一种分层式硬币分离装置的制作方法

本发明属于硬币分类技术领域，特别是涉及一种分层式硬币分离装置。

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将占领小面额货币市场是大势所趋。随着无人售票、自动售货机的推广，硬币流通量大大增加，特别是公交公司、金融部门等每天要对大量硬币进行分类和计数，工作量巨大。然而，市场上现有的硬币分离装置存在分离效率不高、结构复杂、成本较高、分离效果不理想等问题。因此，市场对一种高效、准确度高并且廉价的硬币分离装置的需求非常迫切。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种分离效率高同时可以进行整理和清点的硬币分离装置，解决了现有硬币分离需要耗费大量人力的问题。

本发明所采用的技术方案:一种分层式硬币分离装置，包括机箱、机架、硬币分离机构、拨动机构、动力及传动装置、筛选机构、收集机构。

所述机箱为长方形框架结构，机架为立式圆柱型结构，分离系统和收集系统的机架均安装在机箱内，硬币入口机构安装在机箱正上方，下方设有硬币分离机构，硬币分离机构通过螺纹连接固定在机架上。

所述硬币分离机构为三级分离柱状机构，包括三种直径相同的分离圆盘，三种直接相同的圆筒，每种圆盘上布满一种直径的分离圆孔，每种圆孔直径适配分离一种硬币，被分离的硬币通过筛选滑道进行收集，即实现了通过直径的相对大小实现对于不同硬币的分离。

所述硬币拨动机构包为四个弧形的拨片，拨片安装在圆筒壁上，当分离圆盘转动时，拨片保持不动，因此发生相对运动来拨动硬币。

所述动力及传动装置包括电机，电机的动力输出端与传动轴固定连接，传动轴通过齿轮与每层圆盘连接，电机正转和反转可分别实现不同的功能，正转时可以将硬币分离，反转时将硬币从圆筒的内壁开口导出至筛选机构，然后进行二次分离。

所述筛选机构包含三层滑道机构，筛选滑道机构倾斜坡度为32±3°，每个筛选滑道机构长度为25cm，宽度为20cm,滑道侧板高度为8cm，间隔高度为15cm，可以使硬币平稳下滑不飞出滑道。第一层和第二层滑道机构布满圆孔分别用来分离一元和五角的硬币，第三层滑道机构没有圆孔，滑道机构将分离机构和收集机构相连接，用来进行进一步筛选分离机构没有分离开的硬币，然后进行硬币收集。

所述检测计数装置包括红外传感器和显像管，计数装置安装在筛选机构的尾端，硬币单个下落经过红外传感器检测，显像管进行计数显示。

所述收集机构分为三层，三层收集箱均通过螺纹连接固定在圆柱形机架上，从上而下依次为一元，五角，一角收集箱，收集机构与分离机构相对应，通过筛选机构与硬币分离机构连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的分层式硬币分离器不需要过多付出人力资源，不仅省力省事，同时极大地提高了生产效率：

2、本发明采用了红外传感器和显像管进行硬币的检测和计数，因此还可以用以清点硬币：

3、本发明不仅设置了分离机构，还设置了筛选滑道装置可以进行二次分离，因此，硬币分离准确率高，容错能力强；

4、本发明的收集箱机构可以通过单片机控制，因此可以及时有效的更换收集箱，完成硬币的收集。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的分离机构示意图。

图3是本发明的第一层筛选滑道示意图。

图中标号说明：1-电机、2-分离机构的支架、3-第三层分离圆盘、4-齿轮、5-第二层分离圆盘、6-传动轴、7-第一层分离圆盘、8-拨片机构、9-硬币入口机构、10-第一级筛选滑道机构、11-检测计数装置、12-第一层收集箱、13-第二级筛选滑道机构、14-第二层收集箱、15-第三级筛选滑道机构、16-第三层收集箱、17-收集机构的支架、18-机箱。

具体实施方式

如图1、2、3所示，一种分层式硬币分离装置，主要包括220v步进电机1，分离机构的支架2，收集机构的支架17，硬币入口机构9，检测计数装置11，所述硬币分离机构主要包括第三层分离圆盘3、第二层分离圆盘5、第一层分离圆盘7，所述硬币筛选机构主要包括第一级筛选滑道机构10、第二级筛选滑道机构13、第三级筛选滑道机构15，所述传动装置包括齿轮4和传动轴6，所述收集机构包括第一层收集箱12、第二级收集箱14、第三级收集箱16，机箱18。

所述硬币分离机构（分离圆盘3、5、7），均通过螺纹连接固定在机架2上，传动轴6一端通过联轴器固定在220v步进电机的动力输出端，另一端穿过三层圆盘，通过齿轮4与三层圆盘分别连接。第一层圆盘7布满直径为22mm的圆孔。第二层分离圆盘5布满直径为20mm的圆孔。每层圆筒上安装拨片机构8，可以用来防止硬币堆积。第一层圆盘7在分离口处与第一层筛选滑道机构10通过螺栓连接，第一层筛选滑道机构角度为30度，上面也布满22mm的圆孔。第二层圆盘5与第二级筛选滑道机构13连接，筛选滑道机构13布满直径20mm的圆孔。第三层圆盘3与第三级筛选滑道机构连接。

所述收集机构（收集箱10、14、16），通过螺纹连接固定在收集机构支架17上，

第一层收集箱12通过检测装置11与第一级筛选滑道机构10连接用来收集一元硬币，第二层收集箱14也是通过检测装置11与第二级筛选滑道机构13连接用来收集五角硬币，第三层收集箱同样通过筛选滑道机构与第三级筛选滑道机构15连接用来收集一角硬币。

分离时，首先将大量的硬币通过硬币入口机构9倒入该装置，启动电机1使轴正向旋转起来，而三个分离圆盘3、5、7是和主轴6固连在一起的，随着主轴的转动，三个圆盘3、5、7也一起转动，这样，硬币和圆盘3、5、7有相对运动，使硬币和圆盘3、5上的孔充分接触，第一层的孔直径(22mm)比一元硬币（25mm））直径略小，当硬币在和一元圆盘3不断做相对运动的过程中，上下的硬币来回翻转，使三种硬币均能和孔充分接触，当五角和一角的硬币到达孔的位置处时，五角和一角的硬币就会落下，筛选出一元硬币，虽然在内筒壁上开有出口槽，但同时我们在每层圆筒上安装三个拨片，用来防止出现硬币堆积无法分离的情况。同理，第二层五角圆盘5的孔的直径（20mm）比五角直径(20.5mm)略小，比一角硬币直径(19.8mm)略大，可以让一角硬币落下，筛选出五角硬币。

待三种硬币完全分离后，让电机1反转，通过硬币的离心运动使硬币靠着边走，可以将硬币从筒壁的开口中导出，然后一元、五角、一角硬币分布进入筛选滑道机构10、13、15，使硬币进来之后，顺着滑道向下滑动。当第一级筛选滑道内依然有没分离出来的五角和一角硬币，会和滑道上22mm直径的孔充分接触下落至第二级筛选滑道机构13，当第二级筛选滑道机构依然有没分离出来的一角硬币和滑道上22mm直径的孔充分接触下落至第三筛选机构15进行分离，分离之后的硬币均会通过安装在滑道尾处的检测计数装置11，然后分别分离到收集箱10、14、16，完成硬币的分离工作，等待下一次分离循环。

优选的，检测装置11安装有红外传感器和显像管，并且由单片机控制，当硬币数量达到100枚时，单片机控制收集箱旋转45度，换上下一个硬币收集箱，如此反复，直至所有硬币分离完毕，关闭电机1。

进一步优选的，检测计数装置为半漏斗形，可以有效控制硬币下落的数量和速度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。