多自由度硬币分拣装置的制作方法

本发明属于硬币分拣领域，涉及一种多自由度硬币分拣装置。

背景技术：

硬币作为一种小额货币，在日常生活中十分常用，因而流通量大、使用量多。在对硬币进行清点统计时，需要先对其进行分拣。现有的分拣工作主要依靠人工或硬币分拣装置来完成。

其中，人工手动分拣需要大量的人力，效率也十分低下。而现有的硬币分拣装置通常为先向硬币投入口倒入硬币，硬币进入转动分币筒内，通过导向叶片的导流和振动布币器的振动将硬币均匀撒入隔板架，由于隔板架在电机带动下往复振动，直径较小的硬币通过隔板底部的分币孔，直径较大的硬币被截留，从而实现不同币值硬币的连续筛分。对于绝大多数现有硬币分拣装置，难以实现硬币的充分分离，造成工作效率低下；并且硬币在通过硬币分离装置的筛分后硬币的分拣过程比较麻烦；或者工作原理复杂，造成分拣装置的结构复杂，导致可以有效分离的硬币数量有限，从而造成了资源浪费，且容易造成卡顿堵塞等形象，使工作状态不稳定，无法保证硬币分拣工作的稳定进行。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种多自由度硬币分拣装置，其特征在于，具有：储币筒，其上端设置有进币口，侧面设置有出币口以及与该出币口相对应的封口板；第一转动机构，包括设置在储币筒底部下的支撑基座、设置在该支撑基座内的第一电机以及下端与该第一电机的输出端连接并沿储币筒的轴向贯穿设置在储币筒内的转轴；摆动机构，包括固定连接在支撑基座下的具有一个水平部和两个竖直部的槽形的扣板、设置在该扣板下并在两个竖直部的内侧的支撑臂、安装在该支撑臂上的第二电机以及可转动地水平贯穿支撑臂并一端连接在该第二电机的输出端上的连接轴，该连接轴的两端与扣板的竖直部固定连接；第二转动机构，包括设置在支撑臂下的底座、与支撑臂连接的底座上盖以及设置在该底座内的第三电机，该第三电机的输出端与底座上盖连接；筛盘部，包括位于储币筒内并且从上到下依次水平套在转轴上的第一筛盘和第二筛盘；以及硬币收集装置，设置在储币筒靠近出币口的一侧，具有从上到下依次设置并且与第一筛盘、第二筛盘的高度分别相对应的第一收集槽、第二收集槽以及与储币筒的底部的高度相对应的第三收集槽，其中，第一电机驱动转轴水平正反转动，从而带动储币筒、筛盘部转动，第二电机驱动扣板以连接轴为中心以一定角度摆动，从而带动支撑基座摆动，进而带动储币筒摆动，第三电机驱动底座上盖水平转动，带动支撑臂转动，从而带动扣板，进而带动支撑基座以及储币筒在水平方向上的转动，第一筛盘上设置有圆形的直径介于一元硬币与五角硬币之间的第一筛孔，第二筛盘上设置有圆形的直径介于五角硬币与一角硬币之间的第二筛孔。

本发明提供的多自由度高效硬币分拣装置，还可以具有这样的特征：其中，储币筒的外侧设置有用于震动该储币筒的空气锤。

本发明提供的多自由度高效硬币分拣装置，还可以具有这样的特征：其中，第一筛盘和第二筛盘上的边缘部位分别设置有沿圆周方向均匀分布的多个销钉，第一筛孔与销钉之间设置有多个与该第一筛孔分别对应并且内弧面朝向该第一筛孔的外围弧形挡板，第二筛孔与销钉之间设置有多个与该第二筛孔分别对应并且内弧面朝向该第二筛孔的外围弧形挡板，第一筛盘的中部设置有让转轴贯穿的第一转孔，第二筛盘的中部设置有让转轴贯穿的第二转孔，第一转孔与第一筛孔之间以及第二转孔与第二筛孔之间设置有多个内围弧形挡板，该内围弧形挡板的内弧面朝向对应的外围弧形挡板的内弧面。

本发明提供的多自由度高效硬币分拣装置，还可以具有这样的特征：其中，第一筛孔以及第二筛孔的周围还设置有沿对应筛孔的圆周方向均匀分布的圆形凸台。

本发明提供的多自由度高效硬币分拣装置，还可以具有这样的特征：其中，储币筒的内部底部上设置有用于检测储币筒的整体重量的重力传感器。

发明作用与效果

根据本发明的多自由度硬币分拣装置，由于采用外围挡板、内围挡板和圆形凸台来避免硬币沿着储币筒内壁运动而无法从筛孔中掉落，从而实现对硬币的有效筛选。由于采用了第一转动机构、摆动机构以及第二转动机构，能够实现多自由度硬币分拣装置的多角度全方位运动，保证了对硬币的充分筛选，筛选效率高。

附图说明

图1是本发明的多自由度硬币分拣装置整体示意图；

图2是本发明的多自由度硬币分拣装置工作状态示意图；

图3是本发明的多自由度硬币分拣装置储币筒示意图；

图4是本发明的多自由度硬币分拣装置第一筛盘示意图；

图5是本发明的多自由度硬币分拣装置倾倒硬币示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例来说明本发明的具体实施方式。

<实施例>

图1是本发明的多自由度硬币分拣装置整体示意图。

如图1所示，本实施例提供的多自由度硬币分拣装置(以下简称分拣装置)100包括储币筒1、筛盘部2、第一转动机构3、摆动机构4、第二转动机构5、硬币收集装置6。

图2是本发明的多自由度硬币分拣装置工作状态示意图，图3是本发明的多自由度硬币分拣装置储币筒示意图。

如图2、图3所示，储币筒1上端设置有进币口，侧面设置有出币口以及和该出币口对应的封口板11，在该封口板11另外一边的储币筒1的外侧安装有空气锤12，该空气锤12用于震动储币筒1便于硬币的分离和倾倒。储币筒1的内部底部还安装有用于检测储币筒1的整体重量的重力传感器13。

储币筒1内从上到下依次水平设置有第一筛盘21和第二筛盘22，第一筛盘21和第二筛盘22组成筛盘部2，该筛盘部2把储币筒1的内部空间均匀地分成上下三层。

图4是本发明的多自由度硬币分拣装置第一筛盘示意图。

如图4所示，第一筛盘21上设置有圆形的直径介于一元硬币与五角硬币之间的第一筛孔211。第一筛盘21的边缘部位还设置有沿圆周方向均匀分布的多个销钉212，该销钉212与第一筛孔211之间设置有多个外围弧形挡板213，该外围弧形挡板213的内弧面朝向相对应的第一筛孔211。另外第一筛盘21的中部还设置有多边形的转孔214，该转孔214与第一筛孔211之间设置有多个内围弧形挡板215，该内围弧形挡板215的内弧面朝向外围弧形挡板213的内弧面。第一筛孔的周围还设置有三个沿对应筛孔的圆周方向均匀分布的圆形凸台216。

第二筛盘22上设置有圆形的直径介于五角硬币与一角硬币之间的第二筛孔(图中未示出)，其余销钉、外围弧形挡板、多边形的转孔、内围弧形挡板、圆形凸台的设置与第一筛盘21上的设置一样。

如图1、图2所示，用于驱动储币筒1和筛盘部2水平正反转动的第一转动机构3设置于储币筒1下，包括设置在储币筒1底部下的支撑基座31、设置在该支撑基座31内的第一电机(图中未示出)以及下端与该第一电机的输出端连接并沿储币筒1的轴向贯穿设置在储币筒1内的转轴32，同时该转轴32分别贯穿第一筛盘21以及第二筛盘22上的转孔。

用于驱动第一转动机构3从而驱动储币筒1摆动的摆动机构4，包括固定连接在支撑基座31下的具有一个水平部和两个竖直部的槽形的扣板41、设置在该扣板41下并在两个竖直部的内侧的支撑臂42、安装在该支撑臂42上的第二电机(图中未示出)，以及可转动地水平贯穿支撑臂42并一端连接在该第二电机的输出端上的连接轴43，该连接轴43的两端与扣板41的竖直部固定连接。

用于驱动摆动机构4从而驱动第一转动机构3进而带动储币筒1水平转动的第二转动机构5，包括设置在支撑臂42下的底座51、与支撑臂42连接的底座上盖52以及设置在该底座51内的第三电机(图中未示出)，该第三电机的输出端与底座上盖52连接，并驱动底座上盖52水平转动。

图5是本发明的多自由度硬币分拣装置倾倒硬币示意图。

如图5所示，硬币收集装置6设置在靠近储币筒1的出币口的一侧，具有竖直从上到下依次设置并且与第一筛盘21、第二筛盘22的高度分别相对应的第一收集槽61、第二收集槽62以及与储币筒1的底部的高度相对应的第三收集槽63。

空气锤12、第一电机、第二电机、第三电机以及重力传感器13均与一个图中未示出的控制机构通过无线或有线连接，在该控制机构的控制下工作。

以下结合附图说明本实施例的多自由度硬币分拣装置100的工作过程。

分拣装置100使用时，首先通过第一电机驱动转轴32的正反转动，从而带动储币筒1和筛盘部2在水平面内的旋转，此时可以向储币筒1内倒入需要进行分拣的硬币。

当把硬币倒入储币筒1内后，五角和一角硬币会在离心力的作用下从第一筛盘21上的直径介于一元硬币和五角硬币之间的第一筛孔211落入第二筛盘22上，一元硬币留在第一筛盘上。一角硬币会在离心力的作用下继续从第二筛盘21上直径介于五角硬币和一角硬币之间的第二筛孔落入储币筒1的内腔底部上，五角硬币留在第二筛盘22上。

在储币筒1和筛盘部2的旋转过程中，第一筛盘21上的硬币受离心力的作用，会全部往第一筛盘21最外缘处甩，从而使中间部分的第一筛孔211起不到作用，削减分拣效果。通过销钉212、外围弧形挡板213以及内围弧形挡板215的阻挡和导向作用，使得部分硬币在受到阻挡后直接从就近的第一筛孔211落下，不至于全部甩到最外围，影响分离效果。同时，第一筛孔211周围的三点式圆形凸台216，防止一元硬币将第一筛孔211堵住，进一步的便于硬币的分离。同理当五角和一角的硬币落入第二筛盘22后又在离心力的作用下进一步进行筛选。

在倒入硬币的过程中第二电机工作，驱动连接轴43小角度地来回转动，从而带动扣板41在支撑臂42上小角度地来回摆动，进而带动第一转动机构3，最终带动储币筒1和筛盘部2在竖直方向上的来回摆动。同时第三电机驱动底座上盖52水平转动，从而带动摆动机构4，进而带动第一转动机构3和储币筒1转动。在摆动机构4和第二转动机构5的配合下，储币筒1在不同的方位实现摆动动作，最终实现分拣装置100的多自由度高效分拣。

分拣过程中，空气锤12间歇敲打震动储币筒1的外壁，保证在硬币筛选过程中不会出现堵塞和卡顿现象。

当重力传感器13感应到重量达到预先设定好的最大值时分拣装置100停止分拣工作，此时停止倒入硬币即可。然后将储币筒1一侧上封口板11抽出，再将硬币收集装置6对应到此时储币筒1的出币口的筛盘部2处即可。通过储币筒1倾斜一定角度可将一元硬币、五角硬币和一角硬币分别倒入硬币收集装置6上的第一收集槽61、第二收集槽62和第三收集槽63内。在倾倒硬币的过程中，通过空气锤12对储币筒1敲打，可以防止硬币倾倒不完全。

空气锤12、第一电机、第二电机、第三电机以及重力传感器13均与一个图中未示出的控制机构通过无线或有线连接，在该控制机构的控制下工作。

实施例作用与效果

根据本发明的多自由度硬币分拣装置，由于通过外围挡板、内围挡板和三点式圆形凸台来避免硬币沿着储币筒内壁运动而无法从筛孔中掉落，从而实现对硬币的有效筛选。由于采用了第一转动机构、摆动机构以及第二转动机构，实现本发明的多自由度硬币分拣装置的多角度全方位运动，保证了对硬币的充分筛选，筛选效率高。由于采用空气锤对储币筒行间歇敲击，可以防止硬币的堵塞卡顿现象。由于采用了封口板，节省了储币筒整体结构的空间，将封口板抽出后即可将筛选后的硬币倒入硬币收集装置内，保证了硬币的筛选空间，有效的解决了传统一体化硬币分拣装置难以保证同时对大量硬币进行筛选的问题。由于采用了重力传感器，可以防止硬币过度投入过多从而造成过度的承载压力，延长了装置的使用寿命和控制精度。

总之，本实施例的多自由度硬币分拣装置，能对硬币充分分离，操作方便，工作效率高，结构简单，工作稳定。