纸币处理模块中的推进、翻转、升降控制装置的制作方法

本发明属于自动化设备，具体是一种应用在金融自动化设备中的纸币处理模块中的推进、翻转、升降控制装置。

背景技术：

金融自动化设备可以提高对纸币的处理效率。例如中国专利文献cn103538744a，于2014年1月29日公开了“一种推钞机构”，包括用于承载纸币的底板，所述底板的一侧为纸币推送端侧，在所述底板上设有横向推送单元和推送驱动单元，所述推送驱动单元驱动所述横向推送单元沿平行于所述底板表面横向往复移动，在所述底板上设有纸币调整装置，所述纸币调整装置包括依次连接的调整板、桥接件和调整驱动单元，所述调整板设置在所述底板的纸币推送端侧，所述调整驱动单元通过所述桥接件推动所述调整板在所述底板平面上沿垂直于所述横向推送单元运动方向往复移动。该类技术方案，功能相对单一，更多的应用在纸币捆扎设备上。在自动存取款设备中，要求对纸币进行推进、翻转和升降功能，采用类似方案仅能满足纸币推进功能的要求，而翻转和升降功能需要安装其他装置来分别实现，这导致设备整体臃肿复杂，可靠性下降，制备和维护保养的成本居高不下。

技术实现要素：

基于上述不足，本发明旨在发明一种纸币处理模块中的推进、翻转、升降控制装置，可以将推进、翻转、升降控制功能集成在单一装置中，大幅度简化设备，并通过精确的传感器定位，实现对装置的实时自动化控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种纸币处理模块中的推进、翻转、升降控制装置，包括推进机构和升降控制机构，推进机构包括推板和推动推板往复运动的动力系统，推进机构还包括对推板实现限位导向的一对导向槽板；导向槽板上设有导向槽，推板两侧的端部均对称的设有一个往复导向块，往复导向块在本侧的导向槽内可滑动，且设有可适配于导向槽进行转动的圆柱面；推板两侧的端部还对称的各设有一个转动导向块，转动导向块在本侧的导向槽内可滑动；导向槽的中部均设有转动缺口，在同一侧方向上，转动缺口在导向槽上的开口位置距导向槽的远端位置间的距离适配转动导向块与往复导向块之间的距离；两导向槽板的近端均固定在传动轴上可随之转动；动力系统包括由电机带动的环状的传动皮带，传动皮带套在主动端皮带轮上；升降控制机构包括近端控制系统和远端控制系统；近端控制系统包括固定的近端光耦和设于传动轴上的近端光耦挡片，近端光耦挡片可随传动轴的转动在近端光耦的光线发射端与光线接收端之间转动，近端光耦挡片上设有轴向的缺口，适配近端光耦的光线发射端与光线接收端的位置；远端控制系统包括上下并列设置的远端上光耦和远端下光耦，导向槽板的其中之一在远端设有远端光耦挡片，远端光耦挡片可随导向槽板的转动动作在远端上光耦和远端下光耦的光线发射端与光线接收端之间移动。

在本技术方案中，为推板的往复运动设计了导向槽板，导向槽上设计导向槽，推板的一侧端部设置了往复导向块，适配在导向槽内，使推板在往复运动的传动皮带的带动下可以沿导向槽的方向往复运动。为便于叙述，将推板运动的起点方向称为近端，终点方向称为远端。在此基础上，本方案在导向槽上设计了一个转动缺口，在推板的同一侧上设计了一个转动导向块，转动缺口的开口位置和导向槽远端间的距离与转动导向块和往复导向块之间的距离适配，使推板运动至远端时，转动导向块可以适配的进入导向缺口，此时固定在传动轴端部的轴承具有限制作用，使推板保持竖直方向不变，而导向槽板的远端向上翘起，使导向槽板带动推板上行。该动作满足了推板的升降要求，可以为主设备中另一推板推送过来的纸币让出挖钞通道。为了使转动导向块可以在动力带动下自动进入导向缺口，本方案还采用了环形的传动皮带作为带动推板往复运动于近端远端的动力传递设备，传动皮带与推板是固定连接的，固定点需要选择在转动导向块与往复导向块的连接线的延长线上的往复导向块一侧；同时，往复导向块设有可适配于导向槽进行转动的圆柱面。只有选择在前述位置，往复导向块运动至远端后，传动皮带才会继续带动往复导向块做转动运动，这种转动才会使转动导向块自动进入导向缺口，对导向槽板形成翘起作用。复位时的情况与前述相反，传动皮带带动往复导向块反向转动，首先使转动导向块从导向缺口中退出，使导向槽板恢复初始的状态，转动导向块也回到导向槽内，然后再将往复导向块与转动导向块一同携带回近端，从而在推板的这一个往复动作中，实现对物料的推动和翻转两个动作。另，为了便于使用，导向槽的延伸方向一般为水平方向。经过这样的设计，推板可以在近端、远端和升起位置三点往复运行，需要对这三个位置状态形成不同的电信号，以便对应这三个位置控制点配合其他装置进行其他动作。为此，本方案设计了近端控制系统和远端控制系统。近端控制系统包括近端光耦和近端光耦挡片，近端光耦是一个槽型光耦，槽的开口垂直于传动轴轴向；近端光耦挡片固定在传动轴上，其上设有缺口，可以随传动轴的转动而在槽型光耦的槽内转动，通过缺口实现对光耦的光信号的阻挡或放行。由于推板是通过皮带转动连接到传动轴上的，因此推板在近端或远端，可以配合近端光耦是否被近端光耦挡片遮蔽，形成不同的电信号。远端控制系统设置了上下并列的两个光耦，通过导向槽板远端设置的远端光耦挡片随导向槽板的上下运动动作，遮蔽远端上光耦或远端下光耦的其中之一的光信号传递过程即可。由此，本技术方案在一个结构简单部件数量也并不多的装置中，实现了推进、翻转和升降动作，无论推板在近端、远端下方、远端上方，都可以通过不同位置的光耦形成精确的位置信号，可供核心电控装置识别处理。

作为优选，所述近端控制系统还包括附加挡片和附加挡片限位板；近端光耦挡片的其中一侧面上设有凸起的限位块；附加挡片套接在传动轴上可自由转动，附加挡片设有一个扇形遮挡页和一个定位杆，扇形遮挡页的转动受到近端光耦挡片的限位块限位；附加挡片限位板设有两个限位臂，将定位杆的转动角度限制在两个限位臂之间。为了保证设备整体体积的小型化，近端光耦挡片的直径不能设计的过大。压缩近端光耦挡片的直径之后，对应于推板在单向行程中的运动距离，传动皮带带动传动轴转动一圈略多，因此在推板即将到达远端时，传动轴带动近端光耦挡片上的缺口会第二次对近端光耦的光信号开放，为了区分推板不同的位置状态，在近端光耦挡片上设计有凸起的限位块，在运行至近端光耦挡片上的缺口第二次对近端光耦的光信号开放时，限位块带动附加挡片转动，以附加挡片上的扇形遮挡页遮挡组近端光耦挡片上的缺口，持续阻挡近端光耦上的光信号。这样的设计，满足了小型化的设计要求，可以在保持功能的前提下压缩装置的整体体积。

作为优选，转动缺口的开口方向与导向槽的延伸方向的夹角为钝角。将该夹角设计为钝角，使转动导向块可以更方便的进入转动缺口中。

作为优选，转动导向块滑动至转动缺口内后，导向槽板翻转的角度为不小于10°的锐角。在导向槽板预设为沿水平方向安装时，该角度为导向槽板与水平面之间的夹角，设计该夹角使运动至导向槽板远端的推板升起的位置足以让出挖钞通道。

作为优选，转动导向块为可绕轴转动的圆柱形。转动导向块不但可以沿导向槽滑动，还可以更好的在转动缺口位置进行转动，形成导向槽板远端的平滑升降。

作为优选，动力系统还包括皮带涨紧轮；传动皮带的环形两端分别紧贴主动端皮带轮和从动端皮带轮，皮带涨紧轮的圆柱面紧贴的压在传动皮带的环形外侧。要实现推板的翻转动作，传动皮带应当具备足够的挠度，因此本方案设计了皮带涨紧轮，使其圆柱面紧贴的压在传动皮带的环形外侧，增大传动皮带的挠度。

需要注意的是，为了保持推板运动的平稳性，本方案在实施时，一般都需要在推板的两侧方向上进行对称设计。为节约篇幅，避免重复叙述，此处仅描述其中一侧，另一侧不再赘述。

综上所述，本发明的有益效果是：可以将推进、翻转、升降控制功能集成在单一装置中，大幅度简化设备，并通过精确的传感器定位，实现对装置的实时自动化控制。

附图说明

图1是本发明推板运行至远端上方时的结构示意图。

图2是本发明推板运行至近端时的结构示意图。

图3是从图1的a向视角所见的近端控制系统结构示意图。

图4是近端光耦挡片的结构示意图。

图5是附加挡片的结构示意图。

图6是附加挡片限位板的结构示意图。

图7是推板运行至近端时近端控制系统的状态图。

图8是推板运行至远端时近端控制系统的状态图。

其中：1推板，2导向槽板，3传动皮带，4皮带涨紧轮，5主动端皮带轮，6从动端皮带轮，7传动轴，8近端光耦，9近端光耦挡片，10附加挡片，11附加挡片限位板，12远端上光耦，13远端下光耦，14远端光耦挡片，21导向槽，71齿轮，91限位块，92v形缺口，101往复导向块，102转动导向块，111限位臂，211转动缺口，1001扇形遮挡页，1002定位杆。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例为一种纸币处理模块中的推进、翻转、升降控制装置，应用在某型号的atm自动存取款机上。本装置包括推进机构和升降控制机构，推进机构包括推板1和推动推板往复运动的动力系统，升降控制机构包括近端控制系统和远端控制系统。为了便于描述，将推板运动的起点方向称为近端，终点方向称为远端。

如图1所示，推进机构包括对推板实现限位导向的一对导向槽板2；导向槽板上设有导向槽21，推板两侧的端部均对称的设有一个往复导向块101，往复导向块为圆柱体，在本侧的导向槽内可滑动，圆柱体的圆柱面可适配导向槽转动；推板两侧的端部还对称的各设有一个转动导向块102，转动导向块也是圆柱体，在本侧的导向槽内可滑动；导向槽的中部均设有转动缺口211，在同一侧方向上，转动缺口在导向槽上的开口位置距导向槽的远端位置间的距离适配转动导向块与往复导向块之间的距离。传动轴7的两端分别与两导向槽板的近端固定，使两导向槽板可随之转动。传动轴的两端还设有与动力设备连接的齿轮71。

动力系统包括由电机带动的环状的传动皮带3，传动皮带与推板固定，固定点位于转动导向块与往复导向块的连接线的延长线上的往复导向块一侧；传动轴上固定有主动端皮带轮5，传动皮带套在主动端皮带轮上。

如图3所示，近端控制系统包括固定的近端光耦8和设于传动轴上的近端光耦挡片9，还包括附加挡片10和附加挡片限位板11。近端光耦挡片可随传动轴的转动在近端光耦的光线发射端与光线接收端之间转动，如图4所示，近端光耦挡片上设有轴向的v形缺口92，适配近端光耦的光线发射端与光线接收端的位置；近端光耦挡片的外侧面上设有凸起的限位块91。如图5所示，附加挡片套接在传动轴上可自由转动，附加挡片设有一个扇形遮挡页1001和一个定位杆1002，扇形遮挡页的转动受到近端光耦挡片的限位块限位。如图6所示，附加挡片限位板设有两个限位臂111，将定位杆的转动角度限制在两个限位臂之间，间接的限制了扇形遮挡页的转动范围。

近端光耦、近端光耦挡片、附加挡片、附加挡片限位板组合在一起的结构如图7、图8所示。其中图7为近端光耦挡片的v形缺口正对近端光耦的状态。此时近端光耦的光线发射端与光线接收端之间无遮挡物，近端光耦可以产生一个电信号。图8为近端光耦挡片转动后遮挡在近端光耦的光线发射端与光线接收端之间，使光线接收端无法接收到发射端发出的光线，近端光耦就会产生另一个不同的电信号。

远端控制系统包括上下并列设置的远端上光耦12和远端下光耦13，其中一个导向槽板在远端设有远端光耦挡片14，远端光耦挡片可随导向槽板的转动动作在远端上光耦和远端下光耦的光线发射端与光线接收端之间移动，以遮蔽远端上光耦和远端下光耦的其中之一的光信号，从而形成不同的电信号。

本例的纸币处理模块中的推进、翻转、升降控制装置，初始状态如图2所示，导向槽板和导向槽都位于水平方向，在传动皮带的带动下，转动导向块和往复导向块都位于导向槽的左侧近端，推板在近端，近端控制系统处于图7状态，近端光耦可以接收光信号，产生的电信号记为1。远端控制系统中，远端上光耦可以接收光信号，产生的电信号记为1；远端下光耦被遮蔽不可接收光信号，产生的电信号记为0。此时的状态可以记为110。此时电动机带动传动皮带转动，使推板沿向导向槽右侧远端运动，当运动至远端的瞬间时，近端光耦被随传动轴转动的近端光耦挡片遮蔽而不可接收光信号，产生的电信号记为0；远端上光耦可以接收光信号，产生的电信号记为1；远端下光耦被遮蔽不可接收光信号，产生的电信号记为0。此时的状态可以记为010。过了该点后，由于传动皮带持续拉动，转动导向块会以往复导向块的轴为中点向上转动，进入转动缺口，由于此时的推板已经运行至导向槽右侧远端，与主设备的另一部件竖直贴合无法转动，因此传动皮带转而带动导向槽板以传动轴为中心逆时针转动，形成如图1所示的位置状态。此时在近端控制系统中，近端光耦挡片已经转到下一圈的v形缺口正对近端光耦，但是由于近端光耦挡片上的限位块拉住附加挡片同步转动，使附加挡片上的扇形遮挡页转动至近端光耦处，代替近端光耦挡片执行了遮挡近端光耦的功能，因此此时近端光耦依然被遮蔽不可接收光信号，产生的电信号记为0；而在远端，由于导向槽板转动，导向槽板远端上翘，远端光耦挡片从远端下光耦处上移到了远端上光耦处，使远端上光耦不可接收光信号，产生的电信号记为0；远端下光耦可接收光信号，产生的电信号记为1，此时的状态可以记为001。同时，导向槽板远端的上升，带动推板上升，将下方的挖钞通道让出，以便进行下一操作动作。设计中，要求导向槽板转动后与水平面之间形成的角度b不小于10°。动作完成后，推板再循原动作路径复位，回到近端起始位置，导向槽板也从上翘状态回归水平状态。由近端远端的三个光耦所产生的不同的位置状态信号随着推板和导向槽板的往复运动而循环出现，主设备的核心电控系统即可根据这些位置状态信号的不同精确掌握推板和导向槽板的位置状态，从而实现更精密的控制。