硬币卷分发机和位置检测机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种硬币卷分发机和位置检测机构，该硬币卷分发机构包括：硬币卷存储机构、相对于硬币卷存储机构往复运动的取币机构、位置检测机构、以及与位置检测机构信号连接的控制器，位置检测机构包括与取币机构的多个待检位置一一对应设置的多个检测板和设置在取币机构上的传感器，其中，检测板包括第一检测部和位于第一检测部前后两侧的第二检测部，其中，第二检测部先于第一检测部与传感器配合以输出用于指示取币机构即将运动到位的第一检测信号，传感器在与第一检测部配合时输出用于指示取币机构运动到位的第二检测信号。本实用新型提供的位置检测机构与现有技术中的位置检测机构相比可提供更好的定位精度。
【专利说明】硬币卷分发机和位置检测机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种硬币卷分发机和位置检测机构。【背景技术】
[0002]由于硬币具有携带方便、耐磨损、流通寿命长等优点，一直被作为现代社会中小额货币的主要流通方式，如游乐场所的设施、超市的储物柜、自助售货机、自助加油机等，都需要使用硬币进行流通交换。而银行一般只能提供纸币的自动取款机，对于硬币兑换只能通过人工兑换完成，不仅银行方面浪费人力,用户也需要等待大量时间，因此，为了满足人们兑换硬币的需求，硬币自助兑换机的应用越来越广泛，用户使用纸币或者银行卡，通过硬币自助兑换机可以换取同等金额的硬币。其中，为了方便计数及携带，硬币自助兑换机中的硬币均已预先将设定数量的同规格的硬币使用包装纸卷起并封口，以硬币卷的形式兑换给用户。
[0003]图1是现有技术中的硬币卷分发机的结构示意图。如图1所示，硬币卷分发机包括多个托盘P、取币机构2'，以及位置检测机构，其中，多个托盘1'呈Μ行、N列排布，其中Μ为从下向上的层数，Ν为从左向右的列数，各托盘1'沿从前到后的方向延伸，且前低后高，不同币值的硬币卷分别放置在不同的托盘Ρ内，在自身重力的作用下，各硬币卷始终具有向托盘P的前端滚动的趋势；取币机构2'位于多个托盘的前端，可沿上下方向往返移动，用于将托盘1‘内的硬币卷取出并送至硬币卷分发机的外部；位置检测机构用于检测取币机构2'沿其移动方向与多层托盘的相对位置，位置检测机构包括传感器31'和Μ个检测板32'，其中传感器31'设置在取币机构2'上，Μ个检测板32'沿取币机构2'移动的方向设置在支撑托盘Ρ的机架上，与Μ层托盘1' 一一对应设置，当取币机构2'与第一层的托盘1'相对时，传感器31'与该层对应的检测板32'配合,传感器31'输出第一检测信号，同时控制器计数η=1，当取币机构2'离开该层向上一层移动时，传感器31'与检测板32'分离，传感器31'输出第二检测信号，当取币机构2'与第二层的托盘1'相对时，传感器31'与该层对应的检测板32'配合，传感器31'再次输出第一检测信号，同时控制器计数η=η+1，据此，当控制器检测到传感器输出由第二信号变化为第一信号以及计数器的值等于预设值时，立即控制驱动机构停止，从而实现取币机构2，到达指定的取币位置。
[0004]由于取币机构的移动速度快、惯性大，当控制器根据传感器输出信号立即控制取币机构由高速直接停止运动时，取币机构可能会因惯性而产生过冲运动无法准确停止在指定位置上，因此这种位置检测机构的定位精度低。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种取币机构停止位置准确的硬币卷分发机和定位精度高的位置检测机构。
[0006]为此，本实用新型的一方面提供了一种硬币卷分发机构，包括:硬币卷存储机构、相对于硬币卷存储机构往复运动的取币机构、位置检测机构、以及与位置检测机构信号连接的控制器，位置检测机构包括与取币机构的多个待检位置一一对应设置的多个检测板和设置在取币机构上的传感器，其中，检测板包括第一检测部和位于第一检测部前后两侧的第二检测部，其中，第二检测部先于第一检测部与传感器配合以输出用于指示取币机构即将运动到位的第一检测信号，传感器在与第一检测部配合时输出用于指示取币机构运动到位的第二检测信号。
[0007]进一步地，上述位于第一检测部前后两侧的第二检测部关于第一检测部对称布置。
[0008]进一步地，上述第一检测部为开槽，第二检测部为实体板部。
[0009]进一步地，上述第一检测部为透光部，第二检测部为遮光部。
[0010]进一步地，上述传感器为光电传感器。
[0011]进一步地，上述传感器具有供检测板通过的U形过槽，光电传感器包括分别位于检测板两侧并且相互面对的光发射器和光接收器。
[0012]进一步地，上述硬币卷存储机构包括框体和设置在框体上的多层托盘，多个待检位置包括与多层托盘一一对应设置的多个取币位置。
[0013]进一步地，上述硬币卷分发机构包括出币口，多个待检位置包括与硬币卷分发机构的出币口对应的出币位置。
[0014]根据本实用新型的另一方面，提供了一种位置检测机构，包括与被检对象同步运动的传感器和设置在被检对象的检测位置上的检测板，检测板包括第一检测部和位于第一检测部前后两侧的第二检测部，其中，第二检测部先于第一检测部与传感器配合以输出用于指示被检对象即将运动到位的第一检测信号，传感器在与第一检测部配合时输出用于指示被检对象运动到位的第二检测信号。
[0015]进一步地，上述传感器为光电传感器，第一检测部为透光部，第二检测部为遮光部。
[0016]本实用新型提供的位置检测机构包括设置在取币机构上的传感器和设置在硬币卷存储机构上的多个检测板，其中每个检测板包括第一检测部和位于第一检测部前后两侧的第二检测部，当取币机构向设定位置移动时，传感器首先与检测板的第二检测部配合输出第一检测信号，该第一检测信号用于指示取币机构即将运动到位，然后传感器再与第一检测部配合，输出第二检测信号，该第二检测信号用于指示取币机构运动到位，控制器在接收到第一检测信号时控制取币机构运动减速，在接收到第二检测信号时控制取币机构停止运动。由于第一检测信号先于第二检测信号产生，因此可据此控制取币机构运动减速，从而避免了取币机构从高速运动直接停止造成的过冲问题，保证了取币机构停止位置准确。因此，本实用新型提供的位置检测机构与现有技术中的位置检测机构相比可提供更高的定位精度。
[0017]除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本实用新型具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中:
[0019]图1是现有技术中的硬币卷分发机的结构示意图；
[0020]图2是根据本实用新型一实施例的硬币卷分发机的内部结构轴测图；
[0021]图3是根据本实用新型一实施例的位置检测机构的整体结构示意图；
[0022]图4是根据本实用新型一实施例的位置检测机构的局部结构示意图；
[0023]图5是根据本实用新型一实施例的位置检测机构的传感器输出信号变化图。
[0024]附图标记说明
[0025]100、硬币卷存储机构；200、取币机构；
[0026]4、驱动机构；5、位置检测机构；
[0027]11、框体；12、托盘；
[0028]111、底板；112、顶板；
[0029]113、左侧板；114、右侧板；
·[0030]2、置币斗；51、传感器；
[0031]50、检测板组件；51a、光发射器；
[0032]5lb、光接收器；5b、第一实体板部；
[0033]5a、开槽；5c、第二实体板部；
[0034]500、基础检测板；501、第一检测板；
[0035]502、第二检测板；510、第十检测板；
[0036]511、出口检测板。
【具体实施方式】
[0037]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0038]图2是根据本实用新型一实施例的硬币卷分发机的内部结构轴测图。如图2所示，硬币卷分发机包括硬币卷存储机构100和取币机构200、驱动机构4,以及位置检测机构5。
[0039]硬币卷存储机构100用于存放硬币卷。硬币卷存储机构100包括框体11和多个托盘12。其中，框体11用于支撑各托盘12，包括底板111、顶板112、左侧板113，以及右侧板114，其中，如图2中所示方向，底板111和顶板112沿上下方向相对平行且间隔预定距离设置，左侧板113和右侧板114垂直地支撑在底板111和顶板112之间，二者沿左右方向相对间隔预定距离设置；多个托盘12倾斜地设置在底板111与顶板112、以及左侧板113与右侧板114之间，呈M行、N列排布，其中，M为沿上下方向的托盘的层数，N为沿左右方向的托盘的列数，各托盘12的长度沿前后方向延伸，且前低后高，托盘12的宽度与硬币卷的长度相适配。硬币卷在各托盘12内沿托盘12的长度方向排列，且在自身重力的作用下，各硬币卷始终具有向托盘12的前端滚动的运动移动趋势。本实施例中，托盘12呈十层三列排布。
[0040]取币机构200位于硬币卷存储机构100的前端，用于取出硬币卷存储机构100的各托盘12上放置的硬币卷并送至硬币卷分发机的出币口(图中未示出)处。取币机构200在驱动机构4的驱动下相对于硬币卷存储机构100往复运动并停靠在多个待检位置中的一个待检位置上。取币机构200包括置币斗2和N个取币手(图中未示出),其中，置币斗2用于容纳硬币，N个取币手设置在置币斗2上，位于置币斗2的临近硬币卷存储机构100的一侦1J, N个取币手的位置与硬币卷存储机构100的N列托盘的位置--对应。
[0041]其中，多个待检位置包括与M层托盘12 —一对应设置的M个取币位置，以及与硬币卷分发机构100的出币口对应的出币位置。初始时,取币机构200位于出币位置,取币时取币机构200在驱动机构4的驱动下移动至指定的取币位置，置币斗2的接币口与M层托盘12中的指定一层的托盘12的前端相对，N个取币手与该层N列托盘12 —一对应，在硬币卷分发机的控制器的控制下，N个取币手中的任意一个可将该层托盘中的与其对应的托盘12的最前端的硬币卷取出，并送入置币斗2内；然后驱动机构4驱动取币机构200移动至出币位置，置币斗2的出币口与硬币卷分发机的出币口连通，置币斗2内的硬币卷可被送至硬币卷分发机的出币口处，即每一次取币时取币机构200在驱动机构4的驱动下，由出币位置移动至指定的取币位置处，待取币手完成取币后取币机构200再次返回至出币位置并将硬币卷送出。本实施例中，取币机构200包括三个取币手,分别与硬币卷存储机构100的三列托盘12 —一相对设置，取币机构200具有十个取币位置，分别与十层托盘12 —一对应，沿由下向上方向，分别为第一取币位置、第二取币位置、……、第十取币位置。由于取币机构200【具体实施方式】与本实用新型的相关性不强，在此不再赘述。
[0042]优选地，多个待检位置还包括初始位置，沿取币机构200的移动方向，取币机构200的初始位置相对于其出币位置位于其多个取币位置的另一侧。取币机构200在每次输送硬币后都返回至初始位置上，当下一个用户兑换硬币时，取币机构200在驱动机构4的驱动下由初始位置移动至指定的取币位置取币，然后再移动至出币位置出币，即取币机构不需要在出币位置与取币位置之间 往返移动，因此减少了用户兑换硬币时的等待时间。本实施例中，取币机构200的初始位置位于十个取币位置的下方,取币机构200的出币位置位于十个取币位置的上方。
[0043]位置检测机构5用于检测取币机构200沿其移动方向与多层托盘的相对位置。图3是根据本实用新型一实施例的位置检测机构的整体结构示意图，图4是根据本实用新型一实施例的位置检测机构的局部结构示意图，如图2至图4所示，位置检测机构5包括传感器51和检测板组件50，其中，传感器51固定设置在取币机构200上，当取币机构200移动时，传感器51随之同步移动，传感器51为机械式传感器或光电式传感器，本实施例中，传感器51为光电式传感器,包括相对间隔设置的光发射器51a和光接收器51b,当光发射器51a与光接收器51b之间没有遮挡时，光接收器51b能够接收到光发射器51a发射的光线，传感器51输出第一检测信号,如低电平；当光发射器51a与光接收器51b之间存在遮挡时,光接收器51b不能接收到光发射器51a发射的光线,传感器51输出第二检测信号,如高电平；检测板组件50固定设置在硬币卷存储机构100的左侧板113或右侧板114上，检测板组件50包括沿取币机构200的移动方向间隔排布的多个检测板，相邻两个检测板间隔设定距离。
[0044]其中，沿取币机构200的移动方向，每个检测板包括第一检测部和位于第一检测部前后两侧的第二检测部，当取币机构200向设定位置移动时，传感器51首先与检测板的第二检测部配合输出第一检测信号，该第一检测信号用于指示取币机构即将运动到位，然后传感器51再与第一检测部配合，输出第二检测信号，该第二检测信号用于指示取币机构运动到位。
[0045]优选地，第一检测部为开槽5a，第二检测部为位于开槽5a上下两侧的实体板部，即第一实体板部5b和第二实体板部5c，每一个检测板包括依次设置的第一实体板部5b、开槽5a，以及第二实体板部5c，其中，开槽5a位于检测板的高度中央，第一实体板部5b和第二实体板部5c分别位于开槽5a的上下两侧，开槽5a呈缝隙状，其高度远远小于第一实体板部5b和第二实体板部5c的高度。本实施例中，沿取币机构200的移动方向，开槽5a高2mm，第一实体板部5b和第二实体板部5c均高10mm。当取币机构200移动时，多个检测板可以顺次插入传感器51的光发射器51a和光接收器51b之间，当检测板的第一实体板部5b或第二实体板部5c插入传感器51的光发射器51a和光接收器51b之间时，由于第一实体板部5b或第二实体板部5c阻断了光发射器51a和光接收器51b之间的光学通路，因此，传感器51的光接收器51b不能接收到光发射器51a发出的光线,传感器51输出第一检测信号，如低电平；当检测板上的开槽5a插入传感器51的光发射器51a和光接收器51b之间或传感器51位于两个检测板之间的间隙中时，由于光发射器51a和光接收器51b之间的光学通路上没有遮挡物，因此，光接收器51b能够接收到光发射器51a发出的光线，传感器51输出第二检测信号，如高电平。
[0046]需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，当传感器51为机械式传感器时，传感器具有可以摆动的检测臂，随着取币机构200移动，当传感器的检测臂与第一实体板部5b或第二实体板部5c抵接时，检测臂位于第一检测位置，传感器输出第一检测信号，当传感器的检测臂与开槽5a配合时，检测臂位于第二检测位置，传感器输出第二检测信号。
[0047]在本实用新型的其他实施例中，当传感器51为光电传感器时，检测板的第一检测部还可以设置为透光部，第二检测部还可以设置为遮光部，比如，检测板为透光板体，遮光部所在的位置具有遮光涂层。光电传感器与检测板的透光部或遮光部配合，能够控制光学通路的通断，从而光电传感器输出相应的信号。
[0048]优选地，位置检测机构5包括M+2个检测板，其中，一个检测板与取币机构200的出币位置相对应，一个检测板与取币机构200的初始位置相对应,剩余M个检测板与取币机构200的M个取币位置一一对应设置。本实施例中，检测板组件50包括基础检测板500、第一检测板501、第二检测板502、…….、第十检测板510，以及出口检测板511，其中，基础检测板500与取币机构200的初始位置相对应，出口检测板511与取币机构200的出币位置相对应，第一检测板501、第二检测板502、……、第十检测板510分别与取币机构200的第一取币位置、第二取币位置、......、第十取币位置相对应。
[0049]图5是根据本实用新型一实施例的位置检测机构的传感器输出信号变化图。如图5所示，待机状态时，取币机构200停靠在初始位置上，此时传感器51与基础检测板500的开槽5a配合，传感器输出第二检测信号，当有用户兑换硬币时，取币机构200在驱动机构4的驱动下开始向上移动，同时控制器计数n=0，传感器51首先与基础检测板500的第二实体板部5c配合，然后远离该检测板500，在此过程中传感器51依次输出第二检测信号、第一检测信号以及第二检测信号 ，当取币机构200到达第一取币位置时，传感器51首先与第一检测板501的第一实体板部5b配合，然后与第一检测板501的开槽5a配合，然后再与第一检测板501的第二实体板部5c配合,最后远离第一检测板501,在此过程中,传感器51依次输出第二检测信号、第一检测信号、第二检测信号以及第一检测信号，即取币机构200每移动一个取币位置，交替输出第一检测信号和第二检测信号两次，同时，控制器计数η=η+ι。
[0050]当要提取第m层托盘内的硬币卷时，取币机构由初始位置起，在经过交替输出第一检测信号和第二检测信号(m-1) X 2次之后，当传感器51输出的检测信号再次由第二检测信号变换为第一检测信号时，即传感器51与第m检测板的第一实体板部5b相配合时，控制器控制取币机构200减速移动，当传感器51的输出信号由第一检测信号变换为第二检测信号时，即传感器51与第m检测板的开槽5a相配合时,控制器控制取币机构200停止移动，使取币机构200停靠在第m取币位置上。
[0051]举例说明，如要提取第三层托盘内的硬币卷时，在经过交替输出第一检测信号和第二检测信号(3-1) X 2=4次后，当传感器51输出的检测信号再次由第二检测信号变换为第一检测信号时，即传感器51与第三检测板503的第一实体板部5b相配合时，控制器控制取币机构减速移动，当传感器51的输出信号由第一检测信号变换为第二检测信号时，即传感器51与第三检测板的开槽5a相配合时，控制器控制取币机构200停止移动，使取币机构200停靠在第三取币位置上。
[0052]然后，控制器控制与指定列的托盘12相对应的取币机构将该托盘12上的硬币卷取出并送入置币斗2内，完成取币后,控制器控制驱动机构4驱动取币机构200向出币位置移动，当取币机构200移动到出币位置时将置币斗2内的硬币卷送至出币口处。
[0053]本实用新型提供的位置检测机构包括设置在取币机构上的传感器和设置在硬币卷存储机构上的多个检测板，其中每个检测板包括依次排列的第一实体板部、开槽、以及第二实体板部，当取币机构向设定位置移动时，传感器首先与检测板的第一实体板部配合输出第一检测信号，然后传感器再与开槽配合，输出第二检测信号，控制器在接收到第一检测信号时控制取币机构减速移动，在接收到第二检测信号时控制取币机构停止运动，由于此时取币机构的移动速度已经减小，因此避免了取币机构从高速运动直接停止造成的过冲问题，保证了取币机构停止位置准确。因此，本实用新型提供的位置检测机构与现有技术中的位置检测机构相比定位精度高。
[0054]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种硬币卷分发机构，包括:硬币卷存储机构(100)、相对于所述硬币卷存储机构(100)往复运动的取币机构(200)、位置检测机构(5)、以及与所述位置检测机构(5)信号连接的控制器，其特征在于，所述位置检测机构(5)包括与所述取币机构(200)的多个待检位置一一对应设置的多个检测板(501、502、503)和设置在所述取币机构(200)上的传感器(51)，其中，所述检测板(501、502、503)包括第一检测部和位于第一检测部前后两侧的第二检测部，其中，所述第二检测部先于所述第一检测部与所述传感器(51)配合以输出用于指示所述取币机构(200)即将运动到位的第一检测信号，所述传感器(51)在与所述第一检测部配合时输出用于指示所述取币机构(200)运动到位的第二检测信号。
2.根据权利要求1所述的硬币卷分发机构，其特征在于，位于所述第一检测部前后两侧的所述第二检测部关于所述第一检测部对称布置。
3.根据权利要求1所述的硬币卷分发机构，其特征在于，所述第一检测部为开槽(5a)，所述第二检测部为实体板部(5b、5c)。
4.根据权利要求1所述的硬币卷分发机构，其特征在于，所述第一检测部为透光部，所述第二检测部为遮光部。
5.根据权利要求1所述的硬币卷分发机构，其特征在于，所述传感器(51)为光电传感器。
6.根据权利要求5所述的硬币卷分发机构，其特征在于，所述传感器(51)具有供所述多个检测板(501、502、503)通过的U形过槽，所述光电传感器包括位于所述检测板的两侧并且相互面对的光发射器(51a)和光接收器(51b)。
7.根据权利要求1所述的硬币卷分发机构，其特征在于，所述硬币卷存储机构(100)包括框体(11)和设置在所述框体(11)上的多层托盘(12)，所述多个待检位置包括与所述多层托盘(12 ) —一对应设置的多个取币位置。
8.根据权利要求1所述的硬币卷分发机构，其特征在于，包括出币口，所述多个待检位置包括与所述出币口对应的出币位置。
9.一种位置检测机构，包括与被检对象同步运动的传感器和设置在所述被检对象的检测位置上的检测板，其特征在于，所述检测板包括第一检测部和位于第一检测部前后两侧的第二检测部，其中，所述第二检测部先于所述第一检测部与所述传感器配合以输出用于指示所述被检对象即将运动到位的第一检测信号，所述传感器在与所述第一检测部配合时输出用于指示所述被检对象运动到位的第二检测信号。
10.根据权利要求9所述的位置检测机构，其特征在于，所述传感器为光电传感器，所述第一检测部为透光部，所述第二检测部为遮光部。
【文档编号】G07D1/04GK203562038SQ201320684497
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】屈博, 赵靖, 赵振兴, 张学军 申请人:山东新北洋信息技术股份有限公司, 威海新北洋荣鑫科技股份有限公司