硬幣自動連續成卷封口裝置的製作方法

2023-12-03 17:27:26 2

專利名稱：硬幣自動連續成卷封口裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種對硬幣進行整理、計數和包裝的裝置，特別是一種硬幣自動連續成卷封口裝置。
背景技術：
目前硬幣流通領域採用的主要處理方法是1.手工清點硬幣數量並將同規格硬幣排列整齊後，用雙手夾持成疊硬幣放在備好的紙張上再設法將其成卷和封口。這種方法效率低且需要一定的操作技巧，更重要的是難以滿足硬幣規範化處理的要求，使銀行難以回收和再次發放，造成硬幣在集中收取硬幣部門的大量沉積，而流通市場又面臨輔幣短缺的困境。2.採用大型自動硬幣包裝設備進行呈散狀硬幣的清點、包裝方案。以日本光榮株式會社為代表的用於大批量硬幣處理的自動清點、包裝設備。該設備採用立式布局，由上到下分別設置了專用的高速清點裝置、硬幣疊列和送進系統、送紙與切紙機構、捲紙機構以及紙卷封口等機構。該設備首先對硬幣進行計數處理，然後設法將硬幣排列成疊，再送入包裝封口系統進行硬幣的捲紙、切紙和封口等操作，最後送出規範化包裝的硬幣卷。該設備的服務對象主要是造幣廠和銀行中心庫等需要大批量硬幣處理的客戶，其主要特點是所處理的硬幣多為新出廠的散狀硬幣，因此要求處理效率高。但由於設備的組成環節過多，導致其結構複雜、體積龐大，造價昂貴且需專用的連續包裝用紙，使該設備的應用範圍受到限制。3.應小型用戶需求的硬幣包裝輔助工具。申請號為01260817.3的專利申請提出了一種簡易的成卷硬幣封口包裝方案。該方案是將硬幣搓卷器由手工變成用電機驅動的結構。操作過程為事先將以排列呈疊狀的硬幣卷上紙，手動掀開帶有上捲紙輥的機器上蓋，再將硬幣卷放置在兩支撐輥中間，蓋上上輥蓋，並使其壓緊硬幣卷；然後啟動機器，通過封頭機構進給完成包裝工作。該方案的特點是機構簡易，便於實現。但無法進行硬幣計數，且每卷硬幣的包裝過程需事先由人工將硬幣用包裝紙包纏好、抬起裝置上蓋、放置硬幣同時要對齊紙頭，封頭機構難以調節、並需根據硬幣的厚度人工調整並對準封頭位置，人工環節較多。

發明內容
為克服上述方案的不足，針對系列硬幣回籠過程對自動包裝處理機具的需求，本發明設計了一種具有機械手功能、小型自動化的硬幣連續成卷、計數和封口裝置。該裝置採用普通分頁紙張，可實現對不同種類硬幣的自動分類、檢測、計數、成卷和封口等規範化包裝處理。為實現上述目的和功能，本發明採用了如下的技術方案。
一種硬幣自動連續成卷封口裝置，主要包括機架、硬幣包裝計數與送進部件機構、成卷部件機構、進紙與導紙部件機構、硬幣卷封口機構和打號機構，其中所述各機構呈水平順向設置於機架上，其中硬幣包裝計數與送進部件機構位於機架一側，通過沿設置在機架下方的導軌副上移動的運送小車實現硬幣進給；成卷部件機構位於機架中間，並安裝在硬幣包裝計數與送進部件機構的下遊，以水平接收硬幣包裝計數與送進部件機構進給的硬幣卷；所述的進紙、導紙部件機構與硬幣成卷機構平行，且與其水平並列安裝在機架上，以使包裝紙能夠順利進入成卷部件機構；硬幣卷封口機構安裝在硬幣成卷機構上方，藉助一對可同步抬起和放下，沿硬幣捲軸向相對移動的傳動臂實現卷邊封口操作；打號機構位於機架另一側，卷邊封口操作下遊，經封口後的硬幣卷能夠被順暢的推送到該機構上。
所述的硬幣包裝計數與送進部件機構主要由導軌副、小車架驅動電機、傳輸皮帶、硬幣夾持運送小車和硬幣計數裝置等構成，所述硬幣夾持運送小車與導軌副配合，小車驅動電機安裝在導軌副的一端，其輸出軸上連接了傳輸皮帶，該傳輸皮帶帶動硬幣夾持運送小車在導軌副上遊走，所述的硬幣夾持運送小車主要包括小車架、車輪，驅動電機，安裝在所述的小車架一端的固定式硬幣夾杆、和與其同軸線安裝在小車架上的移動式硬幣夾杆；固定式硬幣夾杆的臂部設置翻轉機構、移動式硬幣夾杆設有調整機構，所述小車架通過其車輪遊走在所述的導軌副上，所述的硬幣計數裝置是光電傳感器，其安裝在小車架上，並位於固定式硬幣夾杆和移動式硬幣夾杆所夾持的硬幣卷的下方，所述的翻轉機構是翻轉電磁鐵，在導軌副的兩端分別安裝有限位緩衝裝置。
所述調整機構為安裝在小車架上的一套絲槓螺母傳動副上，該絲槓螺母傳動副由小車驅動電機驅動；固定式硬幣夾杆設置了可繞垂直硬幣捲軸且位於水平面的軸向的旋轉自由度，移動式硬幣夾杆可以在絲槓螺母傳動副上沿硬幣捲軸向移動，在所述的固定式硬幣夾杆和移動式硬幣夾杆的端部分別安裝同步旋轉機構。
其中硬幣成卷部件機構主要包括2個支撐膠輥、位於支撐膠輥上方的壓下膠輥、垂直安放在壓下膠輥上、實現其上下移動的兩個電磁鐵、通過驅動皮帶驅使支撐膠輥旋轉的驅動電機、作用於支撐膠輥的用來實現對稱移動的調心機構，及幣種檢測裝置。
其中所述的調心機構包括支撐膠輥、一對工作面相對或相背的移動調心凸輪、一對相對布置的移動槓桿和幣種調整手輪，其中，在兩個支撐膠輥下方布置一旋轉軸，所述移動調心凸輪和幣種調整手輪固定安裝在旋轉軸上；所述移動槓桿中部連接在機架上，一端連接在支撐膠輥上，另一端與所述端面調心凸輪的工作面配合工作；調整手輪上刻有不同幣種的位置標記；幣種檢測裝置位於旋轉軸上，且位於手輪與凸輪之間。
其中所述的進紙、導紙部件機構安裝在機架上且位於支撐膠輥的進紙側，依次主要由託紙盒、搓紙進給機構、導紙機構、膠輥導紙片和檢測裝置組成，所述的託紙盒為塑料結構，與水平面呈一定角度安裝，盒內有一個調整紙寬的機構，在託紙盒的前端拐角處設計阻尼膠墊，所述的導紙機構由從託紙盒到卷幣膠輥之間的通道兩側設計安裝的導向槽，和在三個卷幣膠輥之間設計安裝的導向片兩部分組成，檢測裝置安裝在導紙機構下部。
其中所述的搓紙進給機構安裝在託紙盒的底盤上，其結構包括驅動電機、減速器和搓紙輪，其中所述減速器是一個由二級減速傳動齒輪組成的精密減速器，所述驅動電機是直流驅動電機，其通過齒形帶驅動傳動軸旋轉，精密減速器的主動齒輪固定在該傳動軸上，搓紙膠輪同軸安裝在精密減速器的從動齒輪上，搓紙膠輪通過彈簧壓在包裝紙上，包裝紙通過由從動輪帶動的搓紙膠輪的搓動嚮導紙機構運動，最終被導入包裝膠輥的確定位置。
其中所述的硬幣卷封口機構包括傳動機構，卷邊器和檢測裝置，其中傳動機構主要由驅動電機、傳輸皮帶、定位邊傳動臂絲槓螺母機構和調整邊傳動臂絲槓螺母機構組成，卷邊器包括分別安裝在定位邊傳動臂絲槓螺母機構和調整邊傳動臂絲槓螺母機構的絲槓上的兩個傳動臂、連接兩個傳動臂連動杆和分別連接在兩個傳動臂上的兩個結構相同的卷邊鉤，所述的檢測裝置是一組光電傳感器，它安裝在調整邊傳動臂絲槓螺母機構上，所述的打號機構為一個由電磁鐵控制動作的原子印章列印頭。
其中所述傳動機構中的是驅動電機為直流電機，其安裝在機架上方，定位邊傳動臂絲槓螺母機構和調整邊傳動臂絲槓螺母機構結構相同、對稱布置在驅動電機的下方，兩條傳輸皮帶分別將兩臺電機的輸出軸和定位邊傳動臂絲槓螺母機構、調整邊傳動臂絲槓螺母機構的軸端連接起來。所述定位邊傳動臂絲槓螺母機構中的絲槓長度短於調整邊傳動臂絲槓螺母機構中的絲槓長度。
其中所述打號機構包括固定連接在一起的磁鐵和曲柄滑塊機構，在曲柄滑塊機構的曲柄上套裝有彈簧，滑塊內裝有印章。
由於採用了上述方案，實現了對硬幣的自動包裝、檢測、計數、成卷和封口，所有工序集成於一部機器上，使工作自動連續，並有自動檢測功能，提高了硬幣處理的效率和準確性。


圖1為本發明中的硬幣計數與送進部件機構的結構示意圖；圖2為本發明中的捲紙部件機構的主視圖；圖3為本發明中的捲紙部件機構的左視圖；圖4為本發明中的進紙與導紙部件機構的結構示意圖；圖5為本發明中的卷邊封口機構的主視圖；圖6為本發明中的卷邊封口機構的左視圖；圖7為本發明硬幣自動連續成卷封口裝置部分分解結構示意圖；圖8為本發明硬幣自動連續成卷封口裝置中打號機主視圖；圖9為圖8所示中打號機右視圖。
具體實施例方式
本發明採用了完全不同於現有硬幣自動包裝設備的全新布局方式。裝置採取順向水平布局方式，即以操作人員的實際操作順序為順向，在工作檯面上依次設置幣種選擇自動調整、程控送幣小車、光電計數裝置、封口機械手及其操控機構、自動送紙及其導紙機構、由線性滾動導軌支撐的膠輥捲紙機構等功能部件，這些基本部件呈模塊化設計裝配在裝置的機架部件上。為便於檢修和裝配，考慮機架部件沿其高度方向在其中間部位分為上下兩部分，並以鉸鏈連接，平時由制動鎖將其固定為一整體，必要時可翻轉上機架以便於檢修或維護。這種布局方案十分緊湊，因而裝置的總體積可大幅度下降，總體積僅為日本光榮系列包裝機的四分之一左右。
參見圖7。該硬幣自動連續成卷封口裝置，主要包括硬幣包裝計數與送進部件機構37、成卷部件機構38、進紙與導紙部件機構39、硬幣卷封口機構40和打號機構41，各機構呈水平順向設置於機架上，其中硬幣包裝計數與送進部件機構37位於機架一側，通過沿設置在機架下方的導軌副7上移動的運送小車實現硬幣進給；成卷部件機構38位於機架中間，並安裝在硬幣包裝計數與送進部件機構37的下遊，以水平接收硬幣包裝計數與送進部件機構37進給的硬幣卷；所述的進紙、導紙部件機構39與硬幣成卷機構平行，且與其水平並列安裝在機架42上，以使包裝紙能夠順利進入成卷部件機構38；硬幣卷封口機構40安裝在硬幣成卷機構38上方，藉助一對可同步抬起和放下，沿硬幣捲軸向相對移動的傳動臂30實現卷邊封口操作；打號機構41位於機架另一側，卷邊封口操作下遊，經封口後的硬幣卷能夠被順暢的推送到該機構上。所述的硬幣包裝計數與送進機構37，主要由導軌副7、小車架驅動電機9、傳輸皮帶8、硬幣夾持運送小車和光電傳感器10等構成。
參見圖1。所述的硬幣夾持運送小車主要包括小車架5、車輪11，小車架5上安裝有固定式硬幣夾杆1、移動式硬幣夾杆3、固定式硬幣夾杆1的翻轉機構2、移動式硬幣夾杆3的驅動電機6和移動式硬幣夾杆3的調整機構4。
參見圖2。所述的硬幣成卷機構，主要由2個支撐膠輥15、1個壓下膠輥16、驅動電機12、驅動皮帶13、電磁鐵14、幣種調整手輪20、幣種檢測裝置19、支撐膠輥移動調心凸輪18和支撐膠輥移動槓桿17組成。兩個電磁鐵14垂直安放在壓下膠輥16上，驅動其上下移動。驅動電機12通過驅動皮帶13驅使支撐膠輥15旋轉、調心機構作用於支撐膠輥15，用來實現對稱移動調心。
參見圖4。所述的進紙、導紙部件機構主要由託紙盒27、搓紙進給機構、導紙機構22、膠輥導紙片21和檢測裝置23組成，所述的搓紙進給機構主要包括驅動電機25、減速傳動齒輪24和搓紙輪26組成。
參見圖5。所述的硬幣卷封口機構，主要由傳動機構，卷邊器和檢測裝置三部分組成，所述的傳動機構主要由驅動電機29、傳輸皮帶28、定位邊傳動臂絲槓螺母機構35和調整邊傳動臂絲槓螺母機構36組成、所述的卷邊器主要由傳動臂30、連動杆32和兩個結構相同的卷邊鉤31組成，所述的檢測裝置包括安裝在調整邊傳動臂絲槓螺母機構36上的一組光電傳感器50和固定在機架上具有多個矩形縫隙的檢測片33。
參見圖3、圖7、圖8和圖9。所述的硬幣包裝計數與送進部件機構37的導軌副7布置在機架42的下方，在導軌副7的下方安裝硬幣成卷機構38的幣種調整手輪20，硬幣成卷機構38安裝在硬幣包裝計數與送進部件機構37的上方，所述的成卷機構38的2個支撐膠輥15與硬幣包裝計數與送進部件機構37的硬幣夾杆平齊安裝，所述的進紙與導紙部件機構39與硬幣成卷機構38的支撐輥和壓下輥並列安裝在機架42上，以使包裝紙能夠順利進入支撐輥和壓下輥之間為準，在硬幣成卷機構上方安裝硬幣卷封口機構，硬幣卷封口機構的驅動電機29安裝在機架42的頂部，所述的打號機構41安裝在機架42上且在硬幣卷封口機構40的調整邊傳動臂絲槓螺母機構36的下遊，以使經封口後的硬幣卷能夠被順暢地推送到打號機構41的承載機構上。打號機構41包括固定連接在一起的磁鐵51和曲柄滑塊機構，在曲柄上套裝有彈簧52，滑塊上設有印章託座53，託座53內裝有印章。其中原子印章可採用銀行已統一製作好的操作人員原子印章，印章託座內設有卡槽，使操作人員可以方便地更換印章。打號機構的動作由程序控制，當已成卷硬幣55被推至自動戳記列印工位後，電磁鐵51驅動曲柄滑塊機構向下動作，同時帶動印章託座及原子印章54在硬幣卷表面印下相應戳記。電磁鐵斷電後由彈簧52帶動列印頭恢復到初始位置，準備好下一次的操作。硬幣在夾杆中定位夾緊以後，該檢測裝置自動對硬幣數量進行檢測和計數，如果硬幣枚數不是銀行規定的50枚，檢測裝置將發出提示信號，在糾正次錯誤之前送幣小車不能進行送進動作。
參見圖1。所述的硬幣包裝計數與送進部件機構37的結構是，固定式硬幣夾杆1安裝在所述的小車架5的一端，固定式硬幣夾杆1可以翻轉，它的臂部設置了翻轉機構2，所述的翻轉機構2是翻轉電磁鐵，固定式硬幣夾杆1設置了可繞垂直硬幣捲軸且位於水平面的軸向的旋轉自由度，移動式硬幣夾杆3與固定式硬幣夾杆1同軸安裝在小車架5上，可從硬幣的兩端用相同的夾持力度夾持不同幣種的硬幣的圓心部位。移動式硬幣夾杆3固定安裝於小車架5上且硬幣夾杆下部的一套絲槓螺母傳動副4上，所述的絲槓螺母傳動副4通過程序設定的特定距離數據控制由步進驅動電機6驅動，移動式硬幣夾杆3可以在絲槓螺母傳動副上沿硬幣捲軸向移動並精確定位。硬幣夾杆端部設計了可與硬幣同步旋轉的機構，另外，夾杆端部具有彈簧機構，可以對於硬幣厚度的誤差進行自動調整，保證夾緊力的恆定。
為提高卷幣操作的效率，硬幣在包裝卷邊的同時，載幣小車需要退回原位進行下一個循環的工作。固定夾杆1須待捲紙完成後翻倒，以避讓正處於封口操作工步的硬幣卷，使載幣小車能夠順利復位。因此，為左固定夾杆1設置了可繞垂直硬幣捲軸向且位於水平面的軸線的旋轉自由度，並設計了滿足定位夾緊和載幣小車復位避讓兩種不同工況的翻轉操控機構2。通過一臺旋轉電磁鐵驅動翻轉機構2使固定夾杆1的關節轉一定角度；當載幣小車退回裝幣工位時，固定夾杆1也同時回復到原始位置並自動鎖緊。為了保證載幣小車進給到包裝工位和退回到硬幣裝載、檢測和夾持工位時的準確定位，在導軌副7的兩端裝有限位和緩衝裝置。
參見圖1。所述的小車架5通過其車輪11遊走在所述的導軌副7上，小車驅動電機9安裝在導軌副7的一端，其輸出軸上連接了傳輸皮帶8，所述的硬幣夾持運送小車由傳輸皮帶8帶動，在導軌副7上實現遊走；在導軌副7的兩端分別安裝有限位緩衝裝置；所述的硬幣計數裝置是光電傳感器10，其安裝在小車架5上位於固定式硬幣夾杆1和移動式硬幣夾杆3所夾持的硬幣卷的下方；在所述的固定式硬幣夾杆1和移動式硬幣夾杆3的端部分別安裝同步旋轉機構。
參見圖2、圖3和圖7。所述的硬幣成卷部件機構38的結構是，壓下膠輥16由垂直安放在其軸上的兩個電磁鐵14驅動實現上下移動，當其移動到最高點時，稱為膠輥打開狀態，此時硬幣送進機構小車將所夾持的一疊硬幣送進膠輥確定位置，然後驅動電磁鐵14鬆開，壓下膠輥16靠彈簧力量壓下，將硬幣壓緊在三個膠輥之間，稱為壓緊狀態。為了保證捲紙過程硬幣受到均勻壓緊力，產生均勻旋轉，使得捲紙過程順利進行，對於不同幣種，在壓緊狀態下硬幣圓心位置保持不變。通過水平方向同時向相反方向移動兩個對稱布置的支撐膠輥15，可以調整兩個支撐膠輥的軸心距離，保證不同種類硬幣的圓心位置不變。壓下膠輥16和支撐膠輥15設有用來實現對稱移動的調心機構，所述的調心機構的結構是，包括支撐膠輥15、一對工作面相對或相背的移動調心凸輪18、一對相對布置的移動槓桿17和幣種調整手輪20，其中，在兩個支撐膠輥15下方布置一旋轉軸，所述移動調心凸輪18和幣種調整手輪20固定安裝在旋轉軸上；所述移動槓桿17中部連接在機架上，一端連接在支撐膠輥15上，另一端與所述端面調心凸輪18的工作面配合工作；調整手輪上刻有不同幣種的位置標記；幣種檢測裝置19位於旋轉軸上，且位於手輪20與凸輪18之間。通過旋轉幣種調整手輪20使軸轉過一定角度，帶動兩個端面調心凸輪18同時轉過相同角度，凸輪18端面上的曲面變化通過分別與兩個支撐輥輥架相接的一對膠輥壓動兩個支撐膠輥15移動相同距離。兩個移動調心凸輪18的工作面也可以相對布置。兩個支撐膠輥15的軸間距，通過轉動調整手輪20到不同的角度來調整；調整手輪20上刻有不同幣種的位置標記，在手輪軸上且手輪20與凸輪18之間設有一個幣種檢測裝置19，可以檢測判斷手輪20的位置，從而確定包裝幣種的類型信息，並將該信息傳給電氣控制系統，用於對其它各個控制和檢測參數進行初始化。在捲紙過程中，硬幣和膠輥處於高速旋轉狀態，三個膠輥的兩端均為精密軸承支承結構。其中一個支撐膠輥為主動膠輥，由驅動電機12通過齒形驅動皮帶13驅動，並通過膠輥和硬幣外圓柱面的摩擦力帶動硬幣和另外兩個膠輥同速轉動。驅動電機12位於主動膠輥的下方，這樣當該水平膠輥移動調整時，齒形帶的鬆緊程度不受影響，保證正常傳動。
參見圖4和圖7。所述的進紙、導紙部件機構39的功能是將包裝紙逐張送進捲紙機構，實現硬幣的成卷。該進紙、導紙部件機構39由託紙盒27、搓紙進給機構(驅動電機25、減速傳動齒輪24、搓紙輪26)、導紙機構22、膠輥導紙片21和檢測裝置23組成。在工作過程中，將一疊特製的包裝紙放入託紙盒，當硬幣進入捲紙機構的膠輥之間開始高速旋轉的同時，搓紙進給機構搓起一張包裝紙，通過導紙機構22正確導入膠輥和硬幣之間，並迅速將硬幣包裝成卷，所述的進紙、導紙部件機構39被安裝在機架42上且位於支撐膠輥的進紙側。所述的託紙盒27為塑料結構，與水平面呈一定角度安裝，盒內有一個調整紙寬的機構，放入不同幣種的包裝紙後，通過調整該機構並夾緊，形成一個固定寬度的導槽，可以使包裝紙在進給時不發生偏轉，保證成卷質量。在託紙盒27的前端拐角處設計阻尼膠墊34，目的是使一疊包裝紙放入盒內以後不會因底部打滑而散亂，影響逐張進紙。所述的搓紙進給機構安裝在託紙盒27的底盤上，其結構是驅動電機25通過齒形帶驅動傳動軸旋轉，該傳動軸上安裝一個由二級減速傳動齒輪組成的精密減速器24，其主動齒輪固定在傳動軸上，主動輪通過中間齒輪帶動從動齒輪轉動，在從動齒輪上同軸安裝一個搓紙膠輪26，當驅動電機旋轉時，通過齒形帶和傳動軸帶動主動齒輪轉動，並通過中間齒輪帶動從動齒輪轉動，搓紙膠輪26通過彈簧壓在包裝紙上，包裝紙通過由從動輪帶動的搓紙膠輪26的搓動嚮導紙機構22運動，最終被導入包裝膠輥的確定位置，對硬幣進行包裝。所述的導紙機構22由從託紙盒27到卷幣膠輥之間的通道兩側設計安裝的導向槽，和在三個卷幣膠輥之間設計安裝的導向片兩部分組成。由於包裝紙的寬度經過特殊設計，比50枚硬幣疊在一起的寬度略寬，因此要求包裝紙捲起硬幣後，兩端留下的紙邊寬度儘可能相等，以保證經過卷邊以後硬幣紙卷的質量和強度。這就要求包裝紙在進給過程中沿固定的方向和位置進入捲紙機構。這一要求通過導紙機構22實現。導紙機構22的導紙分成兩個階段，第一階段從託紙盒27到卷幣膠輥之間的通道，這裡包裝紙被搓紙機構帶動向前移動，由於移動速度非常快，包裝紙很容易走偏，因此在通道兩側均設計有導向槽，使包裝紙在槽內移動，避免出現走偏現象。導紙機構22第二部分在三個卷幣膠輥之間設計有導向片，包裝紙進入硬幣和膠輥之間後，通過導向片進行導向，使包裝紙順利地將硬幣包裝成紙卷。為了保證紙張在硬幣外部成卷後不發生變形和摺疊，包裝紙特殊設計，紙的前端呈箭頭形狀凸出，末端呈箭尾形狀凹進。每個幣卷使用一張包裝紙，不同幣種的包裝紙長度和寬度不同，但形狀類似，每種包裝紙的寬度根據相應幣種50枚硬幣疊在一起的厚度確定。包裝機本身對於包裝紙張的質地沒有要求，可以使用任何類型紙張，在實際包裝中應按照銀行的要求選用包裝紙張質地類型。包裝過程中，為了避免出現沒有進紙的情況，在導紙機構下部安裝一個檢測裝置23，用以檢測每次搓紙動作後是否有紙張進入包裝膠輥機構。如果進紙正常，則包裝和卷邊機構開始動作，完成卷邊封口操作。否則，從新進行一次搓紙進給操作。
參見力圖5和7。所述的傳動機構包括安裝在機架上方的直流驅動電機29、結構相同、對稱布置在驅動電機29的下方定位邊傳動臂絲槓螺母機構35和調整邊傳動臂絲槓螺母機構36以及分別將兩臺電機的輸出軸和定位邊傳動臂絲槓螺母機構35、調整邊傳動臂絲槓螺母機構36的軸端連接起來的兩條2齒形帶28。齒形帶28帶動驅動兩端的卷邊器同步作相對進給移動和反向退出移動，傳輸皮帶28將驅動電機29輸出軸的轉動動力傳遞給絲槓螺母機構的絲槓軸端，絲槓螺母機構將轉動轉換成水平移動。定位邊傳動臂絲槓螺母機構35中的絲槓長度短於調整邊傳動臂絲槓螺母機構36中的絲槓長度。這樣，就使得連接在定位邊傳動臂絲槓螺母機構35中的卷邊鉤31的移動距離長於連接在調整邊傳動臂絲槓螺母機構36中的卷邊鉤的移動距離其中的短距離運動的卷邊鉤只作固定距離的進給和退出移動，而長距離移動的卷邊鉤，除了實現卷邊的固定距離進給和退出移動外，還要進行較長距離的調整移動.兩個卷邊鉤通過傳動臂30的傳動既可以繞絲槓螺母機構的軸做一定角度的轉動，又可以在絲槓螺母機構的帶動下做水平移動，兩個卷邊鉤31的傳動臂30通過一個連動杆32聯成一體，實現同步抬起和放下。
參見圖5。捲紙過程中，傳動臂30抬起，卷邊鉤離開捲紙位置，以避免影響包裝紙的運動。紙卷形成以後，傳動臂30落下到固定位置，使卷邊鉤31正好處在紙卷邊緣處，然後在硬幣紙卷轉動的同時，兩個傳動臂30帶動卷邊鉤31同時水平向硬幣側移動，使得紙卷兩邊的邊緣向內卷進，形成結實的麻花狀卷邊，將硬幣封緊在紙卷內。卷邊封口結束後，傳動臂30帶動卷邊鉤31反向退出，完成卷邊操作。本設計中的卷邊鉤31採用鋼片結構，可以實現精確設計加工，安裝和調整均非常簡單，可以很好的保證卷邊質量，而且當卷邊器磨損以後，更換方便。
在本發明的硬幣自動連續成卷封口裝置開始工作之前，首先需要轉動幣種選擇手輪20選擇需要包裝的幣種，幣種信號被自動檢測，由控制系統控制移動卷邊器的驅動電機29，將卷邊器移動調整到該幣種所需要的卷邊起始位置，這樣在每次卷邊過程，兩端的卷邊器就可以進行相等距離的卷邊移動。初始位置的精確控制靠檢測裝置完成，具體過程為檢測裝置中檢測片33上的矩形縫隙與硬幣卷的端部位置精確對應，通過光電傳感器50檢測出移動臂相對於硬幣卷的端部的固定位置，並以此位置作為卷邊器的起始位置，再由程序控制卷邊器的進給並在設定的距離返回。所述的驅動電機29為直流電機。
硬幣卷被封口之後，小車上固定夾杆1的反向端的凸出軸自動將包裝好的硬幣卷反向推出到落幣口，在落幣口上部的打號機構41隨即動作，在硬幣紙卷外表面列印操作員號碼和日期。
以上為本發明的最的佳實施方式，依據本發明公開的內容，本領域的普通技術人員能夠顯而易見地想到的一些雷同、替代方案，均應落入本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種硬幣自動連續成卷封口裝置，主要包括機架(42)、硬幣包裝計數與送進部件機構(37)、成卷部件機構(38)、進紙與導紙部件機構(39)、硬幣卷封口機構(40)和打號機構(41)，其特徵在於所述各機構呈水平順向設置於機架上，其中硬幣包裝計數與送進部件機構(37)位於機架一側，通過沿設置在機架下方的導軌副(7)上移動的運送小車實現硬幣進給；成卷部件機構(38)位於機架中間，並安裝在硬幣包裝計數與送進部件機構(37)的下遊，以水平接收硬幣包裝計數與送進部件機構(37)進給的硬幣卷；所述的進紙、導紙部件機構(39)與硬幣成卷機構平行，且與其水平並列安裝在機架(42)上，以使包裝紙能夠順利進入成卷部件機構(38)；硬幣卷封口機構(40)安裝在硬幣成卷機構(38)上方，藉助一對可同步抬起和放下，沿硬幣捲軸向相對移動的傳動臂(30)實現卷邊封口操作；打號機構(41)位於機架另一側，卷邊封口操作下遊，經封口後的硬幣卷能夠被順暢的推送到該機構上。
2.如權利要求1所述的硬幣自動連續成卷封口裝置，其特徵在於所述的硬幣包裝計數與送進部件機構包括導軌副(7)、小車架驅動電機(9)、傳輸皮帶(8)、硬幣夾持運送小車和硬幣計數裝置，所述硬幣夾持運送小車與導軌副(7)配合，小車驅動電機(9)安裝在導軌副(7)的一端，其輸出軸上連接了傳輸皮帶(8)，該傳輸皮帶(8)帶動硬幣夾持運送小車在導軌副(7)上遊走，所述的硬幣夾持運送小車主要包括小車架(5)、車輪(11)、小車驅動電機(6)，安裝在所述的小車架(5)一端的固定式硬幣夾杆(1)、和與其同軸線安裝在小車架(5)上的移動式硬幣夾杆(3)；固定式硬幣夾杆(1)的臂部設置翻轉機構(2)、移動式硬幣夾杆(3)設有調整機構(4)，所述小車架(5)通過其車輪(11)遊走在所述的導軌副(7)上，所述的硬幣計數裝置是光電傳感器(10)，其安裝在小車架(5)上，並位於固定式硬幣夾杆(1)和移動式硬幣夾杆(3)所夾持的硬幣卷的下方，所述的翻轉機構(2)是翻轉電磁鐵，在導軌副(7)的兩端分別安裝有限位緩衝裝置。
3.如權利要求2所述硬幣自動連續成卷封口裝置，其特徵在於所述調整機構(4)為安裝在小車架上的一套絲槓螺母傳動副上，該絲槓螺母傳動副(4)由小車驅動電機(6)驅動；固定式硬幣夾杆(1)設置了可繞垂直硬幣捲軸且位於水平面的軸向的旋轉自由度，移動式硬幣夾杆(3)可以在絲槓螺母傳動副上沿硬幣捲軸向移動，在所述的固定式硬幣夾杆(1)和移動式硬幣夾杆(3)的端部分別安裝同步旋轉機構。
4.如權利要求1或2所述的硬幣自動連續成卷封口裝置，其中硬幣成卷部件機構包括2個支撐膠輥(15)、位於支撐膠輥(15)上方的壓下膠輥(16)、垂直安放在壓下膠輥(16)上、實現其上下移動的兩個電磁鐵(14)、通過驅動皮帶(13)驅使支撐膠輥(15)旋轉的驅動電機(12)、作用於支撐膠輥(15)的用來實現對稱移動的調心機構，及幣種檢測裝置(19)。
5.如權利要求4所述的硬幣自動連續成卷封口裝置，其特徵在於所述的調心機構包括支撐膠輥(15)、一對工作面相對或相背的移動調心凸輪(18)、一對相對布置的移動槓桿(17)和幣種調整手輪(20)，其中，在兩個支撐膠輥(15)下方布置一旋轉軸，所述移動調心凸輪(18)和幣種調整手輪(20)固定安裝在旋轉軸上；所述移動槓桿(17)中部連接在機架上，一端連接在支撐膠輥(15)上，另一端與所述端面調心凸輪(18)的工作面配合工作；調整手輪上刻有不同幣種的位置標記；幣種檢測裝置(19)位於旋轉軸上，且位於手輪(20)與凸輪(18)之間。
6.如權利要求1所述的硬幣自動連續成卷封口裝置，其特徵在於所述的進紙、導紙部件機構(39)安裝在機架上且位於支撐膠輥的進紙側，依次主要由託紙盒(27)、搓紙進給機構、導紙機構(22)、膠輥導紙片(21)和檢測裝置(23)組成，所述的託紙盒(27)為塑料結構，與水平面呈一定角度安裝，盒內有一個調整紙寬的機構，在託紙盒的前端拐角處設計阻尼膠墊(34)，所述的導紙機構由從託紙盒到卷幣膠輥之間的通道兩側設計安裝的導向槽，和在三個卷幣膠輥之間設計安裝的導向片兩部分組成，檢測裝置安裝在導紙機構下部。
7.如權利要求6所述的硬幣自動連續成卷封口裝置，其特徵在於所述的搓紙進給機構安裝在託紙盒(27)的底盤上，其結構包括驅動電機(25)、減速器和搓紙輪(26)，其中所述減速器是一個由二級減速傳動齒輪(24)組成的精密減速器，所述驅動電機(25)是直流驅動電機，其通過齒形帶驅動傳動軸旋轉，精密減速器的主動齒輪固定在該傳動軸上，所述搓紙膠輪(26)同軸安裝在精密減速器的從動齒輪上，其通過彈簧壓在包裝紙上，包裝紙通過由從動輪帶動的搓紙膠輪(26)的搓動嚮導紙機構(22)運動，最終被導入包裝膠輥的確定位置。
8.如權利要求1所述的硬幣自動連續成卷封口裝置，其特徵在於所述的硬幣卷封口機構包括傳動機構，卷邊器和檢測裝置，其中傳動機構主要由驅動電機(29)、傳輸皮帶(28)、定位邊傳動臂絲槓螺母機構(35)和調整邊傳動臂絲槓螺母機構(36)組成，卷邊器包括分別安裝在定位邊傳動臂絲槓螺母機構(35)和調整邊傳動臂絲槓螺母機構(36)的絲槓上的兩個傳動臂(30)、連接兩個傳動臂連動杆(32)和分別連接在兩個傳動臂上的兩個結構相同的卷邊鉤(31)，所述的檢測裝置包括安裝在調整邊傳動臂絲槓螺母機構(36)上的一組光電傳感器(50)和固定在機架上具有多個矩形縫隙的檢測片(33)。
9.如權利要求8所述的硬幣自動連續成卷封口裝置，其特徵在於所述傳動機構中的驅動電機(29)為直流電機，其安裝在機架上方，定位邊傳動臂絲槓螺母機構(35)和調整邊傳動臂絲槓螺母機構(36)結構相同、對稱布置在驅動電機(29)的下方，兩條傳輸皮帶(28)分別將兩臺電機的輸出軸和定位邊傳動臂絲槓螺母機構(35)、調整邊傳動臂絲槓螺母機構(36)的軸端連接起來；所述定位邊傳動臂絲槓螺母機構(35)中的絲槓長度短於調整邊傳動臂絲槓螺母機構(36)中的絲槓長度。
10.如權利要求9所述的硬幣自動連續成卷封口裝置，其特徵在於打號機構(41)包括固定連接在一起的磁鐵(51)和曲柄滑塊機構，在曲柄滑塊機構的曲柄上套裝有彈簧(52)，滑塊內裝有印章。
全文摘要
本發明涉及一種硬幣自動連續成卷封口裝置，它主要包括硬幣包裝計數與送進部件機構、成卷部件機構、進紙、導紙部件機構、硬幣卷封口機構和打號機構，這些基本部件機構呈模塊化設計裝配在裝置的機架部件上。本發明採用順向水平布局方式，即以操作人員的實際操作順序為順向，考慮機架部件延期高度方向在其中間部分為上下兩部分，並以鉸鏈連接。這種布局方案十分緊湊，因而裝置的總體積可大幅度下降。本發明適用於銀行對硬幣的集中清點、包裝處理，實現了對硬幣的自動包裝、檢測、計數、成卷和封口，所有工序集成於一部機器上，使工作自動連續，並有自動檢測功能，提高了硬幣處理的效率和準確性。
文檔編號G07D9/00GK1651312SQ20051001133
公開日2005年8月10日 申請日期2005年2月7日 優先權日2005年2月7日
發明者芮曉明, 柳亦兵, 呂躍剛, 李林, 劉衍平 申請人:華北電力大學(北京)