紙幣找零裝置和紙幣找零的方法與流程
2023-06-15 05:02:41
本發明涉及一種自動售貨設備，尤其涉及該設備上的紙幣找零裝置，還涉及一種紙幣找零的方法。
背景技術：
隨著工業社會的不斷進步和去人工化的逐步深入，自動售貨收銀設備得到了廣大企業與消費者的認可，自動售貨時需自動收銀和自動找零相互配合才得以完成交易過程。現有的自動售貨機多為硬幣找零而不具備紙幣找零能力，可以滿足買家持有小額紙幣交易時的需要；為了避免當買家只有大面額紙幣時出現尷尬的局面，一些自動售貨收銀設備上不得不配置紙幣找零裝置。
目前紙幣找零裝置主要有兩大類型：一類是搓紙型找零裝置，類似印表機，由搓輪搓動紙幣來實現找零，其主要缺陷有；1)對紙幣要求高，破舊紙幣容易錯壞、卡鈔；2)可能一次搓出多張墊在一起的紙幣，從而出現找多、找錯現象；3)需要員工定期添加紙幣；另一類是吸紙型找零裝置，類似真空吸盤，在負壓的作用下吸住紙幣來實現找零，其主要缺陷有；1)對紙幣要求高，破舊紙幣、折皺紙幣容易造成氣壓洩露，從而無法完成找零過程；2)機構體積大，需要較大的安裝空間。
無論是搓輪搓動紙幣來實現找零，還是吸盤吸住紙幣來實現找零，均不適合於破舊紙幣，其對紙幣質量要求高，而現實中消費者不可避免會使用破舊紙幣，這是現有的紙幣找零方法和裝置的亟需改進的不足之處。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種紙幣找零的方法和紙幣找零裝置，它可以大大降低對紙幣質量的要求。
本發明的思路是利用兩層塑料薄膜夾持紙幣，並將其卷存到紙幣找存軸上，找零時反方向旋轉該紙幣找存軸，釋放卷存在上面的紙幣，以實現找零。
本發明的紙幣找零裝置，包括設有紙幣進出的開口的長方體形箱體，其特徵是：還包括設置於該箱體內的導鈔軸、壓鈔軸、上層膜捲軸、下層膜捲軸、紙幣找存軸，及用於夾持紙幣的上層塑料膜和下層塑料膜；
傳動皮帶套於與導鈔軸、上層膜捲軸、下層膜捲軸和紙幣找存軸連接的該些帶輪上；
上層塑料膜的一端纏繞於連接上層膜捲軸的捲筒上，另一端纏繞於連接紙幣找存軸的捲筒上，中間經由連接導鈔軸的橡膠筒；下層塑料膜的一端纏繞於連接下層膜捲軸的捲筒上，另一端以相同的繞向纏繞於連接紙幣找存軸的捲筒上，中間經由連接壓鈔軸的橡膠筒。
連接上層膜捲軸、下層膜捲軸或紙幣找存軸的帶輪與該些軸之間設有單向軸承，該些軸與箱體的樞接處設有反向的單向軸承。
連接上層膜捲軸、下層膜捲軸或紙幣找存軸的捲筒內設有與該些軸之間充滿阻尼油的阻尼筒。
本發明的紙幣找零的方法，其特徵是：包括將紙幣夾持於上層塑料膜和下層塑料膜之間，移動該兩層塑料膜以實現找零的步驟。
本發明將紙幣器識別出來的定額紙幣通過塑料膜壓緊，並卷存在紙幣找存軸上，需找零時反轉紙幣找存軸將紙幣找零出去，從而完美實現紙幣找零功能。從上述工作過程不難分析，紙幣的狀態如何不影響工作，所以本發明大大降低了對紙幣質量的要求，其能卷存和釋放定額紙幣，從而能夠實現循環找零。
而且，無論傳動皮帶正反轉，正反向的單向軸承的配合使得紙幣找存軸、上層膜捲軸、下層膜捲軸可分別處於正轉或鎖死、鎖死或反轉、鎖死或反轉兩種狀態，即對應著收卷和釋放塑料膜的兩種狀態。同時少量過盈配合的阻尼筒，意味著當塑料膜張緊，施加給塑料膜轉筒的轉動力矩過大時，阻尼筒可以相對所配合的軸轉動；因而收卷或釋放塑料膜時，既能以拉力張緊上、下兩層塑料膜，又不會因拉力過大而產生撕拉損壞或產生過度釋放現象。
附圖說明:
圖1是本發明的紙幣找零裝置的外觀圖。
圖2是本發明的紙幣找零裝置的內部結構圖。
圖3是本發明的導鈔組件剖視圖。
圖4是本發明的壓鈔組件剖視圖。
圖5是本發明的上層塑料卷膜組件剖視圖。
圖6是本發明的下層塑料卷膜組件剖視圖。
圖7是本發明的紙幣找存組件剖視圖。
具體實施方式:
現結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
參看圖1和圖2，本發明的紙幣找零裝置包括：具有供紙幣12進出的開口11的長方體形箱體10、設置於該箱體10內的導鈔軸2、壓鈔軸3、上層膜捲軸4、下層膜捲軸5和紙幣找存軸6，和用於夾持紙幣的上層塑料膜7和下層塑料膜8。上層塑料膜的一端纏繞於上層膜捲軸外，另一端纏繞於紙幣找存軸外，中間經由導鈔軸；下層塑料膜由左、右兩條塑料長帶組成，其一端分別纏繞於下層膜捲軸外，另一端也以相同的繞向纏繞於紙幣找存軸外，中間經由壓鈔軸。
結合圖1、圖2可看出，箱體10由左半箱體和右半箱體組合而成，內設有作為動力源的電機15，電機的旋轉軸連接著一帶輪，傳動皮帶16套在該帶輪上；導鈔軸、上層膜捲軸、下層膜捲軸和紙幣找存軸樞接於組成該箱體的兩半箱體上，其端部均連接著一帶輪，傳動皮帶16套在該些帶輪上，因而電機的轉動通過傳動皮帶帶動這四個帶輪旋轉，進而可以帶動這四根軸旋轉。
參看圖7，其為紙幣找零組件的的剖視圖，包括套在紙幣找存軸6外的塑料膜捲筒61和與該捲筒固接、與該軸配合的阻尼筒62，及在軸的端部通過單向軸承63與該軸連接的帶輪64。圖7中可看出，紙幣找存軸共設有三個同樣結構的塑料膜捲筒，中間的為纏繞著上層塑料膜7的捲筒，兩端的為纏繞著下層塑料膜8的捲筒，且繞向都相同。紙幣找存軸6與箱體的樞接處設有單向軸承65，其與單向軸承63方向相反，因而，在傳動皮帶的作用下，帶輪64正轉時，正反單向軸承63、65的配合使得紙幣找存軸6跟隨帶輪64一起轉動；但當帶輪64反轉時，正反單向軸承63、65的配合卻使得紙幣找存軸6相對箱體鎖死，而帶輪64的旋轉卻不受影響，不妨礙傳動皮帶的整體運行。可見，無論傳動皮帶正反轉，紙幣找存軸6可處於正轉或鎖死兩種狀態，即對應著收卷和釋放塑料膜的兩種狀態。阻尼筒與內套的軸之間充滿阻尼油，當兩者相對轉動時，產生恆定阻力，這意味著當塑料膜張緊，施加給塑料膜轉筒的轉動力矩過大時，阻尼筒可以相對所配合的軸轉動；因而收卷或釋放塑料膜時，既能以拉力張緊上、下兩層塑料膜，又不會因拉力過大而產生撕拉損壞或產生過度釋放現象。
參看圖5，其為上層塑料卷膜組件的剖視圖，包括套在上層膜捲軸4外的塑料膜捲筒41和與該捲筒固接、與該軸配合的阻尼筒42，及在軸的端部通過單向軸承43與該軸連接的帶輪44，和設於與箱體的樞接處的單向軸承45，單向軸承43、45為一對正反軸承，經過與上段文相同的分析推理，不難得出，無論傳動皮帶正、反轉，上層膜捲軸可處於鎖死或反轉兩種狀態，即對應著釋放或收卷塑料膜的兩種狀態；無論收卷或釋放上層塑料膜，既能以拉力張緊上層塑料膜，又不會因拉力過大而產生撕拉損壞或產生過度釋放現象。
參看圖6，其為下層塑料卷膜組件的剖視圖，包括套在下層膜捲軸5外的塑料膜捲筒51和與該捲筒固接、與該軸配合的阻尼筒52，及在軸的端部通過單向軸承53與該軸連接的帶輪54，和設於與箱體的樞接處的單向軸承55，單向軸承53、55為一對正反軸承，同樣地，經過與上上段文相同的分析推理，不難得出，無論傳動皮帶正、反轉，下層膜捲軸可處於鎖死或反轉兩種狀態，即對應著釋放或收卷塑料膜的兩種狀態；無論收卷或釋放下層塑料膜，既能以拉力張緊下層塑料膜，又不會因拉力過大而產生撕拉損壞或產生過度釋放現象。
參看圖3和圖4，其分別為導鈔組件和壓鈔組件的剖視圖，導鈔組件包括導鈔軸2、套於其上的橡膠筒20和相連的帶輪21，其中導鈔軸2與橡膠筒20、帶輪21為過盈配合，相互之間不可以相對轉動。壓鈔組件包括壓鈔軸3和套於其上的橡膠筒30，其中，橡膠筒30與壓鈔軸3為過盈配合，相互之間不可以相對轉動。導鈔軸和壓鈔軸相鄰，導鈔軸上的橡膠筒20和壓鈔軸上的橡膠筒30保持緊密靠攏的狀態，前者旋轉必將以摩擦力帶動後者一起轉動。箱體的開口正對橡膠筒20、30之間，從這裡，紙幣進入箱體。在導鈔軸上的橡膠筒的旋轉作用下，紙幣處於被橡膠筒20、30壓緊的狀態，並進一步被夾持於上層塑料膜和下層塑料膜之間。
本裝置可以作為獨立找零設備使用，也可以嵌入到紙幣識別器中實現紙幣循環找零。當紙幣器接收到定額紙幣後，陸續被運送到紙幣找零裝置的紙幣入口，同時系統發送指令使順時針啟動電機，電機通過傳動皮帶帶動各軸的帶輪轉動，其中，導鈔軸逆時針旋轉，在導鈔軸上的橡膠筒與壓鈔軸上的橡膠筒的旋轉作用下，紙幣被夾持到上層塑料膜和下層塑料膜之間。此時，上層、下層膜捲軸處於釋放塑料膜的狀態，紙幣找存軸處於收卷塑料膜的狀態，上層塑料膜由上層膜捲軸朝向紙幣找存軸移動，下層塑料膜由下層膜捲軸朝向紙幣找存軸移動，於是，夾持了紙幣的上層、下層塑料膜從導鈔軸、壓鈔軸處移動到找紙幣存軸上收捲起來，實現了紙幣存儲。
紙幣找零過程與上述過程正好相反。上層、下層膜捲軸處於收卷塑料膜的狀態，紙幣找存軸處於釋放塑料膜的狀態，夾持了紙幣的上層、下層塑料膜從紙幣找存軸處嚮導鈔軸、壓鈔軸處移動，導鈔軸順時針旋轉，在壓鈔軸上的橡膠筒與導鈔軸上的橡膠筒的旋轉作用下，將其中夾持的紙幣釋放出去，從而實現紙幣找零。
本發明只需一個動力輸入，即電機的轉動，帶動傳動皮帶的正反向旋轉，進而帶動與各軸相連的帶輪，進而帶動各軸的轉動，就可實現定額紙幣找零與存儲的全部動作。
需注意的是，設計時，帶輪44、54的齒數相同，使得兩塑料膜轉軸上同時收緊或釋放出同樣長度的塑料膜，保持協調工作。帶輪21齒數略多於帶輪44、54、64的齒數，目的在於有效張緊塑料膜。單向軸承63、45、55為逆時針單向軸承；單向軸承65、43、53為順時針單向軸承。
本專利為單獨體現找零機構，凡是將本專利進行位置調整並運用到收銀機構中的都在本專利的保護範圍之內。本專利還有其它實施方式未全部描述，凡是採用本專利所示或類似的單向旋轉與阻尼器相結合的找零裝置均在本專利保護範圍之內。