本發(fā)明屬于硬幣分揀技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及可集成式往復(fù)硬幣分揀模塊。

背景技術(shù)：

硬幣作為一種世界范圍內(nèi)常用的流通貨幣之一，以堅(jiān)固耐用、不易磨損、制作精美、規(guī)格統(tǒng)一、易于識(shí)別、方便使用等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在商業(yè)、交通、通訊、娛樂以及各種自動(dòng)售貨系統(tǒng)中。據(jù)了解，小面額貨幣硬幣化是世界各國普遍采用的做法，也是我國的努力目標(biāo)。小面額紙幣存在使用壽命短，整理清點(diǎn)困難，后續(xù)成本高等缺點(diǎn)，而硬幣則具有使用壽命長、后續(xù)成本低且整理清點(diǎn)容易、磨損小等優(yōu)點(diǎn)。小面額貨幣實(shí)現(xiàn)硬幣化，有利于提高流通中貨幣的質(zhì)量，從而達(dá)到提高流通中人民幣整潔度的目的；有利于推動(dòng)社會(huì)上自動(dòng)服務(wù)設(shè)施的普及，從而達(dá)到節(jié)約社會(huì)成本的目的。目前，美國人均硬幣達(dá)到800多枚，日本、德國人均都達(dá)到700多枚。我國以生產(chǎn)量計(jì)算，人均不足80枚。我國在推動(dòng)硬幣使用方面還需要做大量的工作。

推廣普及小面額貨幣硬幣化一個(gè)主要的困難就是硬幣的清分問題，多種面額的硬幣混雜使得硬幣清分苦難，買賣雙方為了省時(shí)省力，不是很愿意接受硬幣，為此一個(gè)快速的硬幣清分機(jī)構(gòu)對(duì)于硬幣的推廣有著非常大的幫助。現(xiàn)有的硬幣分揀設(shè)備中，國外硬幣處理機(jī)論是大型還是小型的都有一定的水平，技術(shù)較成熟，但是價(jià)格昂貴，而且不能適應(yīng)國內(nèi)的硬幣系統(tǒng)。國內(nèi)的大型處理機(jī)除了進(jìn)口之外，雖然進(jìn)行過一些仿制，但由于技術(shù)問題未能批量生產(chǎn)，而且大型處理機(jī)適應(yīng)的場(chǎng)合有限，一般銀行等小型企業(yè)不會(huì)購置，無法普及。國內(nèi)的小型硬幣處理機(jī)雖然可以實(shí)現(xiàn)清分功能，但是速度較慢，而且相對(duì)而言價(jià)格也是較高的。

簡單來說，分揀速度越快的硬幣分揀機(jī)越貴，因?yàn)樗訌?fù)雜，如何克服這一困難對(duì)硬幣分揀機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)是我們思考分析的重點(diǎn)。在大量分析現(xiàn)有硬幣分揀機(jī)的情況下，快速分揀又簡化結(jié)構(gòu)這是一件非常困難以至于很難實(shí)現(xiàn)的事情，但是幾乎所有的硬幣分揀設(shè)備有一個(gè)共同的問題就是他們都是一個(gè)一個(gè)進(jìn)行分揀，每臺(tái)設(shè)備總是一個(gè)一個(gè)硬幣進(jìn)行送料，這意味著想要快速分揀就需要對(duì)硬幣進(jìn)行加速等一系列復(fù)雜的工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供可集成式往復(fù)硬幣分揀模塊，結(jié)構(gòu)緊湊，多個(gè)模塊共同進(jìn)行分揀，提高分揀效率。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

可集成式往復(fù)硬幣分揀模塊，包括機(jī)架，在所述的機(jī)架內(nèi)設(shè)有入料槽，在入料槽下方設(shè)有入料圓管，在入料圓管下方設(shè)有入料底槽，在入料底槽下方依次設(shè)置驅(qū)動(dòng)板和限位板；在所述的限位板的下方設(shè)置定向滑道，在定向滑道下方設(shè)置收集滑道組，收集滑道組與推板的一端相連，推板的另一端與驅(qū)動(dòng)板相連；所述的收集滑道組與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)相連；在所述的收集滑道組和定向滑道之間設(shè)有分揀塊，分揀塊固定在收集滑道組上；所述的分揀塊是三個(gè)階梯型的擋塊。

所述的三個(gè)階梯型的擋塊對(duì)應(yīng)分為一元擋塊，五角擋塊和一角擋塊；在定向滑道中的硬幣位于分揀塊的上方，與分揀塊的斜面相切，并與另一個(gè)分揀塊的背面相切。

所述的相鄰兩個(gè)分揀塊之間最近面的距離是一枚一角硬幣的直徑，即兩個(gè)相鄰的一角擋塊形成恰好只夠一角硬幣落下的區(qū)間。

所述的收集滑道組包括一元收集滑道，五角收集滑道和一角收集滑道，不同的硬幣分別落入不同的收集滑道，一元收集滑道，五角收集滑道和一角收集滑道分別配合一元擋塊，五角擋塊和一角擋塊完成硬幣的分揀和收集。

在所述的入料槽和入料底槽上均對(duì)應(yīng)設(shè)置通孔，所述的入料圓管伸入對(duì)應(yīng)設(shè)置的通孔中固定。

所述的入料槽、入料底槽和限位板均分別榫接在機(jī)架上。

所述的定向滑道、分揀塊、收集滑道組均為abs樹脂材質(zhì)。

所述的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在電機(jī)的帶動(dòng)下，所述的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)收集滑道組和驅(qū)動(dòng)板往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在所述的收集滑道組的下方設(shè)置收集盒。

所述的機(jī)架、入料槽、入料圓管、入料底槽、驅(qū)動(dòng)板、限位板、收集盒、推板和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)均為亞克力板材質(zhì)。

發(fā)明原理：通過對(duì)市場(chǎng)現(xiàn)有分揀機(jī)進(jìn)行分析并做了大量實(shí)驗(yàn)，得到本次的核心設(shè)計(jì)目標(biāo)：快速、低成本。得到基本的設(shè)計(jì)思路：通過簡化單組硬幣分揀機(jī)構(gòu)來降低成本，多組分揀模塊并行分揀提高分揀速率。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的可集成式往復(fù)硬幣分揀模塊具備以下優(yōu)勢(shì)：1)機(jī)器應(yīng)該能夠?qū)Υ蠖鸦祀s的硬幣進(jìn)行分揀處理；2)機(jī)器應(yīng)該能對(duì)國內(nèi)主要流通的三種面值的硬幣進(jìn)行分揀；3)機(jī)器結(jié)構(gòu)要小而簡單，單組模塊獨(dú)立完成分揀工作；4)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊同時(shí)分揀，分揀速率與組數(shù)成正比；5)機(jī)器的分揀效率要能滿足公交、銀行、商貿(mào)等行業(yè)處理零幣的需求。

附圖說明

圖1為可集成式往復(fù)硬幣分揀模塊的主視圖；

圖2為可集成式往復(fù)硬幣分揀模塊的俯視圖；

圖3為可集成式往復(fù)硬幣分揀模塊的側(cè)視圖；

圖4是硬幣下降過程中的示意圖；

圖5是分揀塊的原理示意圖；

圖6是收集滑道組收集滑道的剖視圖；

圖7是收集滑道組收集滑道的俯視圖；

圖8是硬幣分揀示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。

如圖1-5所示，可集成式往復(fù)硬幣分揀模塊，包括機(jī)架1、入料槽2、入料圓管3、入料底槽4、驅(qū)動(dòng)板5、限位板6、定向滑道7、分揀塊8、收集滑道組9、收集盒10、推板11、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)12和電機(jī)13。機(jī)架1、入料槽2、入料圓管3、入料底槽4、驅(qū)動(dòng)板5、限位板6、收集盒10、推板11和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)12均為亞克力板材質(zhì)，定向滑道7、分揀塊8、收集滑道組9為abs樹脂材質(zhì)。

在機(jī)架1內(nèi)榫接入料槽2，在入料槽2下方設(shè)有入料圓管3，在入料圓管3下方設(shè)有入料底槽4，在入料底槽4下方依次設(shè)置驅(qū)動(dòng)板5和限位板6，入料底槽4和限位板6均分別榫接在機(jī)架1上。

在入料槽2和入料底槽4上均對(duì)應(yīng)設(shè)置通孔，入料圓管3伸入對(duì)應(yīng)設(shè)置的通孔中固定。

在限位板6的下方設(shè)置定向滑道7，在定向滑道7下方設(shè)置收集滑道組9，在收集滑道組9的下方設(shè)置收集盒10，收集滑道組9與推板11的一端相連，推板11的另一端與驅(qū)動(dòng)板5相連，收集滑道組9與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)12相連，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)12通過電機(jī)13驅(qū)動(dòng)，在電機(jī)13的帶動(dòng)下，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)收集滑道組9和驅(qū)動(dòng)板5往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在收集滑道組9和定向滑道7之間設(shè)有分揀塊8，分揀塊8固定在收集滑道組9上，分揀塊8是三個(gè)階梯型的擋塊。

圖4為該設(shè)備的剖面圖，硬幣從入料圓管3上方漏斗中落下，在此處堆疊儲(chǔ)存，并排列整齊，在入料圓管3下方有2mm高的空隙，在這里驅(qū)動(dòng)板5往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)板5由推板11驅(qū)動(dòng)。推板5上有與入料圓管3一一對(duì)應(yīng)的通孔，這樣每一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，推板5可以從入料圓管3中取出一枚硬幣，送到定向滑道7中，在定向滑道7中硬幣由橫置變成豎放，等待分揀塊8進(jìn)行分檢工作。

如圖5所示，分揀塊8是分揀機(jī)的核心結(jié)構(gòu)，分揀塊8是三個(gè)階梯型的擋塊，對(duì)應(yīng)分為一元擋塊81，五角擋塊82和一角擋塊83，在定向滑道7中的硬幣位于分揀塊8的上方，與分揀塊8的斜面相切，并與另一個(gè)分揀塊8的背面相切。相鄰兩個(gè)分揀塊8之間最近面的距離是一枚一角硬幣的直徑，即兩個(gè)相鄰的一角擋塊83形成恰好只夠一角硬幣落下的區(qū)間。當(dāng)一枚硬幣剛被推板送入定向滑道7，落到分揀塊8上方時(shí)分揀塊8正好運(yùn)行至一角直徑對(duì)應(yīng)的一角擋塊83的間隔處，這樣一角硬幣從該間隔處落下，而五角和一元硬幣被擋在斜面上，分揀塊8平移，五角直徑的間隔運(yùn)行至定向滑道的開口處，五角硬幣落下，一元硬幣繼續(xù)等待，直至最后一元硬幣落下。這樣不同種類硬幣根據(jù)直徑大小落入收集滑道組9中，硬幣在收集滑道組9中完成收集。

如圖6-7所示，每個(gè)分揀塊8都會(huì)將硬幣分成不同種類，而收集滑道組9是將每個(gè)分揀塊8的不同種類硬幣分在一起，收集滑道組9包括一元收集滑道91，五角收集滑道92和一角收集滑道93，不同的硬幣分別落入不同的收集滑道，實(shí)現(xiàn)最終分類功能，同一行分揀塊的一元硬幣都會(huì)滑落在一邊，五角在中間，一角在另一邊。一元收集滑道91，五角收集滑道92和一角收集滑道93分別配合一元擋塊81，五角擋塊82和一角擋塊83完成硬幣的分揀和收集。

工作過程：每個(gè)模塊主要分為入料單元，分揀單元兩個(gè)部分，單組模塊獨(dú)立完成分揀任務(wù)，多模塊并行分揀，硬幣分揀機(jī)分揀能力可以根據(jù)模塊數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。首先，散亂的硬幣從V形的入口入料，入料槽為圓柱管道，在重力的作用下硬幣自行堆疊儲(chǔ)料。在圓柱管道下方有一層往復(fù)運(yùn)動(dòng)的推板，最下方的硬幣在推板的作用下落入定向滑道，由橫放變?yōu)樨Q直，剩余硬幣留在圓柱管道，一個(gè)周期分揀一枚硬幣，保證分揀的準(zhǔn)確性。分揀模塊由分揀塊和分揀滑道組成。分揀塊是本次設(shè)計(jì)的核心部件，是一個(gè)三個(gè)階梯型的擋塊，不同的階段對(duì)應(yīng)不同的硬幣尺寸。分揀塊進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣，1角硬幣，5角硬幣，1元硬幣依次掉落。分揀塊和滑道同時(shí)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。滑道的作用是收集掉落的硬幣，1角硬幣會(huì)掉入1角對(duì)應(yīng)的滑道中，5角硬幣會(huì)掉入5角對(duì)應(yīng)的滑道中，1元硬幣會(huì)掉入1元對(duì)應(yīng)的滑道中，這樣實(shí)現(xiàn)硬幣的最終收集(圖4-5)。往復(fù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)簡單的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。

如圖8所示，其實(shí)大中小圓分別對(duì)應(yīng)1元硬幣，5角硬幣和1角硬幣，分揀過程是混亂硬幣→分揀塊8中硬幣情況→收集滑道組9中硬幣情況→收集盒10。

在實(shí)踐中，單組模塊獨(dú)立完成分揀任務(wù)，多模塊并行分揀，單個(gè)模塊處理速度為1.2s/個(gè)(多組n*1.2s/個(gè))，體積僅為40*25*100mm；不同數(shù)量的模塊組合適應(yīng)性強(qiáng)，可以達(dá)到不同的分揀速率，滿足大、中、小不同的分揀要求，完全可以適用于公交、銀行和商貿(mào)等需要進(jìn)行零幣處理的行業(yè)；準(zhǔn)確率100％，性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡單成本低廉，適于大范圍、多層次推廣。