本发明涉及金融机具领域，尤其是涉及一种硬币分拣计数包装装置。
背景技术：
随着科技的迅速发展，无人售票机、自动贩卖机等装置成为了日常生活的一部分，使用这些机器，就无可避免的要使用大量的硬币，而硬币的大量使用也带来了很多的问题，其中最主要的问题就是硬币分类。
市场上已有的硬币分类机，价格昂贵、一次分离量少、且无法实现统计功能，所以目前国内仍普遍采用人工处理的方式，但硬币手工清分成本大，利润小，一般不复点且误差多。而目前很多专利提出的硬币分拣装置，功能较为单一，只能实现对硬币的分拣，不能实现对硬币的包装。
专利CN203386272U提出了一种硬币分拣包装投币机，这种机器可以实现对硬币的自动分拣和包装，然而该专利提出的硬币分拣包装投币机需要在分拣槽上开设多个圆孔，同时分拣机构需要靠多个电机进行带动，在包装部分还需要设置转盘和微型气压缸，结构复杂而且成本高，不适合批量生产和使用。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题提供一种分离误差小、技术误差小、包装简单新颖以及成本低廉的硬币分拣计数包装装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种硬币分拣计数包装装置，所述装置包括：
分拣计数模块，用于将不同种类的硬币进行分离，同时分别对每个种类的硬币进行计数；
包装模块，与分拣计数模块连接，用于对分拣计数后的硬币进行包装；
控制模块，分别与分拣计数模块和包装模块连接，用于统计每个种类的硬币数量以及控制包装模块包装硬币的数量。
所述分拣计数模块包括：
硬币传送机构，用于传送硬币；
分离滑道，与硬币传送机构连接，用于将不同种类的硬币进行分离；
光电传感器，位于分离滑道的出口处，与控制模块连接，用于统计每个种类的硬币的数量。
所述硬币传送机构包括依次连接的传送漏斗和传送带，所述传送漏斗的出口处设有U型槽，所述传送带上设有传送带挡片。
所述传送带挡片与传送带之间的距离大于一元硬币的厚度并小于两个一角硬币的厚度。
所述分离滑道包括第一分离滑道、第二分离滑道和承接滑道，所述第一分离滑道和第二分离滑道均设有空心段，所述第一分离滑道、第二分离滑道和承接滑道的末段均为弯道，所述光电传感器有3个，分别与第一分离滑道、第二分离滑道和承接滑道的末段连接。
所述分离滑道的出口处还设有分离滑道挡片，所述分离滑道挡片与控制模块连接。
所述包装模块包括：
包装漏斗，与分拣计数模块连接，用于暂存硬币；
漏斗挡片，安装于包装漏斗底部，与控制模块连接，用于控制包装漏斗的开关；
硬币包装管，与包装漏斗连接，用于包装硬币。
所述硬币包装管为有机玻璃管。
所述控制模块包括：
包装控制机构，与包装模块相连，用于控制包装模块包装硬币的数量；
单片机，分别与分拣计数模块和包装控制机构连接，用于反馈分拣计数模块统计的硬币数量以及控制包装控制机构。
所述包装控制机构包括：
电磁铁，与包装模块连接，用于控制包装模块包装硬币的数量；
电磁继电器，分别与单片机和电磁铁连接，用于根据单片机的指令操作电磁铁的通断。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)在分离滑道前设有硬币传送机构，可以保证在大量投掷硬币的情况下硬币仍然可以排列进入滑道，提高了分离效率，避免了拥堵。
(2)硬币传送机构中传送漏斗的出口处的设有开槽，可以让竖立起来的硬币向后运动，避免了卡币现象的发生。
(3)传送带上设置了一个传送带挡片，该传送带挡片与传送带之间的距离略大于一元硬币的厚度，使得硬币可以逐个滑落到滑道上，避免了硬币跳跃到滑道上而出现分离误差。
(4)分离滑道的末端为弯道，降低了硬币的滑动速度，使得光电传感器的计数更为精准。
(5)通过单片机编程控制继电器继而控制电磁铁，控制包装漏斗底部漏斗挡片的开关，精确地控制了包装硬币的数量。
(6)分离滑道的出口处还设有分离滑道挡片，在包装硬币时闭合以免包装时有更多的硬币落入包装漏斗中引起误差。
(7)使用有机玻璃管包装硬币，小巧方便且可重复利用，节约成本而且环保。
(8)整个装置主要通过单片机、传送带和分离滑道即可实现，与现有技术相比成本较低，利于批量生产和使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中，1为传送漏斗，2为传送带，3为挡板，4为传送带挡片，5为电动机，6为过渡片，7为分离滑道挡片，8为第一分离滑道，9为第二分离滑道，10为承接滑道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本发明提供了一种硬币分拣计数包装装置，包括：分拣计数模块，用于将不同种类的硬币进行分离，同时分别对每个种类的硬币进行计数；包装模块，与分拣计数模块连接，用于对分拣计数后的硬币进行包装；控制模块，分别与分拣计数模块和包装模块连接，用于统计每个种类的硬币数量以及控制包装模块包装硬币的数量。
其中，分拣计数模块包括：硬币传送机构，用于传送硬币；分离滑道，与硬币传送机构连接，用于将不同种类的硬币进行分离；光电传感器，位于分离滑道的出口处，与控制模块连接，用于统计每个种类的硬币的数量。而硬币传送机构包括依次连接的传送漏斗1和传送带2，传送漏斗1的出口处设有U型槽，传送带2上设有传送带挡片4且传送带挡片4与传送带2之间的距离略大于一元硬币的厚度。分离滑道包括第一分离滑道8、第二分离滑道9和承接滑道10，第一分离滑道8和第二分离滑道9均设有空心段，第一分离滑道8、第二分离滑道9和承接滑道10的末段均为弯道；分离滑道的出口处还设有分离滑道挡片7，与控制模块连接。
包装模块包括：包装漏斗，与分拣计数模块连接，用于暂存硬币；漏斗挡片，安装于包装漏斗底部，与控制模块连接，用于控制包装漏斗的开关；硬币包装管，与包装漏斗连接，用于包装硬币。其中硬币包装管为有机玻璃管。
控制模块包括：包装控制机构，与包装模块相连，用于控制包装模块包装硬币的数量；单片机，分别与分拣计数模块和包装控制机构连接，用于反馈分拣计数模块统计的硬币数量以及控制包装控制机构。而包装控制机构包括：电磁铁，与包装模块连接，用于控制包装模块包装硬币的数量；电磁继电器，分别与单片机和电磁铁连接，用于根据单片机的指令操作电磁铁的通断。
上述装置在工作时的工作原理如下：
首先在分拣计数模块进行硬币的分离，为了提高分离效率，在硬币进入分离滑道之前，增加了一个硬币传送机构，在大量投掷硬币时，硬币仍然可以依次排列进入滑道。该硬币传送机构主要由传送漏斗1和传送带2组成，传送带2通过电动机5进行带动。传送漏斗口与传送带2间距比一元硬币厚度略大，实现硬币的逐个传送。由于在实际测试过程中，大量硬币容易在掉落的过程中竖立起来而产生拥堵现象，导致硬币无法连续传送，因而对漏斗的出口处进行了改进，在漏斗口的一侧开U型槽，使漏斗里竖立的硬币通过漏斗开的槽流出，让竖立起来的硬币可以向后运动，而皮带的后端加有挡板3，避免从漏斗口拥堵的硬币落下去，从而解决了卡币现象。对于传送带2，为了保证硬币逐个进入滑道，因而设计制作出宽度比一元硬币直径略大的同步带，以及与其相匹配的带轮，轴承等部件，并且调试配合，在传送带2出口上设置了一个传送带挡片4，挡片下端与传送带2间距比一元硬币厚度略大，而比两个一角硬币小，以实现硬币逐个滑落到滑道上。传送装置和分离滑道之间的挡片连接传送装置和分离滑道，并且起到平缓过渡的作用，保证了硬币不会因为跳跃而出现分离误差，传送带2的出口处还有一个过渡片6，进一步实现硬币的平稳过渡传送。
分离的第二步便是通过分离滑道进行，在保证了硬币逐个平缓进入滑道后，运用硬币直径不同的原理，在分离滑道上设置空心段，使得直径小于空心段的硬币从滑道上落下进入下一滑道，依据这个原理，首先分离出一元，再分离出五角和一角。为了尽量避免分离误差，先对分离滑道进行计算，再动手做出实物模型，反复测试调整，最后确定数据，得到的数据具体为：一元分离滑道的实心部分宽度为26mm，空心部分开口间距为21mm，五角分离滑道的实心部分宽度为20.9mm，空心部分开口间距为18.5mm，一角承接滑道10的宽度为20mm。依据上述数据打印3D模型，3D打印技术可以精确制作出滑道，大大提高分离准确度。
硬币分拣后需要对不同种类的硬币进行计数，为了精确计数，因而将分离滑道的末端设计为弯道，既增加美观又可降低硬币的滑动速度，提高计数的准确性，同时在滑道出口处安装光电传感器，硬币从传感器中穿过，每一枚硬币穿过传感器，都会反馈到单片机上，单片机对其进行计数，计数值加1。
计数后需要对各个种类的硬币进行包装，硬币从分离滑道落入与各自直径相当的包装漏斗中实现堆叠，电磁铁连接漏斗挡片挡住漏斗出口。利用单片机编程，单片机通过连线连接继电器控制电磁铁，当计数到30个的时候，给出持续1.5秒的脉冲信号，电磁铁上的弹簧拉开漏斗挡片，挡片上有比硬币直径略大的孔，当漏斗孔、挡片孔和硬币包装桶的孔三孔合一时，堆叠的硬币便掉落到准备好的硬币包装桶中，最后加盖即可完成包装。硬币包装桶的材料为有机玻璃管，有机玻璃管的直径比硬币直径略大，高度比30个硬币厚度略大，小巧方便，可重复利用。为了确保漏斗挡片打开时没有更多的硬币落入包装漏斗中导致包装误差，在控制漏斗口挡片打开的同时控制分离滑道挡片7关闭，以保证计数包装的精确性。