一種回轉式紙幣分揀設備的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種回轉式紙幣分揀設備，包括其機械本體和控制系統設計。機械本體主要包括喂鈔捻鈔傳送機構、回轉式分揀接鈔機構、機體等，控制系統主要包括主控模塊、多信息傳感檢測模塊、驅動執行模塊、顯示及按鍵等。本發明采用全新的回轉式分揀接鈔機構設計，即工作時根據幣值辨識結果控制分揀接鈔盤對應位置回轉至落鈔口，無需設計紙幣抓取等裝置，有效精簡了系統結構設計，大大減少走鈔時間；且回轉式分揀接鈔機構平臺通過導軌副等設計可靈活調整移動、自鎖，裝拆維護方便。同時控制系統采用基于圖像信息的幣值檢測、以及光、磁、電等多信息融合傳感檢測控制，有效提高系統的控制精度、執行效率以及穩定可靠性。
【專利說明】
一種回轉式紙幣分揀設備
技術領域
[0001]本發明涉及一種回轉式紙幣分揀設備，具體地說是將逐張捻出的紙幣，經識別檢測模塊鑒別幣值后，控制驅動電機帶動分揀盤旋轉就位，進而進行不同幣值的分揀，屬于金融設備技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國金融行業的蓬勃發展，無論是從工作效率、分揀效果、成本等方面考慮，采用現代化分揀設備進行紙幣分揀處理將是未來發展的必然趨勢。目前紙幣清分機有大中小三種類型，通常在系統設計時采用立式結構，機構設計較復雜，且內部不易拆裝，給檢修維護等帶來諸多不便。在分揀時通常將紙幣傳送至各幣值收集口，紙幣傳送機構設計常采用輥輪、葉輪機構，傳送過程中易產生卡鈔現象。特別是針對多幣值分揀時，由于幣值種類多，傳送機構設計復雜，走鈔距離較大，更易產生卡鈔現象;且增加紙幣抓取等裝置設計。因此，針對目前多幣值分揀時在走鈔距離遠、傳送機構設計復雜、增加紙幣抓取裝置設計等問題，本發明專利設計了一種回轉式紙幣分揀設備，通過控制回轉式分揀接鈔機構旋轉至對應位置進行分揀接鈔，有效精簡系統機構設計、減少走鈔距離和時間。
【發明內容】
[0003]針對現有多幣值紙幣分揀設備存在的上述諸多問題，本發明提供一種回轉式紙幣分揀設備，通過采用回轉式分揀接鈔機構的設計方法，能夠有效精簡系統機構設計、減少走鈔距離和時間，實現高效的紙幣自動分揀。
[0004]本發明提供的技術方案是:
[0005]—種回轉式紙幣分揀設備，包括機械本體和控制系統設計。機械本體主要包括喂鈔捻鈔傳送機構、回轉式分揀接鈔機構、機體等，控制系統主要包括主控模塊、多信息傳感檢測模塊、驅動執行模塊、顯示及按鍵等。控制系統通過接口技術把各傳感器檢測信息引入主控模塊，進而控制系統各環節協調工作。
[0006]喂鈔捻鈔傳送機構包括喂鈔模塊和捻鈔傳送模塊兩部分，喂鈔模塊由喂鈔臺板、調節螺桿組成，捻鈔傳送模塊由接鈔導板、圧鈔輪、喂鈔輪、捻鈔輪組成；回轉式分揀接鈔機構由分揀盤、電機、電機座、平面軸承、聯軸器、法蘭盤等組成;機體系統由直線導軌、平臺、彈簧銷釘、機架、滑塊組成。控制系統中主控模塊對多信息傳感檢測模塊信息進行綜合分析判斷，根據圖像信息辨識紙幣幣值，進而結合相關位置傳感信息發出控制命令，經驅動模塊控制捻鈔電機和分揀接鈔機構電機協調工作，實現紙幣分揀，并將分揀結果實時顯示。
[0007]喂鈔臺板后端連接調節螺桿，上端放置光敏傳感器感知是否放鈔。調節螺桿用于適當調整喂鈔臺板傾斜角度，以調節摩擦力大小。捻鈔輪、喂鈔輪、電機轉子的軸端部連接一小帶輪，由圓帶傳動實現捻鈔輪、喂鈔輪運動。分揀盤通過平面軸承置于平臺上，由此電機只需提供分揀盤旋轉動力即可，重力由平面軸承承受，保證良好的旋轉效果。兩個導軌對稱的安置在機架的內側，滑塊滑動連接于直線導軌，并通過螺紋連接件固連在平臺下方。彈簧銷釘固定在機架上，自然狀態下銷部卡入平臺上的凹槽，實現平臺自鎖。直線導軌、彈簧銷釘實現平臺的外移、自鎖，旋轉時，彈簧部不壓縮，實現平臺自鎖;取幣時，彈簧部壓縮，平臺即可拉出，順利取幣。
[0008]分揀盤設計為六棱柱型，分割成6個紙幣收集框，分別用于收集100元、50元、20元、10元、5元共五種幣值，以及其它無法識別區分的幣值。由于I元幣值已趨向硬幣化，在此沒有單獨設有I元紙幣的收集框;考慮實際使用時由于各種原因可能存在無法清分的紙幣，所以設有一個“其它”收集框。
[0009]由攝像頭實現圖像傳感，主控模塊根據圖像信息進行幣值辨識;在喂鈔捻鈔傳送機構中裝有光源補償和光敏傳感器，進行是否有鈔檢測以及走鈔檢測作為圖像感知信息讀取觸發信號;在分揀盤各收幣框不同高度位置裝有紅外信號發射器，通過一組紅外信號接收器進行分揀盤相應位置檢測；同時在分揀盤上裝有磁鋼，通過安裝在機體上的霍爾傳感器進行控制時分揀盤零位檢測和校正。通過顯示屏實時動態顯示分揀信息，通過按鍵實現“模式選擇”、“數據清零”、“暫停/繼續”、“開始”等相關人機交互命令。系統有兩種工作模式，模式一為“放鈔即捻”，即檢測到有鈔票放入在送鈔口時系統就開始工作;模式二為需要放鈔后按“啟動”鍵再開始捻鈔，具體可通過“模式選擇”按鍵進行設置。
[0010]根據圖像信息進行幣值辨識時，采用基于HSV空間(色調、飽和度、亮度)的采樣塊分析法，即在圖像水平中線上選取三塊矩形區數據進行分析，并將數據轉換成HSV空間，這樣有效減少了數據分析量，且HSV空間數據穩定可靠，該辨識方法運算速度快、準確率高。
[0011]該紙幣分揀設備工作時，先手動按鍵進行模式選擇(默認為工作模式一)，捻鈔輪將置于喂鈔臺板上一沓鈔票逐張捻出，經捻鈔結構中的光敏傳感器產生攝像頭信息讀取觸發信號，主控模塊根據圖像信息采用基于HSV空間的采樣塊分析法對幣值進行辨識，進而驅動分揀機構電機帶動分揀盤轉至相應位置，紙幣由上下對接的喂鈔輪、壓鈔輪平順傳送至接鈔導板，滑入相應的收集框內完成收集，并顯示幣值、張數、總錢數等信息于人機界面顯示器。分揀結束后用戶可將平臺整體移出，完成取幣工作。
[0012]本發明的有益效果是:
[0013](I)采用回轉式分揀接鈔機構設計，能夠有效精簡系統機構設計，減少機構操作，減少走鈔距離和時間，減少卡鈔幾率；
[0014](2)回轉式分揀接鈔機構平臺可靈活調整移動、自鎖，裝拆維護方便，且系統設有人性化人機交互界面，操作方便；
[0015](3)采用基于HSV空間的采樣塊幣值辨識方法，分析數據量小、運算速度快、辨識穩定、準確率高；
[0016](4)采用光、電、磁等多信息融合傳感技術，有效提高控制精度、執行效率及系統的穩定可靠性；
[0017](5)能夠穩定可靠地實現多幣值分揀、清點，具有成本低、體積小、分揀速度快、準確度高等優點。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的設備主視圖
[0019]圖2為本發明的喂鈔捻鈔傳送機構簡圖
[0020]圖3為本發明的回轉式分揀接鈔機構圖
[0021]圖4為本發明的回轉式分揀接鈔機構局部視圖
[0022]圖5為本發明的控制系統工作流程圖
[0023]圖6為本發明設備的整體效果圖
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0025]本發明主要由機械本體和控制系統設計，機械本體主要包括喂鈔捻鈔傳送機構、回轉式分揀接鈔機構、機體等，控制系統主要包括主控模塊、多信息傳感檢測模塊、驅動執行模塊、顯示及按鍵等。控制系統通過接口技術把各傳感器檢測信息引入主控模塊，進而控制系統各環節協調工作。本發明設備整體效果如圖6所示。
[0026]參閱圖1所示，兩個(4)直線導軌對稱的安置在機架的內側，(I)滑塊滑動連接于
(4)直線導軌，并通過螺紋連接件固連在平臺下方。(16)彈簧銷釘固定在機架上，自然狀態下銷部卡入平臺上的凹槽，實現平臺自鎖。(4)直線導軌、(16)彈簧銷釘實現平臺的外移、自鎖，旋轉時，彈簧部不壓縮，實現平臺自鎖;取幣時，彈簧部壓縮，平臺即可拉出，順利取幣。
[0027]參閱圖1所示，在分揀盤各收幣框不同高度位置裝有(7)紅外信號發射器，通過一組(15)紅外信號接收器進行(3)分揀盤相應位置檢測；同時在(3)分揀盤上裝有(6)磁鋼，通過安裝在機體上的(5)霍爾傳感器進行控制時(3)分揀盤零位檢測和校正。(10)攝像頭通過
(11)支架安裝在喂鈔捻鈔傳送機構外殼上，可通過(11)支架來調整(10)攝像頭的攝像仰角。
[0028]參閱圖1所示，(8)控制盒中的主控模塊根據各傳感器所檢測的信息，進行綜合判斷處理，使系統各部分協調有序進行紙幣分揀工作，并將分揀結果實時顯示在(13)顯示屏上。此外，系統可通過(14)按鍵進行“模式選擇”、“數據清零”、“暫停/繼續”、“開始”等人機交互。
[0029]參閱圖2所示，(96)喂鈔臺板后端連接(97)調節螺桿，喂鈔臺板上裝有(90)光敏傳感器感知是否放鈔以及紙鈔行走位置檢測。可通過(97)調節螺桿適當調整(96)喂鈔臺板傾斜角度，以調節摩擦力大小。(94)捻鈔輪、(93)喂鈔輪、電機轉子的軸端部連接一小帶輪，由圓帶傳動實現(94)捻鈔輪、(93)喂鈔輪運動。紙幣經過(93)喂鈔輪、(91)壓鈔輪傳送后，通過(92)接鈔導板落入相應收幣框。(95)光源實現光源補償，通過(90)光敏傳感器分別進行是否放鈔檢測以及走鈔檢測產生攝像頭信息讀取觸發信號。
[0030]參閱圖3所示，(3)分揀盤通過(24)平面軸承置于(20)平臺上，由此(22)電機只需提供(3)分揀盤旋轉動力即可，重力由(24)平面軸承承受，保證良好的旋轉效果。
[0031 ]參閱圖4回轉式分揀接鈔機構局部視圖，(3)分揀盤底部連接(25)法蘭盤，由(27)鍵實現(25)法蘭盤、(26)鍵軸連接，進而通過(23)聯軸器與步進電機相連，在工作時通過控制電機轉動帶動(3)分揀盤旋轉至接鈔位。
[0032]參閱圖5控制系統工作流程圖，啟動電源，分揀盤復位零位(通過霍爾傳感器實現零位檢測)，該紙幣分揀設備工作時可先手動按鍵進行模式選擇(默認為工作模式一)，檢測喂鈔臺上是否放有待分揀鈔票，捻鈔輪將置于喂鈔臺板上一沓鈔票逐張捻出，經捻鈔結構中的光敏傳感器產生攝像頭信息讀取觸發信號，主控模塊根據基于HSV空間的采樣塊幣值辨識方法進行幣值辨識，進而驅動分揀機構電機帶動分揀盤旋轉，通過紅外信號接收器檢測分揀盤是否就位，紙幣由上下對接的喂鈔輪、壓鈔輪平順傳送至接鈔導板，滑入相應的收集框內完成收集，并顯示幣值、張數、總錢數等信息于人機界面顯示器，如此實現紙幣的逐張分揀。同時系統在工作過程中可響應“模式選擇”、“數據清零”、“暫停/繼續”、“開始”等按鍵交互命令。分揀結束后用戶可將平臺整體移出，完成取幣工作。
[0033]以上所述僅為本發明的較佳實例而已，并不用以限制本發明。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種回轉式紙幣分揀設備，所述裝置包括機械本體和控制系統設計。機械本體主要包括喂鈔捻鈔傳送機構、回轉式分揀接鈔機構、機體等，控制系統主要包括主控模塊、多信息傳感檢測模塊、驅動執行模塊、顯示及按鍵等。控制系統通過接口技術把各傳感器檢測信息引入主控模塊，進而控制系統各環節協調工作。2.根據權利I所述的一種回轉式紙幣分揀設備，其特征在于，通過控制電機使回轉式分揀接鈔機構旋轉至對應位置進行分揀接鈔，減少走鈔距離和時間；分揀盤為正六棱柱型，且回轉式分揀接鈔機構平臺可移動、自鎖。3.根據權利I所述的一種回轉式紙幣分揀設備，其特征在于，回轉式分揀接鈔機構由分揀盤、電機、電機座、平面軸承、聯軸器、法蘭盤等組成。分揀盤通過平面軸承置于平臺上，由此電機只需提供分揀盤旋轉動力即可，重力由平面軸承承受，保證良好的旋轉效果。4.根據權利I所述的一種回轉式紙幣分揀設備，其特征在于，機體系統由直線導軌、平臺、彈簧銷釘、機架、滑塊等組成。兩個導軌對稱的安置在機架的內側，滑塊滑動連接于直線導軌，并通過螺紋連接件固連在平臺下方。彈簧銷釘固定在機架上，自然狀態下銷部卡入平臺上的凹槽，實現平臺自鎖。直線導軌、彈簧銷釘實現平臺的外移、自鎖，旋轉時，彈簧部不壓縮，實現平臺自鎖;取幣時，彈簧部壓縮，平臺即可拉出，順利取幣。5.根據權利I所述的一種回轉式紙幣分揀設備，其特征在于，系統設有顯示及按鍵，可通過按鍵進行“工作模式”、“數據清零”、“暫停/繼續”、“開始”等命令交互，工作時分揀結果可實時顯示。6.根據權利要求3所述的一種回轉式紙幣分揀設備，其特征在于，在分揀盤各收幣框不同高度位置裝有紅外信號發射器，通過一組紅外信號接收器進行分揀盤相應位置檢測。7.根據權利要求3所述的一種回轉式紙幣分揀設備，其特征在于，在分揀盤上裝有磁鋼，通過安裝在機體上的霍爾傳感器進行控制時分揀盤零位檢測和校正。
【文檔編號】G07D11/00GK106023418SQ201610299327
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】潘禮正, 周振中, 丁靜, 劉啟, 胡斌, 李政陽, 宋瑞宏
【申請人】常州大學