技术领域
[0001] 本
发明涉及一种分拣设备，特别是涉及一种纸币分拣装置。
背景技术
[0002] 纸币流通的各个环节往往都会遇到纸币的清分问题，例如
银行对散户存款的清整，各大超市商场每天收银时面对的大量纸币，均需要将其快速地清分
整理。传统的纸币清分工作是依靠人工来完成的，不仅需要耗费大量的劳动
力，而且极大地降低了纸币清分工作的效率。
[0003] 目前，市场上的纸币分拣装置产品较少。现有的纸币分拣装置多是通过二位图像的扫描来识别纸币的面值进而实现纸币的清分，虽然
精度较高，但是这种分拣装置的检测系统结构复杂，设计和安装的要求均比较高，从而造成使用成本增加，不适合广泛推行使用；并且新旧程度不同的纸币还会很大程度影响纸币识别的精确度，实用性并不高。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种结构简单可靠、使用寿命长、纸币分拣效率高的纸币分拣装置，可通过对不同纸币的长度尺寸的检测来实现对不同纸币的分拣。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0006] 本发明提供一种纸币分拣装置，包括底座，所述底座上设置有分钞装置、运钞装置、检测控制单元和集钞装置；所述分钞装置和所述集钞装置分别衔接设置在所述运钞装置的两端，所述集钞装置包括步进
电机和与所述步进电机连接的集钞滚筒，所述集钞滚筒内沿轴周向均匀布置有多个集钞盒，所述集钞滚筒的筒壁上对应每个所述集钞盒的
位置均开有对应的进钞口；所述运钞装置用于将所述分钞装置内的纸币分张输送至所述集钞装置；所述检测控制单元包括
控制器和与所述控制器
信号连接的光电
传感器，所述
光电传感器设置在所述运钞装置的上方，运输时每张纸币的长度方向均垂直于所述运钞装置的运输方向，所述步进电机与所述控制器信号连接；当所述纸币到达所述光电传感器的下方时，所述光电传感器用于检测所述纸币的长度并将检测到的长度信号传送至所述控制器，之后所述控制器控制所述集钞滚筒转动直至相应的所述进钞口与所述运钞装置对接。
[0007] 可选的，所述分钞装置包括入钞盒和捻钞滚轮组；所述入钞盒的截面为
牛角状截面，所述入钞盒的内侧底部设置有出钞口，且所述出钞口的上方开设有多条与所述出钞口连通的矩形槽；所述捻钞滚轮组包括捻钞轴、捻钞滚轮和捻钞电机，所述捻钞轴上设置有数量不大于所述矩形槽设置个数的所述捻钞滚轮，每个所述捻钞滚轮分别嵌入对应的所述矩形槽中，且每个所述捻钞滚轮的下边缘距所述出钞口表面的距离为一张纸币厚度，所述捻钞轴的一端与所述捻钞电机通过
齿轮组传动连接，所述捻钞电机与所述控制器信号连接。
[0008] 可选的，所述捻钞轴与所述出钞口平行设置；所述捻钞滚轮在所述捻钞轴上等距排列放置。
[0009] 可选的，所述捻钞滚轮为
橡胶滚轮，所述橡胶滚轮的设置个数与所述矩形槽的设置个数相同。
[0010] 可选的，所述运钞装置包括运钞电机、上层运输带和下层运输带，所述上层运输带和所述下层运输带上下无缝
接触设置，所述上层运输带和所述下层运输带的接触面在
水平方向上低于所述出钞口；所述上层运输带的两端分别设置有上层主动滚轴和上层从动滚轴，所述下层运输带的两端分别设置有下层主动滚轴和下层从动滚轴，所述上层主动滚轴和所述下层主动滚轴均位于靠近所述出钞口的一侧，所述上层主动滚轴、所述下层主动滚轴以及所述运钞电机之间通过齿轮组传动连接，所述运钞电机与所述控制器信号连接。
[0011] 可选的，所述下层主动滚轴相比所述上层主动滚轴更靠近所述出钞口，所述上层从动滚轴和所述下层从动滚轴上下平行对齐设置。
[0012] 可选的，所述运钞装置的运输速度与所述捻钞滚轮提供给纸币的最大线速度相同。
[0013] 可选的，所述上层运输带为透明运输带。
[0014] 可选的，所述光电传感器包括单
光源灯和光敏
电阻，所述单光源灯和所述光敏电阻分别与所述控制器信号连接，所述单光源灯设置在所述上层运输带的夹层内，所述单光源灯的设置方向垂直于所述运钞装置的运输方向，且所述单光源灯的长度等于所述上层运输带的宽度；当纸币运输至所述单光源灯的下方时，不同纸币分别会在纵向方向上对所述单光源灯的光源进行不同长度的遮挡。
[0015] 可选的，所述集钞滚筒内沿轴周向均匀布置有6个所述集钞盒；每个所述集钞盒均为
抽屉式盒体结构。
[0016] 本发明相对于
现有技术取得了以下技术效果：
[0017] 本发明的纸币分拣装置，以不同面值纸币的纵向长度不同为设计核心，以机械传动方式对纸币进行分张运输，辅之以光电传感技术对不同纸币的长度尺寸进行检测进而识别出相应纸币的面值，再由控制器接收光电传感器的纸币长度信号后控制集钞滚筒转动至相应的集钞盒与运钞装置对接，实现了对不同纸币的自动化分拣和收集，结构简单可靠，使用成本低，使用寿命长，不仅可以实现节约时间与劳动力，而且大大提高了纸币分拣工作的效率，实用性强。
附图说明
[0018] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019] 图1为本发明纸币分拣装置的结构示意图；
[0020] 图2为本发明集钞滚筒的结构示意图；
[0021] 图3为本发明捻钞滚轮在捻钞轴上的安装结构示意图；
[0022] 其中，附图标记为：1、底座；2、分钞装置；21、入钞盒；22、矩形槽；23、捻钞轴；24、捻钞滚轮；25、捻钞电机；3、运钞装置；31、运钞电机；32、上层运输带；321、上层主动滚轴；322、上层从动滚轴；33、下层运输带；331、下层主动滚轴；332、下层从动滚轴；4、集钞装置；41、步进电机；42、集钞滚筒；43、集钞盒；44、进钞口；5、单光源灯；6、光敏电阻。
具体实施方式
[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024] 本发明的目的是提供一种结构简单可靠、使用寿命长、纸币分拣效率高的纸币分拣装置，可通过对不同纸币的长度尺寸的检测来实现对不同纸币的分拣。
[0025] 基于此，本发明提供一种纸币分拣装置，包括底座，底座上设置有分钞装置、运钞装置、检测控制单元和集钞装置；分钞装置和集钞装置分别衔接设置在运钞装置的两端，集钞装置包括步进电机和与步进电机连接的集钞滚筒，集钞滚筒内沿轴周向均匀布置有多个集钞盒，集钞滚筒的筒壁上对应每个集钞盒的位置均开有对应的进钞口；运钞装置用于将分钞装置内的纸币分张输送至集钞装置；检测控制单元包括控制器和与控制器信号连接的光电传感器，光电传感器设置在运钞装置的上方，运输时每张纸币的长度方向均垂直于运钞装置的运输方向，步进电机与控制器信号连接；当纸币到达光电传感器的下方时，光电传感器用于检测纸币的长度并将检测到的长度信号传送至控制器，之后控制器控制集钞滚筒转动直至相应的进钞口与运钞装置对接。
[0026] 本发明的纸币分拣装置，以不同面值纸币的纵向长度不同为设计核心，以机械传动方式对纸币进行分张运输，辅之以光电传感技术对不同纸币的长度尺寸进行检测进而识别出相应纸币的面值，再由控制器接收光电传感器的纸币长度信号后控制集钞滚筒转动至相应的集钞盒与运钞装置对接，实现了对不同纸币的自动化分拣和收集，结构简单可靠，使用成本低，使用寿命长，不仅可以实现节约时间与劳动力，而且大大提高了纸币分拣工作的效率，实用性强。
[0027] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0028] 实施例一：
[0029] 如图1～3所示，本实施例提供一种纸币分拣装置，包括底座1，底座1上设置有分钞装置2、运钞装置3、检测控制单元和集钞装置4；分钞装置2和集钞装置4分别衔接设置在运钞装置3的两端，集钞装置4包括步进电机41和与步进电机41连接的集钞滚筒42，如图1所示，集钞滚筒42中间固定设置有一根滚筒
转轴，集钞滚筒42内沿该滚筒转轴周向均匀布置有多个集钞盒43，且集钞滚筒42的筒壁上对应每个集钞盒43的位置均开有对应的进钞口44，其中，上述滚筒转轴的一端与步进电机41的
输出轴齿轮传动连接，即在滚筒转轴的一端和步进电机41输出轴的一端分别套设一齿轮，且这两个齿轮为相互
啮合，当步进电机41启动时可通过齿轮联动带动集钞滚筒42转动；如图1所示，运钞装置3用于将分钞装置2内的纸币分张输送至集钞装置3；检测控制单元包括控制器和与控制器信号连接的光电传感器，光电传感器设置在运钞装置3的上方，运输时每张纸币的长度方向均垂直于运钞装置3的运输方向，步进电机41与上述控制器信号连接；当纸币到达光电传感器的下方时，光电传感器用于检测纸币的长度并将检测到的长度信号传送至控制器，之后控制器控制步进电机41带动集钞滚筒42转动直至相应的进钞口44与运钞装置3对接，从而实现对相应纸币的分拣收集。
上述各轴与齿轮均优选为键连接。
[0030] 进一步地，如图1所示，本实施例中分钞装置2包括入钞盒21和捻钞滚轮组；入钞盒21的截面为牛角状截面，成沓的纸币放入后，由于重力和入钞盒21边界限制的作用，纸币的下边缘会沿着入钞盒21的下边界依次排列，入钞,21的内侧底部设置有出钞口，且出钞口的上方开设有多条与出钞口连通的矩形槽22；捻钞滚轮组包括捻钞轴23、捻钞滚轮24和捻钞电机25，捻钞轴23上设置有数量不大于矩形槽22设置个数的捻钞滚轮24，正常安装状态下，捻钞轴23平行于出钞口安装在出钞口前，且捻钞轴23上的每个捻钞滚轮24分别嵌入对应的矩形槽22中，每个捻钞滚轮24的下边缘距出钞口表面的距离为一张纸币厚度，约为0.1mm，如图1所示，上述捻钞轴23的一端与捻钞电机25的输出轴通过齿轮组传动连接，即在捻钞轴
23的一端和捻钞电机25输出轴的一端分别套设一齿轮，且这两个齿轮为相互啮合，当捻钞电机25启动时可通过齿轮联动带动捻钞轴23转动，捻钞电机25同样与上述的控制器信号连接，便于控制器根据其他装置的运行速度来实时调控捻钞电机25的转速，有利于整个装置的无障碍运转。上述可知，在截面为牛角状截面的入钞盒21内放入一定厚度的纸币后，由于入钞盒21的结构设计特点，放入入钞盒21中的纸币将会有一定的分离，矩形槽22的设置便是让捻钞滚轮24始终能够接触到入钞盒21内处于最外层的一张纸币，捻钞滚轮24以一定的转速转动，会给最外层纸币足够的
摩擦力，使最外层纸币与其他纸币分离并顺利进入运钞装置3上。上述各轴与齿轮均优选为键连接。
[0031] 进一步地，如图1所示，本实施例中捻钞轴23与出钞口平行设置；捻钞滚轮24在捻钞轴23上等距排列放置。
[0032] 更进一步地，本实施例中捻钞滚轮24优选为表面
摩擦系数适当的橡胶滚轮，且橡胶滚轮24的设置个数优选与矩形槽22的设置个数相同。本实施例中，优选橡胶滚轮24和矩形槽22分别设置有5个，能够在整张纸币的纵向方向上均匀施加摩擦力，提高纸币的捻出效率。
[0033] 进一步地，如图1所示，本实施例中运钞装置3包括运钞电机31、上层运输带32和下层运输带33，上层运输带32和下层运输带33之间为上下无缝接触设置，上层运输带31和下层运输带32的接触面在水平方向上低于出钞口，使得纸币在出钞口捻出后直接进入下层运输带33上，上述两条运输带的无间隙贴合设置，可使得纸币夹紧在上层运输带31的下表面和下层运输带32的上表面之间，能够有效避免运输过程中纸币飞出或弹跳；本实施例在上层运输带32的两端分别设置有上层主动滚轴321和上层从动滚轴322，下层运输带33的两端分别设置有下层主动滚轴331和下层从动滚轴332，如图1所示，上层主动滚轴321和下层主动滚轴331均位于靠近出钞口的一侧，对应上层从动滚轴322和下层从动滚轴332则位于靠近集钞滚筒42的一侧，其中上层主动滚轴321、下层主动滚轴331以及运钞电机31之间通过齿轮组传动连接，如图1所示，上层主动滚轴321的一端、下层主动滚轴331的一端以及运钞电机31的输出端分别套设一齿轮，三个齿轮顺次上下分布并两两啮合，从而使得运钞电机31启动时，可带动上层主动滚轴321和下层主动滚轴331同时且反向转动，以便上层运输带
31和下层运输带32同时给纸币相同方向的力，提高纸币运输
质量，该运钞电机31与控制器信号连接。上述各轴与齿轮均优选为键连接。
[0034] 进一步地，本实施例中运钞装置3的运输速度优选与捻钞滚轮24提供给纸币的最大线速度相同。控制器控制捻钞电机25带动捻钞滚轮24以一定的
角速度匀速转动，同时在控制器的控制下，运钞电机31也带动上层运输带32和下层运输带33以一定的速度移动，控制器通过控制捻钞滚轮24的最大线速度与两条运输带的运输速度相同，可以达到纸币分离环节至运输环节的平缓过度，避免损伤纸币。
[0035] 进一步地，如图1所示，本实施例中优选下层主动滚轴331相比上层主动滚轴321更靠近出钞口，以便于对捻出纸币进行良好的衔接过渡；上层从动滚轴322和下层从动滚轴332则上下平行对齐设置。
[0036] 进一步地，上层运输带32优选为透明运输带，以不影响后续的检测环节；同时本实施例优选下层运输带33也为透明运输带。
[0037] 进一步地，本实施例中光电传感器包括单光源灯5和光敏电阻6，单光源灯5和光敏电阻6分别与控制器信号连接，单光源灯5设置在上层运输带32的夹层内，上层运输带的上述透明材质设置，也是为了不影响单光源灯5的光源
亮度，有利于提高纸币长度检测的精度；单光源灯5的设置方向垂直于运钞装置3的运输方向，且单光源灯5的长度优选等于上层运输带21的宽度，如此，当纸币进入单光源灯5所在的
检测区域时，不同纸币分别会在纵向方向上对单光源灯5的光源进行不同长度的遮挡，由于不同面值的纸币纵向长度不同，因此控制器可以据此采集不同的信号，进而实现对纸币面值的
鉴别，并控制步进电机41转动一定的角度使相应的集钞盒43与运钞装置3对接并接收相应的纸币。上述单光源灯5和光敏电阻6均通过现有常规的电连接方式与控制器连接形成一个常规的光电传感系统，控制器内用于判断单光源灯5被遮挡长度的模
块也为一种现有检测模块，这种模块应用到本发明中具有接收信号、判断信号并输出相应信号的功能，即本发明的光电传感系统能够在接收到单光源灯5被遮挡的长度信号之后，作出判断，并输出相应的信号控制步进电机41转动一定的角度使相应的集钞盒43与运钞装置3对接并接收相应的纸币。
[0038] 进一步地，本实施例中优选集钞滚筒42内沿滚筒转轴周向均匀布置6个集钞盒43；如图1所示，每个集钞盒43均为扇形抽屉式盒体结构，且每个扇形抽屉式集钞盒的外表面均设置有一把手，便于将扇形抽屉式集钞盒沿滚筒转轴的长度方向进行抽拉。
[0039] 下面对本实施例作具体使用说明：
[0040] 将厚度为5～10cm的一沓纸币放入入钞盒21，因为入钞盒21牛角状截面的结构设计特点，当纸币放入入钞盒21时，由于重力和入钞盒21边界限制的作用，纸币的下边缘会沿着入钞盒21的下边界依次排列。当捻钞滚轮24最先接触到最外层的纸币时，捻钞滚轮24会给纸币摩擦力作用，使最外层纸币最先分离出去，接触到下层运输带33，随之进入上层运输带32和下层运输带33之间进行传送。单光源灯5会一直向其正下方的光敏电阻6发射一定光照度的光源，当纸币到达单光源灯5的下方时，纸币会对光源进行遮挡。因为不同面值的纸币长度不同，对光源的遮挡量不一样，因此每张纸币对应的信号不同。控制器采集不同的信号，并进行处理，依据光电传感器的信号控制步进电机41转动一定的角度，使对应的进钞口44与上层运输带32和下层运输带33的接触面平齐，准备接钞。一个接钞动作完成以后，直接进入下一个接钞环节。此过程重复多次，直至之前放入入钞盒21中的纸币全部分拣完成。
[0041] 由此可见，本发明的纸币分拣装置，以不同面值纸币的纵向长度不同为设计核心，以机械传动方式对纸币进行分张运输，辅之以光电传感技术对不同纸币的长度尺寸进行检测进而识别出相应纸币的面值，再由控制器接收光电传感器的纸币长度信号后控制集钞滚筒转动至相应的集钞盒与运钞装置对接，实现了对不同纸币的自动化分拣和收集，结构简单可靠，使用成本低，使用寿命长，不仅可以实现节约时间与劳动力，而且大大提高了纸币分拣工作的效率，实用性强。
[0042] 需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附
权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0043] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本
说明书内容不应理解为对本发明的限制。
