公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机，包括外壳，外壳中设置纸硬币分离机构、硬币分离机构、硬币收集机构、纸币传送整平机构和纸币包扎机构；纸硬币分离机构、硬币分离机构、硬币收集机构、纸币传送整平机构和纸币包扎机构固定在外壳壁板上。本发明结构合理，使用方便，当乘客上车投币后，该机构便会对钱币进行分离、清点和包扎，大大减轻公交车司机的工作量。
【专利说明】
公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机
技术领域
[0001]本发明涉及一种投币机。
【背景技术】
[0002]目前公交车上的投币机功能单一，硬币、纸币是杂乱地混在一起，不具备分类清点的功能，大大增加了公交系统对钱币的后续整理负担。目前市场上虽有硬币、纸币清点机构，硬币整理机构、纸币包扎机构，然而若纸币、硬币混在一起，需要人工将纸币和硬币进行分离、整理，造成目前市场上没有可全面自动整理、清点、包扎硬币、纸币的机器。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种结构合理，使用方便的公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机。
[0004]本发明的技术解决方案是:
一种公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机，其特征是:包括外壳，外壳中设置纸硬币分离机构、硬币分离机构、硬币收集机构、纸币传送整平机构和纸币包扎机构；纸硬币分离机构、硬币分离机构、硬币收集机构、纸币传送整平机构和纸币包扎机构固定在外壳壁板上；
所述纸硬币分离机构包括第一漏斗，第一漏斗下方连接第二漏斗，第一漏斗的入口为硬币入口，硬币入口的宽度小于纸币宽度，第二漏斗下端出口呈扁平状，硬币在第二漏斗中发生转向，统一变为竖直下落，便于硬币下一步进入分选机构;在第一漏斗硬币入口后方，设置带动纸币运动进入运动轨道、进而使纸币进入传送机构的辊轴；
所述硬币分离机构包括由多块薄板形成的硬币运动轨道，硬币运动轨道上开出两个高度不同的梯形孔，使硬币经过梯形孔下落，实现不同面值硬币的分离;第一个孔为五角硬币分离孔，其高度大于五角硬币直径而小于一元硬币直径;第二个孔为一元硬币孔，孔的高度大于一元硬币的直径；
所述硬币收集机构包括底板，滑轨固定于底板上，齿条和薄板通过螺栓固定在滑轨上，齿轮固定在电机上，并使齿条与齿轮啮合，电机通过螺栓固定在电机支架上，电机支架固定在底板上；分别用于存放五角硬币的一元硬币的圆筒放置于薄板上，当硬币经硬币分离机构分离后，落入存放五角硬币和一元硬币的圆筒中；圆筒中的硬币数达到一定值后，由电机驱动齿条向前运动，由后一位置的空圆筒取代前一位置的空圆筒原先所处的位置，当硬币被取出后，电机反转使其归位；
所述纸币传送整平机构由纸币传送机构和纸币整平机构组成，纸币传送机构将纸币传送到纸币整平机构处，整平机构对纸币进行整平;所述纸币传送机构包括上层薄板、下层薄板，上层薄板与垫高细条用胶水粘合，垫高细条与下层薄板粘合，使上层薄板、下层薄板之间形成空间，供纸币通过;上层薄板上留有放置橡胶辊轴的空隙，橡胶辊轴由电机驱动对纸币进行传送； 所述纸币整平机构用连杆机构来实现对纸币的整平;第一连杆与第二连杆用垫高柱联接，在垫高柱内放置螺栓将两连杆上下锁死;采用同样的方式，将第三连杆与第二连杆联接;在连杆上端粘结第一薄板，在第三连杆的下端粘结第二薄板，并将第二薄板限位在槽道内；在第二连杆的上端粘结第三薄板，下端粘结第四薄板;使用垫高柱与螺栓将第一连杆与底板相联接，底板下方设置步进电机，步进电机与第二薄板联接;通过步进电机的前后运动来驱动连杆机构的转动，在连杆机构的运转过程中，由第二连杆和第三薄板、第四薄板实现对纸币两侧的整理，由第三连杆和第一薄板实现对纸币前后的整理;在底板的前端放置可上下旋转运动的托盘，托盘与电机相连接，电机固定于托盘底部，托盘处于水平位置时，可对纸币提供支撑，当托盘旋转至下方时，纸币处于半悬空状态，为接下来的纸币包扎做准备;在底板的上方，放置了压板，该压板通过六角螺柱与步进电机相连接，通过步进电机的上下运动，驱动压板的上下运动；当纸币整理完成后，压板下降压紧纸币；随后，托盘向下旋转，由包扎机构对纸币进行包扎，包扎结束后压板上升，纸币滑落至机构底部；
所述纸币包扎机构由纸带传送机构、缠绕机构和加热切断装置三部分所构成;所述纸带传送机构主要由主动轮、从动轮、纸袋盘以及法兰轴承、菱形轴承组成；主动轮通过法兰轴承安装在左薄板上，从动轮通过菱形轴承安装在右薄板上，左薄板与右薄板通过六角柱连接在一起，主动轮、从动轮之间留有一定空隙，纸带置于两轮中间；主动轮由电机驱动，实现正反转，从而拉动纸带；
所述缠绕机构包括机械手，机械手主体上端放置夹紧装置，机械手主体与夹紧装置之间用弹性体连接，使上端夹紧装置在不受力的情况下，呈张弛状态，以使纸带落入机械手主体与夹紧装置之间；电机用螺栓固定在机械手主体上，电机的轴端固定绕轮，绕轮上缠绕细线，线的另一端缠绕在夹紧装置上，使电机运转时能将张弛的夹紧装置拉下，使其夹紧纸带；机械手后端为一方形轨道，方形轨道中间镂空处为机械手的运动区间，在方形轨道后端，开有限位槽道，将轨迹轴承放置于槽道内，并将轨迹轴承与滑轨采用螺纹连接;机械手通过机械手主体用螺栓固定在滑轨上，滑块与滑轨配合形成移动副，以提供机械手旋转运动时的变半径，使机械手的运动形成方形轨迹，以实现对纸币的缠绕;滑块与联轴器采用螺栓连接，主轴与联轴器采用螺栓连接;主轴的另一端采用联轴器与电机相连接，电机运转带动主轴的转动;机械手夹紧纸带后，电机转动带动主轴运动，通过联轴器带动滑块、滑轨、轴承，以及固定在滑轨上的机械手旋转，形成机械手将纸带缠绕在一叠纸币上的包扎动作；所述加热切断装置包括摆盘、加热机构和上升装置;在加热机构中，加热头和刀头通过螺纹连接固定在主动杆上，而主动杆又通过螺栓安装在上升装置中的滑轨上;在上升装置中，滑轨与齿条通过螺栓连接，齿轮电机与齿条配合;齿条由电机齿轮所驱动，实现上下运动;齿轮电机通过电机支架和悬臂梁结构固定在竖板上；
主动杆为中空结构，里面放置滑块和弹簧;加热头位于主动杆两侧，通过滑块连接；当加热头触碰摆盘后，由于摆盘的支撑，停止向上运动，而主动杆与刀头继续向上运动，完成切断纸带的动作。
[0005]在硬币收集机构中，为防止薄板发生倾斜，在薄板下端设置了垫高板，并固定于底板上。
[0006]在纸币整平机构中，在第三连杆与第二连杆之间应有适量填充物，以防纸币从缝隙中漏过。
[0007]在纸币缠绕机构中，联轴器由联轴盖和联轴器主体组成，两部分采用螺栓连接。
[0008]本发明结构合理，使用方便，当乘客上车投币后，该机构便会对钱币进行分离、清点和包扎，大大减轻了公交车司机的工作量。
[0009]能够实现纸币与硬币的分离、清点，且能够对不同面值的硬币进行分离。当钱币数量达到一定值时，能够对钱币进行包扎。自动分离、清点与包扎是本作品的主要创新点，国内还没有此类产品，因而具有很大的推广价值。
[0010]关于纸币与硬币的分离，采用特殊漏斗机构。硬币进入后通过镂空处下落，纸币平稳过渡到传送机构。
[0011]关于纸币整平的工作原理，基于连杆机构进行组合。该连杆机构由其下方的步进电机进行驱动，巧妙的形成了对纸币的反复挤压动作，以实现对纸币的整平。
[0012]关于纸币包扎运动，由机械手和内凸轮机构共同完成。该机械手由绕线电机控制，以实现对纸带的夹紧。机械手固定在内凸轮机构的滑轨上，使机械手能够跟随滑轨运动。滑轨的一端限位于方形轨道内，另一端与滑块形成移动副，使电机驱动滑块后滑轨亦能形成旋转运动，使滑轨上的机械手形成缠绕轨迹，以实现对纸币的包扎。
[0013]关于加热机构，将加热头与刀头相结合，利用弹簧和滑块使加热头与刀头形成相对运动。节省了机构的空间，并简化了控制。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0015]图1是本发明一个实施例的结构示意图。
[0016]图2是图1实施例的外壳示意图。
[0017]图3是纸硬币分离机构结构示意图。
[0018]图4是硬币分离机构结构示意图。
[0019]图5是硬币收集机构结构示意图。
[0020]图6是纸币传送机构结构示意图。
[0021]图7是辊轴安装示意图。
[0022]图8是纸币整平机构结构示意图。
[0023I图9是纸币包扎机构结构示意图。
[0024]图10是纸带传送机构结构示意图。
[0025]图11是传动轮装配结构示意图。
[0026]图12是机械手结构示意图。
[0027]图13是纸币缠绕机构侧前视图。
[0028]图14是缠绕机构侧后视图。
[0029]图15是滑块联轴器结构示意图。
[0030]图16是加热切断装置结构示意图。
[0031 ]图17是加热机构及上升装置装配示意图。
[0032]图18是加热头内部结构及运动示意图。
【具体实施方式】
[0033]—种公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机，由纸硬币分离机构、硬币分离机构、硬币收集机构、纸币传送整平机构和纸币包扎机构五部分组成，如图1。纸硬币分离机构通过螺栓装配在板12.1上，硬币分离机构装配在板12.2上，硬板收集机构装配在板12.3上，纸币传送整平机构装配在板12.2上，纸币包扎机构装配在板12.3和后板上。本发明的主体框架由各横柱与立柱固连搭建，装配纸硬币分离机构、硬币分离机构、硬币收集机构、纸币传送整平机构和纸币包扎机构的外壳壁板固连在各个横柱与立柱上，如图2。当乘客上车投币后，该机构便会对钱币进行分离、清点和包扎，大大减轻了公交车司机的工作量。
[0034]纸硬币分离机构:
为实现纸币与硬币的分离，在该机构的入口处设置漏斗机构，如图3。硬币经过漏斗1.1处，由镂空处滑下，进入下方的漏斗1.2中。漏斗1.2下端出口呈扁平状，硬币在漏斗1.2中发生转向，统一变为竖直下落，便于硬币下一步进入分选机构。由于纸币宽度大于镂空处的宽度，所以纸币平行经过漏斗1.1而并不会下落。当纸币接触到运转中的辊轴1.3后，由辊轴1.3转动带动纸币进入由薄板1.4构成的运动轨道，使纸币进入传送机构。该机构中，漏斗
1.1与漏斗1.2分别通过螺栓与支架固定在外侧薄板1.5上。辊轴1.3通过轴承安装在薄板1.5 上。
[0035]硬币分离机构:
硬币经漏斗后，竖直进入硬币分离机构，如图4。该机构主要由四块薄板组成。其中，薄板2.2与薄板2.3之间的空隙形成硬币的运动轨道。不同面值硬币的直径不同，根据这一特性在外侧薄板2.1上开出两个高度不同的梯形孔，使硬币经过镂空处下落，实现不同面值硬币的分离。第一个孔为五角分离孔，其高度大于五角硬币直径而小于一元硬币直径，故五角经过后，上端缺少支撑故呈现向外倾斜的趋势，撞到两孔之间的立柱后，反弹下落。而一元硬币则会平稳滑过后不会下落。但其经过一元分离孔后，呈现与五角运动相同的运动状态后下落。在该机构中，薄板2.2与薄板2.3分别通过螺栓固定在薄板2.1上，另一薄板通过螺栓固定在薄板2.2和薄板2.3上。在该机构中，薄板2.2与薄板2.3的最佳厚度为2mm，略微大于一元硬币的厚度1.9mm。若薄板2.2与薄板2.3的厚度过大，则会导致硬币在下滑的过程中倾角过大，使一元硬币从第一个梯形孔处滑出。
[0036]硬币收集机构:
硬币经分离机构分离后，进入硬币收集机构，如图5。齿条3.3和薄板3.10通过螺栓固定在滑轨3.7上，滑轨3.7固定于底板3.9上。齿轮3.4固定在电机3.5上，并使齿条3.3与齿轮3.4啮合。电机3.5通过螺栓固定在电机支架3.6上，电机支架固定在底板3.9上。为防止薄板3.10发生倾斜，在其下端设置了垫高板3.8，并固定于底板3.9上。用于存放硬币的圆筒3.1和3.2放置于薄板3.10上。当硬币经分选机构分离后，落入圆筒3.1和3.2中，圆筒中的硬币数达到一定值后，由电机3.5驱动齿条3.3向前运动，由后一位置的空圆筒取代前一位置的空圆筒原先所处的位置。当硬币被取出后，电机反转使其归位。
[0037]纸币传送整平机构:
纸币传送整平机构由纸币传送机构和纸币整平机构组成，纸币传送机构将纸币传送到纸币整平机构处，整平机构对纸币进行整平。
[0038]纸币传送机构: 纸币经过分离漏斗后，进入纸币传送机构，如图6。以第一组为例，上层薄板4.1与垫高细条4.2用胶水粘合，垫高细条4.2与下层薄板4.3粘合，是薄板4.1与薄板4.3之间形成空间，以供纸币通过。上层薄板之间留有一定空隙，放置橡胶辊轴4.41，辊轴由电机驱动对纸币进行传送。辊轴4.41与轴承配合，轴承置于侧壁之中，并利用轴承端盖安装在侧壁上，如图7。在薄板4.3后，放置圆角机构4.5进行过度，是纸币能够平稳的传送。圆角机构通过垫高柱和螺栓固定在侧板上。在安装辊轴时，应避免两辊轴4.41与4.42之间的距离过大，从而导致纸币在传送时因缺少传送力而停留在轨道中。辊轴4.41在与下层薄板4.3配合时，因注重配合的松紧程度。因为橡胶辊轴弹性变形较大，若配合过紧则会导致纸币难以从缝隙中穿过，若配合过松则会导致纸币停留在轨道中。
[0039]纸币整平机构:
纸币经传送机构传送后进入整平系统，纸币整平机构主要运用连杆机构来实现对纸币的整平，如图8。连杆5.1与连杆5.6用垫高柱联接，在垫高柱内放置螺栓将两连杆上下锁死。采用同样的方式，将连杆5.2与连杆5.6联接。在连杆5.2上端粘结薄板5.4，在连杆5.2的下端粘结薄板5.3，并将薄板5.3限位在如图所示的槽道内。在连杆5.6的上端粘结薄板5.5，下端粘结薄板5.7。使用垫高柱与螺栓将连杆5.1与地板5.11相联接，底板下方设置步进电机，步进电机与薄板5.3联接。通过步进电机的前后运动来驱动连杆机构的转动。在连杆机构的运转过程中，由连杆5.6和薄板5.5,5.7实现对纸币两侧的整理，由连杆5.2和薄板5.4实现对纸币前后的整理。在底板5.11的前端放置可上下旋转运动的托盘5.8，该托盘与电机相连接，电机固定于托盘底部。托盘处于水平位置时，可对纸币提供支撑，当托盘旋转至下方时，纸币处于半悬空状态，为接下来的纸币包扎做准备。在底板的上方，放置了如图所示的压板5.9，该压板通过六角螺柱与步进电机5.10相连接。通过步进电机的上下运动，驱动压板的上下运动。当纸币整理完成后，压板下降压紧纸币。随后，托盘向下旋转，由包扎机构对纸币进行包扎，包扎结束后压板上升，纸币滑落至机构底部。该机构在设计时应注意连杆5.1与底板固定端的位置，若该固定端的位置距离连杆5.2较远，则在连杆运动的过程中容易出现死点或因压力角过小而无法驱动连杆的情况，致使机构卡死。在连杆5.2与连杆5.6之间应有适量填充物，以防纸币从缝隙中漏过。
[0040]纸币包扎机构:
当纸币整平结束后，包扎机构开始运行。纸币包扎机构又由纸带传送机构、缠绕机构和加热切断装置三部分所构成，如图9。纸带传送机构和缠绕机构分别通过角铁固定在后方的竖板上，加热装置固定在底板上。
[0041]纸带传送机构:
主要由主动轮7.1、从动轮7.2、纸袋盘以及法兰轴承7.3、菱形轴承7.4组成，如图10。主动轮7.1通过法兰轴承7.3安装在薄板7.5上，从动轮7.2通过菱形轴承7.4安装在薄板7.6上，薄板7.5与7.6通过六角柱连接在一起，如图11。两轮之间留有一定空隙，纸带置于两轮中间。主动轮7.1由电机驱动，实现正反转，从而拉动纸带。电机使用电机支架和螺栓固定在竖板上，电机与主动轴7.1采用联轴器进行连接。
[0042]缠绕机构:
纸带由传送机构传送给如图13，14的缠绕机构，该机构首先由机械手装置将纸带夹紧。有关动作是:当纸带下落一定长度后，机械手上的绕线电机运转，拉紧机械手两端的连线，使其闭合夹紧纸带。如图12，机械手主体8.1上端放置夹紧装置8.2，机械手主体8.1与夹紧装置8.2之间用弹性体连接，使上端夹紧装置在不受力的情况下，呈张弛状态，以使纸带落入机械手主体8.1与夹紧装置8.2之间。电机8.5用螺栓固定在机械手主体8.1上，电机8.5的轴端固定绕轮。绕轮上缠绕细线，线的另一端缠绕在夹紧装置8.2上，使电机运转时能将张弛的夹紧装置拉下，使其夹紧纸带。
[0043]如图14，机械手后端为一方形轨道9.4，中间镂空处为机械手的运动区间。在方形轨道后端，开有限位槽道。将轨迹轴承9.1放置于槽道内，并将轨迹轴承9.1与滑轨9.2采用螺纹连接。机械手通过机械手主体8.1用螺栓固定在滑轨9.2上，滑块与滑轨配合形成移动副，以提供机械手旋转运动时的变半径。使机械手的运动形成方形轨迹，以实现对纸币的缠绕。滑块9.3与联轴器9.6采用螺栓连接，主轴9.5与联轴器9.6采用螺栓连接。主轴9.5的另一端采用联轴器与电机相连接，电机运转带动主轴的转动。机械手夹紧纸带后，电机转动带动主轴9.5运动，通过联轴器9.6带动滑块9.3、滑轨9.2，轴承9.1，以及固定在滑轨9.2上的机械手旋转，形成机械手将纸带缠绕在一叠纸币上的包扎动作。事实上，前述运动若看成是方形轨道9.4旋转，滑轨不旋转，则滑轨9.2等相对凸轮中心来回移动，形成凸轮传动，因此主轴9.5、联轴器9.6、方形轨道9.4、滑轨9.2、滑块9.3实质上构成一种内凸轮机构。
[0044]联轴器由联轴盖10.1和联轴器主体10.2组成，如图15。两部分采用螺栓连接，图中右侧孔洞处用来放置主轴，左侧开有螺纹孔用来连接滑块，以实现主轴驱动曲柄滑块机构。
[0045]加热切断装置:
当纸带缠绕结束后，摆盘下降，同时位于下方的加热切断装置上升对纸带进行加热粘合，纸带粘合后刀头将纸带切断，包扎完成。加热切断装置主要由摆盘、加热机构和上升装置所组成，如图16。
[0046]在加热机构中，加热机构11.1和刀头11.2通过螺纹连接固定在主动杆11.3上，而主动杆11.3又通过螺栓安装在上升装置中的滑轨11.4上，如图17。在上升装置中，滑轨11.4与齿条11.5通过螺栓连接，齿轮电机11.6与齿条11.5配合。齿条11.5由电机齿轮11.6所驱动，实现上下运动。齿轮电机11.6通过电机支架和悬臂梁结构固定在竖板上。
[0047]主动杆11.3为中空结构，里面放置滑块11.7和弹簧11.8。如图18，加热头11.1位于主动杆两侧，通过滑块11.7连接。当加热头11.1触碰摆盘后，由于摆盘的支撑，停止向上运动，而主动杆11.3与刀头11.2继续向上运动，完成切断纸带的动作。包扎动作结束后，各机构进行复位。
[0048]软件系统
整个系统基本上可以分成以下几个部分的任务:
(I)控制滑轨电机。当圆筒内的硬币达到一定数值后，电机开始工作，驱动圆筒向前运动，由后一位置的空圆筒取代装满硬币圆筒的位置。驱动一元与五角的电机单独工作，互不干涉。当硬币被取出后，电机反向运转，使圆筒回到初始位置。
[0049](2)硬币检测传感器。当硬币经分离下落后，传感器对其进行检测计数。
[0050](3)控制辊轴电机。当机器开始工作时，三个辊轴电机同时工作。当整理装置处的纸币达到一定数目时，三个电机同时停止。
[0051 ] (4)控制整理和下压步进电机。当整理机构处的纸币单刀一定数量后，整理步进电机运转，驱动整理装置对纸币进行整理。整理结束后，下压步进电机运转，压住纸币。[0052 ] (5 )控制纸带电机。纸币整理结束后，驱动包扎纸带下落。
[0053](6)控制机械手电机。当纸带下落后，驱动机械手抓住纸带。
[0054](7)控制滑块电机。驱动滑块机构，使机械手实现对纸币的绕转运动。
[0055](8)控制摆盘电机。实现摆盘的下落，并精确摆盘的下落位置。
[0056](9)控制加热头电机。当摆盘到达指定位置后，驱动加热头上升，实现对纸带的加热功能。
【主权项】
1.一种公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机，其特征是:包括外壳，外壳中设置纸硬币分离机构、硬币分离机构、硬币收集机构、纸币传送整平机构和纸币包扎机构；纸硬币分离机构、硬币分离机构、硬币收集机构、纸币传送整平机构和纸币包扎机构固定在外壳壁板上； 所述纸硬币分离机构包括第一漏斗(1.1)，第一漏斗下方连接第二漏斗(1.2)，第一漏斗的入口为硬币入口，硬币入口的宽度小于纸币宽度，第二漏斗下端出口呈扁平状，硬币在第二漏斗中发生转向，统一变为竖直下落，便于硬币下一步进入分选机构；在第一漏斗(1.1)硬币入口后方，设置带动纸币运动进入运动轨道、进而使纸币进入传送机构的$昆轴(1.3)； 所述硬币分离机构包括由多块薄板形成的硬币运动轨道，硬币运动轨道上开出两个高度不同的梯形孔，使硬币经过梯形孔下落，实现不同面值硬币的分离;第一个孔为五角硬币分离孔，其高度大于五角硬币直径而小于一元硬币直径;第二个孔为一元硬币孔，孔的高度大于一元硬币的直径； 所述硬币收集机构包括底板(3.9)，滑轨(3.7)固定于底板上，齿条(3.3)和薄板(3.10)通过螺栓固定在滑轨上，齿轮(3.4)固定在电机(3.5)上，并使齿条与齿轮啮合，电机(3.5)通过螺栓固定在电机支架(3.6)上，电机支架固定在底板上;分别用于存放五角硬币的一元硬币的圆筒(3.1)和(3.2)放置于薄板(3.10)上，当硬币经硬币分离机构分离后，落入存放五角硬币和一元硬币的圆筒中；圆筒中的硬币数达到一定值后，由电机驱动齿条向前运动，由后一位置的空圆筒取代前一位置的空圆筒原先所处的位置，当硬币被取出后，电机反转使其归位； 所述纸币传送整平机构由纸币传送机构和纸币整平机构组成，纸币传送机构将纸币传送到纸币整平机构处，整平机构对纸币进行整平;所述纸币传送机构包括上层薄板(4.1)、下层薄板(4.3)，上层薄板与垫高细条(4.2)用胶水粘合，垫高细条与下层薄板粘合，使上层薄板(4.1)、下层薄板(4.3)之间形成空间，供纸币通过；上层薄板上留有放置橡胶辊轴(4.41)的空隙，橡胶辊轴(4.41)由电机驱动对纸币进行传送； 所述纸币整平机构用连杆机构来实现对纸币的整平;第一连杆(5.1)与第二连杆(5.6)用垫高柱联接，在垫高柱内放置螺栓将两连杆上下锁死；采用同样的方式，将第三连杆(5.2)与第二连杆(5.6)联接;在连杆(5.2)上端粘结第一薄板(5.4)，在第三连杆(5.2)的下端粘结第二薄板(5.3)，并将第二薄板(5.3)限位在槽道内；在第二连杆(5.6)的上端粘结第三薄板(5.5)，下端粘结第四薄板(5.7);使用垫高柱与螺栓将第一连杆(5.1)与底板相联接，底板下方设置步进电机，步进电机与第二薄板(5.3)联接;通过步进电机的前后运动来驱动连杆机构的转动，在连杆机构的运转过程中，由第二连杆(5.6)和第三薄板(5.5)、第四薄板(5.7)实现对纸币两侧的整理，由第三连杆(5.2)和第一薄板(5.4)实现对纸币前后的整理;在底板的前端放置可上下旋转运动的托盘(5.8)，托盘与电机相连接，电机固定于托盘底部，托盘处于水平位置时，可对纸币提供支撑，当托盘旋转至下方时，纸币处于半悬空状态，为接下来的纸币包扎做准备;在底板的上方，放置了压板(5.9)，该压板通过六角螺柱与步进电机(5.10)相连接，通过步进电机的上下运动，驱动压板的上下运动；当纸币整理完成后，压板下降压紧纸币；随后，托盘向下旋转，由包扎机构对纸币进行包扎，包扎结束后压板上升，纸币滑落至机构底部； 所述纸币包扎机构由纸带传送机构、缠绕机构和加热切断装置三部分所构成;所述纸带传送机构主要由主动轮(7.1)、从动轮(7.2)、纸袋盘以及法兰轴承(7.3)、菱形轴承(7.4)组成；主动轮(7.1)通过法兰轴承(7.3)安装在左薄板(7.5)上，从动轮(7.2)通过菱形轴承(7.4)安装在右薄板(7.6)上，左薄板(7.5)与右薄板(7.6)通过六角柱连接在一起，主动轮、从动轮之间留有一定空隙，纸带置于两轮中间；主动轮(7.1)由电机驱动，实现正反转，从而拉动纸带； 所述缠绕机构包括机械手，机械手主体(8.1)上端放置夹紧装置(8.2)，机械手主体(8.1)与夹紧装置(8.2)之间用弹性体连接，使上端夹紧装置在不受力的情况下，呈张弛状态，以使纸带落入机械手主体(8.1)与夹紧装置(8.2)之间；电机(8.5 )用螺栓固定在机械手主体(8.1)上，电机(8.5)的轴端固定绕轮，绕轮上缠绕细线，线的另一端缠绕在夹紧装置(8.2)上，使电机运转时能将张弛的夹紧装置拉下，使其夹紧纸带;机械手后端为一方形轨道(9.4)，方形轨道(9.4)中间镂空处为机械手的运动区间，在方形轨道后端，开有限位槽道，将轨迹轴承(9.1)放置于槽道内，并将轨迹轴承(9.1)与滑轨(9.2)采用螺纹连接;机械手通过机械手主体(8.1)用螺栓固定在滑轨(9.2)上，滑块(9.3)与滑轨配合形成移动副，以提供机械手旋转运动时的变半径，使机械手的运动形成方形轨迹，以实现对纸币的缠绕;滑块(9.3)与联轴器(9.6)采用螺栓连接，主轴(9.5)与联轴器(9.6)采用螺栓连接;主轴(9.5)的另一端采用联轴器与电机相连接，电机运转带动主轴的转动;机械手夹紧纸带后，电机转动带动主轴(9.5)运动，通过联轴器(9.6)带动滑块(9.3)、滑轨(9.2)、轴承(9.1)，以及固定在滑轨(9.2)上的机械手旋转，形成机械手将纸带缠绕在一叠纸币上的包扎动作； 所述加热切断装置包括摆盘、加热机构和上升装置;在加热机构中，加热头(11.1)和刀头(11.2)通过螺纹连接固定在主动杆(11.3)上，而主动杆(11.3)又通过螺栓安装在上升装置中的滑轨(11.4)上;在上升装置中，滑轨(11.4)与齿条(11.5)通过螺栓连接，齿轮电机(11.6)与齿条(I1.5)配合;齿条(I 1.5)由电机齿轮(I 1.6)所驱动，实现上下运动;齿轮电机(11.6)通过电机支架和悬臂梁结构固定在竖板上； 主动杆(11.3)为中空结构，里面放置滑块(11.7)和弹簧(11.8);加热头(11.1)位于主动杆两侧，通过滑块(11.7)连接；当加热头(11.1)触碰摆盘后，由于摆盘的支撑，停止向上运动，而主动杆(11.3)与刀头(11.2)继续向上运动，完成切断纸带的动作。2.根据权利要求1所述的公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机，其特征是:在硬币收集机构中，为防止薄板(3.10)发生倾斜，在薄板(3.10)下端设置了垫高板(3.8)，并固定于底板(3.9)上。3.根据权利要求1所述的公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机，其特征是:在纸币整平机构中，在第三连杆(5.2)与第二连杆(5.6)之间应有适量填充物，以防纸币从缝隙中漏过。4.根据权利要求1所述的公交车用自动分离、清点、包扎纸币、硬币的投币机，其特征是:在纸币缠绕机构中，联轴器由联轴盖(10.1)和联轴器主体(10.2)组成，两部分采用螺栓连接。
【文档编号】G07D3/04GK105894647SQ201610202298
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】张磊, 李凌峰, 王斌, 赵南生, 王汉成, 吴培培, 郭海鉴, 周旭
【申请人】南通大学