一种钱币快速分拣装置.pdf

一种钱币快速分拣装置，包括投币口（1）、箱体（2）、橡胶压套（3）、三角转轮（4）、转轮轴（5）、接币桶（6）、导轨固定架（7）、导轨（8）、拉簧（9）、凸轮（10）、凸轮轴（11）、接币漏斗（12）、盛币管（13）、转轴（14）、锁紧销（15）、箱门（16）、盛币箱（17）、支撑档板（18）、旋转把手（19）、主动轮（20）、皮带（21）、转把（22）、拉手（23）、从动轮（24）、轴支架（25）。本发明结构精巧，制造工艺简单，操作方便，效率较高。

1.  一种钱币快速分拣装置，包括投币口（1）、箱体（2）、橡胶压套（3）、三角转轮（4）、转轮轴（5）、接币桶（6）、导轨固定架（7）、导轨（8）、拉簧（9）、凸轮（10）、凸轮轴（11）、接币漏斗（12）、盛币管（13）、转轴（14）、锁紧销（15）、箱门（16）、盛币箱（17）、支撑档板（18）、旋转把手（19）、主动轮（20）、皮带（21）、转把（22）、拉手（23）、从动轮（24）、轴支架（25），其特征在于：箱体（2）为空心长方体结构，在箱体（2）的左上方安装一个投币口（1）；在箱体（2）内侧上部，安装一个接币桶（6），接币桶（6）为圆弧桶状，内表面光滑，圆弧桶的上、左、右边沿分别与箱体（2）内壁的相应位置相切接触，在相切接触处用螺纹紧固件将接币桶（6）与箱体（2）进行牢固联接，接币桶（6）的前端面和后端面分别与箱体（2）的前端内壁和后端内壁紧密接触；接币桶（6）的圆弧壁分为三部分，分别是AB段、BC段和CD段，在AB段圆弧壁的垂直方向上，开设多个正方形方孔，方孔的边长略大于一元硬币的直径，CD段为内表面光滑的圆弧壁，无孔；BC段是圆弧转板门结构，与AB段和CD段圆弧面连贯连接，BC段和CD段在C点处交错连接，C点交错处开设一个通孔，通过一根转轴（14）连接，转轴（14）的两端，分别联接在箱体（2）上，转轴（14）的一端伸出箱体（2）外，其上装一个转把（22），BC段转板门和转轴（14）是紧固连接，转把（22）带动转轴（14）转动时，能够带动BC段转板门转动；在BC段转板门的下端，开设一个通孔，当BC段转板门和AB段在B点处于紧密啮合连接时，在箱体（2）上与通孔同圆心的位置，箱体（2）两端分别开设与BC段转板门上通孔直径相同的通孔，在三个成一线的通孔内，穿入一根贯穿的锁紧销（15），锁紧销（15）的一端伸出箱体（2）外，装上一个拉手（23），通过拉手（23），能够将锁紧销（15）从三个通孔内拽出或重新插入；与接币桶（6）圆弧同圆心的位置，安装一根转轮轴（5），转轮轴（5）的两端分别连接在箱体（2）的两端面上，转轮轴（5）上固定安装一个三角转轮（4），三角转轮（4）的前侧端面和后侧端面分别与箱体（2）的前端内壁和后端内壁紧密接触，三角转轮（4）的三个角分别命名为L、M、N，在三角转轮（4）的N角上，装上一个橡胶压套（3），装好后，橡胶压套（3）与接币桶（6）内壁紧密接触，转轮轴（5）旋转时，能够带动三角转轮（4）同步旋转，在三角转轮（4）上，开设多个正方形方孔，方孔的边长略大于一元硬币的直径，当三角转轮（4）的LN边处于水平状态时，方孔正好为垂直孔；转轮轴（5）的一端延伸出箱体（2），轴上固定安装一个主动轮（20），在转轮轴（5）外端，安装一个旋转把手（19）；在接币桶（6）的右下方，竖直安装一块支撑挡板（18），支撑挡板（18）为长方形平板，上端与接币桶（6）紧密接触，下端与箱体（2）的底板内壁紧固连接，后侧端面和前侧端面分别与箱体（2）的后端内壁和前端内壁紧固连接；在支撑挡板（18）的右侧，安装一个盛币箱（17），盛币箱（17）为长方体空槽状，与支撑挡板（18）等高，大小正好能够放入支撑挡板（18）与箱体（2）围成的长方体槽内；在箱体（2）的左侧内壁和支撑挡板（18）的左侧壁上，分别开设一个导轨槽，在两个导轨槽内，分别安装一个导轨（8），两个导轨（8）分别布置在导轨固定架（7）的两侧并进行固定连接，导轨（8）和导轨固定架（7）组成抽拉架，抽拉架能够沿导轨方向抽出或推入；在两个导轨（8）的下端，安装多个拉簧（9），形成拉簧组，拉簧组的下端，吊装一个接币漏斗（12）；接币漏斗（12）的P向视图为方形，漏斗的四个外边较高，在方形面上，整齐开设多排圆形通孔，通孔的直径略大于一元硬币直径，每个通孔的上端内边沿倒角，每个通孔的下端，设计为外凸的圆柱，在圆柱的外表面，开设螺纹；盛币管（13）为带底空心透明圆管，圆管直径略大于一元硬币直径，圆管上标示有计数刻度，圆管的上端口，开设有内螺纹，螺纹尺寸和接币漏斗（12）下端凸出处的外螺纹尺寸相同，能够啮合拆装；在接币漏斗（12的左侧，安装一根凸轮轴（11），凸轮轴（11）上安装多个凸轮（10），凸轮轴（11）旋转时，能够带动凸轮（10）旋转，凸轮（10）旋转时，能周期性碰撞接币漏斗（12）的左侧外壁，由于接币漏斗（12）通过拉簧（9）与导轨（8）柔性连接，因此接币漏斗（12）在周期性碰撞力的作用下，进行振动；凸轮轴（11）的一端连接在箱体（2）的后侧壁上，并伸出箱体（2）外，在伸出的轴上，固定安装一个从动轮（24），从动轮（24）与主动轮（20）通过皮带（21）连接，在箱体（2）的底面上，安装一个凸轮轴（11）的轴支架（25），凸轮轴（11）的另一端连接在轴支架（25）上；在箱体（2）的后侧壁上，开设一个箱门（16），箱门（16）的竖直高度略高于盛币箱（17）的高度，宽度等于箱体（2）左、右侧壁之间的距离。

一种钱币快速分拣装置
技术领域
本发明涉及一种机械装置，尤其涉及一种钱币快速分拣的机械装置。
背景技术
诸如在使用公交车投币箱或其它自助投币售货机过程中，投币箱中会收集大量的纸币和硬币混合物，这些钱币面额小、数量多，往往需要人工将纸币和硬币分离后进行手工清点，非常费工费力，因此，急需设计一种钱币快速分拣装置，能够部分取代人工劳动，实现钱币分拣和清点的快速高效。通过对公交车的投币箱钱币收集情况进行观察统计分析发现，投币箱中的钱币以一元硬币和一元纸币为主，它们的数量要占到总收集量的96%以上，其中一元纸币在投入时，需要舒展开让司机目视检查后才能投入箱内，因此纸币最多可折叠一次，否则司机就无法检查所投纸币的完整性。基于以上原因，本发明设计了一种钱币快速分拣装置，能实现硬币和纸币的分离储存，实现硬币整齐叠摞收集并计数统计，实现钱币分离和清点的半自动化，使人工劳动量大为减少。
本装置结构巧妙，不需要电力供应，小型化后，能够直接做为公交车的投币箱使用，非常可靠和方便；如果制作成较大的电动型机械装置，能够做为钱币清点部门的得力助手，高效辅助人力工作。
发明内容
基于以上目的，本发明的钱币快速分拣装置主要包括投币口1、箱体2、橡胶压套3、三角转轮4、转轮轴5、接币桶6、导轨固定架7、导轨8、拉簧9、凸轮10、凸轮轴11、接币漏斗12、盛币管13、转轴14、锁紧销15、箱门16、盛币箱17、支撑档板18、旋转把手19、主动轮20、皮带21、转把22、拉手23、从动轮24、轴支架25。
箱体2为空心长方体结构，在箱体2的左上方安装一个投币口1；在箱体2内侧上部，安装一个接币桶6，接币桶6为圆弧桶状，内表面光滑，圆弧桶的上、左、右边沿分别与箱体2内壁的相应位置相切接触，在相切接触处用螺纹紧固件将接币桶6与箱体2进行牢固联接，接币桶6的前端面和后端面分别与箱体2的前端内壁和后端内壁紧密接触；接币桶6的圆弧壁分为三部分，如图1所示，分别是AB段、BC段和CD段，在AB段圆弧壁的垂直方向上，开设多个正方形方孔，方孔的边长略大于一元硬币的直径，CD段为内表面光滑的圆弧壁，无孔；BC段是圆弧转板门结构，与AB段和CD段圆弧面连贯连接，BC段和CD段在C点处交错连接，C点交错处开设一个通孔，通过一根转轴14连接，转轴14的两端，分别联接在箱体2上，转轴14的一端伸出箱体2外，其上装一个转把22，BC段转板门和转轴14是紧固连接，转把22带动转轴14转动时，能够带动BC段转板门转动；在BC段转板门的下端，开设一个通孔，当BC段转板门和AB段在B点处于紧密啮合连接时，在箱体2上与通孔同圆心的位置，箱体2两端分别开设与BC段转板门上通孔直径相同的通孔，在三个成一线的通孔内，穿入一根贯穿的锁紧销15，锁紧销15的一端伸出箱体2外，装上一个拉手23，通过拉手23，能够将锁紧销15从三个通孔内拽出或重新插入；与接币桶6圆弧同圆心的位置，安装一根转轮轴5，转轮轴5的两端分别连接在箱体2的两端面上，转轮轴5上固定安装一个三角转轮4，三角转轮4的前侧端面和后侧端面分别与箱体2的前端内壁和后端内壁紧密接触，三角转轮4的三个角分别命名为L、M、N，在三角转轮4的N角上，装上一个橡胶压套3，装好后，橡胶压套3与接币桶6内壁紧密接触，转轮轴5旋转时，能够带动三角转轮4同步旋转，在三角转轮4上，开设多个正方形方孔，方孔的边长略大于一元硬币的直径，当三角转轮4的LN边处于水平状态时，方孔正好为垂直孔；转轮轴5的一端延伸出箱体2，轴上固定安装一个主动轮20，在转轮轴5外端，安装一个旋转把手19；在接币桶6的右下方，竖直安装一块支撑挡板18，支撑挡板18为长方形平板，上端与接币桶6紧密接触，下端与箱体2的底板内壁紧固连接，后侧端面和前侧端面分别与箱体2的后端内壁和前端内壁紧固连接；在支撑挡板18的右侧，安装一个盛币箱17，盛币箱17为长方体空槽状，与支撑挡板18等高，大小正好能够放入支撑挡板18与箱体2围成的长方体槽内；在箱体2的左侧内壁和支撑挡板18的左侧壁上，分别开设一个导轨槽，在两个导轨槽内，分别安装一个导轨8，两个导轨8分别布置在导轨固定架7的两侧并进行固定连接，导轨8和导轨固定架7组成抽拉架，抽拉架能够沿导轨方向抽出或推入；在两个导轨8的下端，安装多个拉簧9，形成拉簧组，拉簧组的下端，吊装一个接币漏斗12；接币漏斗12的P向视图为方形，漏斗的四个外边较高，在方形面上，整齐开设多排圆形通孔，通孔的直径略大于一元硬币直径，每个通孔的上端内边沿倒角，每个通孔的下端，设计为外凸的圆柱，在圆柱的外表面，开设螺纹；盛币管13为带底空心透明圆管，圆管直径略大于一元硬币直径，圆管上标示有计数刻度，圆管的上端口，开设有内螺纹，螺纹尺寸和接币漏斗12下端凸出处的外螺纹尺寸相同，能够啮合拆装；在接币漏斗12的左侧，安装一根凸轮轴11，凸轮轴11上安装多个凸轮10，凸轮轴11旋转时，能够带动凸轮10旋转，凸轮10旋转时，能周期性碰撞接币漏斗12的左侧外壁，由于接币漏斗12通过拉簧9与导轨8柔性连接，因此接币漏斗12在周期性碰撞力的作用下，进行振动；凸轮轴11的一端连接在箱体2的后侧壁上，并伸出箱体2外，在伸出的轴上，固定安装一个从动轮24，从动轮24与主动轮20通过皮带21连接，在箱体2的底面上，安装一个凸轮轴11的轴支架25，凸轮轴11的另一端连接在轴支架25上；在箱体2的后侧壁上，开设一个箱门16，箱门16的竖直高度略高于盛币箱17的高度，宽度等于箱体2左、右侧壁之间的距离。
本发明结构精巧，制造工艺简单，操作方便，效率较高，推广前景广阔。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明E向外观图；
图3是接币桶6的F向平面展开示意图；
图4是三角转轮4的H向外观图；
图5是导轨8和导轨固定架7的G向连接示意图；
图6是接币漏斗12的结构示意图；
图7是接币漏斗12的P向外观图；
图8是盛币管13的外观示意图；
图9是分拣纸币的工作状态示意图。
具体实施例
本发明的钱币快速分拣装置主要包括投币口1、箱体2、橡胶压套3、三角转轮4、转轮轴5、接币桶6、导轨固定架7、导轨8、拉簧9、凸轮10、凸轮轴11、接币漏斗12、盛币管13、转轴14、锁紧销15、箱门16、盛币箱17、支撑档板18、旋转把手19、主动轮20、皮带21、转把22、拉手23、从动轮24、轴支架25。
本发明的空间结构如图1所示：箱体2为空心长方体结构，在箱体2的左上方安装一个投币口1；在箱体2内侧上部，安装一个接币桶6，接币桶6为圆弧桶状，内表面光滑，圆弧桶的上、左、右边沿分别与箱体2内壁的相应位置相切接触，在相切接触处用螺纹紧固件将接币桶6与箱体2进行牢固联接，接币桶6的前端面和后端面分别与箱体2的前端内壁和后端内壁紧密接触，如图3所示；接币桶6的圆弧壁分为三部分，如图1所示，分别是AB段、BC段和CD段，在AB段圆弧壁的垂直方向上，开设多个正方形方孔，如图3所示，方孔的边长略大于一元硬币的直径，CD段为内表面光滑的圆弧壁，无孔；BC段是圆弧转板门结构，与AB段和CD段圆弧面连贯连接，BC段和CD段在C点处交错连接，如图3所示，C点交错处开设一个通孔，通过一根转轴14连接，转轴14的两端，分别联接在箱体2上，如图2所示，转轴14的一端伸出箱体2外，其上装一个转把22，BC段转板门和转轴14是紧固连接，转把22带动转轴14转动时，能够带动BC段转板门转动；在BC段转板门的下端，开设一个通孔，当BC段转板门和AB段在B点处于紧密啮合连接时，在箱体2上与通孔同圆心的位置，箱体2两端分别开设与BC段转板门上通孔直径相同的通孔，在三个成一线的通孔内，穿入一根贯穿的锁紧销15，锁紧销15的一端伸出箱体2外，装上一个拉手23，通过拉手23，能够将锁紧销15从三个通孔内拽出或重新插入，如图2所示；与接币桶6圆弧同圆心的位置，安装一根转轮轴5，转轮轴5的两端分别连接在箱体2的两端面上，转轮轴5上固定安装一个三角转轮4，三角转轮4的前侧端面和后侧端面分别与箱体2的前端内壁和后端内壁紧密接触，三角转轮4的三个角分别命名为L、M、N，在三角转轮4的N角上，装上一个橡胶压套3，装好后，橡胶压套3与接币桶6内壁紧密接触，转轮轴5旋转时，能够带动三角转轮4同步旋转，在三角转轮4上，开设多个正方形方孔，方孔的边长略大于一元硬币的直径，当三角转轮4的LN边处于水平状态时，方孔正好为垂直孔；转轮轴5的一端延伸出箱体2，如图2所示，轴上固定安装一个主动轮20，在转轮轴5外端，安装一个旋转把手19；在接币桶6的右下方，竖直安装一块支撑挡板18，支撑挡板18为长方形平板，上端与接币桶6紧密接触，下端与箱体2的底板内壁紧固连接，后侧端面和前侧端面分别与箱体2的后端内壁和前端内壁紧固连接；在支撑挡板18的右侧，安装一个盛币箱17，盛币箱17为长方体空槽状，与支撑挡板18等高，大小正好能够放入支撑挡板18与箱体2围成的长方体槽内；在箱体2的左侧内壁和支撑挡板18的左侧壁上，分别开设一个导轨槽，在两个导轨槽内，分别安装一个导轨8，两个导轨8分别布置在导轨固定架7的两侧并进行固定连接，如图5所示，导轨8和导轨固定架7组成抽拉架，抽拉架能够沿导轨方向抽出或推入；在两个导轨8的下端，安装多个拉簧9，形成拉簧组，拉簧组的下端，吊装一个接币漏斗12，接币漏斗12的形状如图6和图7所示：接币漏斗12的P向视图为方形，漏斗的四个外边较高，在方形面上，整齐开设多排圆形通孔，通孔的直径略大于一元硬币直径，每个通孔的上端内边沿倒角，每个通孔的下端，设计为外凸的圆柱，如图6所示，在圆柱的外表面，开设螺纹；盛币管13如图8所示，为带底空心透明圆管，圆管直径略大于一元硬币直径，圆管上标示有计数刻度，圆管的上端口，开设有内螺纹，螺纹尺寸和接币漏斗12下端凸出处的外螺纹尺寸相同，能够啮合拆装；在接币漏斗12的左侧，安装一根凸轮轴11，凸轮轴11上安装多个凸轮10，凸轮轴11旋转时，能够带动凸轮10旋转，凸轮10旋转时，能周期性碰撞接币漏斗12的左侧外壁，由于接币漏斗12通过拉簧9与导轨8柔性连接，因此接币漏斗12在周期性碰撞力的作用下，进行振动；凸轮轴11的一端连接在箱体2的后侧壁上，并伸出箱体2外，如图2所示，在伸出的轴上，固定安装一个从动轮24，从动轮24与主动轮20通过皮带21连接，在箱体2的底面上，安装一个凸轮轴11的轴支架25，凸轮轴11的另一端连接在轴支架25上；在箱体2的后侧壁上，开设一个箱门16，箱门16的竖直高度略高于盛币箱17的高度，宽度等于箱体2左、右侧壁之间的距离。
具体实施方式：
如图1所示，钱币（包括纸币和硬币）被从投币口1投入后，落在接币桶6的下部，由于目前我国在用纸币的长和宽要大于接币桶6下部开设的正方形孔的边长（乘客投币时，纸币一般仅允许最多折叠一次，否则司机无法看清纸币的完整性），因此纸币无法穿过方孔，被留在接币桶6的下部，而硬币落入接币桶6下部后，部分硬币直接穿过接币桶6下部的方孔落到接币漏斗12内，另一部分硬币落到遮盖在方孔上的纸币上，留在接币桶6的下部；当需要对箱体2内所有钱币进行统一收集清点时，通过旋转把手19逆时针转动转轮轴5，转轮轴5带动三角转轮4旋转，由于三角转轮4的N角上的橡胶压套3和接币桶6的弧形光滑内壁紧密接触且三角转轮4的前、后端表面与箱体2的前、后端内壁表面紧密接触，因此接币桶6下部的全部钱币混合物被三角转轮4的N角刮起，在接币桶6内随三角转轮4转动，由于硬币的密度比纸币大、体积小，因此，在转动过程中，硬币会逐渐滑进接币桶6下部的方孔并落入接币漏斗12内，纸币会留在接币桶6内；由于接币漏斗12上各个通孔的内径略大于硬币直径且每个通孔内表面的上端边沿倒直角，并且盛币管13的内径略大于硬币直径，落入接币漏斗12内的硬币，会依次滑入并通过接币漏斗12的通孔落进其下端的盛币管13内，依次整齐叠摞收集，目前硬币面额基本以一元为主，盛币管13上有刻度，并且是透明材料制作，因此通过比较硬币叠摞高度和刻度数值，实现硬币数量的统计；在通过旋转把手19转动转轮轴5的过程中，主动轮20通过皮带21带动从动轮24转动，从动轮24带动凸轮轴11转动，进而带动凸轮10转动，凸轮10旋转时，能周期性碰撞接币漏斗12的左侧外壁，由于接币漏斗12通过拉簧9与导轨8柔性连接，因此接币漏斗12在周期性碰撞力的作用下，进行振动，这个振动的效果体现为：如果硬币掉落入各个盛币管13的数量不均衡，有的盛币管13内已叠满硬币，硬币会继续在这个盛币管13的上方进行堆积，但在接币漏斗12的振动效应和重力作用下，硬币会逐渐向其它未满盛币管13的管口移动并落入，从而实现各个盛币管13收集硬币数量的均匀；当硬币全部掉入盛币管13后，通过拉手23将锁紧销15从箱体2内拽出，通过转把22逆时针转动转轴14，转轴14带动BC段转板门向下张开，处于如图9所示位置，三角转轮4逆时针旋转到图9所示位置时，接币桶6内的纸币全部被推入盛币箱17，三角转轮4设计成三角形状，是实现在图9所示位置时，三角形的LN面斜度很大，此时纸币和斜面间的摩擦力很小，在重力作用下，即使是陈旧一些纸币也不会粘连到三角转轮4上；三角转轮4上开设方形通孔，是当三角转轮4在旋转过程中，部分硬币会通过这些方孔，先于三角转轮4上刮起的纸币落到接币桶6下部，进而快速落入盛币管13内；当硬币和纸币被彻底分离后，打开箱体2上的箱门16，将抽拉架沿导轨方向向外拉出，接币漏斗12、盛币管13及拉簧9被同步拉出，快速换上其它空置的盛币管13后，再沿导轨方向推回，然后取出装有纸币的盛币箱17，换上空置的盛币箱17即完成硬币和纸币的分拣收集和硬币数量的统计计数功能。