一种滚筒及堆垛式硬币分拣点算包卷机的制作方法

本发明涉及一种自动化的机器设备，特别是一种滚筒及堆垛式硬币分拣及点算包卷机。

背景技术：

目前，在世界范围内，硬币以其成本低，流通次数多、耐磨损、易回收等无可替代的优势占领了小面额货币市场。银行、公交公司、超市等一些特殊部门需要对大量的硬币进行高效的分拣、点算及包卷，以使其方便再流通。目前，我国分拣包卷硬币还是以人工分拣为主，而人工分拣存在工作量大、劳动强度高、点算误差率高、耗时久等缺点，而且，我国正处在从劳动密集型生产行业转型阶段，劳动力成本也不在相对廉价。因此，设计一种高效可靠，操作简单，成本低廉的硬币分拣装置，将具有良好的市场前景。

技术实现要素：

为解决所述分拣包卷硬币中存在的问题，本发明提供一种滚筒及堆垛式硬币分拣及点算包卷机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：滚筒及堆垛式硬币分拣及点算包卷机包括（1）单层PVC塑料滚筒，（2）硬币收集托盘和滚道，（3）堆垛分拣装置，（4）点算包卷装置，（5）PLC控制器。

（1）塑料滚筒

如说明书附图1，2所示，本装置安装有一个单层PVC塑料滚筒。在滚筒壁铣削出一系列φ22.5孔，滚筒倾斜安装，采用直流减速电机和齿轮传动带动其旋转。工作时，硬币从滚筒一端进入，通过滚筒低速转动从φ22.5mm孔中筛出1角和5角硬币，留下1元硬币从滚筒另一端流出。

（2）硬币收集托盘

塑料滚筒下方安装有1角和5角硬币收集托盘，如说明书附图3所示。托盘一端大一端小，通过重力，使硬币自动排序，然后落入1角和5角硬币分拣装置中。

（3）硬币流道

塑料滚筒硬币出口端安装有1元硬币流道，如说明书附图4所示。通过重力，使硬币自动排序，最后落入1元硬币点算包卷装置中。

（4）堆垛分拣装置

本装置的工作难点是分离1角和5角硬币，由于1角硬币直径为φ19mm，5角硬币直径为φ20.5mm，无法通过筛网装置高效分拣。因此，本装置采用机电一体化装置来实现1角和5角硬币的分拣，具体设计如下：

采用一个圆筒形硬币堆垛分拣装置，如说明书附图5所示。先让1角和5角硬币在竖直方向混合堆垛，堆垛圆筒下方安装有可见光颜色传感器，通过检测银色1角硬币和黄色5角硬币的色差来判断硬币类型。如果检测出是1角硬币，通过纵向推杆型电磁铁推出，落入1角硬币点算包卷装置中；如果检测出事5角硬币，则通过横向推杆型电磁铁推出，落入5角硬币点算包卷装置中。

电磁铁每推一次进行计数，用于点算分拣的硬币数量。

（5）点算包卷装置

本作品设计有3个独立点算包卷装置，如说明书附图6所示。分别用于点算和包卷1角、5角和1元硬币。点算包卷装置主要部件是一个透明的有机玻璃圆筒，有机玻璃圆筒外面事先套好硬币包卷用的蜡纸。

其中1角和5角硬币点算，通过电磁铁动作来计数。1元硬币的点算，通过安装在一元点算包卷装置上部的光纤传感器来计数落入硬币数量。1角、5角和一元硬币点算计数到指定数目，包卷装置旋转90度，继续下一组硬币的点算和包卷。

当包卷装置容积用完时，暂停整个装置，采用人工抽出有机玻璃圆筒，则硬币自然落入包卷蜡纸中，取出硬币，换上新的蜡纸，重复上述过程，机器可持续工作。

（6）控制系统

本装置的控制器选择通用性PLC作为控制器，设计了按钮盒和MCGS触摸屏，用于实现基本控制功能和显示点算的硬币数量等功能。

本发明的有益效果是：能够快速有效地分拣，并根据客户需要的个数点算和包卷硬币，减小了工作量，降低了劳动强度和点算误差率，节省了时间，提高了分拣、点算和包卷硬币的效率。

附图说明

图1是滚筒硬币分拣点算包卷机的整体结构示意图；

图2是塑料滚筒结构示意图；

图3是收集托盘结构示意图；

图4是流道结构示意图；

图5是硬币堆垛分拣装置结构示意图；

图6是点算包卷装置结构示意图；

图7是控制面板的示意图。

图中：底座1，滚筒2，托盘3，堆垛分拣装置4，点算包卷装置5，6，8，流道7，漏斗9，光纤传感器10，底架11，支架12，孔21，堆垛圆筒41，颜色传感器42，横向推杆型电磁铁43，纵向推杆型电磁铁44，步进电机51，圆筒52。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清楚明白，下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，滚筒及堆垛式硬币分拣点算包卷机具有底座1，底座1包括底架11和竖立在底架11上的多根支架12，多根支架12的顶部倾斜25°安装有一根能够由直流减速电机和齿轮传动带动旋转的中空的滚筒2，滚筒2的圆周上设有多个孔21，上端口处设置有漏斗9；滚筒2的正下方设有斜向安装的收集托盘3，收集托盘3的下端口处设有堆垛分拣装置4，堆垛分拣装置4的横向和纵向端口处分别设置有一个点算包卷装置5和6；滚筒2的下端口设有斜向安装的流道7，流道7的下端口处设有一个点算包卷装置8。

如图2所示，滚筒2由单层PVC塑料制成，直径为60mm，长度为500mm，其中孔21的直径为22.5mm，由于1角硬币直径为19mm，5角硬币直径为20.5mm，而1元硬币直径为25mm，所以1角硬币和5角硬币能够通过孔21掉落到托盘3上，而1元硬币会通过滚筒2的下端口进入流道7中。

如图3-4所示，收集托盘3和流道7均为倾斜35°放置，并且从上到下依次变窄，最低处只能通过单枚硬币。收集托盘3和流道7均由1.5mm厚的301型不锈钢加工而成。

如图5所示，堆垛分拣装置4具有直立的堆垛圆筒41，堆垛圆筒41的下方安装有能够检测可见光的颜色传感器42，堆垛分拣装置4底部设有移动方向相互垂直的横向推杆型电磁铁43和纵向推杆型电磁铁44。1角硬币和5角硬币从收集托盘3掉落到堆垛分拣装置4中，会先在竖直方向上混合堆垛，然后通过颜色传感器42检测其颜色，如果检测出是银色的1角硬币，则纵向推杆型电磁铁推出，将硬币推落在横向设置的点算包卷装置5中，如果检测出是黄色的5角硬币，则横向推杆型电磁铁推出，将硬币推落在纵向设置的点算包卷装置6中。其中，电磁铁为24V推杆式电磁铁。

如图6所示，点算包卷装置5，6，8具有一个由步进电机51驱动旋转的底盘，步进电机51选择35系列两相步进电机，底盘上均匀设置有四个开口向上的透明的圆筒52，圆筒52的外部套设有蜡纸。硬币掉落后会落到其中一个圆筒52中，然后通过堆垛分拣装置4的电磁铁43,44推的动作次数进行点算计数，到达指定的数目后，底盘旋转带动整个点算包卷装置旋转，将另一个圆筒52移动到硬币掉落的位置。然后可以用事先套在圆筒52上的蜡纸，用手包扎蜡纸一端，完成硬币的包卷。其中圆筒52由机玻璃制成，直径为21.5mm。

其中，设置在堆垛分拣装置4下方的两个点算包卷装置5和6通过电磁铁的动作进行计数，而设置在流道7下方的点算包卷装置8由安装在流道7下端口处的光纤传感器10进行计数。

如图7所示，包卷机通过PLC进行控制，优选为西门子S7-200PLC，并设有按钮盒与北京昆仑通态MCGS触摸屏，编写控制程序和人机交互界面，并通过控制面板进行操作和结果显示，用于实现基本控制功能和显示点算的硬币数量等功能。

该滚筒硬币分拣点算包卷机能够制造和投入使用，并实现快速有效地分拣、点算和包卷我国目前货币市场上流通的1角、5角和1元的硬币，较之常规的硬币分拣方法，不仅减小了工作量，降低了劳动强度和点算误差率，还节省了大量的时间，大幅度提高了分拣、点算和包卷硬币的效率。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本发明的保护范围之内。