待包装硬币柱轴线竖向设置的硬币包装机的制作方法

本发明涉及机械设备领域，具体为一种待包装硬币柱轴线竖向设置的硬币包装机。

背景技术：

现有硬币包装技术，待包装硬币柱的轴线非竖向设置，存在待包装硬币柱的制作麻烦，需要通过手工干预才能制作成比较理想的待包装硬币柱的不足，还存在包装纸需要专门的筒状卷纸，来源不广，成本较高，不能利用废旧纸张裁剪后作为包装纸，不利于环保的不足。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种待包装硬币柱轴线竖向设置的硬币包装机，以克服现有硬币包装技术的不足。

实现上述目的的技术方案是：待包装硬币柱轴线竖向设置的硬币包装机，其特征在于：包括机架、机架上安装有呈左右布置的包装装置和进纸装置，进纸装置用于向包装装置输送包装纸，所述包装装置包括前后相对布置的硬币柱包装机构和硬币柱存放及折纸机构，所述硬币柱存放及折纸机构活动设置在一块大底板上，大底板安装在机架上；

所述硬币柱包装机构包括前顶板和前底板，前顶板和前底板之间设置有一排前立辊，前顶板和前底板远离进纸装置的一端设置有卷币机构，所述卷币机构的前侧设置有两根与前立辊位于同一直线上补缺浮动辊，补缺浮动辊活动设置，并且与前侧的机架之间设置有第二弹性件；前顶板和前底板朝向硬币柱推送及折纸机构的一端分别设置有翻折的进纸缝，前顶板和前底板的进纸缝之间形成输纸通道，进纸装置将包装纸输送至输纸通道内，并使包装纸远离进纸装置的一端边沿延伸至最末端的补缺浮动辊轴向中心线的位置；

所述硬币柱存放及折纸机构包括后顶板和后底板，后顶板和后底板之间、朝向硬币柱包装机构的一侧设置有一排后立辊，后立辊远离进纸装置一端的后顶板和后底板之间设置有通过多根围辊围成的硬币柱存放筒，后顶板上设置有与硬币柱存放筒对应的硬币入口，后底板上设置有与硬币柱存放筒对应的硬币柱出口，硬币柱存放筒朝向硬币柱包装机构的一侧为开口，多根围辊构成的围包角的角度大于180°、小于或等于240；

所述机架上还安装有往复移动驱动机构，往复移动驱动机构用于将硬币柱存放及折纸机构向硬币柱包装机构一侧推送，使得硬币柱存放筒的开口端与两个补缺浮动辊对合形成完整的硬币柱存放筒，同时通过后顶板、后底板以及连接在后顶板、后底板之间的后立辊推动输纸通道内的包装纸在前顶板和前底板之间折叠为匚形，并夹紧在前立辊和后立辊之间，包装纸的一端还压紧在两个补缺浮动辊与硬币柱存放筒内的待包装硬币柱之间，而硬币柱存放筒内的待包装硬币柱位移至卷币机构上，卷币机构用于将包装纸包裹在待包装硬币柱上。

进一步地，卷币机构包括上升降板和下升降板，机架上安装有驱动上升降板和下升降板升降的升降驱动机构，上升降板上转动安装有向下穿过上升降板的卷币从动杆，下升降板下方的机架上安装有卷币电机，卷币电机的输出端连接有卷币主动杆，下升降板上设置有与卷币主动杆对应的圆孔；

硬币柱存放筒内的待包装硬币柱在往复移动驱动机构的驱动下位移至下升降板上，升降驱动机构用于驱动待包装硬币柱夹紧在卷币从动杆和卷币主动杆之间，卷币电机用于驱动待包装硬币柱转动，实现待包装硬币柱的包装。

进一步地，所述卷币从动杆的下端以及卷币主动杆的上端分别设置有高摩擦系数的材料。

进一步地，所述上升降板上安装有连接座，连接座设置有中心通孔，所述卷币从动杆通过轴承转动安装在中心通孔内，卷币从动杆的上方螺纹连接有调力螺塞，调力螺塞与卷币从动杆之间设置有弹簧。

进一步地，升降驱动机构包括升降电机，升降电机的输出端安装有丝杆，丝杆上安装有呈上下布置的第一升降螺母和第二升降螺母，第一升降螺母与上升降板连接，第二升降螺母与下升降板连接。

进一步地，进纸装置包括箱体，箱体的一端设置有出纸口，箱体内设置有可移动的隔板，隔板的一侧与箱体之间设置有若干第一弹性件，隔板的另一侧的箱体内转动安装有一排挡辊，其中一个挡辊对应设置有驱动装置作为驱动辊，挡辊与隔板之间形成存放硬币包装纸的包装纸容腔，贴合在挡辊上的包装纸依次通过驱动辊驱动由出纸口输出，并且出纸口与输纸通道的进口端对合。

进一步地，第一弹性件包括连接在箱体侧的圆柱体和连接在隔板上的圆柱杆，圆柱体设置有盲孔，圆柱杆上套装有弹簧，弹簧的一端延伸至圆柱体的盲孔内。

进一步地，大底板上设置有与后底板的硬币柱出口对应的硬币柱成品出口，硬币柱成品出口下方的机架上连接有成品储袋，硬币柱成品出口配合设置有开关板，机架上安装有控制开关板开关的控制机构。

进一步地，围辊中与补缺浮动辊相对的两根围辊为活动设置的压紧浮动辊，压紧浮动辊的后侧的后顶板和后底板之间连接有支架，压紧浮动辊与支架之间设置有第三弹性件。

本发明的工作原理将在具体实施部分作具体说明，在此不再赘述。

本发明的有益效果：

本发明提供一种适用于待包装硬币柱的轴线竖向设置的硬币包装技术，可利用硬币的自重下落而垒币，使待包装硬币柱的制作简单可靠。

本发明的包装纸采用来源广泛的平开纸张，成本较低，还可以利用废旧纸张裁剪后作为包装纸，有利于环保。

本发明在整个包装过程中，不需要人工干预，自动化水平较高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为进纸装置的结构示意图；

图3为包装装置的结构示意图；

图4为包装装置初始状态的俯视结构原理图；

图5为包装装置初始状态的侧视结构原理图；

图6为包装装置工作状态的俯视结构原理图；

图7为包装装置工作状态的侧视结构原理图；

图8为图7中包装纸的状态示意图。

具体实施方式

如图1-8所示，本发明包括机架1、机架1上安装有呈左右布置的包装装置2和进纸装置3，进纸装置3用于向包装装置2输送包装纸。

进纸装置3包括箱体3-1，箱体3-1的一端设置有出纸口3-2，箱体3-1内设置有可移动的隔板3-3，隔板3-3一侧的箱体3-1内转动安装有一排挡辊3-4，其中位于最左端的挡辊3-4对应连接有送纸驱动电机3-6作为驱动辊，作为驱动辊的挡辊3-4外包覆有橡胶层，挡辊3-4与隔板3-3之间形成存放硬币包装纸的包装纸容腔3-5，贴合在挡辊3-4上的包装纸依次通过驱动辊驱动由出纸口3-2输出。

隔板3-3的另一侧与箱体3-1之间设置有多列第一弹性件3-7，每列弹性件3-7对应一根挡辊3-4，第一弹性件3-7包括连接在箱体侧的圆柱体3-71和连接在隔板3-3上的圆柱杆3-72，圆柱体3-71设置有盲孔，圆柱杆3-72上套装有第一弹簧3-73，第一弹簧3-73的一端延伸至圆柱体3-71的盲孔内。

作为驱动辊的挡辊3-4对应列的第一弹簧3-73的原长比其它挡辊3-4对应列的第一弹簧3-73的原长略长，以使作为驱动辊的挡辊3-4与包装纸之间的压力始终大于其它挡辊3-4与包装纸之间的压力，第一弹簧3-73的长度差值根据包装纸容腔3-5内的包装纸总厚度、第一弹簧3-73的几何尺寸和力学性能来确定，以能够同时满足纸容腔的纸张最多时或只剩最后一张纸时，都能够依靠作为驱动辊的挡辊3-4与包装纸之间产生的摩擦驱动力，克服其它挡辊3-4与包装纸之间产生的摩擦阻力，顺利地送出每张包装纸。

包装装置2包括前后相对布置的硬币柱包装机构4和硬币柱存放及折纸机构5，硬币柱存放及折纸机构5活动设置在一块大底板15上，大底板15安装在机架1上。

硬币柱包装机构4包括前顶板4-1和前底板4-2，前顶板4-1和前底板4-2之间设置有一排前立辊4-3，前顶板4-1和前底板4-2的尾端设置有卷币机构6，卷币机构6包括上升降板6-1、下升降板6-2以及设置在前底板4-2尾端的开口6-11，下升降板6-2设置在前底板4-2尾端的开口6-11内，上升降板6-1设置在前顶板4-1的上方，机架1上安装有驱动上升降板6-1和下升降板6-2升降的升降驱动机构6-3，升降驱动机构6-3包括升降电机6-31，升降电机6-31的输出端安装有丝杆6-32，丝杆6-32上安装有呈上下布置的第一升降螺母6-33和第二升降螺母6-34，第一升降螺母6-33与上升降板6-1连接，第二升降螺母6-34与下升降板6-2连接。

上升降板6-1上安装有连接座6-4，连接座6-4设置有中心通孔，连接座6-4的中心通孔内通过轴承6-6转动安装有卷币从动杆6-5，卷币从动杆6-5的上方设置有与连接座6-4螺纹连接的调力螺塞6-8，调力螺塞6-8与卷币从动杆6-5之间设置有弹簧6-7，前顶板4-1上与卷币从动杆6-5的对应位置设置有圆孔，卷币从动杆6-5的下端向下穿过上升降板6-1；下升降板6-2下方的机架1上安装有卷币电机6-9，卷币电机6-9的输出端连接有卷币主动杆6-10，下升降板6-2上设置有与卷币主动杆6-10对应的圆孔。

卷币从动杆6-5的下端以及卷币主动杆6-10的上端分别设置有高摩擦系数的材料，高摩擦系数的材料可以为高分子复合材料或硫化橡胶。

卷币机构6的前侧设置有活动设置的补缺浮动辊7，补缺浮动辊7包括辊体7-1，辊体7-1的轴向中心通过轴承安装有不转轴7-2，不转轴7-2的两端向外伸出辊体7-1，补缺浮动辊7与机架1之间设置有第二弹性件9。

前底板4-2的后端设置有向下翻折的开口向上的下翻折缝4-4，前顶板4-1的后端设置有向上翻折的上下开口的上翻折缝4-5，上翻折缝4-5和下翻折缝4-4之间形成输纸通道4-6，上翻折槽4-5和下翻折槽4-4的右端均为开口作为进纸口，输纸通道4-6的进纸口与箱体3-1的出纸口3-2对合。

硬币柱存放及折纸机构5包括后顶板5-1和后底板5-2，后顶板5-1和后底板5-2之间、朝向硬币柱包装机构4的一侧设置有一排后立辊5-3，后立辊5-3尾端的后顶板5-1和后底板5-2之间设置有通过多根围辊5-4围成的硬币柱存放筒5-5。

后顶板5-1上设置有与硬币柱存放筒5-5对应的硬币入口5-6，后底板5-2上设置有与硬币柱存放筒5-5对应的硬币柱出口5-7，硬币柱存放筒5-5朝向硬币柱包装机构4的一侧为开口，围辊5-4中与硬币柱存放筒5-5的开口相对的两根围辊5-4为活动设置的压紧浮动辊5-10，压紧浮动辊5-10的结构与补缺浮动辊7的结构相同，压紧浮动辊5-10的后侧的后顶板5-1和后底板5-2之间安装有支架5-8，压紧浮动辊5-10与支架5-8之间设置有第三弹性件5-11，第三弹性件5-11用于沿硬币柱存放筒5-5的圆心方向压紧压紧浮动辊5-10。

机架1上还安装有往复移动驱动机构10，往复移动驱动机构10包括与硬币柱存放及折纸机构5连接的齿条10-1，以及连接在机架1上的驱动齿轮电机（图中未示出），齿条10-1与包装纸的输送方向垂直，驱动齿轮电机的输出端连接有与齿条10-1啮合的齿轮10-2。

但往复移动驱动机构10不限于上述结构，也可以采用现有技术中常用的滚珠丝杆驱动结构。

往复移动驱动机构10通过驱动齿轮电机驱动，齿条10-1、齿轮10-2传动，将硬币柱存放及折纸机构5连同待包装硬币柱向硬币柱包装机构4一侧推送，带动硬币柱存放筒5-5的开口端与两个补缺浮动辊7对合形成完整的硬币柱存放筒，同时推动输纸通道内的包装纸在前顶板4-1和前底板4-2之间折叠为匚形，并夹紧在前立辊4-3和后立辊5-3之间，包装纸的一端在第三弹性件5-11与第二弹性件9的作用下压紧在两个补缺浮动辊7与硬币柱存放筒5-5内的待包装硬币柱之间，而硬币柱存放筒5-5内的待包装硬币柱位移至下升降板6-2上，升降驱动机构6-3驱动待包装硬币柱夹紧在卷币从动杆6-5和卷币主动杆6-10之间，驱动电机6-9用于驱动待包装硬币柱转动，实现待包装硬币柱的包装。

大底板15上设置有与硬币柱存放筒5-5的硬币柱出口5-7对应的硬币柱成品出口13，硬币柱成品出口13下方的机架1上连接有成品储袋（图中未示出），硬币柱成品出口13配合设置有开关板14，机架1上安装有控制开关板14开关的控制机构，控制机构包括驱动电机16，驱动电机16的输出端连接有与开关门14连接的转动轴17，通过驱动电机16带动转动轴17转动来控制开关门14的开关。

作为本实施例的进一步说明，第三弹性件5-11与第二弹性件9的结构相同，下面以第二弹性件9为例对其具体说明，第二弹性件9包括设置在机架1上、并分别与设置有与辊体7-1两端的不转轴7-2配合的滑槽9-1，辊体7-1两端的不转轴7-2分别滑动设置在对应滑槽9-1内，不转轴7-2与对应滑槽9-1的槽底之间分别设置有第二弹簧9-2，所述第二弹簧9-2沿硬币柱存放筒5-5的圆心方向压紧补缺浮动辊7。为了保证不转轴7-2与第二弹簧9-2可靠接触，所述不转轴7-2与第二弹簧9-2接触的端面为平面。

作为本实施例的进一步说明，卷币机构6的第一升降螺母6-33与第二升降螺母6-34的螺距大小，要根据上升降板6-1和下升降板6-2各自的行程来确定。在待包装硬币柱12位移至下升降板6-2时，下升降板6-2的初始位置为：其上表面与卷币主动杆6-10的上端面在同一水平面上，其终止位置为：其上表面与待包装硬币柱12下端面之间的距离等于包装完成后的硬币柱端部的纸张厚度。上升降板6-1的终止位置为：从动卷币杆6-5的下表面顶紧待包装硬币柱12的上端面，上升降板6-1的初始位置由第一升降螺母6-33的螺距和保证上升降板6-1和下升降板6-2各自从初始位置同时到达终止位置来确定。

作为本实施例的进一步说明，多根围辊5-4构成的围包角的角度为a，a大于180°、小于或等于240°。使得待包装硬币柱12可以在硬币柱存放筒5-5内，跟随多根围辊5-4一起移动，移动至下升降板6-2时，能够与补缺浮动辊7紧密贴合，而不会受到位于硬币柱存放筒5-5开口端的围辊5-4阻碍和干扰。

本发明的工作原理：

1、如图4、5所示，初始状态时，硬币柱包装机构4和硬币柱存放及折纸机构5处于分离状态。

开始工作时，先启动进纸装置3的送纸驱动电机3-6，驱动贴合在挡辊3-4上的一张包装纸由出纸口3-2输出，并输送至输纸通道4-6内。

2、同时，启动往复移动驱动机构10，使硬币柱存放及折纸机构5向前移动，如图6、7所示，带动硬币柱存放筒5-5内的待包装硬币柱移动，并使开口端与两个补缺浮动辊7对合形成完整的硬币柱存放筒，同时推动输纸通道4-6内的包装纸11在前顶板4-1和前底板4-2之间折叠为图8所示的匚形，并夹紧在前立辊4-3和后立辊5-3之间，包装纸11的一端在两个压紧浮动辊5-10和两个补缺浮动辊7的作用下与硬币柱存放筒5-5内的待包装硬币柱12紧密贴合。

而硬币柱存放筒5-5内的待包装硬币柱12则位移至下升降板6-2上。

3、升降驱动机构6-3驱动上升降板6-1和下升降板6-2下移，使待包装硬币柱12夹紧在卷币从动杆6-5和卷币主动杆6-10之间，而包装纸11的宽度尺寸要保证其顶部折叠部位于图7中的卷币从动杆6-5的左侧、底部折叠部位于图7中的卷币主动杆6-10的左侧，避免卷币从动杆6-5和卷币主动杆6-10压到包装纸11。

4、卷币驱动电机6-9驱动待包装硬币柱12转动，旋转过程中，依靠待包装硬币柱12与包装纸11之间产生的摩擦力，在两个压紧浮动辊5-10和两个补缺浮动辊7配合下，将前立辊4-3和后立辊5-3之间包装纸11连续不断地全部被紧卷到待包装币柱12的圆周上，匚形包装纸11的顶部和底部连续不断地全部卷压在硬币柱12的两个端面上形成成品。

5、升降驱动机构6-3驱动上升降板6-1和下升降板6-2上移，使上升降板6-1和下升降板6-2上移回到其初始位置。

6、启动往复移动驱动机构10，驱动硬币柱存放及折纸机构5回到原位，驱动电机16带动转动轴17转动来控制开关门14打开，使包装好成品由硬币柱成品出口13落入储袋，再关闭开关门14。

至此，完成一个硬币的包装循环。

本发明可以与专利文件公开的一种硬币分类和计数垒币机（201620332018.6）配合使用，硬币分类和计数垒币机的上垒币筒与硬币柱存放筒5-5对应的硬币入口5-6相对。

由于硬币分类和计数垒币机的上垒币筒中不断垒高的硬币总数设定为：第一次设定落入上垒币筒中的硬币总数等于待包装硬币柱12的总枚数加二，第一次以后设定落入上垒币筒中的硬币总数等于待包装硬币柱12的总枚数，使得每当硬币柱存放筒5-5内落满硬币构成待包装硬币柱12后，上垒币筒中总有两枚等候着到下一次再落入硬币柱存放筒5-5内，因此在硬币柱存放筒5-5的硬币入口5-6后方一体连接有纵板18，当硬币柱存放及折纸机构5连同待包装硬币柱12向硬币柱包装机构4一侧推送时，上垒币筒中等候着的两枚与待包装硬币柱12分离，被支撑在纵板18上，以使待包装硬币柱12的顺利前移和其与等候着的两枚的顺利分离。

另外，本发明与专利文件公开的一种硬币分类和计数垒币机（201620332018.6）配合使用时，硬币柱成品出口13不可以设置在硬币入口5-6与硬币分类和计数垒币机的上垒币筒相对的硬币柱存放筒5-5的初始位置的硬币柱出口5-7对应的位置，而应该设置在硬币柱存放筒5-5初始位置的硬币柱出口5-7的正前方。

因为硬币分类和计数垒币机的上垒币筒中存有等候着的两枚硬币，待包装硬币柱12在包装完成后，如果往复移动驱动机构10驱动硬币柱存放及折纸机构5直接回到原位，那么开关门14打开后，使包装好成品将和上垒币筒中等候着的两枚硬币一起落入储袋。

所以硬币柱成品出口13设置在硬币柱存放筒5-5初始位置的硬币柱出口5-7的正前方，待包装硬币柱12在包装完成后，往复移动驱动机构10驱动硬币柱存放及折纸机构5直接向后运行至硬币柱存放筒5-5的硬币柱出口5-7与硬币柱成品出口13对应的位置，就打开开关门14，使包装好成品落入储袋，之后硬币柱存放及折纸机构5再运行到原位。