钞票堆叠整理装置及钞票堆叠整理系统

摘要

本发明涉及一种钞票堆叠整理装置，包括送钞单元、叠钞单元和整钞单元。其中，该送钞单元包括导钞台和套设在导钞台上的风火轮。该叠钞单元包括叠钞架和设置在叠钞架上的挡钞板，该挡钞板与叠钞架的底面垂直，该叠钞架设置在该送钞单元的送钞方向以叠放钞票。该整钞单元包括限位板，该限位板设置在叠钞单元上并与该挡钞板垂直。相对于现有技术，本发明的钞票堆叠整理装置能够对从风火轮飞出的钞票在竖直方向上进行限位，并对钞票进行短边整理，使钞票能够整齐地堆叠在叠钞架上。

说明书

技术领域

本发明属于金融设备领域，涉及一种薄片类介质的堆叠整理装置，具体涉及一种钞票堆 叠整理装置和钞票堆叠整理系统。

背景技术

随着科技的发展和进步，在现金量处理较大的一些场合，正逐渐由各种先进的自动化处 理系统取代传统的手工清点、分百、捆扎等环节。在现金处理的过程中，需要对钞票进行堆 叠整理。

请同时参阅图1和图2，其中，图1是现有技术的钞票堆叠整理装置的立体示意图，图2 是图1所示的风火轮的剖面方向示意图。该钞票堆叠整理装置包括送钞单元10和设置在送钞 单元10后方的叠钞单元20。该送钞单元10包括一导钞台12和风火轮14。该导钞台12的上 表面为具有一波浪弧度的导钞台面121，该风火轮14套设在该导钞台面122的突出圆弧处的 导钞台12上。该叠钞单元20包括固定架22、叠钞架24和挡钞板26。该叠钞架24固定在固 定架22上，为“L”型框架，用以叠放钞票A；该挡钞板26设置在该叠钞架24上，并位于 该风火轮24的后方，用以对钞票A进行隔挡。

如图2所示，当风火轮14沿B方向顺时针转动时，风火轮14的叶片夹带导钞台面121 上的钞票一同转动，由于离心力的作用，钞票在转动的同时被抛向叠钞架24，该挡钞板26 阻挡钞票继续向后方运动，使钞票叠放在叠钞架24上。但是，在高速转动过程中，由于钞票 自身的柔韧性和弹性，钞票不仅是向后运动，而且还具有向上的分速度，进一步钞票落到叠 钞架24后还会有反弹的运动，因此最后钞票会凌乱地斜躺在叠钞架24上，影响下一步对整 叠钞票的处理动作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种能够整齐堆叠钞票的堆叠整 理装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种钞票堆叠整理装置，包括送钞单元、叠钞单元 和整钞单元。其中，该送钞单元包括导钞台和套设在导钞台上的风火轮。该叠钞单元包括叠 钞架和设置在叠钞架上的挡钞板，该挡钞板与叠钞架的底面垂直，该叠钞架设置在该送钞单 元的送钞方向以叠放钞票。该整钞单元包括限位板，该限位板设置在叠钞单元上并与该挡钞 板垂直。

进一步，该整钞单元还包括固定板和定位板，该固定板固定设置在叠钞单元上与叠钞架 的底面垂直，该定位板设置在固定板上并与其平行，且可沿固定板在垂直于叠钞架的底面方 向上下移动，该限位板设置在该定位板上。

进一步，该整钞单元进一步包括限位转轴和套设在该限位转轴上的定位齿轮，该定位板 沿垂直于叠钞架的底面方向设置有定位齿牙，该定位齿轮和该定位齿牙啮合。

进一步，该整钞单元进一步包括限位电机，该限位电机驱动该限位转轴转动。

进一步，该整钞单元进一步包括顶板，其设置在该固定板的顶部并与该固定板垂直。

进一步，该限位板通过一伸缩部设置在该定位板的下方。

本发明还提供了一种能够自动整齐堆叠钞票的堆叠整理系统。其是通过以下技术方案实 现的：

一种钞票堆叠整理系统，包括控制器和钞票堆叠整理装置，该控制器控制该钞票堆叠整 理装置的运行。其中，该钞票堆叠整理装置，包括送钞单元、叠钞单元和整钞单元。其中， 该送钞单元包括导钞台和套设在导钞台上的风火轮。该叠钞单元包括叠钞架和设置在叠钞架 上的挡钞板，该挡钞板与叠钞架的底面垂直，该叠钞架设置在该送钞单元的送钞方向以叠放 钞票。该整钞单元，其包括限位板，该限位板设置在叠钞单元上并与该挡钞板垂直。

进一步，该控制器包括中央控制模块及与其电连接的图像采集模块、数据处理模块、存 储模块和执行模块，该中央控制模块控制该图像采集模块采集钞票图像信息传送至数据处理 模块及存储到存储模块，该数据处理模块根据根据钞票图像信息调用存储模块内的换算公式 进行数据处理，生成控制参数发送至执行模块，执行模块生成执行元件的伺服信号，以驱动 限位电机转动。

进一步，还包括与中央控制模块电连接的检测模块，该中央控制模块控制该检测模块检 测限位板的位置信息并传送至数据处理模块及存储到存储模块，该数据处理模块根据根据钞 票图像信息和限位板的位置信息调用存储模块内的换算公式进行数据处理，生成控制参数发 送至执行模块，执行模块生成执行元件的伺服信号，以驱动限位电机转动。

相对于现有技术，本发明的钞票堆叠整理装置设置了整钞单元，通过该整钞单元的限位 板对从风火轮飞出的钞票在竖直方向上进行限位，并对钞票进行短边整理，使钞票能够整齐 地堆叠在叠钞架上，便于对钞票进行下一步的捆绑动作。

相对于现有技术，本发明的钞票堆叠整理系统通过控制器对钞票堆叠整理装置进行控制， 实现定期自动对钞票进行压边整理处理。并可根据不同的钞票规格实现不同的定位整理功能。

为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是现有技术的钞票堆叠整理装置的立体示意图。

图2是图1所示的钞票堆叠整理装置的右视图。

图3是本发明的钞票堆叠整理装置的立体示意图。

图4是图3所示的钞票堆叠整理装置的整钞单元的第一角度立体示意图。

图5是图3所示的钞票堆叠整理装置的整钞单元的第二角度立体示意图。

图6是图3所示的钞票堆叠整理装置的右视图。

图7是本发明的钞票堆叠整理系统的控制器的结构框图。

图8-1、图8-2和图8-3是本发明的钞票堆叠整理装置100的整理钞票的各阶段示意图。

具体实施方式

请参阅图3，其是本发明的钞票堆叠整理装置的立体示意图。该钞票堆叠整理装置100 包括送钞单元110、叠钞单元120和整钞单元130。该送钞单元110将钞票运送至叠钞单元 120的叠钞架上，并通过整钞单元130对运送过程中的钞票进行限位和整理。

具体地，该送钞单元110包括导钞台112和风火轮114。该导钞台112的上表面为具有一 波浪弧度的导钞台面1122，该风火轮114套设在该导钞台面1122的突出圆弧处的导钞台112 上。该风火轮114包括多个导钞叶片1142。钞票一张一张依序的通过输送装置运送到导钞台 的导钞台面1122上，并滑落至风火轮114的两个导钞叶片1142之间，风火轮114转动时一 并带动钞票转动，从而将钞票运送至叠钞单元120。

该叠钞单元120包括固定架122、叠钞架124和挡钞板126。该固定架122是起到支撑和 固定其他零部件的作用。该叠钞架124为“L”型框架，固定在固定架122上，用以叠放钞票 A；该挡钞板126设置在该叠钞架124上与该叠钞架124的底边垂直，并位于该风火轮124 的后方，钞票A立靠在挡钞板126上。该挡钞板126与水平方向成60度角。

请同时参阅图4和图5，其中，图4是图3所示的钞票堆叠整理装置100的整钞单元130 的第一角度立体示意图，图5是图3所示的钞票堆叠整理装置100的整钞单元130的第二角 度立体示意图。该整钞单元130包括限位板131、定位板132、限位电机133、限位转轴134、 定位齿轮135、固定板136、顶板137和伸缩部138。该固定板136固定在叠钞单元120的固 定架122上，并与叠钞单元120的挡钞板126平行。该定位板132设置在固定板136上并与 其平行，可沿着固定板136上下移动。该定位板132上沿着垂直于叠钞架124的底面的方向 设置有定位齿牙1322。该限位板131通过一伸缩部138设置在该定位板132的下方，该限位 板131包括互成角度的主挡板131a和副挡板131b，其中，主挡板131a与该挡钞板126垂直， 副挡板131b向上微翘。该副挡板131b与主挡板131a之间成30~45度角，该副挡板131b长 10.8mm。该伸缩部138由一导轴1382和套设在该导轴1382的弹簧1384组成，限位板131 通过该伸缩部138可上下伸缩弹动。该定位齿轮135套设在限位转轴134上，且该定位齿轮 135与该定位板132上的定位齿牙1322啮合。该限位电机133驱动该限位转轴134转动，从 而使该定位齿轮135转动，该定位齿轮135转动带动定位齿牙1322向上或向下移动，从而带 动定位板132沿着该固定板136上下移动，进而带动限位板131上下移动。该顶板137设置 在该固定板136的顶部，并与该固定板136垂直，当该定位板132沿着该固定板136上下移 动时，该顶板137限定了该定位板132移动的最高高度。

以下详细说明本发明的钞票堆叠整理装置100的工作原理：

请同时参阅图6，其是图3所示的钞票堆叠整理装置的右视图。钞票输送装置（图未示） 将钞票一张一张依序运送到导钞台的导钞台面1122上，钞票滑落至风火轮114的两个导钞叶 片1142之间，风火轮114转动时，其叶片夹带导钞台面1122上的钞票一同沿B方向转动， 由于离心力的作用，钞票在转动的同时被抛向叠钞架124，此时钞票有向垂直于挡钞板126 方向运动的第一分速度V1和垂直于第一分速度V1的第二分速度V2。钞票沿第一分速度V1 方向的运动通过挡钞板26阻挡，而沿第二分速度V2方向的运动通过限位板131进行限位阻 挡，使钞票能够较整齐地停靠在叠钞架124上。

限位电机133驱动限位转轴134顺时针或逆时针转动，套设在限位转轴134上的定位齿 轮135随着限位转轴134转动，与该定位齿轮135啮合的定位齿牙1322随着该定位齿轮135 的转动向上或向下移动，进而带动定位板132沿着该固定板136向上或向下移动。设置在该 定位板132上的限位板131随着该定位板132的移动而移动，从而实现了根据不同规格钞票 实际设置限位板131的限位位置。进一步，当钞票堆叠至一定数量，如10张时，该限位电机 133带动限位板131下压钞票并使弹簧1384过盈2mm，从而使钞票齐整地堆叠在叠钞架124 上。

进一步，该限位板131还可对从风火轮114送出的钞票具有堆叠角度修正的效果。具体 请参阅图8-1、图8-2和图8-3，其是本发明的钞票堆叠整理装置100的整理钞票的各阶段示 意图。以宽度为85mm的钞票为例，挡钞板126与水平面成60度角，叠钞架124的底面与挡 钞板126垂直，该限位板131与叠钞架124的底面距离为88mm。该风火轮114的外径与导 钞台112末端的交点为a点，该a点也是钞票开始脱离风火轮114的起始点，该a点与叠钞 架124的底面的距离为4.4mm。直线ac是与该限位板131的主挡板131a垂直的线，c点位于 该主挡板131a上。直线ab的长度等于钞票的宽度85mm，b点位于该限位板131的副挡板 131b上，且该b点与c点之间的距离为2.4mm。设置该限位板131的主挡板131a与副挡板 131b之间的角度为30度，且副挡板131b长10.8mm。该副挡板131b将钞票导向向下至叠钞 架124上，以避免钞票挂住。

在图8-1中，风火轮114沿顺时针转动，钞票随风火轮114转动时，钞票的一端部首先 被限位板131的副挡板131b的端部挡住，此时钞票与水平面成70度角。风火轮114继续沿 顺时针转动，钞票的该端部沿着限位板131的副挡板131b下滑。在图8-2中，钞票位于风火 轮114的端部转至a点欲脱离风火轮114，由于a点与叠钞架124的底面的距离为4.4mm，则 a点与限位板131的主挡板131a之间的距离ac为83.6mm，小于钞票的宽度85mm，因此， 在钞票位于风火轮114的端部转至a点时，钞票的另一端仍然被限位板131的副挡板131b顶 住，此时，钞票与水平面的角度约为69度角。风火轮114继续沿顺时针转动，钞票位于风火 轮114的端部完全脱离风火轮114，钞票的另一端部沿限位板131的副挡板131b继续下滑， 在图8-3中，钞票与水平面的角度为67度角。

由于钞票与水平面的角度小于90度，再加上自身的重力及后一张钞票移动的推力，最终 与水平面呈60度角地堆叠在叠钞架124上并与挡钞板126贴平。

相对于现有技术，本发明的钞票堆叠整理装置设置了整钞单元，通过该整钞单元的限位 板对从风火轮飞出的钞票在竖直方向上进行限位，并通过限位板的副挡板对钞票的运动角度 进行修正，以及进一步对钞票进行短边整理，使钞票能够整齐地堆叠在叠钞架上，便于对钞 票进行下一步的捆绑动作。

进一步，为了实现该钞票堆叠整理装置的自动检测和控制功能，提供一种钞票堆叠整理 系统。该钞票堆叠整理系统300包括控制器200和钞票堆叠整理装置100。请参阅图7，其是 本发明钞票堆叠整理系统的的控制器200的结构框图。该控制器200包括中央控制模块210、 图像采集模块220、检测模块230、存储模块240、数据处理模块250和执行模块260。

该中央控制模块210分别与该图像采集模块220、检测模块230、存储模块240、数据处 理模块250和执行模块260连接，以对上述各模块进行调度控制，使各模块之间协调运行。

该图像采集模块220包括一光电传感器，其设置在送钞单元110上，用以采集钞票的图 像信息，并存储到存储模块240中。

该检测模块230包括一位置传感器和计数传感器。该位置传感器设置在整钞单元130的 固定板136上，用以检测该限位板131或者定位齿牙1322的位置，并存储到存储模块240中。 该计数传感器设置在叠钞架124或导钞台112上，用以计算钞票的数量。

该存储模块240存储了钞票的图像信息、钞票的物理属性信息（包括钞票的宽度值）、限 位板131的初始位置宽度值、宽度调整的换算公式、宽度调整值换算成元件的动作量换算公 式等。

该数据处理模块250根据图像采集模块220采集的图像信息、检测模块230检测的限位 板131的初始位置以及计数传感器检测到的钞票堆叠的数量，并调用存储模块240内存储的 对应宽度调制的换算公式及元件的动作量换算公式进行数据处理，获得应调整限位板131或 者定位齿牙1322的位置参数及驱动限位电机133的驱动参数。

该执行模块260根据该数据处理模块250的驱动参数生成执行元件的伺服信号，以驱动 钞票堆叠整理装置100的限位电机133的转动，进而带动调整限位板131的当前位置。

以下详细说明该钞票堆叠整理系统300的工作过程：

1）当风火轮114转动时，中央控制模块210控制该图像采集模块220的光电传感器采集 钞票的图像信息，并将信息传送至数据处理模块250，及存储到存储模块240中。

2）同时，中央控制模块210控制该检测模块230的位置传感器检测该限位板131的当前 初始位置，并将数据传送至数据处理模块250，及存储到存储模块240中。

3）中央控制模块210控制该数据处理模块250根据当前的钞票图像信息和限位板131的 当前初始位置，调用存储模块240中的宽度调整的换算公式及元件的动作量换算公式进行数 据处理，生成应调整限位板131或者定位齿牙1322的位置参数及驱动限位电机133的驱动参 数。

4）中央控制模块210控制该执行模块根据该数据处理模块250的驱动参数生成执行元件 的伺服信号，以驱动限位电机133转动，进而带动调整限位板131向上或向下移动。

以宽度为85mm的钞票为例，该控制器200控制该限位电机133转动，带动该限位板131 移动至与叠钞架124的底面相距88mm。

5）中央控制模块210同时控制检测模块230的计数传感器监测叠钞架124上的钞票数量， 当堆叠了一定数量的钞票时，如10张，则中央控制模块210控制该执行模块260驱动限位电 机133转动，带动限位板131下压钞票并与钞票过盈2mm，再复位，实现对钞票的短边整理。

6）中央控制模块210同时控制检测模块230的计数传感器监测叠钞架124上的钞票数量， 当堆叠了一定数量的钞票时，如100张，则中央控制模块210控制该执行模块260驱动限位 电机133转动，带动限位板131下压钞票并与钞票过盈2mm，再复位，然后进一步驱动该叠 钞架124呆着整叠钞票下移，送至一个加送架构（图未示），加送机构将钞票送到捆扎机构进 行捆扎。

相对于现有技术，本发明的钞票堆叠整理系统通过控制器对钞票堆叠整理装置进行控制， 实现定期自动对钞票进行压边整理处理。并可根据不同的钞票规格实现不同的定位整理功能。 本发明的堆叠整理系统和堆叠整理装置除了堆叠整理钞票外，还可对其他的薄片类介质进行 堆叠整理。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神 和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图 包含这些改动和变形。