬币位置。如此的识别装置本身是已知的，在这不进一步描述。
除了硬币识别装置24或者替代硬币识别装置24，在硬币移动轨道的下部和硬币移动轨道的上部可以用其它的硬币识别装置。
权利要求
1.用于分拣、清点和/或检测物件集合中的物件的装置，特别是如同硬币或者类似的圆片形状的物件，其中所述物件集合包括具有不同性质的物件，所述装置包括(a)一个物件分散装置(10)，用于物件集合中的物件的分散，(b)一个物件移动路段(12)，被分散的物件在离开物件分散装置(10)后沿着它移动，(c)物件加速机构(22)，通过它使物件在离开物件分散装置(10)时被加速，(d)用于识别具有不同性质的物件的物件识别机构(24)，(e)为有目的地依据物件的一个或者多个特征传送物件的机构(14、16、18、20)。其特征是，(e)物件移动轨道(12)具有形成气垫的机构(40)。
2.根据权利要求1的装置，其特征是，物件加速机构(22)在物件移动路段(12)之前。
3.根据权利要求1或者2的装置，其特征是，物件加速机构(22)的设计使物件具有一个相对于物件在物件移动路段(12)上的移动时间的短时加速度。
4.根据权利要求1-3中的一个的装置，其特征是，物件加速机构包括机械作用的接触机构(22)，它作用于待加速物件。
5.根据权利要求1-4中的一个的装置，其特征是，物件加速机构包括流体产生机构，通过它产生一种介质特别是空气的流体，由此物件可被这个流体加速。
6.根据权利要求1-5中的一个的装置，其特征是，物件移动路段(12)的设计使物件沿着物件移动路段(12)的主要部分，不受对硬币移动方向起作用的、机械作用的、施力的接触机构限制地移动。
7.根据权利要求1-6中的一个的装置，其特征是，改变从物件加速机构施加的加速力的机构。
8.根据权利要求4-7中的一个的装置，其特征是，物件加速机构具有一个加速轮(22)，它的表面当物件加速时接触到物件。
9.根据权利要求8的装置，其特征是，改变加速轮(22)和被加速的物件之间距离的机构。
10.根据权利要求8或9的装置，其特征是，改变加速轮(22)和被加速的物件之间压力的机构。
11.根据权利要求8-10中的一个的装置，其特征是，加速轮(22)被弹性支承。
12.根据权利要求1-11中的一个的装置，其特征是，在物件分散装置(10)和物件移动路段(12)之间，为避免物件从分散装置(10)往物件移动路段(12)的意外传送而设计的机构(38)。
13.根据权利要求12的装置，其特征是，为避免物件由物件分散装置到物件移动路段意外传送的机构包括定位机构(38)。
14.根据权利要求13的装置，其特征是，定位机构通过物件移动轨道(12)相对物件分散装置的倾斜(38)或位错而构成。
15.根据权利要求1-14中的一个的装置，其特征是，物件移动轨道(12)沿直线延伸。
16.根据权利要求1-14中的一个的装置，其特征是，形成气垫的机构具有设置在物件移动轨道中的通气开口(40)。
17.根据权利要求16的装置，其特征是，通气开口(40)向物件运动方向倾斜。
18.根据权利要求1-17中的一个的装置，其特征是，物件移动轨道(12)具有一个透明的区段(46)，透过它可监视到在物件移动轨道(12)上的物体。
19.根据权利要求18的装置，其特征是，透明的区段(46)设置在朝向物件分散装置(10)的物件移动轨道(12)端部。
20.根据权利要求18或19的装置，其特征是，透明的区段具有一块蓝宝石玻璃(46)。
21.根据权利要求1-20中的一个的装置，其特征是，物件识别机构(44)具有为物件照明的照明机构(44)。
22.根据权利要求21的装置，其特征是，照明机构(44)设置在透明区段(46)旁，并且对着透明区段(46)。
23.根据权利要求21或22的装置，其特征是，照明机构包括LEDs(44)。
24.根据权利要求23的装置，其特征是，LEDs(44)包括红外线LEDs。
25.根据权利要求1-24中的一个的装置，其特征是，物件识别机构(24)包括为记录物件的传感器机构(42)。
26.根据权利要求25的装置，其特征是，传感器机构包括一个CCD传感器(42)。
27.根据权利要求25或26的装置，其特征是，用于识别从传感器机构(42)记录的物件图像的图像识别机构。
28.根据权利要求1-27中的一个的装置，其特征是，有目的的传送物件包括用于使物件从物件移动路段(12)所预定的轨道转向的转向机构(14、16、18、20)。
29.根据权利要求28的装置，其特征是，转向机构包括不同大小的开口。
30.根据权利要求28或29的装置，其特征是，转向机构包括鼓风机构，通过它可用高压气体作用于物件。
31.根据权利要求38-30中的一个的装置，其特征是，转向机构包括机械作用的转向机构(14、16、18、20)，通过它们可机械作用于物件。
32.根据权利要求1-31中的一个的装置，其特征是，有目的的传送物件的机构包括用于使物件的回传到物件分散装置(10)的回传机构(30)。
33.根据权利要求1-32中的一个的装置，其特征是，物件分散装置具有一个可旋转的盘子(10)。
34.根据权利要求1-33中的一个的装置，其特征是，用于将物件传送到物件分散装置(10)的物件传送机构(26)。
35.根据权利要求34的装置，其特征是，物件传送机构包括一个或者多个传送带(26)。
36.用于分拣、清点以及检测物件集合中的物件的方法，特别是如同硬币或者类似的圆片形状的物件，其中所述物件集合包括具有不同性质的物件，其中(a)将物件集合中的物件分散，(b)物件在分散过程后被沿着一个物件移动路段(12)引导，(c)物件在沿着一个物件移动路段(12)引导之前被加速，(d)物件在物件移动路段(12)上被监视并且根据确定的特征分类，(e)物件依据物件的一个或者多个物征被有目的地、不同地传送，其特征是，(f)物件在物件移动路段(12)上滑行在一个气垫上。
37.依据权利要求36的方法，其特征是，物件的加速在物件移动路段(12)之前实施。
38.依据权利要求36或37的方法，其特征是，单个物件的加速的时间明显短于在物件移动路段(12)上的物件的移动时间。
39.依据权利要求36-38中的一个的方法，其特征是，物件沿着物件移动路段(12)的主要部分，不受对硬币移动方向起作用的、机械作用的、施力的接触机构限制地移动。
40.依据权利要求36-39中的一个的方法，其特征是，物件的加速度通过一个加速轮(22)生成，它的表面当物件加速时接触到物件。
41.依据权利要求36-40中的一个的方法，其特征是，物件从分散装置(10)往物件移动路段(12)的意外传送被避免。
42.依据权利要求36-41中的一个的方法，其特征是，物件被沿着物件移动路段(12)直线传送。
43.依据权利要求36-42中的一个的方法，其特征是，物件在物件移动路段(12)上通过气流经历第二次加速。
44.依据权利要求36-43中的一个的方法，其特征是，物件在被监视时被照亮。
45.依据权利要求36-44中的一个的方法，其特征是，一个物件的图像被生成并且被分析。
46.依据权利要求36-46中的一个的方法，其特征是，个别的物件被物件分散装置(10)回传。
全文摘要
本发明涉及一个用于分拣、清点以及检测物件集合中的物件的方法和装置，特别是如同硬币或者类似的圆片形状的物件。本装置包括一个物件分散装置(10)用于物件集合中的物件的分散。在离开物件分散装置(10)后，被分散的物件沿着一个物件移动路段(12)移动。通过物件加速机构(22)，物件在离开物件分散装置(10)时被加速。物件加速机构可以具有一个加速轮(22)，它的表面当物件对物件加速时接触到装置。
文档编号G07D3/00GK1729487SQ200380107261
公开日2006年2月1日 申请日期2003年12月19日 优先权日2002年12月22日
发明者D·维瑙 申请人:康特尔有限责任公司