一种轨道式纸币与硬币分离装置的制作方法

本发明涉及纸硬币分离技术领域，尤其涉及一种轨道式纸币与硬币分离装置。

背景技术：

如今，在金融、公共交通等行业经常需要清点大批量的硬币。尤其在公共交通领域，公交车上的投币箱在使用过程中，由于投币箱投入的纸币或硬币都落入到一个收集箱内，在取出收集箱后必须安排工作人员将纸币和硬币进行人工分拣，分拣完成后需要人工将硬币运送到硬币分类装置中，使硬币按不同面值进行分类收集，劳动量较大，费时费力。且现有的纸币、硬币分类装置的设备往往还存在分类准确低、设备结构复杂等问题。

中国专利申请号为201520384711.3，提供了一种硬币分检机，包主分币槽、一元币分币槽和五角分币槽，主分币槽截面为“U”形，上大下小、平滑过渡，立式后仰设置，呈“S”形，具有上、中、下三段直槽和上、下两段弯槽，上、下弯槽处的主分币槽外弧侧壁腰部分别设一元、五角币卸币口，卸币口下部为弧形坡，主分币槽外、两个弯槽处对应卸币口分别连接一元、五角分币槽，一元币和五角币经各自卸币口进入对应的一元、五角分币槽。这种结构的硬币分检机，在主分币槽分出一元、五角分币槽，易出现五角硬币与一角硬币进入一元分币槽，影响分类的准确率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种轨道式纸币与硬币分离装置。

本发明解决的技术问题为硬币分离设备的机构复杂、分类准确率低，不适合放置在公交车上使用。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术措施：

一种轨道式纸币与硬币分离装置，包括机架和硬币分离板，所述硬币分离板倾斜设在机架上，所述硬币分离板上设有S型分离轨道，所述S型分离轨道的前端设有硬币输入口，所述S型分离轨道至少包括依次顺接的第一筛选轨道和第二筛选轨道，所述第一筛选轨道的宽度大于第二筛选轨道的宽度，所述硬币紧挨S型分离轨道的一侧移动，其相对另一侧设有倾斜的第一筛选面，所述第一筛选面位于第一筛选轨道与第二筛选轨道的连接处。

本发明还可以通过以下技术措施进一步完善：

作为进一步改进，所述S型分离轨道至少还包括第三筛选轨道，所述第三筛选轨道连接在第二筛选轨道的输出端，所述第三筛选轨道的宽度小于第二筛选轨道的宽度，所述硬币紧挨S型分离轨道的一侧移动，其相对侧设有倾斜设置的第二筛选面，所述第二筛选面位于第二筛选轨道与第三筛选轨道的连接处。

作为进一步改进，定义所述第一筛选面与S型分离轨道的底面之间的夹角为β₁，其中，10°≤β₁≤20°；定义所述第二筛选面与S型分离轨道的底面之间的夹角为β₂，其中，10°≤β₂≤20°。

作为进一步改进，所述S型分离轨道还包括有加速弯道，所述加速轨道的一端与硬币输入口连接，其另一端与第一筛选轨道连接，所述加速弯道具有至少一个弯道。

作为进一步改进，所述硬币分离板的底端设有间隔设置的第一输出口、第二输出口与第三输出口，所述一元硬币通过第一筛选面进入第一输出口，所述五角硬币通过第二筛选面进入第二输出口。

作为进一步改进，所述第一筛选轨道包括至少一个弯道，所述第二筛选轨道包括至少一个弯道，定义所述弯道的夹角为α₁，其中，50°≤α₁≤65°。

作为进一步改进，所述第三筛选轨道包括输出弯道，定义所述输出弯道的夹角为α₂，其中，85°≤α₂≤100°。

作为进一步改进，所述硬币分离板相对水平面的倾斜角度为55°至65°。

作为进一步改进，还包括纸币分离器，所述纸币分离器设在硬币分离板上方，所述机架上设有物料口，所述纸币分离器包括物料口、筛选板、风扇和纸币收集箱，所述筛选板位于物料口下方，所述风扇与纸币收集箱分别设在筛选板的两侧，所述筛选板上开设有多个筛选孔。

作为进一步改进，所述纸币分离器包括振动器，所述筛选板与振动器连接。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

1、采用S型分离轨道对硬币进行分类，设置宽度不同的第一筛选轨道和第二筛选轨道，以及倾斜设在S型分离轨道一侧的第一筛选面。这样，直径较大的硬币无法进入第二筛选轨道继续移动，便通过第一筛选面输出，从而实现硬币的分离。将硬币的分离通过S型分离轨道实现，具有结构紧凑、简化的优点，适于放置在公交车上使用。

2、通过设置三个连接的第一筛选轨道、第二筛选轨道和第三筛选轨道，用于实现一元、五角、一角硬币的分离，满足现有硬币分离分类的需求。

3、通过设置加速弯道，使硬币进入第一筛选轨道时具有一定的速度以及速度方向，让硬币能更顺畅的通过倾斜的第一筛选面，提高硬币分离的速度与准确率。

4、在第一筛选轨道、第二筛选轨道上设置至少一个弯道，让硬币受到离心力作用下，紧挨着背离弯道圆心一侧移动。让尺寸较小的硬币不被筛选出去，而顺利的进入下一个筛选轨道。

附图说明

附图1是本发明轨道式纸币与硬币分离装置的总装示意图；

附图2是附图1所示轨道式纸币与硬币分离装置去除纸币分离器外壳的示意图；

附图3是附图1所示轨道式纸币与硬币分离装置中硬币分离板的立体示意图；

附图4是附图3所示硬币分离板的主视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

请参考图1，一种轨道式纸币与硬币分离装置包括机架10和硬币分离板20，所述硬币分离板20倾斜设在机架10上。所述硬币分离板20上设有S型分离轨道21，所述S型分离轨道21的前端设有硬币输入口211。将硬币的分离通过S型分离轨道21实现，具有结构紧凑、简化的优点，适于放置在公交车上使用。

请参考图1，优选的，所述硬币分离板20相对水平面的倾斜角度为55°至65°。硬币在重力作用下沿S型分离轨道21移动。更优选的，所述硬币分离板20相对水平面的倾斜角度为60°左右，以使硬币自由下落时在较短的加速路程中达到所需速度。

实验证明，如当倾斜角度小于50°时甚至小于45°时，加速度较小，需要至少300mm以上甚至更长的加速路径，不符合缩小、简化结构的需求。此外,如当倾斜角度小于45°时，且使用塑料作为硬币的加速弯道时，硬币容易附着在加速弯道上，因此，还需要额外的将硬币的加速弯道打磨光滑，会进一步提高成本。另外，当倾斜角度大于65°时，会出现硬币从S型分离轨道中掉落的情况。

请参考图3，所述S型分离轨道21至少包括依次顺接的第一筛选轨道213和第二筛选轨道215，所述第一筛选轨道213的宽度大于第二筛选轨道215的宽度。所述硬币紧挨S型分离轨道21的一侧移动，其相对另一侧设有倾斜的第一筛选面214，所述第一筛选面214位于第一筛选轨道213与第二筛选轨道215的连接处。这样，直径较大的硬币无法进入第二筛选轨道215继续移动，而是通过第一筛选面214输出，从而实现硬币的分离。

其中，硬币紧挨着S型分离轨道21的一侧移动，应当理解为在S型分离轨道21不同地方的离心作用下，硬币紧挨的一侧是左右变换的，不是固定的。如实施例中，硬币紧挨着背离弯道圆心一侧移动。

请参考图3，优选的，所述第一筛选轨道213包括至少一个弯道，所述第二筛选轨道215包括至少一个弯道。实施例中，弯道指包括弧形弯道部分，以及与弧形弯道部分两端连接的直线轨道。所述弯道的夹角是指，直线轨道之间的夹角。在第一筛选轨道213、第二筛选轨道215上设置至少一个弯道，让硬币受到离心力作用下，紧挨着背离弯道圆心一侧移动。让尺寸较小的硬币不被筛选出去，而顺利的进入下一个筛选轨道。

请参考图4，优选的，第一筛选轨道213与第二筛选轨道215分别包括一个弯道，能满足使用需求，简化硬币分离板20的结构。优选的，定义所述弯道的夹角为α₁，其中，50°≤α₁≤65°，弯道的夹角在60°左右。一方面硬币移动顺畅，不会在弯道上卡塞。另一方面硬币受到的离心力的大小以及离心力作用时间适中。更优选的，α₁为60°。

请参考图3，所述S型分离轨道21至少还包括第三筛选轨道217，所述第三筛选轨道217连接在第二筛选轨道215的输出端，所述第三筛选轨道217的宽度小于第二筛选轨道215的宽度。所述硬币紧挨S型分离轨道21的一侧移动，其相对侧设有倾斜设置的第二筛选面216，所述第二筛选面216位于第二筛选轨道215与第三筛选轨道217的连接处。

通过设置三个连接的第一筛选轨道213、第二筛选轨道215和第三筛选轨道217，用于实现一元、五角、一角硬币的分离，满足现有硬币分离分类的需求。可以理解的，当需要分离更多种不同尺寸的硬币时，可以通过增设筛选轨道来实现分离分类。

请参考图4，优选的，所述第三筛选轨道217包括输出弯道，定义所述输出弯道的夹角为α₂，其中，85°≤α₂≤100°。在第三筛选轨道217上设置输出弯道，主要是为了设置第三输出口24的位置。实施例中，第三输出口24的位置位于硬币分离板20底端的中间位置。

请参考图3和图4，现有一元硬币尺寸为：直径25mm，厚度为1.85mm；五角硬币尺寸为：直径20.5mm，厚度为1.65mm；一角硬币尺寸为：直径19mm，厚度为1.25mm。因此，实施例中针对要分类的硬币尺寸进行设置，第一筛选轨道213的宽度D1为26mm，第二筛选轨道215的宽度D2为21.8mm，第三筛选轨道217的宽度D3为19.5mm。

请参考图3，所述硬币分离板20的底端设有间隔设置的第一输出口22、第二输出口23与第三输出口24，所述一元硬币通过第一筛选面214进入第一输出口22，所述五角硬币通过第二筛选面216进入第二输出口23。

请参考图3，优选的，S型分离轨道21是通过在硬币分离板20上开设槽的结构制成的。优选的，S型分离轨道21的深度为9mm。其中，第一输出口22设在硬币分离板20的右侧，通过在硬币分离板20上去除一块形成第一输出口22，第一输出口22与硬币分离板20顶面的距离为6mm。第二输出口23设在硬币分离板20的左侧，通过在硬币分离板20上去除一块形成第二输出口23，第二输出口23与硬币分离板20顶面的距离为7mm。将第三输出口24位于第一输出口22与第二输出口23之间。这样，输出结构的设置更为合理，将筛选与输出集合在硬币硬币分离板20上。

请参考图3，定义所述第一筛选面214与S型分离轨道21的底面之间的夹角为β₁，其中，10°≤β₁≤20°，更优选的，β₁为15°；定义所述第二筛选面216与S型分离轨道21的底面之间的夹角为β₂，其中，10°≤β₂≤20°，更优选的，β₂为15°。β₁与β₂为15°时，能让硬币更顺畅的通过第一筛选面214或第二筛选面216。

请参考图3，所述S型分离轨道21还包括有加速弯道212，所述加速轨道的一端与硬币输入口211连接，其另一端与第一筛选轨道213连接。通过设置加速弯道212，使硬币进入第一筛选轨道213时具有一定的速度以及速度方向，让硬币能更顺畅的通过倾斜的第一筛选面214，提高硬币分离的速度与准确率。

请参考图3，当硬币分离板20相对水平面的倾斜角度为60°时，加速弯道212只需一个弯道，且弯道的结构与第一筛选轨道中的弯道相同，弯道的夹角为α₁，其中，50°≤α₁≤65°。更优选的，α₁为60°。所述加速弯道212的起始端与其末端之间的距离为50-110mm。更优选的，所述加速弯道212的起始端与其末端之间的距离为90mm至100mm。加速弯道212的起始端指，硬币进入S型分离轨道21的入口。加速弯道212的末端指，加速弯道212与第一筛选轨道213连接的直线轨道的中点位置。

请参考图1，还包括纸币分离器30，所述纸币分离器30设在硬币分离板20上方，所述机架10上设有物料口11。用于实现纸币与硬币的分离，先将纸币分离出去，再进行硬币的分离分类。

请参考图1，所述纸币分离器30包括物料口11、筛选板32、风扇31和纸币收集箱33，所述筛选板32位于物料口11下方，所述风扇31与纸币收集箱33分别设在筛选板32的两侧。所述筛选板32上开设有多个筛选孔321。所述纸币收集箱33上设有收集口331，通过风扇31将纸币出入收集口331。

优选的，所述纸币分离器30包括振动器(图未示)，所述筛选板32与振动器(图未示)连接。硬币能更快速的掉落，且能解决硬币被纸币托住，无法掉落的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。