一种盘式硬币分类机的制作方法

本实用新型属于日常生活领域，尤其涉及一种盘式硬币分类机。

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仍占领着小面额货币市场。零售超市、银行、公交公司、自动售货行业等一些特定领域面临着一个较大问题，即需要对大量的硬币进行高效的处理，如分类、计数、包装等，这些数以万计的硬币的分类工作若采用机械装置来代替人工实现分类、清点以及整理，将能提高效率，节约了雇佣工人所涉及到的费用，避免了人力资源的巨大浪费。市场需要一种成熟可靠的硬币自动处理装置。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种盘式硬币分类机，旨在解决人工分理硬币耗时耗力的技术问题。

本实用新型采用如下技术方案：

所述盘式硬币分类机包括筒体，所述筒体上方设置有进料机构，所述筒体内从上至下分别为盘式分类机构和计数包装机构，所述进料机构包括漏斗、设置在所述漏斗出口位置的螺旋轨道，所述盘式分类机构从上至下依次为上盘、转盘和下盘，其中上下盘固定不动，中间的转盘可转动，所述上盘开有扇环形入口，所述转盘上分布有N圈圆孔，N为自然数，所有圆孔位于与扇环形入口相同内外径的圆环区域内，所述下盘按照一定顺序设置有第一至第四扇环区，其中第一至第三扇环区均开有N圈通孔，第四扇环区开有N圈弧形槽，N圈通 孔和弧形槽与转盘上的N圈圆孔位置一一对应，第一至第三扇环区的通孔直径、第四扇环区的弧形槽宽度依次增大，所述计数包装机构包括分度盘、落币斗和驱动机构，每个扇环区底部设置一个落币斗，每个落币斗下方设置一个分度盘，所述分度盘上安装有若干集币筒，所述落币斗出口位置还设置有槽门组件，所述槽门组件下方设置有计数器，所述驱动机构用于驱动所述转盘转动和驱动分度盘换位。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中，硬币由螺旋轨道平稳滑入固定上盘的扇环形入口，在转盘上布置多个略大于一元直径的圆孔，所有种类的硬币都可单独且平落至转盘的圆孔内，下盘上根据四种硬币的直径不同依次布置有不同的孔径分类扇环区，转盘转动可将硬币带到下盘的不同孔径扇环区实现掉落式分类，同时用计数器实现硬币的计数；每当满一定数量统计后，驱动机构控制对应的分度盘间歇运动，实现集币筒换位，继续轮计数统计；本实用新型设备采用转盘式的不间断硬币分类方案，分类准确可靠，能够实现分类，计数与初步整理的工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的盘式硬币分类机的结构图。

图2是盘式硬币分类机筒体部分的纵向剖视图；

图3是上盘的结构图；

图4是转盘的结构图；

图5是下盘的结构图；

图6是槽门组件的结构图；

图7是图2中A部分的放大图；

图8是集币筒和分度盘的位置关系图；

图9是分度盘的俯视图；

图10是槽轮组件的结构图；

图11是图2中B部分的放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1、2所示，本实施例提供的盘式硬币分类机包括筒体1，所述筒体上方设置有进料机构，所述筒体内从上至下分别为盘式分类机构和计数包装机构，所述进料机构包括漏斗21、设置在所述漏斗出口位置的螺旋轨道22。所述盘式分类机构从上至下依次为上盘31、转盘32和下盘33，其中上下盘为固定盘，中间的转盘为转动盘。所述上盘的功能是引入硬币，所述转盘的功能是承接硬币，所述下盘的功能是分类硬币。

结合图3-5所示的上盘、转盘和下盘的结构，所述上盘开有扇环形入口，所述转盘上分布有N圈圆孔，N为自然数，图示中有3圈圆孔，圆孔直径略大于1元硬币直径，本实施例中圆孔直径为26mm，硬币不会在上盘和转盘卡住。所有圆孔位于与所述扇环形入口相同内外径的圆环区域内，即假设图3中扇环形入口的内径R1，外径R2，那么所有圆孔均位于与内径R1外径R2的环形区域内。

所述下盘按照一定顺序设置有第一至第四扇环区，本实施例中，螺旋轨道顺时针设置，转盘顺时针转动，第一至第四扇环区顺时针设置。其中第一至第三扇环区均开有N圈通孔，第四扇环区开有N圈弧形槽，N圈通孔和弧形槽与转盘上的N圈圆孔位置一一对应，即在转盘转动过程中，圆孔内的硬币正好可以落入下方的通孔或者弧形槽内。第一至第三扇环区的通孔直径、第四扇环区的弧形槽宽度依次增大。目前市场上流通的硬币有4中，分别是旧1角、新1角、5角和1元，直径分别为22.5毫米、19.5毫米、20.5毫米、25毫米，第一 至第三扇环区的通孔分别用于分类新1角、5角和旧1角硬币，第四扇环区的弧形槽用于分类1元硬币。因此通孔直径和弧形槽宽度只要略大于对应币值的硬币直径即可，本实施例中，所述第一至第三扇环区的通孔直径、第四扇环区的弧形槽宽度分别为19.6mm、21.1mm、23.1mm、25.3mm。

在经过反复试验后发现，单独的圆形通孔很容易卡住硬币，为解决该问题，本实施例将每个通孔调整成腰圆形状，而腰圆两侧半圆的圆心间距也不同，新一角对应的通孔圆心距为0.4mm、五角对应的通孔的圆心距为0.4mm、旧一角对应的通孔圆心距为1mm。实验后，掉落效果理想，并未出现卡币现象。

所述计数包装机构包括分度盘4、落币斗5和驱动机构，其中所述下盘的每个扇环区底部设置一个落币斗，每个落币斗下方设置一个分度盘4，所述分度盘4上安装有若干集币筒41，所述落币斗出口位置还设置有槽门组件(图中未示出)，所述槽门组件下方设置有计数器(图中未示出)，所述计数器为光电传感器，所述驱动机构用于驱动所述转盘转动和驱动分度盘换位。

所述槽门组件的结构如图6所示，包括所述槽门组件包括挡片、电磁推杆61，所述挡片一端为圆形槽门62，另一端设置有一个固定孔63和一个推孔64，所述电磁推杆61的活动端作用于所述推孔64。假设槽门的大体尺寸为50mm，槽门关闭的方式为推拉式，电磁推拉杆的行程为10mm，装硬币的圆筒直径为26mm，这样槽门的运动距离过小，起不到任何作用。为了解决这个问题，通过设置固定孔和推孔，根据杠杆原理，实现扩大槽门的行程。电磁推杆通电的时候槽门闭合，断电的时候槽门打开。

当分类好的硬币落入对应的落币斗后，正常情况下槽门打开，硬币落入下方的集币筒内，计数器根据光电检测计数落币数量，当达到计数阈值时，比如50枚，此时槽门闭合，避免硬币继续落下，同时驱动机构控制分度盘转动一个换位角度，使得该分度盘上的下一个集币筒对准落币斗的出口，然后槽门打开进行下一轮统计。这里分度盘转动由驱动机构驱动，同时驱动机构驱动转盘不停转动。为了显示方便，在筒体的外壁上设置显示控制器，通过按键控制开关 机，显示屏显示各种硬币的数量统计。

使用时，需要用户将硬币放入漏斗中，然后硬币从漏斗中落入螺旋轨道上，顺着螺旋轨道进入上盘的扇环形入口，进行硬币分类。为了方便硬币从螺旋轨道上滑入扇环形入口，作为一种优选实施方式，所述漏斗21通过一支架24固定在所述螺旋轨道22上，所述支架24上固定有振动电机23，所述上盘上至少固定有3个高度不等的支筒25，所述支筒25内放置有弹簧26，所述螺旋轨道22底部与所述支筒的对应位置设置有凹槽27，所述凹槽27套入对应的支筒25内。这样螺旋轨道与上盘之间采用柔性支承，振动电机带动轨道振动时，支筒中的弹簧可以起到缓冲的作用，螺旋轨道振动可以方便硬币从轨道上滑出。

本实施例中，所述上盘和盘为固定盘，中间的转盘为转动盘，为了保证结构稳定性，以及方便设备组装，所述筒体上部分内侧设置有两个阶梯面，分别用于上盘和下盘的轴向定位。另外，所述转盘由中间轴带动，作为一种具体安装方式，如图7所示，所述上盘31中心位置开有沉头孔，所述沉头孔内安装有轴承34，所述轴承34内插有中间轴35，所述中间轴35接近顶部位置设置一圈轴肩36，所述轴肩36和轴承34之间还套有轴套37，所述转盘32通过螺钉38固定至所述轴肩36上。

所述集币筒安装于所述分度盘上，为了方便拆装集币筒，作为一种优选结构，如图8、9所示，所述分度盘4上开有若干定位孔42，图示中有6个定位孔，所述定位孔42侧壁设置有多个卡位钢珠43，所述卡位钢珠43背面设置弹性件44，所述集币筒底部设置一圈弧形槽45，通过所述弧形槽45将所述集币筒41卡在所述定位孔42内。

作为所述驱动机构的一种具体结构，包括驱动电机71，所述驱动电机71输出轴安装有小锥齿轮72，所述中间轴35下部分固定有大锥齿轮73和大圆柱齿轮74，所述大锥齿轮73和所述小锥齿轮72啮合。所述驱动电机工作时，带动大小锥齿轮副转动，进一步带动中间轴转动，最终实现带动转盘转动。

所述驱动机构还包括从动轴75和槽轮机构8，所述从动轴75下部分固定 有小圆柱齿轮76，所述小圆柱齿轮76与所述大圆柱齿轮74啮合，结合图10所示，所述槽轮机构8包括槽轮81和拨盘82，所述槽轮从外周至圆心开有若干条滑槽83，所述滑槽83沿圆心对称分布，相邻两滑槽之间设置圆弧，所述拨盘顶端还固定有推柱84，在所述拨盘转动过程中，所述推柱转入其中一条滑槽然后带动槽轮转动一个换位角度直至推柱转出，所述从动轴75顶端与所述拨盘81固定。如图11所示，所述分度盘4中央固定有盘轴91，所述槽轮81上方设置有电磁制动器92，所述电磁制动器92通过固定架93固定，所述电磁制动器92的从动端与所述盘轴91固定，所述电磁制动器92的主动端与所述槽轮81联动。由于转盘需要不停转动，因此驱动电机需要持续工作，因此从动轴也是持续转动，进而拨盘带动槽轮不断的间歇转动，但是分度盘只需要在硬币计数达到指定数值后才需要转动一个换位角度，为此本实施例中，在分度盘和槽轮之间设置电磁制动器，制动器通电后，槽轮转动时分度盘不转动，制动器断电后，分度盘和槽轮一起转动，因此通过设置电磁制动器，可以实现当计数未到达指定数值前，分度盘保持不动；当硬币数目到达指定数目后，分度盘旋转，集币筒换位。

由于电磁制动器的线圈与槽轮81下方的转轴94一起转动，转动过程中很难给线圈供电，为此本实施例在94所述转轴底部还设置集电环95，集电环采用两环，给电磁制动器供电。另外，转轴上还设计有线槽，让上方的电线可以嵌入线槽内与集电环相连通。转轴上套有平面止推轴承95以保证转轴的支承垂直度，止推轴承通过螺母来轴向固定，集电环和转轴一起转动，也用螺母来轴向固定，在集电环的旁边固定有碳刷支架。

对于控制系统部分，假设统计设置值为50，当计数器记满50枚的时候，接通电磁推杆，电磁推杆吸合，槽门闭合，以达每一种的硬币个数50枚为目标，同时为硬币转运提供时间。为了解决控制集币筒换位装置这个问题，通过电磁制动器的离合与断开，从而控制换位装置的启停。由于电磁制动器具有反应时间，因此，在槽轮与拨盘刚啮合之后的这个位置安放行程开关，通过控制行程 开关，从而控制电磁制动器，进而控制集币筒换位装置。当硬币记满50枚的时候，开启单片机上的一个引脚，检测拨盘是否撞击行程开关。如果检测到撞击行程开关，电磁制动器断电吸合，带动分读盘运动。当拨盘再次撞击行程开关，电磁制动器通电离合，阻止转运分度盘运动。同时断开电磁推杆，电磁推杆离合，槽门打开。每记满50枚，重复上述动作，从而实现硬币计数与包装。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。