多级嵌套式硬币分拣机的制作方法

本实用新型涉及硬币分拣装置领域，特别涉及一种多级嵌套式硬币分拣机。

背景技术：

硬币作为一种通用货币和支付手段以其使用方便，耐磨损，流通寿命长等优点广泛地应用于自动贩卖机、城市公交公司、银行等现代化商业机器和企业中。在这样的社会大背景下，对数量庞大的硬币进行筛分、计数和整理就显得尤为重要；我们经常在网络上看到城市公交运营公司亦或是银行等企业对数量巨大的硬币进行人工筛分的新闻，这样的人工筛分不仅花费了不必要的时间，而且还存在很大的出错率。因此市场上需要一种高效高准确度的硬币自动处理机构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种多级嵌套式硬币分拣机，可以对混杂在一起的各种硬币进行分类、清点、整理，可以满足目前城市公交公司、商贸和银行等行业在整理零币的实际需求。可以达到降低劳动强度和成本、提供工作效率等目标。

本实用新型的技术方案是：多级嵌套式硬币分拣机，包括机架，所述机架的右端设置有进料筒，所述机架的中部设置有硬币分离单元，所述硬币分离单元包括轴线位于同一直线上的嵌套在一起的3个不同直径的滚筒，所述的3个不同直径的滚筒的右端均固定于转动盘的左侧面上，所述转动盘设于机架的右端，且与机架之间绕转动盘的周向滑动连接；所述的3个不同直径的滚筒从内至外依次为一元滚筒、大一角滚筒、五角滚筒，所述一元滚筒的筒壁上开设有若干个直径小于一元硬币直径且大于大一角硬币直径的通孔；所述大一角滚筒的筒壁上开设有若干个直径小于大一角硬币直径且大于五角硬币直径的通孔；所述五角滚筒的筒壁上开设有若干个直径小于五角硬币直径且大于小一角硬币直径的通孔，所述五角滚筒的下方还设有小一角硬币收集槽；所述进料筒的出口端穿过转动盘并套设于一元滚筒的右端口内；所述五角滚筒的左端架设于机架上，且与机架之间绕五角滚筒的周向滑动连接；所述转动盘上固定套接有与转动盘同轴的从动齿轮，所述硬币分离单元的下方设有电动机，电动机轴连接有与从动齿轮相啮合的主动齿轮；所述的3个不同直径的滚筒的左端口以及小一角硬币收集槽左端的硬币出口端的下方设有用于收集并计数不同类别硬币的硬币收集计数单元。

较佳地，所述进料筒为L型管道，且进料筒的入口端面向上设置。

较佳地，所述硬币收集计数单元包括分别与一元滚筒、大一角滚筒、五角滚筒以及小一角硬币收集槽的硬币出口端相对应的4个硬币收集料斗，每个硬币收集料斗的下端连接有收集滑槽，收集滑槽的下端连接有硬币收集筒；每个收集滑槽的下端还设有光电传感器，各光电传感器分别与单片机信号连接；所述单片机还信号连接有用于显示硬币计数信息的液晶显示屏以及对液晶显示屏上所显示的硬币计数信息进行清零的清零按钮。

较佳地，所述收集滑槽包括一竖直通道，所述竖直通道内设有两个上下分布的倾斜滑板，所述倾斜滑板包括固定于竖直通道的内壁上的固定端和处于悬空状态的悬空端，所述悬空端低于固定端，且悬空端与竖直通道的内壁之间的间隙能够通过所收集的硬币；所述的两个倾斜滑板的固定端分别位于竖直通道的左、右两侧内壁上。

较佳地，所述小一角硬币收集槽与水平面之间呈夹角状，其左端的硬币出口端低于其右端。

较佳地，所述单片机的型号为STC89C52。

较佳地，所述机架右端的底部设有用于调整机架倾角的连接件。

较佳地，所述的3个不同直径的滚筒中设有固定相邻两个滚筒之间相对位置的支撑结构。

本实用新型的有益效果：本实用新型实施例中，提供一种多级嵌套式硬币分拣机，其硬币分离单元是一个嵌入转动盘的三级嵌套滚筒机构，滚筒上分别有大一角，五角和一角硬币的筛分孔，在硬币下滑的过程中进行筛分。硬币收集计数单元由三个分别为一元，大一角，五角的硬币收集滑道和一个单独的一角硬币滑道组成，特殊的滑道设计保证了硬币逐个通过光电传感器并进行计数，并最终在单片机的液晶显示屏上进行硬币个数显示。传动单元由一级传动齿轮和调速电机组成，从动齿轮与转动盘固定并带动滚筒转动对硬币进行筛分。机架底部设有用于调整机架倾斜角度的连接件，通过改变硬币在筒内的轴向滑动速度调节硬币筛分效率。本实用新型可以对混杂在一起的各种硬币进行分类、清点、整理，可以满足目前城市公交公司、商贸和银行等行业在整理零币的实际需求。可以达到降低劳动强度和成本、提供工作效率等目标。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为本实用新型的收集滑槽结构示意图。

附图标记说明：

1、五角滚筒；2、大一角滚筒；3、一元滚筒；4、硬币收集计数单元；5、进料筒；6、柱型材；7、电动机；8、连接件；9、机架；10、从动齿轮；11、主动齿轮；12、小一角硬币收集槽；13、转动盘；14、竖直通道；15、倾斜滑板。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1、图2所示，本实用新型实施例提供了一种多级嵌套式硬币分拣机，包括机架9，所述机架9的右端设置有进料筒5，所述机架9的中部设置有硬币分离单元，所述硬币分离单元包括轴线位于同一直线上的嵌套在一起的3个不同直径的滚筒，所述的3个不同直径的滚筒的右端均固定于转动盘13的左侧面上，所述转动盘13设于机架9的右端，其中机架9的右端由柱型材6制成，且与机架9之间绕转动盘13的周向滑动连接；所述的3个不同直径的滚筒从内至外依次为一元滚筒3、大一角滚筒2、五角滚筒1，所述一元滚筒3的筒壁上开设有若干个直径小于一元硬币直径且大于大一角硬币直径的通孔；所述大一角滚筒2的筒壁上开设有若干个直径小于大一角硬币直径且大于五角硬币直径的通孔；所述五角滚筒1的筒壁上开设有若干个直径小于五角硬币直径且大于小一角硬币直径的通孔，所述五角滚筒1的下方还设有小一角硬币收集槽12；所述进料筒5的出口端穿过转动盘13并套设于一元滚筒3的右端口内；所述五角滚筒1的左端架设于机架9上，且与机架9之间绕五角滚筒1的周向滑动连接；所述转动盘13上固定套接有与转动盘13同轴的从动齿轮10，所述硬币分离单元的下方设有电动机7，电动机7轴连接有与从动齿轮10相啮合的主动齿轮11；所述的3个不同直径的滚筒的左端口以及小一角硬币收集槽12左端的硬币出口端的下方设有用于收集并计数不同类别硬币的硬币收集计数单元4。

上述硬币分离单元具体包括转动盘、各硬币分离滚筒、分离滚筒支架、转动盘销和挡圈。在整个机器中，转动盘作为核心零件，将硬币输送、硬币分离以及机构传动三个部分紧密联系起来，其上开设有滚筒槽和键槽，通过滚筒槽、分离滚筒支架和键完成转动盘对三个滚筒的安装定位和传动；转动盘上同样开设有台阶，配合从动齿轮、轴承、轴承套(固定在机架上)和挡圈完成整个硬币分离单元对于机架的传动和定位。分离单元驱动上采用转动盘和多级滚筒嵌套组合方式，实现力矩的传递。三层滚筒上的分离孔尺寸根据硬币不同来直径设计，以实现对四种硬币的分层筛分，由于分离孔的数量直接影响到分离准确性和分离速度，因此在分离孔的设计中，其排布规律为从左到右、从内到外逐渐由疏至密。在硬币分离过程中滚筒作为空心轴，既传递扭矩又筛分硬币。

电机及相关齿轮构成了本实用新型的传动单元，包括调速电动机、传动齿轮、齿轮套。调速电机通过齿轮套带动主动齿轮和从动齿轮进行同步转动，从动齿轮与转动盘的台阶固定完成硬币分离单元的动力输入。调速电机的最大输出扭矩为3.60NM,转速为166r/min，齿轮传动比为2.5：1，传动单元满足硬币分离单元对于硬币筛分的要求。采用齿轮传动，主要是因为其使用的圆周速度和功率范围广，在保持稳定的传动比时效率还高的优势。

进一步地，所述进料筒5为L型管道，且进料筒5的入口端面朝上设置。该进料筒也即本实用新型的硬币输送单元，具体还包括一进料筒固定板，进料筒固定板与机架固连并支撑进料筒，进料筒是一个内径为63mm的亚克力材质的弯头结构，采用这种设计可以保证硬币在进入分离单元时具有一定的下滑速度，可以使硬币快速进入滚筒，不至于局部堵塞，提高了硬币分离的效率。

进一步地，所述硬币收集计数单元4包括分别与一元滚筒3、大一角滚筒2、五角滚筒1以及小一角硬币收集槽12的硬币出口端相对应的4个硬币收集料斗，每个硬币收集料斗的下端连接有收集滑槽，收集滑槽的下端连接有硬币收集筒；每个收集滑槽的下端还设有光电传感器，各光电传感器分别与单片机信号连接；所述单片机还信号连接有用于显示硬币计数信息的液晶显示屏以及对液晶显示屏上所显示的硬币计数信息进行清零的清零按钮。

进一步地，如图3所示，所述收集滑槽包括一竖直通道14，所述竖直通道14内设有两个上下分布的倾斜滑板15，所述倾斜滑板15包括固定于竖直通道14的内壁上的固定端和处于悬空状态的悬空端，所述悬空端低于固定端，且悬空端与竖直通道14的内壁之间的间隙能够通过所收集的硬币；所述的两个倾斜滑板15的固定端分别位于竖直通道14的左、右两侧内壁上。

在硬币收集计数单元工作过程中，经过硬币分离单元筛分后的硬币将依次落到硬币收集料斗中，通过收集滑槽的二级收集滑道后落入硬币收集筒并进行计数，此设计避免了大流量的硬币通过光电传感器时互相重叠，确保了光电传感器是对单个硬币的精确计数。单片机对光电传感器的输出信号进行处理在液晶显示屏上显示硬币个数，此外本单元还具有对硬币个数进行清零的功能。

进一步地，所述小一角硬币收集槽12与水平面之间呈夹角状，其左端的硬币出口端低于其右端。

进一步地，所述单片机的型号为STC89C52。

进一步地，所述机架9右端的底部设有用于调整机架9倾角的连接件8。机架由铝合金框架、亚克力板、轴套拼装组成，通过两种型材连接件分别在内部和外部进行固定，具有较高的强度，以支持沉重的整个机构，机架的硬币输送端下方所设的连接件8用以改变机架的倾斜角度，便于改变硬币沿滚筒的轴向滑动速度，从而便捷调控硬币筛分效率；该连接件8的结构可以是沿竖直方向上开设多个螺孔的一字型连接杆体，同时对应于机架右端下部的调节螺栓，来调节机架右端的高低，从而调节机架的倾斜度。进料口和通过螺钉固定在机架上，定位准确便于拆装。

进一步地，所述的3个不同直径的滚筒中设有固定相邻两个滚筒之间相对位置的支撑结构。

本实用新型工作原理及性能分析：多级嵌套式硬币分拣机根据四种硬币直径尺寸的大小差别，在三级嵌套的滚筒上合理设计系列筛孔，据此将不同硬币进行分层筛分。一元硬币、大一角、五角硬币分别被留在三级滚筒内，一角硬币进入最底部的收集滑道，完全实现四种硬币的筛分。在硬币计数统计方面，采用光电传感器的方法对四种硬币进行计数。实用新型在使用方面具有较高的工作效率，大量的硬币可以连续进入滚筒，进行连续筛分。同时特殊的滑道设计保证硬币在通过光电传感器时不会出现重叠保证了硬币计数的准确程度。

本实用新型的创新点、应用及推广

创新点：1.弯头送料结构：弯头直接将硬币输入滚筒内部，形成了一个直通式的硬币输送通道；

2.滚筒嵌套结构：三级滚筒采用嵌套方式组合在一起，滚筒既能筛分硬币又起到空心轴的作用传递扭矩，结构更加紧凑，提升了硬币筛分的效率；

3.硬币收集电子计数：使用专门设计的硬币收集滑道与光电传感器进行配合，保证硬币单个有序进入光电传感器视角，使计数更加精确。

4.转动盘结构设计：将送料口、滚筒、齿轮等结合在一起，既提供了硬币输送的通道空间，又实现滚筒与齿轮连接获得工作动力，使三级嵌套滚筒同步转动，实现硬币的快速分离。

应用：本实用新型可用于城市公交公司、银行等需要对大量硬币的清分和计数的企业，通过更换硬币分离单元的滚筒可以适应不同种类的硬币并对其进行筛分，这可以减少人力劳动的强度，提高劳动效率。

推广：本实用新型的分离原理及其配套机构(多级嵌套滚筒)适用于其他各类形状大致相同尺寸存在差异的物体的筛分。通过改变嵌套滚筒的级数、筒上孔的尺寸、滚筒材质以及筒体尺寸等条件，即可推广到各种类型物体的筛分，例如坚果、粒状物料、矿石等。可在各类工业生产中进行广泛推广。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种多级嵌套式硬币分拣机，其硬币分离单元是一个嵌入转动盘的三级嵌套滚筒机构，滚筒上分别有大一角，五角和一角硬币的筛分孔，在硬币下滑的过程中进行筛分。硬币收集计数单元由三个分别为一元，大一角，五角的硬币收集筒、收集滑道和一个单独的一角硬币滑道组成，特殊的滑道设计保证了硬币逐个通过光电传感器并进行计数，并最终在单片机的液晶显示屏上进行硬币个数显示。传动单元由一级传动齿轮和调速电机组成，从动齿轮与转动盘固定并带动滚筒转动对硬币进行筛分。机架底部设有用于调整机架倾斜角度的连接件，通过改变硬币在筒内的轴向滑动速度调节硬币筛分效率。本实用新型可以对混杂在一起的各种硬币进行分类、清点、整理，可以满足目前城市公交公司、商贸和银行等行业在整理零币的实际需求。可以达到降低劳动强度和成本、提供工作效率等目标。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。