一种硬币分拣整理机的制作方法

本发明涉及一种能够分拣、计数和包装硬币的装置。

背景技术：

硬币是生活中必不可少的一部分，较零碎、分散，有时候在不知不觉间装硬币的盒子会填满，到时候看到不同面值的硬币混合在一个盒子里会感到无所适从，使用过程中大都有硬币分拣开来的需求，特别是公交公司或者搞零售的小商店这种需求更为强烈。

现有技术中，是通过人工进行硬币分拣并整理包装，费时费力。随着工业自动化的发展，有必要提供一种可以自动分离不同面值的硬币并进行整理包装的装置，以便节省人力和成本，同时方便使用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何通过自动化装置自动分离不同面值的硬币并进行整理包装。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种硬币分拣整理机，其特征在于，包括：

用于将混合在一起的各种硬币进行分类、计数并收集的分拣机构；

将用于包装分拣后的硬币的杯子逐个送至指定位置的落杯子机构；

将分拣后的硬币通过所述杯子定量包装的包装机构。

优选地，所述分拣机构包括机架，装币圆筒设于机架上，入口硬币漏斗设于装币圆筒顶部，装币圆筒底部设有转盘，转盘连接分拣电机，硬币分拣槽与转盘侧向相连，硬币分拣槽连接硬币过币槽。

更优选地，所述入口硬币漏斗由上部入口段和下部出口段组成，下部出口段内设有用于搅拌硬币以保证硬币能整齐落入所述装币圆筒的轴。

更优选地，所述装币圆筒底部设有便于其内硬币能单个有序的进入所述转盘中的孔。

更优选地，所述硬币分拣槽包括倾斜向下设置的底板，底板两侧设有挡板，底板上设有分别用于掉落1毛硬币和5毛硬币的1毛槽口和5毛槽口，1元硬币从硬币分拣槽尾部滑出。

进一步地，所述底板板面向下倾斜30°。

进一步地，所述1毛槽口的直径大于1毛硬币的直径、小于5毛硬币的直径。

进一步地，所述5毛槽口的直径大于5毛硬币的直径、小于1元硬币的直径。

更优选地，所述硬币过币槽包括1毛过币槽、5毛过币槽和1元过币槽，分别与所述硬币分拣槽的1毛槽口、5毛槽口和硬币分拣槽尾部连接，将1毛硬币、5毛硬币和1元硬币分别计数并输送至所述包装机构。

进一步地，所述1毛过币槽、5毛过币槽和1元过币槽内分别设有电磁铁。

更进一步地，所述电磁铁为推拉式分合闸电磁铁，当通过其内的硬币达到设定数量时，推拉式分合闸电磁铁关上闸门，挡住从分拣槽过来的硬币下落，同时装币圆筒底部的转盘停止转动。

更优选地，所述转盘由分拣电机带动转动，产生离心力把其内的硬币甩出，有序进入硬币分拣槽中；若转盘非正常停止，说明转盘被硬币卡住了，则使分拣电机反转，使卡住的硬币转出来；当通过硬币过币槽的硬币达到设定数量时，分拣电机暂停设定时间，等待包装过程，然后继续运转。

优选地，所述落杯子机构包括：

存放用于包装分拣后的硬币的杯子的落杯子筒；

叉住竖直放置的落杯子筒中的倒数第二个杯子，防止以上的杯子落下，一次只让一个杯子下落的杯子叉；

承接落杯子筒里落下的杯子，并在杯子叉运动完成后，后撤，使刚刚承接的杯子落入所述包装机构的杯子挡板。

更优选地，所述杯子叉及杯子挡板均由同步带带动运转。

进一步地，所述杯子叉装在滑块上，滑块装在第一同步带上，杯子挡板装在第二同步带上；第一同步带、第二同步带分别由两个电机带动。

优选地，所述包装机构包括：

用于盛放并固定住所述落杯子机构落下的杯子，并通过该杯子盛装所述分拣机构分拣后的硬币的包装盘；

用于对盛装完硬币后的杯子进行封口的冲压封口器；

用于将封口后的杯子推出包装工位的推杆装置。

更优选地，所述包装盘上等间距的按圆心分布四个包装工位，其作用分别是承接竖直下落的杯子、杯子承接硬币、杯子封口、杯子推出。

更优选地，当包装盘上的杯子转到冲压封口器正下方时，冲压封口器由包装电机带动下压，完成封口和切断工作。

更优选地，所述推杆装置包括直流推杆电机和推杆，直流推杆电机控制推杆将包装好的硬币杯子推出。

使用时，将硬币放入入口硬币漏斗，硬币经过装币圆筒进入高速旋转的转盘中，具有圆周速度的硬币不断从转盘旁边的小口通过，进入硬币分拣槽中，一角硬币从第一个槽口落下，经过中空半圆柱型轨道落入包装盘中，五角硬币从第二个槽口落下，一元硬币直接从轨道末端落下。三种硬币各自的硬币轨道上的光电计数器每感应到一枚硬币掉下后，便向单片机发送计数信号，同时在对应的显示器上显示通过的硬币数量。对于一角硬币进行包装演示。当一角硬币的计数达到50个的时候，单片机发出指令使得推拉式分合闸电磁铁关上闸门，从分拣系统分出的硬币暂时被阻挡在闸门之外，同时进币系统中的可调速转盘停止工作，不再向分拣系统输送硬币，此时包装系统启动，包装系统的作用是将同一类型的50枚硬币打包成筒，然后将其送到装置外。待包装机构包装完成后，再控制推拉式分合闸电磁铁打开闸门让硬币继续流下，等待下一次到50个。

本发明提供的装置克服了现有技术的不足，分拣机构分离速度可调，方便控制，易于实现功能；计数装置精度高，计数准确；包装装置能够实现包装杯子的自由落放，自动化程度高，高效便捷；包装封口后的硬币能够自动送到装置外，自动化程度高，节省人力；整个装置集分拣、计数、包装为一体，成本低，可靠性高，适应性强。

附图说明

图1为本实施例提供的硬币分拣整理机的主视图；

图2为本实施例提供的硬币分拣整理机的俯视图；

图3为本实施例提供的硬币分拣整理机的轴侧视图；

图4为本实施例提供的硬币分拣整理机的后视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

图1～图4分别为本实施例提供的硬币分拣整理机的主视图、俯视图、轴侧视图和后视图，所述的硬币分拣整理机总体包含三个机构：分拣机构、落杯子机构、包装机构，是一种集分拣、整理、计数、包装为一体的，全自动化的硬币分拣整理机。

分拣机构，由机架1、入口硬币漏斗2、装币圆筒3、转盘4、硬币分拣槽5、硬币过币槽6等组成。装币圆筒3安装在机架1上，入口硬币漏斗2安装在装币圆筒3顶部，装币圆筒3底部装有转盘4，硬币分拣槽5连接转盘4，硬币过币槽6连接硬币分拣槽5。

机架1采用型材结构，架子组装方便、精度高、易于调节；还能很好地限制机构的自由度，承受机器的振动。本实施例中，机架整体外形长900mm、宽500mm、高700mm。具体应用过程中，可根据实际需要设计合适的机架外形尺寸。

入口硬币漏斗2由上部入口段和下部出口段组成，上部入口段直径150mm，下部出口段直径10mm。下部出口段长20mm，下部出口段内装有一长20mm的轴，起搅拌作用，保证硬币能较整齐地从漏斗里出来，进入装币圆筒3内。

装币圆筒3内径250mm、高200mm、厚3mm，在距装币圆筒3底部20mm的地方开有一个长35mm、宽3mm的口，便于硬币可以顺利的从装币圆筒3里面单个有序的进入转盘4中。

转盘4直径250mm、厚2mm，由分拣电机15带动转动，产生离心力把其内的硬币甩出，有序进入硬币分拣槽5中。

硬币分拣槽5宽40mm、长650mm，其分离原理是根据不同面值硬币的直径不同。硬币分拣槽5包括底板，底板两侧设有挡板，底板板面倾斜30°，以便于硬币能紧挨着一面挡板滑下。底板上开有两个槽口，分别用于掉1毛硬币和5毛硬币，底板上还开有一个圆孔用来安装计数传感器。1毛槽口的直径大于1毛硬币的直径、小于5毛硬币的直径，为20mm。5毛槽口的直径大于5毛硬币的直径、小于1元硬币的直径，为23mm。当硬币通过硬币分拣槽5时，不同面值的硬币就会被分拣开来。1毛槽口和5毛槽口之间距离为140mm。硬币分拣槽5的侧面挡板上开有几个直径为5mm的孔，是作为螺丝孔以便于将硬币分拣槽5安装在机架上。1毛硬币从1毛槽口掉下，进入1毛过币槽6中，计数后包装。5毛硬币从5毛槽口中掉下，进入5毛过币槽中，计数后收集起来。1元硬币从硬币分拣槽5尾部滑出，经过计数后收集起来。

硬币过币槽6包括1毛过币槽、5毛过币槽和1元过币槽，结构类似。以1毛过币槽为例，1毛过币槽是一个内径为60mm、长为600mm的半圆柱形滑槽，槽上装有计数传感器和电磁铁，槽的一端和硬币分拣槽5的1毛槽口精确对接，当硬币从槽中滑过时，计数传感器就会对硬币进行计数，并向单片机发送信号，当计数50次时，单片机发出信号使推拉式分合闸电磁铁关上闸门，挡住第51个硬币及其之后的硬币下落，同时装币圆筒3底部的转盘4停止转动，以便于包装1毛硬币。整个停止时间为3s，3s过后，机器接着运行。

落杯子机构，由落杯子筒7、杯子叉8、杯子挡板9、滑块10、第一同步带11、第二同步带14等构成。杯子叉8装在滑块10上，滑块10装在第一同步带11上，杯子挡板9装在第二同步带14上；第一同步带11、第二同步带14分别由电机带动。

落杯子筒7，内径为96mm、高为700mm、厚度为3mm，存放用来包装硬币的一次性杯子，可以放50～60个一次性杯子，杯子大圆的外径为95mm，所以杯子可以靠自重从落杯子筒7中下落。

杯子叉8，安装在滑块10上，其作用是使杯子能单个下落，进入包装机构中。当杯子下落时，电机16带动第一同步带11，第一同步带11再带动滑块10上的杯子叉8向前，杯子叉8叉入竖直放置的从下数第二个杯子周边，防止以上的杯子落下，只让一个杯子下落到杯子挡板9上。

杯子挡板9，用来承接落杯子筒7里的杯子，当杯子叉8的运动完成后，杯子挡板9在第二同步带14的带动下后撤，杯子挡板9上的一个杯子就落到包装盘12上。

包装机构，由包装盘12、包装电机17、冲压封口器18、直流推杆电机19、推杆20组成。包装机构采用热封原理进行包装。

包装盘12上沿周向均匀开有四个孔，用来固定住杯子，以便于冲压和封口。包装盘12每转动90°包装一次硬币，效率高。孔的直径为94mm。

冲压封口器18，原理和奶茶封口类似，采用热封，当包装盘12上的杯子转到冲压封口器18正下方时，冲压封口器18就会由包装电机17带动下压，完成封口和切断工作。

当包装好的硬币杯子转到了最后一个包装工位时，直流推杆电机19控制推杆20将包装好的硬币杯子推出，用户就可以直接用手取走包装好的硬币。

以1毛硬币为例：硬币从1毛过币槽6落下进入到圆杯子中，当硬币达到50个时，控制系统控制机器其他机构暂时停止运作，转盘转动90°，杯子经过冲压机构，封口、剪切，完成包装，随着转盘的继续转动包装好的硬币被直流推杆电机推出从出币口落下。

控制系统：控制系统的输入信号有：(1)转盘4的转速、(2)1毛硬币的个数、(3)5毛硬币的个数、(4)1元硬币的个数。当传感器检测到转盘4非正常停止，说明转盘4被硬币卡住了，这时控制器控制分拣电机15反转3圈，把卡住的硬币弄出来；当1毛硬币计数50次时，控制器控制分拣电机15暂停、电磁铁工作、包装盘转动，杯子下落、冲压封口器封口剪切、直线推杆电机工作等一系列动作，动作完成后，进入新的一个包装过程。