專利名稱：硬幣的計(jì)數(shù)和分揀設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明述及一種硬幣的計(jì)數(shù)和分揀設(shè)備，該設(shè)備包括一個(gè)硬幣升降裝置，一個(gè)分揀裝置和一個(gè)硬幣傳送裝置，其中升降裝置用于接收并前移未經(jīng)分揀的大量硬幣；分揀裝置用于分揀送至其中的硬幣；硬幣傳送裝置用于在將硬幣從升降裝置移送至分揀裝置的同時(shí)，在硬幣間形成適合于分揀和計(jì)數(shù)過(guò)程的次序。
目前已經(jīng)知道有各種各樣的用于分揀和/或計(jì)數(shù)硬幣的設(shè)備。一種常見(jiàn)類型的硬幣處理機(jī)中的主要部件是一用于接收通常未經(jīng)揀選的大量硬幣的硬幣升降裝置，一分揀裝置，某種用于將硬幣從升降裝置向前移送至分揀裝置的傳送裝置和用于計(jì)算每種硬幣的數(shù)目的傳感裝置。
瑞典專利SE-C-375,173公開(kāi)了一種硬幣升降裝置，該裝置包括一個(gè)硬幣槽和一個(gè)傾斜配置于上述槽中的用彈性材料制成的可轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)，以及一把其上部與轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)的表面接觸的分離刀，其中上述圓盤(pán)與一凹形支承裝置接觸，將該裝置設(shè)計(jì)成使圓盤(pán)在其旋轉(zhuǎn)軌道的上部具有比下部更陡的斜度；上述分離刀設(shè)有一用于由硬幣升降裝置升起的硬幣的滾道。上述圓盤(pán)還設(shè)有多個(gè)從其表面凸出的徑向取向的運(yùn)載軌道。
美國(guó)專利US-A-5,163,868公開(kāi)了一種帶有一硬幣升降裝置的硬幣分揀機(jī)，其中的升降裝置包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的平面圓盤(pán)，該圓盤(pán)設(shè)置在一個(gè)硬幣槽中，向后傾斜一定的角度，并且沿圓盤(pán)的周邊設(shè)有多個(gè)運(yùn)載件。當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，硬幣槽中的硬幣由運(yùn)載件攔截，并由此沿著一條基本上垂直的環(huán)形軌道運(yùn)行。當(dāng)硬幣到達(dá)軌道的上部時(shí)，由于重力的作用，硬幣將滑離運(yùn)載件并下落至一條傾斜的滾道上。此后，硬幣以滾動(dòng)方式被移送至硬幣處理過(guò)程的下一步驟。
例如，通過(guò)至今尚未公開(kāi)的瑞典專利申請(qǐng)9501357-9，可以得知利用一個(gè)滾道，即一條傾斜的軌道，作為硬幣的傳送裝置，可來(lái)自例如上述的硬幣升降裝置的硬幣運(yùn)送至該軌道的上端。借助于該軌道的斜度，迫使硬幣沿上述軌道向下滾動(dòng)，并可因此而運(yùn)送至一個(gè)位于軌道端部的分揀裝置。由于已將軌道設(shè)計(jì)成沿橫向稍微后傾，減少了硬幣在運(yùn)送過(guò)程中掉離軌道的危險(xiǎn)，但是并不能完全消除這種危險(xiǎn)。硬幣傳送裝置的一個(gè)重要功能是在硬幣之間形成適于任一后續(xù)的分揀和/或計(jì)數(shù)過(guò)程的次序。例如當(dāng)借助于兩幣之間的一個(gè)足夠大-但并非過(guò)大的-距離分離硬幣并且當(dāng)各硬幣互不疊置時(shí)，將實(shí)現(xiàn)一種合適的序列。這就要求軌道具有相當(dāng)長(zhǎng)的長(zhǎng)度，以便在沿滾道向下的被動(dòng)移送過(guò)程中，將硬幣排列成合適的序列。顯然，這將限制使設(shè)備緊湊的可能性。這種被動(dòng)的硬幣傳送裝置的另一缺點(diǎn)是難于以非圓形，如多邊形，傳送硬幣。缺少主動(dòng)元件還將減少自動(dòng)地消除硬幣堆積的可能性，否則將導(dǎo)致硬幣流的不希望出現(xiàn)的中斷。為了改善這種硬幣堆積，因而需要靠人工清理，例如打開(kāi)堆積部位，然后采用適當(dāng)?shù)墓ぞ哌M(jìn)行清理。
在上述的瑞典專利申請(qǐng)(9501357-9)中還示出了一種包括在硬幣處理機(jī)中的分揀裝置，該分揀裝置包括一條環(huán)形軌道，該軌道設(shè)有尺寸逐漸增大的硬幣掉落口和一可旋轉(zhuǎn)的運(yùn)載器，所述運(yùn)載器適于將收到的硬幣移送過(guò)按環(huán)形布置的掉落口。因此，以被動(dòng)的方式進(jìn)行分揀；運(yùn)送過(guò)掉落口的硬幣將穿過(guò)尺寸足夠大的第一開(kāi)口落下。這種被動(dòng)分揀裝置的一個(gè)突出的缺點(diǎn)是硬幣掉落口的尺寸將按照一定的硬幣系統(tǒng)的硬幣尺寸固定不變。如果要增加或去除任何一種硬幣或者如果希望使該設(shè)備與其它硬幣系統(tǒng)一同使用，則必須對(duì)該設(shè)備進(jìn)行重大的改造。
根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)研制出一種硬幣的計(jì)數(shù)和分揀設(shè)備，該設(shè)備采用主動(dòng)的硬幣輸送和主動(dòng)的硬幣分揀。這樣，可以使該設(shè)備更加緊湊，并且與此同時(shí)，在處理不同類型的硬幣時(shí)，本發(fā)明的設(shè)備將具有很大的適應(yīng)性。正是由于按照本發(fā)明的設(shè)備可以用非常高的精確度，即低的誤差率進(jìn)行硬幣的處理，可以實(shí)現(xiàn)高速分揀和高度自動(dòng)化。
借助于具有按照所附權(quán)利要求1的特征的硬幣計(jì)數(shù)和分揀設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地介紹按照本發(fā)明的設(shè)備，圖中

圖1是本發(fā)明設(shè)備的一個(gè)較佳實(shí)施例的部分透視圖；圖2是包括在本發(fā)明的設(shè)備中的硬幣傳送裝置的部分透視圖，該裝置與一基本上是已知的硬幣升降裝置相連；圖3是硬幣傳送裝置中所包括的部分零件的分解透視圖；圖4是按照較佳實(shí)施例的一部分分揀裝置的局部放大圖；圖5是分揀裝置中的一個(gè)元件的放大透視圖；圖6是商用設(shè)備的示意透視圖，其中采用了按照本發(fā)明的特征，以便構(gòu)成本發(fā)明的另一實(shí)施例；和圖7是簡(jiǎn)化的透視圖，示出了本發(fā)明的又一實(shí)施例。
按照本發(fā)明的硬幣計(jì)數(shù)和分揀設(shè)備的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖1所示，該圖示出了本發(fā)明設(shè)備的主體部分的結(jié)構(gòu)。除了圖中示出的零件之外，該設(shè)備還包括設(shè)備的各種外部附件，例如防護(hù)和遮蓋用的板和固定或懸掛裝置等。這些外部附件在其所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是已知的，因而在此不再詳述。
本設(shè)備的主要元件配置在設(shè)備主體部分1的前部2上，該主體部分可采用已知的方法和已知的材料，如金屬或塑料制造。
硬幣升降裝置3配置在前部2上，位于一個(gè)與垂直面略有偏斜的一個(gè)平面內(nèi)。該硬幣升降裝置包括一個(gè)硬幣槽4，該槽的上部是敞口的，用于存放大量將要被分揀的硬幣。另外，硬幣升降裝置包括一個(gè)配置在硬幣槽內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)升降裝置5和一個(gè)與裝置5接觸的分離刀6。此硬幣升降裝置基本上是按照瑞典專利SE-C-375,173和本申請(qǐng)背景技術(shù)部分中的上述描述而設(shè)計(jì)，因而是以現(xiàn)有技術(shù)為依據(jù)，故而在此不再詳述。
其一端如上所述地與硬幣升降裝置相聯(lián)并相對(duì)于上述裝置向下傾斜的分離刀6在其另一端與一硬幣傳送裝置7相連。硬幣傳送裝置設(shè)有一個(gè)主動(dòng)的并可對(duì)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的傳送帶，以便將輸入的硬幣送至一分揀裝置8，硬幣傳送裝置7和分揀裝置8均將在下文中詳述。
圖2所示的上述硬幣升降裝置3安裝在一面板9上，從而安裝在該設(shè)備的前部2上。分離刀6的刀柄部分10通過(guò)兩個(gè)銷11a，11b安裝在面板9上，而且如上所述，將分離刀設(shè)置成用于分開(kāi)由硬幣升降裝置前移的硬幣。為了最大限度地避免多個(gè)硬幣同時(shí)分離并彼此相互“并進(jìn)” (這種現(xiàn)象可能使后續(xù)的分揀過(guò)程出現(xiàn)故障)，分離刀6設(shè)有一個(gè)銳邊12。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的硬幣一同到達(dá)分離刀時(shí)，最外邊的硬幣將被剝離，并落回硬幣槽，以在其中繼續(xù)它的翻滾運(yùn)行。不過(guò)，實(shí)際上有可能不會(huì)完全避免一個(gè)以上的硬幣被同時(shí)分離。但是，如果采用下述實(shí)施例的硬幣傳送裝置，則可能容易地改善上述情況。
借助于分離刀的斜度，已經(jīng)分離的硬幣將沿短的刀刃部分13向下滾動(dòng)，該刀刃部分的上側(cè)已經(jīng)被加工成扁平的，由此防止已分離的硬幣落下分離刀。該短的滾動(dòng)部分的端部與硬幣傳送裝置7相連。硬幣傳送裝置7安裝在面板9上并且包括一輸送帶14，一驅(qū)動(dòng)裝置15，彈性裝置16，17和一支承裝置18。借助于在驅(qū)動(dòng)裝置和輸送帶的第一軸20之間的一條傳動(dòng)帶19，驅(qū)動(dòng)裝置15將沿圖1所示的從分離刀6向分揀裝置8的方向驅(qū)動(dòng)輸送帶14，即，使輸送帶14在圖中從右向左轉(zhuǎn)動(dòng)。圖2中的箭頭標(biāo)示出輸送帶的正常轉(zhuǎn)動(dòng)方向。輸送帶用適當(dāng)?shù)牟牧?，如橡膠或任何類似的材料制造，材料的摩擦性能要按下述要求強(qiáng)到足以驅(qū)動(dòng)硬幣前移。驅(qū)動(dòng)裝置15最好是常規(guī)的電動(dòng)機(jī)，例如直流電動(dòng)機(jī)。
在圖3中示出了支承裝置18以及彈性裝置16，17，其中彈性件16呈板簧16的形式，件17為彈性的發(fā)泡橡膠件。支承裝置18最好用金屬或塑料制造，并且設(shè)有一上垂直部分21和一下水平部分22，其下水平部分與上部成一個(gè)角度，并且在圖3中上述下水平部分在上部的背后。如圖所示，上部21的最左端設(shè)有一個(gè)凹陷部分23，根據(jù)圖1，該凹陷部分與分揀裝置8的圓周段對(duì)準(zhǔn)，以利于硬幣傳送裝置和分揀裝置的連接。另外，在上部21的最右端設(shè)有兩個(gè)銷24a，24b和一個(gè)支承緣25。在板簧16的最右部分27上的兩個(gè)孔26a，26b與上述銷相對(duì)應(yīng)，并且如圖3所示，最右部分27先彎一個(gè)直角，然后再?gòu)澮粋€(gè)直角。由于上述彎曲部分以及孔26a，26b，銷24a，24b和支承緣25，板簧16可圍繞支承裝置18的上部21的最右端固定。板簧的最左端28，即其自由端逐漸變窄，以便與分揀裝置8的周邊適配；另外，此端還設(shè)有一特殊的彎曲形狀，以便對(duì)通過(guò)的硬幣施加一個(gè)力，將其推向下述的輸送帶。發(fā)泡橡膠件17位于板簧16和支承裝置上部21的后側(cè)之間，以便增加彈力。如下所述，下部22至少部分地覆蓋一層防彈起材料29。
驅(qū)動(dòng)裝置15與一控制器可操作地相聯(lián)，該控制器用于控制運(yùn)輸帶的轉(zhuǎn)速，并由此也控制硬幣從硬幣升降裝置傳輸至分揀裝置的速度。另外，驅(qū)動(dòng)裝置能向后驅(qū)動(dòng)輸送帶，這在需要清理導(dǎo)致硬幣流減少或中斷的硬幣堆積時(shí)特別有用。
現(xiàn)在將介紹硬幣傳送裝置的運(yùn)行。上述的硬幣升降裝置3接收并向前推移大量的硬幣，然后用分離刀6上的邊12將硬幣分開(kāi)。通常是按要求將硬幣逐一分開(kāi)，但是如上所述，有時(shí)兩枚硬幣會(huì)被并進(jìn)地同時(shí)分離。一枚被分離的硬幣將滾下傾斜的分離刀，到達(dá)硬幣傳送裝置的開(kāi)始部分，并進(jìn)入在運(yùn)行的輸送帶14和板簧16之間的空間。當(dāng)硬幣下落在支承裝置的下水平部分22上時(shí)會(huì)存在彈起的危險(xiǎn)，因此要采用一層防彈起材料，以消除或至少減小上述作用。
由于根據(jù)圖3的板簧的結(jié)構(gòu)，在移動(dòng)軌道的起點(diǎn)，由板簧施加到硬幣上并朝向輸送帶的作用力很小，或者甚至不存在。與硬幣升降裝置相對(duì)應(yīng)，將整個(gè)硬幣傳送裝置布置成稍向后傾斜，因此輸入的硬幣將靠在輸送帶14上并可仍舊沿帶的移送方向運(yùn)送。由于硬幣將相對(duì)于輸送帶有一定程度的滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，所以硬幣的這種移送的速度低于輸送帶14的速度。一旦硬幣到達(dá)最左面，板簧的彎曲部分28，作用于輸送帶上的壓力將迅速增大，在此，硬幣將不再滑移，并且將硬幣加速至輸送帶的速度。出于這個(gè)原因，板簧的彎曲部分28和發(fā)泡橡膠件17的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，這是由于壓力不可能過(guò)大(否則硬幣將發(fā)生不希望有的停滯)，但是該壓力仍必須大到足以實(shí)現(xiàn)上述的硬幣加速。
上述的非線性彈簧偏壓作用，即能使硬幣增速至輸送帶的速度的彈性裝置的獨(dú)特結(jié)構(gòu)將解決現(xiàn)有技術(shù)，如本申請(qǐng)“對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的說(shuō)明”部分中所述的已知被動(dòng)硬幣傳送裝置所存在的問(wèn)題。例如，如果兩個(gè)硬幣從分離刀相互緊挨著到達(dá)，而這種情況會(huì)在后續(xù)的分揀過(guò)程中引起問(wèn)題，則前面的硬幣將加速并遠(yuǎn)離其后的硬幣，并在到達(dá)分揀裝置時(shí)，與其相鄰的硬幣保持足夠大的距離。當(dāng)若干枚硬幣以三角形的取向，即相鄰的兩個(gè)硬幣形成底部，第三個(gè)硬幣在頂部而到達(dá)輸送帶時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)類似的情況。盡管如此，由于上述的加速特征，也可以改善這種狀況。另一些共同的問(wèn)題，例如硬幣彼此相互疊置，或厚度明顯不同的相鄰硬幣，也可采用按照本發(fā)明的硬幣傳送裝置予以解決。另外，該裝置甚至可以處理非圓形的硬幣，例如有六個(gè)邊或八個(gè)邊的硬幣。
因此，采用按照本發(fā)明的硬幣傳送裝置將解決上述問(wèn)題，而且，采用該裝置可使整個(gè)設(shè)備更加緊湊。
根據(jù)本專利申請(qǐng)，采用除上述裝置之外的其它裝置顯然也可以實(shí)現(xiàn)屬于本發(fā)明范圍之內(nèi)的上述的非線性彈性作用。
由按照本發(fā)明較佳實(shí)施例的設(shè)備進(jìn)行的硬幣處理過(guò)程中的最后步驟是借助于分揀裝置8的硬幣分揀，該分揀裝置8在圖1中示意地示出，并且在圖4和圖5中更詳細(xì)地示出。如圖1所示，分揀裝置8配置在設(shè)備的前部2，其所在平面稍微偏離硬幣升降裝置3和硬幣傳送裝置7所在的平面。兩平面之間的這個(gè)偏離應(yīng)約為幾度，按照較佳實(shí)施例，該偏斜約為4度。上述偏斜的重要性將在下文中說(shuō)明。
分揀裝置包括一底板30，該底板牢牢地固定在本設(shè)備的前部2上，并且該底板包括一個(gè)環(huán)形邊框31和由按環(huán)形配置的開(kāi)口構(gòu)成的若干個(gè)硬幣掉落口32。硬幣掉落口主要呈梯形，其兩個(gè)平行邊與邊框31對(duì)齊地彎折，其不平行的兩個(gè)邊相對(duì)于邊框沿徑向定位。各掉落口的最外一個(gè)平行邊緊靠邊框31的內(nèi)側(cè)。在較佳實(shí)施例中共有十個(gè)掉落口，其第一掉落口(相對(duì)于分揀方向)具有一個(gè)特殊的功能，即作為剔除硬幣(即本設(shè)備不接受的硬幣)以及其它異物的掉落口。
每個(gè)掉落口32設(shè)有一為帶有兩個(gè)舌片34a，34b的活板的閉鎖裝置33。通常，每個(gè)活板可封閉其掉落口，由此防止經(jīng)過(guò)掉落口的硬幣穿過(guò)該掉落口下落。下面將參照?qǐng)D4和圖5更詳細(xì)地描述設(shè)有閉鎖裝置的掉落口的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于每個(gè)掉落口32，在底板30的后側(cè)上設(shè)置一硬幣通道，該硬幣通道與一個(gè)用于存放經(jīng)過(guò)分揀的硬幣的硬幣貯槽相連。上述結(jié)構(gòu)可由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員設(shè)計(jì)，故不在此詳述。
分揀裝置8還包括一個(gè)承載盤(pán)36，該盤(pán)安裝在底板30上，位于一穿過(guò)由掉落口32或邊框31限定的圓心的軸上。承載盤(pán)36與邊框31同心，并可繞其軸旋轉(zhuǎn)。承載盤(pán)36的下側(cè)，即面朝底板30的一側(cè)，適于容納并接合圓形的承載模塑件37。上述接合可例如借助于一條模塑件裝在其中的環(huán)形凹槽，或借助于一條將模塑件壓嵌在其上的邊緣而實(shí)現(xiàn)。承載模塑件37最好用橡膠或任何類似的材料制成，并且在較佳實(shí)施例中，將該模塑件制成中空的，但是在另一方案中也可以制成實(shí)心的。承載模塑件與圓形掉落口對(duì)準(zhǔn)配置，并且當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將驅(qū)動(dòng)輸入的硬幣沿環(huán)形軌道經(jīng)過(guò)掉落口。承載模塑件的設(shè)計(jì)，特別是由模塑件作用于硬幣上的力是極為重要的，這是由于如果模塑件太軟，很小的作用力將不能使硬幣沿軌道運(yùn)行；而過(guò)大的作用力則會(huì)在硬幣和底板之間產(chǎn)生過(guò)大的摩擦。為此，已經(jīng)證實(shí)中空的承載模塑件是適合的。在圖1和圖4中通過(guò)局部剖視圖示出了承載盤(pán)和承載模塑件的一個(gè)較佳實(shí)施例。
另外，分揀裝置8包括一個(gè)安裝在底板30的后側(cè)上的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。可以采用任何常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)，例如直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，并因此而驅(qū)動(dòng)承載盤(pán)36，由此使輸入的硬幣沿環(huán)形軌道移動(dòng)過(guò)掉落口。承載盤(pán)36通常沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，如圖1中的箭頭所示。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與一控制器可運(yùn)行地聯(lián)接，因此也可沿反向，即逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，例如用于按照上述有關(guān)硬幣傳送裝置的說(shuō)明清理硬幣堆積。
如圖1所示，上述的硬幣傳送裝置7在分揀軌道下部的一個(gè)點(diǎn)與分揀裝置8相連。由于如上所述分揀裝置相對(duì)于硬幣傳送裝置稍微傾斜，來(lái)自硬幣傳送裝置的硬幣可能滑入旋轉(zhuǎn)的承載模塑件37的下方，該模塑件將靠摩擦力與硬幣接合并使其沿環(huán)形的旋轉(zhuǎn)軌道運(yùn)行，經(jīng)過(guò)與邊框31相接觸的掉落口32。
如圖1所示，一傾斜的反饋軌道38相對(duì)于分揀裝置的正常旋轉(zhuǎn)方向，即順時(shí)針?lè)较蛭挥谧詈笠粋€(gè)普通掉落口之后。反饋軌道38的一端與一在底板30上的反饋分揀口相連，而另一自由端位于硬幣升降裝置的上方。采用這種配置，可以使因某種原因而未能在分揀裝置中及時(shí)地分揀的硬幣返回硬幣升降裝置。
另外，分揀裝置設(shè)有一個(gè)所謂的硬幣鑒別器或硬幣檢測(cè)器39。如圖1所示，該檢測(cè)器39配置在分揀軌道的開(kāi)始處，緊靠在從硬幣傳送裝置將硬幣供給分揀裝置的位置之后。硬幣檢測(cè)器39不會(huì)限制承載模塑件37的旋轉(zhuǎn)，因此如圖1所示，檢測(cè)器39設(shè)有一上部和下部，承載模塑件可在其間自由運(yùn)行。此外，檢測(cè)器39包括一個(gè)附加部分，該部分配置在底板30的背后。除上述這些部分之外，檢測(cè)器39被視為一種功能裝置，當(dāng)硬幣沿環(huán)形軌道通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，該裝置適于測(cè)量硬幣的數(shù)據(jù)。優(yōu)先測(cè)定的硬幣參數(shù)是直徑、厚度、導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性，但是也可以注意其它的參數(shù)。所有各種硬幣的參數(shù)，即由本發(fā)明設(shè)備處理的各種硬幣的值，存貯在一個(gè)有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的電子存儲(chǔ)器中。一臺(tái)控制器，最好是一臺(tái)微信息處理機(jī)與電子存儲(chǔ)器可運(yùn)行地連接，并與硬幣檢測(cè)器39連接，以便處理所得到的硬幣數(shù)據(jù)。上述檢測(cè)器39將測(cè)得的硬幣數(shù)據(jù)提供給微信息處理機(jī)，該微信息處理機(jī)借助于存貯在電子存儲(chǔ)器中的參數(shù)確定通過(guò)硬幣的值。
圖4中示出了分揀裝置的一部分的局部放大圖。如上所述，在每個(gè)掉落口32設(shè)有一閉鎖裝置33，上述閉鎖裝置33包括一個(gè)如圖5所詳細(xì)示出的具有兩塊舌片34a，34b的活板。在兩舌片之間有一個(gè)間距，旋轉(zhuǎn)的承載模塑件37的一部分可在其間自由地運(yùn)行。舌片的前緣是彎曲的，以便分流的硬幣能平穩(wěn)地滑過(guò)底板。此外，在位于活板后端的舌片之間的部分40也是彎曲的，這樣轉(zhuǎn)動(dòng)的承載模塑件將不接合所述部分并且不會(huì)使轉(zhuǎn)速不規(guī)律和過(guò)度磨損。另外，為了達(dá)到最佳的承載功能，部分40位于稍低的位置，最好比周圍的舌片34a，34b低十分之幾毫米。
按照較佳實(shí)施例，在下折位置，活板舌片的前緣靠一個(gè)大約0.1至0.5毫米的氣柱與在底板30上的舌片41分開(kāi)。在另一實(shí)施例中，活板舌片34a，34b可能與舌片41直接接觸。舌片41稍微向下彎曲并且與活板舌片34a，34b前緣的彎曲部分一起提供一個(gè)平滑的過(guò)渡，以便分流硬幣。由于中間空間為平滑的彎曲形狀，硬幣在此處不易卡住或接合。
活板的后端安裝在與硬幣的運(yùn)行方向垂直的軸42上。該軸固定在位于主體部分44上的兩個(gè)夾板43a，43b中。主體部分44安裝在底板30的后側(cè)上，因此按照?qǐng)D4從其相應(yīng)的硬幣掉落口僅能看見(jiàn)其很小的一部分。圖5中示出了整個(gè)主體部分，而且上述活板軸的裝配在此圖中也一目了然。另外，在每個(gè)主體部分44上各配置一臺(tái)追蹤傳感器45。該追蹤傳感器蓋有一層塑料保護(hù)層，并且在一特定的凹槽處通過(guò)底板30上的一個(gè)開(kāi)口外露。追蹤傳感器的目的是檢測(cè)分流硬幣的存在并將檢測(cè)結(jié)果送至一個(gè)與追蹤傳感器運(yùn)行地聯(lián)接的控制器。按照較佳實(shí)施例，采用感應(yīng)裝置進(jìn)行上述檢測(cè)，但是對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然也可以采用其它裝置來(lái)達(dá)到上述目的。
在本設(shè)備的前部2上，邊框31的外側(cè)，每個(gè)硬幣掉落口均配置一個(gè)致動(dòng)件46。該致動(dòng)件，最好是一個(gè)螺線管，與一個(gè)控制件運(yùn)行地連接并用于在一給定的時(shí)刻將相應(yīng)的活板從其初始的閉合位置抬起，在此分流的硬幣不會(huì)沿圍繞分揀裝置的軌道連續(xù)運(yùn)行，而是滑入活板之下的舌片41上并穿過(guò)現(xiàn)已打開(kāi)的掉落口下落，于是該硬幣被分離。為此，使致動(dòng)件46上的活動(dòng)件47，最好是螺線管中的活動(dòng)芯與活板軸42相連，如圖5所示，該軸在其一端有兩處以大致為直角的角度彎曲。螺線管有兩種操作模式一種是無(wú)能模式，此時(shí)活動(dòng)芯47處于初始位置，軸42上不受力；另一種是帶電模式，此時(shí)使管芯相對(duì)于前部2的平面移動(dòng)并對(duì)軸作用一個(gè)向上的電磁力Fsolenoid，上述軸沿逆時(shí)針?lè)较蚵晕⑥D(zhuǎn)動(dòng)，并在一定程度上抬起活板33，即其升起高度大到足以使硬幣從活板下通過(guò)，以便通過(guò)掉落口得到分揀。
此外，在承載盤(pán)36的中心設(shè)有一臺(tái)脈沖計(jì)數(shù)器，以便按給定要求將承載軸的角度位置提供給一個(gè)與脈沖計(jì)數(shù)器運(yùn)行地連接的控制器。
如上所述，追蹤傳感器45，硬幣檢測(cè)器39和脈沖計(jì)數(shù)器均與控制器運(yùn)行地連接。在較佳實(shí)施例中，采用一臺(tái)單獨(dú)的微信息處理機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述各控制器的功能，該微信息處理機(jī)也與螺線管46運(yùn)行地連接。其它實(shí)施例可包括多個(gè)控制器，它們按照本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所熟知的方式配合工作，以便實(shí)現(xiàn)下述功能。
如上所述，當(dāng)硬幣已送至分揀裝置并借助于承載盤(pán)進(jìn)入其環(huán)形軌道，穿過(guò)掉落口時(shí)，硬幣將通過(guò)硬幣檢測(cè)器39，在此，將測(cè)量硬幣的數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)提供給微信息處理機(jī)。微信息處理機(jī)將根據(jù)電子存儲(chǔ)器中貯存的測(cè)量值確定硬幣的類別，即硬幣值，并且它將計(jì)算所謂的用于硬幣的脈沖延遲時(shí)間。該脈沖延遲時(shí)間與承載盤(pán)的脈沖計(jì)數(shù)器提供的脈沖數(shù)相對(duì)應(yīng)，直至上述硬幣已從硬幣檢測(cè)器運(yùn)送至相應(yīng)的硬幣掉落口時(shí)為止。因此，微信息處理機(jī)利用由脈沖計(jì)數(shù)器提供的有關(guān)承載盤(pán)的角度位置的信息作為自給定時(shí)刻(通常從硬幣通過(guò)硬幣檢測(cè)器的時(shí)刻開(kāi)始)起消逝的脈沖數(shù)。
硬幣沿軌道的移送不太理想，而且在來(lái)自若干干擾因素的影響下進(jìn)行，例如相對(duì)承載模塑件滑移，因此，微信息處理機(jī)另外還要利用來(lái)自追蹤傳感器的信息，如上所述，當(dāng)硬幣通過(guò)時(shí)，它將向微信息處理機(jī)發(fā)出信號(hào)。當(dāng)脈沖延遲時(shí)間已經(jīng)消逝時(shí)，微信息處理機(jī)將必然檢查一給定的追蹤傳感器已確實(shí)檢測(cè)了通過(guò)的硬幣，而隨后的追蹤傳感器未檢測(cè)特定的硬幣，由此表明該硬幣剛好在合適的掉落口之前的位置。如果已達(dá)到該狀態(tài)，微信息處理機(jī)就操縱合適的螺線管，該螺線管通電并借助于從螺線管伸出的螺線管芯抬起與之相關(guān)聯(lián)的活板，由此轉(zhuǎn)動(dòng)活板軸，這樣，將硬幣分開(kāi)并通過(guò)適當(dāng)?shù)挠矌诺袈淇谙侣?，?jīng)硬幣通道到達(dá)對(duì)應(yīng)的硬幣貯槽，硬幣將貯存在其中。
如果由于某種原因，例如在活板開(kāi)口處稍有延遲，硬幣未通過(guò)掉落口落下，當(dāng)后續(xù)的追蹤傳感器檢測(cè)到該硬幣時(shí)，將顯示這種狀況。在這種情況下，該硬幣將沿其環(huán)形軌道繼續(xù)運(yùn)行，穿過(guò)所有的其余硬幣掉落口，然后經(jīng)上述的反饋軌道送回硬幣升降裝置，由此為該硬幣提供再次進(jìn)行分離和分揀的新機(jī)會(huì)。
如果由硬幣檢測(cè)器獲取的硬幣數(shù)據(jù)與貯存在電子存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)不一致，則判定該硬幣不合格，在此，微信息處理機(jī)將向相對(duì)于分揀方向的第一螺線管發(fā)出一控制信號(hào)，該螺線管將打開(kāi)與其相關(guān)聯(lián)的活板，由此分離不合格的硬幣，將其收集到例如一個(gè)配置在本設(shè)備的前面用于剔除硬幣的貯槽中。
所有分流的有效硬幣的值由微信息處理機(jī)記錄，該被記錄的信息用在下一用于報(bào)告計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況的階段，如已計(jì)算的各類硬幣的總數(shù)和總值。
本設(shè)備另外設(shè)有用戶聯(lián)絡(luò)用的輸入和輸出裝置。例如，一與微信息處理機(jī)運(yùn)行地連接的顯示器和鍵盤(pán)，顯示器適用于硬幣計(jì)算信息的顯示，而鍵盤(pán)適用于控制本設(shè)備的操作。顯然，顯示器和鍵盤(pán)以及它們與微信息處理機(jī)配合工作的方法對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的工程技術(shù)人員而言是公知的，因而不在此再詳述這些構(gòu)件。
按照如上所述的較佳實(shí)施例，本設(shè)備的第一部分由一個(gè)帶有一圓盤(pán)的硬幣升降裝置構(gòu)成，該圓盤(pán)可沿大致垂直的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在如所附的獨(dú)立權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以采用其它類型的硬幣升降裝置，如在上述美國(guó)專利US-A-5,163,868中示出的一種裝置。另一種可用的硬幣升降裝置是已經(jīng)用在我們現(xiàn)有的SC-4000型中的一種裝置，該裝置在圖6中示意地示出并且現(xiàn)已在商業(yè)上使用了一段時(shí)間。
如圖6所示的硬幣分揀和計(jì)數(shù)設(shè)備設(shè)有一個(gè)振動(dòng)盤(pán)50，該盤(pán)適于接收大量未經(jīng)分揀的硬幣。使盤(pán)50振動(dòng)，并使硬幣振向在盤(pán)一端的開(kāi)口。盤(pán)上的開(kāi)口與一斜坡51相連，硬幣從盤(pán)中沿此斜坡下滑，被收集在一硬幣升降槽52中。槽52包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)53，該圓盤(pán)以基本上水平的取向配置，但是朝下述的后續(xù)零件略向上傾斜，即相對(duì)于視圖向上。使圓盤(pán)53沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，并且與如前面所述地設(shè)置的硬幣升降裝置一致，從而以合適的速率將大量硬幣中的硬幣前移至分揀步驟。由于轉(zhuǎn)動(dòng)，硬幣升降槽52中的硬幣受到離心力的作用，并因此沿向外的方向?qū)⒂矌磐葡驁A盤(pán)53的周邊，將該圓盤(pán)設(shè)計(jì)成使其沿圓周在其硬幣軌道中與硬幣摩擦地接合。于是，保持了在圓盤(pán)53上的底層硬幣并使它們可以向前移至一硬幣傳送裝置54。該裝置由一條可轉(zhuǎn)動(dòng)的輸送帶構(gòu)成，其功能是將硬幣向前移送至分揀裝置。
與上述對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的說(shuō)明相對(duì)應(yīng)，穿過(guò)硬幣傳送裝置54的通道必須允許硬幣在到達(dá)實(shí)際的分揀裝置之前進(jìn)行“自行分揀”。通過(guò)提供具有彈性裝置，如按照前面的附圖所示的板簧的硬幣傳送裝置54，可獲得與上述實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)，即使一通過(guò)的硬幣緊壓在運(yùn)輸帶上，并因此加速至一較高的速度，從而改善所述的硬幣上下重疊或前后緊鄰的狀態(tài)。
另外，如圖6所示，本設(shè)備設(shè)有一線性分揀裝置56，而不是上述的環(huán)形分揀裝置。在此，分揀裝置包括一個(gè)第二輸送帶，它在圖中從左向右轉(zhuǎn)動(dòng)并因此沿相同的方向傳送來(lái)自硬幣傳送裝置54的硬幣。該硬幣將通過(guò)一所謂的硬幣鑒別器或傳感器55，由此，測(cè)量出通過(guò)的硬幣的適當(dāng)參數(shù)(例如直徑、厚度或?qū)щ娦?，并且與此相對(duì)應(yīng)，確定硬幣值或類似特征。多個(gè)硬幣排出裝置-每種硬幣值有一個(gè)排出裝置-沿輸送帶配置并對(duì)根據(jù)所確定的硬幣值發(fā)出的控制信號(hào)作出反應(yīng)。當(dāng)收到該控制信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述的排出裝置，由此采用機(jī)械裝置將硬幣移開(kāi)輸送帶，收集在一個(gè)對(duì)應(yīng)各類硬幣的貯槽中。
最后，值得注意的是在其它類型的硬幣分揀和計(jì)數(shù)設(shè)備中，也可采用有一在運(yùn)輸通道中動(dòng)作的彈性構(gòu)件的原理，也就是這樣一類設(shè)備，其中硬幣升降裝置包括一個(gè)可繞其中心軸旋轉(zhuǎn)的槽，在該槽的內(nèi)側(cè)設(shè)有一條導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌從槽底向上部螺旋形地延伸。大量未經(jīng)分揀的硬幣積存在槽底，并且借用于槽的轉(zhuǎn)動(dòng)，使硬幣沿螺旋形導(dǎo)軌前移，以便到達(dá)槽的上緣。最好，該導(dǎo)軌窄至在一個(gè)給定位置一次僅能容納一枚硬幣，但它仍不能完全避免一個(gè)以上的硬幣緊靠在一起地到達(dá)槽的上緣。一旦若干硬幣到達(dá)了上緣，由于槽的轉(zhuǎn)動(dòng)，硬幣將繼續(xù)圍繞邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)。
這種情況在圖7中示意地示出，在此，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的槽的序號(hào)為60。許多硬幣61無(wú)序地穿過(guò)在圖中未示出的螺旋形導(dǎo)軌前移，到達(dá)槽60的上緣62。硬幣與邊框63接觸，圖中示出的邊框63過(guò)高，實(shí)際上它只有幾毫米高。邊框63蓋有例如橡膠材料，而且，借助于槽60的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)硬幣在邊框63上滑移至一定程度時(shí)，將在邊緣63的內(nèi)側(cè)上向前驅(qū)動(dòng)硬幣。在圖中未示出的多個(gè)排出裝置沿邊框63的一部分配置，以便當(dāng)收到與上述情況相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)時(shí)，沿邊框的徑向，即與硬幣基本上垂直的方向，使一通過(guò)的硬幣承受一次機(jī)械沖擊。此外，未具體示出的硬幣鑒別器沿邊框63配置在一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，以便確定硬幣值并響應(yīng)其而驅(qū)動(dòng)適當(dāng)?shù)呐懦鲅b置。
彈性裝置64沿邊框63的內(nèi)側(cè)配置。恰好作為排出裝置的彈性裝置安裝在圖中未示出的設(shè)備的一個(gè)內(nèi)部元件上，上述的內(nèi)部元件與邊框63的環(huán)形一致，恰好在其內(nèi)側(cè)。在固定的內(nèi)部和移動(dòng)的邊框63之間形成一狹窄的空間，并由此形成硬幣的移動(dòng)通道。將彈性裝置64設(shè)置成使一通過(guò)的硬幣壓靠在邊框63上，在此增強(qiáng)了旋轉(zhuǎn)的邊框與硬幣的摩擦接合，從而降低了滑移程度，并因而增加了移動(dòng)速度。與上述說(shuō)明一致，由此加快了硬幣與任何相鄰硬幣分離的速度，同時(shí)改善了雙層硬幣或以三角形排列取向的硬幣等的困難情況。因此，確保了硬幣在到達(dá)實(shí)際的分揀步驟之前相互間具有足夠好的排列。
如上所述的按照本發(fā)明的較佳實(shí)施例和其它實(shí)施例僅以例證為目的。在如所附專利的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可根據(jù)上述實(shí)施例構(gòu)思出各種其它的實(shí)施方案。另外，術(shù)語(yǔ)“硬幣”將具有廣泛的含義，從而還包括與硬幣類似的物品，例如紀(jì)念幣或標(biāo)牌。
權(quán)利要求
1.一種硬幣的計(jì)數(shù)和分揀設(shè)備，包括一個(gè)用于接收和前移大量未經(jīng)分揀的硬幣的硬幣升降裝置(3)，一個(gè)用于分揀被送至此處的硬幣的分揀裝置(8)和一個(gè)硬幣傳送裝置(7)，所述傳送裝置用于在將硬幣從硬幣升降裝置運(yùn)送至分揀裝置的同時(shí)，在硬幣之間形成一個(gè)適于分揀和計(jì)數(shù)過(guò)程的序列，其特征在于，所述硬幣傳送裝置包括一第一和一第二元件(14，18)，在這兩個(gè)元件之間形成一條硬幣的輸送通道，所述第一元件可相對(duì)于第二元件移動(dòng)，以便傳送硬幣；和設(shè)置在輸送通道內(nèi)的彈性裝置(16，17)，用以將硬幣壓靠在可移動(dòng)的第一元件(14)上，其結(jié)果是局部地增大硬幣的傳送速度。
2.如權(quán)利要求1所述的一種設(shè)備，其特征在于，一條與一驅(qū)動(dòng)裝置(15)相聯(lián)的輸送帶(14)，該輸送帶構(gòu)成硬幣傳送裝置的所述第一元件；一個(gè)硬幣的支承裝置(18)，所述支承裝置構(gòu)成硬幣傳送裝置的第二元件；和一個(gè)在其第一端(27)安裝在支承裝置(18)上并在其第二自由端(28)彎曲的板簧(16)，將該板簧設(shè)置成使硬幣以一定的作用力壓靠在輸送帶(14)上，該力在板簧的第二端處大于在板簧的第一端處。
3.如權(quán)利要求2所述的一種設(shè)備，其特征在于，在支承裝置(18)和板簧(16)的第二自由端(28)之間設(shè)有用發(fā)泡橡膠或類似材料制成的一個(gè)元件(17)，該元件增加了板簧作用于硬幣上的使其壓靠輸送帶(14)的壓緊力。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種設(shè)備，其特征在于，支承裝置(18)包括一個(gè)上垂直部分(21)和一下水平部分(22)，上垂直部分設(shè)有用于在板簧(16)的一端(27)安裝板簧的裝置(24a，24b，25)，而所述的下水平部分至少部分地設(shè)有一層防彈起材料(29)。
5.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的一種設(shè)備，其中，分揀裝置(8)包括一塊設(shè)有若干硬幣掉落口(32)和一個(gè)承載件(36)的底板(30)，所述承載件(36)沿底板(30)的上側(cè)可動(dòng)地布置，以便驅(qū)動(dòng)硬幣沿環(huán)形軌道經(jīng)過(guò)硬幣掉落口，其特征在于，通過(guò)至少配置在某些硬幣掉落口處的閉鎖裝置(33)，防止硬幣穿過(guò)掉落口下落；每個(gè)閉鎖裝置設(shè)有一致動(dòng)裝置(46)；一硬幣傳感裝置(39)用于檢測(cè)通過(guò)的硬幣的值，該硬幣傳感裝置與上述致動(dòng)裝置運(yùn)行地聯(lián)接，用以響應(yīng)檢測(cè)到的硬幣值有選擇地致動(dòng)這些致動(dòng)裝置，而且每個(gè)致動(dòng)裝置與一相應(yīng)的閉鎖裝置運(yùn)行地連接，用以當(dāng)由硬幣傳感裝置驅(qū)動(dòng)上述致動(dòng)裝置時(shí)，暫時(shí)中斷用于相應(yīng)的硬幣掉落口的閉鎖裝置的閉合。
6.如權(quán)利要求5所述的一種設(shè)備，其特征在于，每個(gè)閉鎖裝置(33)是由一個(gè)安裝在底板(30)的后側(cè)上的活板構(gòu)成，所述活板可旋轉(zhuǎn)地安裝在一與致動(dòng)裝置(46)相聯(lián)的軸(42)上，用以靠硬幣掉落口(32)上的活板的運(yùn)動(dòng)抬起活板并中斷閉合。
7.如權(quán)利要求6所述的一種設(shè)備，其特征在于，每個(gè)致動(dòng)裝置(46)包括一個(gè)螺線管，而且上述的可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸(42)與所述螺線管的可動(dòng)管芯(47)相聯(lián)。
8.如權(quán)利要求5-7中的任一項(xiàng)所述的一種設(shè)備，其特征在于，承載件包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)(36)和一個(gè)用橡膠或類似材料制成的模塑件(37)，該模塑件安裝在面向底板(30)的圓盤(pán)側(cè)面上，緊靠圓盤(pán)的周邊，以便沿上述環(huán)形軌道驅(qū)動(dòng)硬幣。
9.如權(quán)利要求8所述的一種設(shè)備，其特征在于，模塑件(37)設(shè)有一個(gè)空腔。
10.如權(quán)利要求8或9所述的一種設(shè)備，其特征在于，上述的活板(33)包括兩塊舌片(34a，34b)，所述舌片沿上述環(huán)形軌道的縱向延伸，并且其自由端是彎曲的，其中兩舌片之間的空間略大于模塑件(37)的寬度，并且將模塑件設(shè)置成可在上述空間內(nèi)自由運(yùn)行。
11.如權(quán)利要求5-10中的任一項(xiàng)所述的一種設(shè)備，其特征在于，在每個(gè)硬幣掉落口設(shè)置一傳感器(45)；用于檢測(cè)通過(guò)的硬幣，上述承載件(36)具有一位置傳感器；和一臺(tái)控制器，該控制器與所有的傳感器(45)，所述位置傳感器，所述的硬幣傳感裝置(39)和所述致動(dòng)裝置(46)運(yùn)行地連接，將所述的控制器設(shè)置成可根據(jù)已檢測(cè)到的硬幣值響應(yīng)來(lái)自上述傳感器、上述位置傳感器和上述硬幣傳感裝置的輸入數(shù)據(jù)而控制致動(dòng)裝置，以便暫時(shí)中斷在相關(guān)硬幣掉落口上的相應(yīng)閉鎖裝置(33)的閉合。
12.如權(quán)利要求5-11中的任一項(xiàng)所述的一種設(shè)備，其特征在于，在其第一端與分揀裝置(8)相聯(lián)并在其第二端與硬幣升降裝置(3)相聯(lián)的一條反饋軌道(38)用于將未由分揀裝置分揀的硬幣退回硬幣升降裝置。
全文摘要
一種硬幣的計(jì)數(shù)和分揀設(shè)備包括一個(gè)帶有一敞口槽(4)并用于接收并前移大量未經(jīng)分揀的硬幣的硬幣升降裝置(3),一個(gè)用于分揀送至此處的硬幣的分揀裝置(8)和一個(gè)硬幣傳送裝置(7),后者用于在將硬幣從硬幣升降裝置運(yùn)送至分揀裝置的同時(shí),在硬幣之間形成適于分揀和計(jì)數(shù)的序列。硬幣傳送裝置設(shè)有一第一和一第二元件裝置(14,18),其間形成硬幣的輸送通道。其中第一元件可相對(duì)于第二元件移動(dòng),以便傳送硬幣。在輸送通道內(nèi)還設(shè)有彈性裝置(16,17),用以將硬幣壓靠在可移動(dòng)的第一元件(14)上,由此將在此處增大硬幣的移動(dòng)速度。
文檔編號(hào)G07D3/16GK1194048SQ9619644
公開(kāi)日1998年9月23日 申請(qǐng)日期1996年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月21日
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