一种螺旋轨道立式硬币清分装置的制作方法

本发明涉及第五套人民币硬币清分与技术设备领域，具体涉及一种螺旋轨道立式硬币清分装置。

背景技术：

硬币有使用上的方便，但同时大量硬币的集中处理也带来了清分的麻烦。为此近几年，市场上出现了各式各样的硬币清分装置。

现有的硬币清分装置主要是利用震动漏缝（孔）、传送带、卧式直线轨道等机构，将硬币逐层漏缝（孔）式清分；然而，当震动分筛机构处理的硬币数量越大时，所需的震动时间就越长，实际分离效率也越低，同时，在震动时会出现漏缝（孔）多个硬币堆叠一起的现象，从而影响清分准确率，造成计数不准的情况；传送带形式则带来了额外的辅助机构；而卧式直线导轨造成硬币摩擦大，需要额外提供动能，效率不高，并且结构松散，整体尺寸拉长。

技术实现要素：

本发明针对上述存在的问题，设计了一种螺旋轨道立式硬币清分装置。

本发明的一种螺旋轨道立式硬币清分装置，其特征在于，包括：壳体（1）、壳体（1）上安装有入料装置（2）、螺旋输送轨道装置（3）、分离岔口装置（4）、收集装置（5）和动力装置（6）；入料装置（2）固定于壳体（1）上方；螺旋输送轨道装置（3）嵌入在壳体（1）壁内；分离岔口装置（4）嵌入在螺旋输送轨道装置（3）内；收集装置（5）的收集转盘（501）在壳体（1）内部，输出轨道（502）嵌入壳体（1）壁内，收集器（503）置于装置外部收集硬币；动力装置（6）位于装置内部，通过主轴（604）与入料转盘（203）和收集转盘（501）固连传递动力；入料装置（2）将混杂的硬币快速有序的逐一甩入螺旋输送轨道装置（3）内，通过分离岔口装置（4）中的一元导向岔口（401），五角导向岔口（402）分别将一元、五角、一角清分出来，并通过收集装置（5）进行收集。

优选的是，所述的壳体（1），包括有一定厚度的类球面（101）、锥桶（102）、锥盘（103）、挡板（104）、锥顶平台（105）、柱桶（106）；类球面（101）由距主轴（604）一定距离的圆弧段绕主轴（604）旋转一周而成；锥桶（102）对应的圆锥角为40-60度，其上方与类球面（101）固连，底部由下至上内嵌柱桶（106）；锥桶（102）与柱桶（106）之间有上中下三层锥盘（103），每层锥盘（103）上固定有四个挡板（104）；锥桶底面（1021）中心有一轴承孔（1022），用于和动力装置（6）的主轴（604）通过轴承（603）装配；锥桶（102）上方设有一圆环凸台（1023），其上装配有锥顶平台（105）；柱桶（106）上开有与锥盘（103）、挡板（104）相切的，可容硬币通过的开口（1061）。

优选的是，所述的入料装置（2），包括漏斗（201）、圆柱挡板（202）和入料转盘（203），漏斗（201）固定安装于圆柱挡板（202）上，圆柱挡板（202）固定于类球面（101）上方开口处，其内侧有一截面为等边三角形的圆环（2021），入料转盘（203）与主轴（604）固连，入料转盘（203）边沿与螺旋轨道（301）入口相切，且平齐。

优选的是，所述的螺旋输送轨道装置（3），包括4条完全相同的螺旋轨道（301），其螺旋角为16-25度，轨道短边尺寸略大于一元硬币厚度；螺旋轨道（301）均布在类球面（101）和锥桶（102）壁内。

优选的是，所述的分离岔口装置（4），包括一元导向岔口（401）和五角导向岔口（402）；一元导向岔口（401）和五角导向岔口（402）均由螺旋直通轨道（4011、4021）和螺旋岔口轨道（4012、4022）构成；其中一元导向岔口（401）的螺旋直通轨道（4011）距离轨道底面的高为21-24.5mm，螺旋岔口轨道（4012）距轨道底面的高为25.5-30mm；五角导向岔口（402）的螺旋直通轨道（4021）距离轨道底面的高为19.5-20mm，螺旋岔口轨道（4022）距轨道底面的高为21-24.5mm。

优选的是，所述的收集装置（5），包括3个收集转盘（501）、3条输出轨道（502）和3个收集器（503）；其中各收集转盘（501）与动力装置（6）的主轴（604）固连，高度与输出轨道（502）的入口齐平；各输出轨道（502）分别嵌于锥桶（102）内部；收集器（503）置于整个装置外部，高度分别略低于各输出轨道（502）的出口高度。

优选的是，所述的动力装置（6），包括电机（601）、齿轮（602）、轴承（603）和主轴（604）；电机（601）固定在锥顶平台（105）上，通过齿轮（602）传递动力给主轴（604），主轴（604）通过轴承（603）与锥桶底面（1021）的轴承孔（1022）和锥顶平台（105）的中心孔装配。

本发明的有益效果是：该装置在工作时，由漏斗入料，可以缓冲并有效避免离心转盘上硬币拥堵和过载，实现间断投币，同时实现硬币连续、快速、逐一甩入轨道，有效防止卡币现象；相比于单一的直线卧式轨道，充分利用入料转盘的圆周，形成多条螺旋立式轨道，其摩擦小、硬币动能大、清分效率高、误差极低。整体结构非常紧凑，外形独特、优美。

附图说明

附图1为一种螺旋轨道立式硬币清分装置外观图。

附图2为进料装置轴测图。

附图3为壳体剖视图。

附图4为螺旋轨道俯视图。

附图5为螺旋输送轨道装置轴测图。

附图6为一元导向岔口放大图（带硬币）。

附图7为螺旋轨道立式硬币清分装置原理简图。

附图8为螺旋轨道立式硬币清分装置整体结构图。

具体实施方式

本发明的一种螺旋轨道立式硬币清分装置，如图1至图8所示，包括壳体（1）、壳体（1）上安装有入料装置（2）、螺旋输送轨道装置（3）、分离岔口装置（4）、收集装置（5）和动力装置（6）；入料装置（2）固定于壳体（1）上方；螺旋输送轨道装置（3）嵌入在壳体（1）壁内；分离岔口装置（4）嵌入在螺旋输送轨道装置（3）内；收集装置（5）的收集转盘（501）在壳体（1）内部，输出轨道（502）嵌入壳体（1）壁内，收集器（503）置于装置外部收集硬币；动力装置（6）位于装置内部，通过主轴（604）与入料转盘（203）和收集转盘（501）固连传递动力；入料装置（2）将混杂的硬币快速有序的逐一甩入螺旋输送轨道装置（3）内，通过分离岔口装置（4）中的一元导向岔口（401），五角导向岔口（402）分别将一元、五角、一角清分出来，并通过收集装置（5）进行收集。

如图1、图3、图8所示，壳体（1），包括有一定厚度的类球面（101）、锥桶（102）、锥盘（103）、挡板（104）、锥顶平台（105）、柱桶（106）；类球面（101）由距主轴（604）一定距离的圆弧段绕主轴（604）旋转一周而成；锥桶（102）对应的圆锥角为40-60度，其上方与类球面（101）固连，底部由下至上内嵌柱桶（106）；锥桶（102）与柱桶（106）之间有上中下三层锥盘（103），每层锥盘（103）上固定有四个挡板（104）；锥桶底面（1021）中心有一轴承孔（1022），用于和动力装置（6）的主轴（604）通过轴承（603）装配；锥桶（102）上方设有一圆环凸台（1023），其上装配有锥顶平台（105）；柱桶（106）上开有与锥盘（103）、挡板（104）相切的，可容硬币通过的开口（1061）。

如图8所示，动力装置（6），包括电机（601）、齿轮（602）、轴承（603）和主轴（604）；电机（601）固定在锥顶平台（105）上，通过齿轮（602）传递动力给主轴（604），主轴（604）通过轴承（603）与锥桶底面（1021）的轴承孔（1022）和锥顶平台（105）的中心孔装配。

如图1、图2、图3所示，入料装置（2），包括漏斗（201）、圆柱挡板（202）和入料转盘（203），漏斗（201）固定安装于圆柱挡板（202）上，圆柱挡板（202）固定于类球面（101）上方开口处，其内侧有一截面为等边三角形的圆环（2021），入料转盘（203）与主轴（604）固连，入料转盘（203）边沿与螺旋轨道（301）入口相切，且平齐。

如图4、图5、图8所示，螺旋输送轨道装置（3），包括4条完全相同的螺旋轨道（301），其螺旋角为16-25度，轨道短边尺寸略大于一元硬币厚度；螺旋轨道（301）均布在类球面（101）和锥桶（102）壁内。

如图5和图6所示，分离岔口装置（4），包括一元导向岔口（401）和五角导向岔口（402）；一元导向岔口（401）和五角导向岔口（402）均由螺旋直通轨道（4011、4021）和螺旋岔口轨道（4012、4022）构成；其中一元导向岔口（401）的螺旋直通轨道（4011）距离轨道底面的高为21-24.5mm，螺旋岔口轨道（4012）距轨道底面的高为25.5-30mm；五角导向岔口（402）的螺旋直通轨道（4021）距离轨道底面的高为19.5-20mm，螺旋岔口轨道（4022）距轨道底面的高为21-24.5mm。

如图5和图6所示，导向岔口分直通轨道和岔口轨道，其中一元导向岔口的直通轨道距离轨道底面的高为21-24.5mm略大于五角硬币的直径，岔口轨道距轨道地面的高为25.5-30mm大于一元硬币的直径；五角导向岔口的直通轨道距离轨道底面的高为19.5-20mm略大于一角硬币的直径，岔口轨道距轨道地面的高为21-24.5mm大于五角硬币的直径。

如图1和图8所示，收集装置（5），包括3个收集转盘（501）、3条输出轨道（502）和3个收集器（503）；其中各收集转盘（501）与动力装置（6）的主轴（604）固连，高度与输出轨道（502）的入口齐平；各输出轨道（502）分别嵌于锥桶（102）内部；收集器（503）置于整个装置外部，高度分别略低于各输出轨道（502）的出口高度。

一种螺旋轨道立式硬币分离装置，主要对目前使用的第五套人民币硬币进行清分，第五套人民币硬币的面值分为一元、五角、一角三种，三种硬币的直径：一元为25mm，五角为20.5mm，一角为19mm；厚度：一元为1.85mm，五角为1.65mm，一角为1.68mm。导向岔口（401、402）分螺旋直通轨道（4011、4021）和螺旋岔口轨道（4012、4022），其中一元导向岔口（401）的螺旋直通轨道（4011）距离轨道底面的高为21-24.5mm略大于五角硬币的直径，螺旋岔口轨道距轨道底面的高为25.5-30mm大于一元硬币的直径；五角导向岔口（402）的螺旋直通轨道（4021）距离轨道底面的高为19.5-20mm略大于一角硬币的直径，螺旋岔口轨道（4022）距轨道地面的高为21-24.5mm大于五角硬币的直径。

装置运行时，将大量混杂的第五套人民币放入入料装置（2），通过动力装置（6）的主轴（604）带动入料转盘（203）旋转，在入料转盘（203）的离心作用下将硬币快速有序的逐个甩入螺旋输送轨道装置（3）的螺旋轨道（301）内，将硬币由卧式转化为立式，螺旋输送轨道装置（3）嵌入在锥桶（102）壁内，锥桶（102）呈一定锥角，使硬币紧贴轨道外侧滚入分离岔口装置（4）的一元导向岔口（401），使其经过一元导向岔口（401）的螺旋岔口轨道（4012）将一元硬币导向一元轨道出口（3011），剩下的五角硬币和一角硬币经过一元导向岔口（401）的螺旋直通轨道（4011）滚入五角轨道岔口（402），同上，分离出五角硬币，一角硬币沿五角轨道岔口（402）的螺旋直通轨道（4021）进入一角轨道出口（3013）。被分离的三种硬币从锥盘（103）滑落分别进入上中下三个收集转盘（501），动力装置（6）带动收集转盘（501）旋转，将硬币一一甩入输出轨道（502），从而进入输出轨道（502）出口的收集器（503），往复以上步骤，最终完成对混杂硬币的分离。此外本装置只需在出币口安装三个光电计数器，即可实现硬币的计数功能。

下面，以一角硬币为例，一角硬币被甩入到螺旋轨道（301）后，首先经过一元导向岔口（401），由于一角硬币直径小于一元导向岔口（401）的螺旋直通轨道（4011）的高度，所以能顺利进入螺旋直通轨道（4011）到达五角导向岔口（402），不会进入一元导向岔口（401）的螺旋岔口轨道（4012），又因为一角硬币直径也小于五角导向岔口（402）的螺旋直通轨道（4021）的高度，所以不会进入五角导向岔口（402）的螺旋岔口轨道（4022），从而顺利从其螺旋直通轨道（4021）到达一角轨道出口（3013）。从一角轨道出口（3013）滚出后进入锥盘（103），锥盘（103）有一定倾角使一角硬币顺利滚落到收集转盘（501）下层，收集转盘（501）由主轴（604）带动将一角硬币甩入输出轨道（502），输出轨道（502）有一定角度使硬币不会因为失去动力而停留在轨道内，从输出轨道（502）滑出后进入一角收集器（503）完成硬币收集。

综上所述，本发明可以达到预期目的。