《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》是廣州中智融通金融科技有限公司，廣州廣電運通金融電子股份有限公司於2011年04月20日申請的發明專利，該專利的公布號為：CN102275658A，專利公布日：2011年12月14日，該專利申請號為2011100998264，發明人是張廷，吳文卿，李天睿，謝琦。
《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》公開一種散狀介質自適應整理裝置，包括：一介質整理擋板，可沿介質寬度方向往復運動；一介質檢測單元，用於識別待整理的當前介質類型；一控制器，用於根據當前介質類型查詢待當前介質屬性，獲得當前介質寬度值，並根據當前介質寬度值計算並輸出一擋板伺服信號；一驅動機構，用於根據擋板伺服信號，驅動介質整理擋板運動到相應的寬度位置；所述驅動機構包括一動力機構及一往復運動機構，該往復運動機構的輸入端與所述動力機構的輸出端連線，所述往復運動機構的輸出端與所述介質整理擋板連線。《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》通過介質整理擋板在介質寬度方向上的自適應調整，能夠實現全球各國不同幣種整理的自動化。
2020年7月14日，《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置
- 公布號：CN102275658A
- 地址：廣東省廣州市蘿崗區科學城科林路9號
- 公布日：2011年12月14日
- 發明人：張廷，吳文卿，李天睿，謝琦
- 申請號：2011100998264
- Int. Cl.：B65B59/02(2006.01)I；B65B13/18(2006.01)I
- 申請日：2011年04月20日
- 專利代理機構：北京集佳智慧財產權代理有限公司
- 申請人：廣州廣電運通金融電子股份有限公司
- 代理人：李贊堅；曹志霞
- 類型：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著科技的發展和進步，在一些現金處理量比較大的企業原先落後的手工檢查、分百、綑紮、包裝等環節正逐漸被各類先進的自動化處理系統所取代。2011年前的清分綑紮一體機即可完成檢查、分百、綑紮等動作。設備在分百時需要將紙幣堆疊整齊。但2011年前的清分機或清分綑紮一體機在堆疊整理紙幣時還存在以下不足之處：整理機構在紙幣寬度方向僅用一個固定的擋板，這使得該設備只能適用於單一幣種；若需整理不同幣種，則需要人工調節；而在人工調節時，操作者需要打開設備，會使人感覺不方便。
發明內容
專利目的
有鑒於此，《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》提供一種自一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置，能夠在紙幣類介質寬度方向上自動進行調節，增強對不同介質的適應性。
技術方案
為解決以上技術問題，《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》提供的技術方案是：一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置，包括：
一介質整理擋板，可沿介質寬度方向往復運動；
一介質檢測單元，用於識別待整理的當前介質類型；
一控制器，用於根據當前介質類型查詢當前介質屬性，獲得當前介質寬度值，並根據當前介質寬度值計算並輸出一擋板伺服信號；
一驅動機構，用於根據擋板伺服信號，驅動介質整理擋板運動到相應的寬度位置；所述驅動機構包括一動力機構及一往復運動機構，該往復運動機構的輸入端與所述動力機 構的輸出端連線，所述往復運動機構的輸出端與所述介質整理擋板連線；所述動力機構包 括一電機，其電機軸通過電機傳動機構連線所述往復運動機構的傳動主軸，其中 ：所述電機 安裝在一傳動支架上，所述傳動支架與設備機架固連；所述傳動主軸通過軸承安裝在所述 傳動支架上；
所述往復運動機構設定有自鎖器，該自鎖器為一阻尼體或一摩擦體，其中 ：
所述阻尼體為一壓縮彈簧，一端與所述傳動支架接觸或固接，另一端與所述傳動 主軸上的活動墊片接觸；
所述摩擦體的一面與所述介質整理擋板 /所述傳動主軸上的固定片固接，另一面與所述傳動支架接觸；或者，所述摩擦體的一面與傳動支架固接，另一面與所述介質整理擋板/所述傳動主軸上的固定片接觸。較優地，所述往復運動機構為一齒輪齒條機構、一帶輪機構或一鋼繩傳動機構，其中：
所述齒輪齒條機構的齒輪安裝在所述傳動主軸上，所述齒輪齒條機構的齒條安裝 在介質整理擋板上；
所述帶輪機構的主動帶輪安裝在所述傳動主軸上，所述帶輪機構的被動帶輪安裝 於所述傳動支架上，所述帶輪機構的主動帶輪與被動帶輪之間通過一傳動帶連線，介質整 理擋板通過一連線板安裝在所述傳動帶上；
所述鋼繩傳動機構的主動輪安裝在所述傳動主軸上，所述鋼繩傳動機構的被動輪 安裝於所述傳動支架上，所述鋼繩傳動機構的主動輪與被動輪之間通過一鋼繩連線，介質 整理擋板通過一連線板安裝於所述鋼繩上。
較優地，所述電機傳動機構為一帶傳動機構或一齒輪傳動機構，其中 ：
所述帶傳動機構的主動帶輪安裝在所述電機軸上，所述帶傳動機構的被動帶輪安 裝在所述傳動主軸上，所述帶傳動機構的主動帶輪與被動帶輪之間通過一傳動帶連線；
所述齒輪傳動機構的主動齒輪安裝在所述電機軸上，所述齒輪傳動機構的被動齒 輪安裝在所述傳動主軸上，所述齒輪傳動機構的主動齒輪與被動齒輪之間嚙合。
較優地，包括一擋板位置感測器，為一行程開關；所述行程開關安裝在所述傳動支 架上，在所述介質整理擋板位於行程的一端或另一端時可以被觸發。
較優地，所述介質整理擋板上設定有至少一對固定凸塊；所述傳動支架上設定有 至少一個限位片，所述限位片相應夾設於一對固定凸塊之間。
較優地，設定有滑槽板，固定在所述傳動支架上，所述介質整理擋板的頂端滑動安 裝在所述滑槽板的滑槽之中。
較優地，包括一介質堆疊厚度調節系統，用於獲取已整理的介質堆疊厚度，調節介 質堆疊托板的高度位置。
有益效果
與2011年前技術相比，《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置的有益效果是 ：通過介 質整理擋板在介質寬度方向上的自適應調整，能夠實現全球各國不同幣種整理的自動化。 由於無需人工調節介質整理擋板的位置，有效提高了操作便捷性，提高了介質整理效率。
附圖說明
圖1為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置的原理框圖；
圖2為圖1所示紙幣式散狀介質自適應整理裝置的控制過程圖；
圖3a為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置實施例一的簡圖，其中不包括電氣控制部分；
圖3b為圖3a所示紙幣式散狀介質自適應整理裝置帶電機及其傳動機構的立體圖；
圖3c為圖3a所示的介質整理裝置不帶電機及其傳動機構的立體圖；
圖3d為圖3a所示《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置實施例一中往復運動機構的示意圖；
圖4為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置實施例二中往復運動機構的示意圖；
圖5為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置實施例三中往復運動機構的示意圖；
圖6為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置實施例四中電機傳動機構的示意圖。
圖中，有關附圖示記為：
1、導向板；2、葉輪；3、介質堆疊托板；4、紙幣；5、介質整理擋板；6、往復運動機構；7、固定凸塊；8、傳動支架；9、限位片；10、傳動主軸；11、軸承；12、自鎖器；13、墊片；14、主動帶輪；15、被動帶輪；16、傳動帶；17、連線板；18、主動輪；19、被動輪；20、鋼繩；21、滑槽板；22、齒條；23、齒輪；24、步進電機；25、帶輪；26、傳動帶；27、主動齒輪；28、從動齒輪；29、感測器。
技術領域
《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》涉及用於金融設備中的機構，具體來說是一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置。
權利要求
1.一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置，其特徵在於，包括：一介質整理擋板，可沿介質寬度方向往復運動；一介質檢測單元，用於識別待整理的當前介質類型；一控制器，用於根據當前介質類型查詢當前介質屬性，獲得當前介質寬度值，並根據當前介質寬度值計算並輸出一擋板伺服信號；一驅動機構，用於根據擋板伺服信號，驅動介質整理擋板運動到相應的寬度位置；所述驅動機構包括一動力機構及一往復運動機構，該往復運動機構的輸入端與所述動力機構的輸出端連線，所述往復運動機構的輸出端與所述介質整理擋板連線；所述動力機構包括一電機，其電機軸通過電機傳動機構連線所述往復運動機構的傳動主軸，其中：所述電機安裝在一傳動支架上，所述傳動支架與設備機架固連；所述傳動主軸通過軸承安裝在所述傳動支架上；所述往復運動機構設定有自鎖器，該自鎖器為一阻尼體或一摩擦體，其中：所述阻尼體為一壓縮彈簧，一端與所述傳動支架接觸或固接，另一端與所述傳動主軸上的活動墊片接觸；所述摩擦體的一面與所述介質整理擋板/所述傳動主軸上的固定片固接，另一面與所述傳動支架接觸；或者，所述摩擦體的一面與傳動支架固接，另一面與所述介質整理擋板/所述傳動主軸上的固定片接觸。
2.如權利要求1所述的紙幣式散狀介質自適應整理裝置，其特徵在於，所述往復運動機構為一齒輪齒條機構、一帶輪機構或一鋼繩傳動機構，其中：所述齒輪齒條機構的齒輪安裝在所述傳動主軸上，所述齒輪齒條機構的齒條安裝在介質整理擋板上；所述帶輪機構的主動帶輪安裝在所述傳動主軸上，所述帶輪機構的被動帶輪安裝於所述傳動支架上，所述帶輪機構的主動帶輪與被動帶輪之間通過一傳動帶連線，介質整理擋板通過一連線板安裝在所述傳動帶上；所述鋼繩傳動機構的主動輪安裝在所述傳動主軸上，所述鋼繩傳動機構的被動輪安裝於所述傳動支架上，所述鋼繩傳動機構的主動輪與被動輪之間通過一鋼繩連線，介質整理擋板通過一連線板安裝於所述鋼繩上。
3.如權利要求1所述的紙幣式散狀介質自適應整理裝置，其特徵在於，所述電機傳動機構為一帶傳動機構或一齒輪傳動機構，其中：所述帶傳動機構的主動帶輪安裝在所述電機軸上，所述帶傳動機構的被動帶輪安裝在所述傳動主軸上，所述帶傳動機構的主動帶輪與被動帶輪之間通過一傳動帶連線；所述齒輪傳動機構的主動齒輪安裝在所述電機軸上，所述齒輪傳動機構的被動齒輪安裝在所述傳動主軸上，所述齒輪傳動機構的主動齒輪與被動齒輪之間嚙合。
4.如權利要求1所述的紙幣式散狀介質自適應整理裝置，其特徵在於，包括一擋板位置感測器，為一行程開關；所述行程開關安裝在所述傳動支架上，在所述介質整理擋板位於行程的一端或另一端時可以被觸發。
5.如權利要求1所述的紙幣式散狀介質自適應整理裝置，其特徵在於，所述介質整理擋板上設定有至少一對固定凸塊；所述傳動支架上設定有至少一個限位片，所述限位片相應夾設於一對固定凸塊之間。
6.如權利要求1所述的紙幣式散狀介質自適應整理裝置，其特徵在於，設定有滑槽板，固定在所述傳動支架上，所述介質整理擋板的頂端滑動安裝在所述滑槽板的滑槽之中。
7.如權利要求1～6任一項所述的紙幣式散狀介質自適應整理裝置，其特徵在於，包括一介質堆疊厚度調節系統，用於獲取已整理的介質堆疊厚度，調節介質堆疊托板的高度位置。
實施方式
為了使該領域的技術人員更好地理解《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》作進一步的詳細說明。
參見圖1，為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置的原理框圖。該紙幣式散狀介質自適應整理裝置（以下簡稱整理裝置），包括一介質檢測單元、一控制器及至少一驅動機構，其中：
介質檢測單元用於識別待整理的當前介質類型。介質檢測單元可以為圖像識別器，通過採集待整理的全部或部分圖像要素，再與介質資料庫進行查詢、比對、匹配後得到待整理介質類型。此外，介質檢測單元也可以為一些物理參數感測器，通過檢測介質的幾何 尺寸、質量、材料等方面的物理參數，處理後確定待整理介質類型。
控制器，用於根據當前介質類型查詢待當前介質屬性，獲得當前介質寬度值，並根 據當前介質寬度值計算並輸出一擋板伺服信號。具體地，控制器由控制單元、處理單元、驅 動單元及存儲單元等部分組成，其中 ：控制單元用於根據當前介質類型查詢待當前介質屬 性，獲得當前介質寬度值；處理單元用於根據當前介質寬度值計算擋板移動方向及大小；驅動單元用於根據擋板移動方向及大小，生成相應幅度及極性的擋板伺服信號；存儲單元 用於讀 /寫控制單元所需的介質屬性數據、處理單元所需的運算參數及運算結果。
驅動機構，用於根據擋板伺服信號驅動介質整理擋板運動到相應的寬度位置。優 選地，驅動機構由動力機構及往復運動機構組成，其中 ：該往復運動機構的輸入端與動力機 構的輸出端連線；往復運動機構的輸出端與介質整理擋板連線。這樣，當動力機構的控制端 接收到擋板伺服信號時，動力機構動作，帶動介質整理擋板運動到相應的寬度位置，從而對 介質進行整理。
參見圖2，為圖1所示紙幣式散狀介質自適應整理裝置的控制過程圖，包括以下步驟：
S201、識別待整理的當前介質類型
識別介質類型可採取多種2011年前方法，例如 ：採集待整理的全部或部分圖像要素，再 與介質資料庫進行查詢、比對、匹配後得到待整理介質類型；又如，通過檢測待整理介質的 物理參數（如幾何尺寸、質量、材料等），確定待整理介質類型。
S202、根據當前介質類型查詢待當前介質屬性，獲得當前介質寬度值
確定當前介質類型後，就可從預設的資料庫中搜尋當前介質的寬度值，這可以從 本地機得到，以可以通過訪問遠程伺服器得到。一般而言，可以直接將介質屬性數據存儲在 本地的存儲器之中。介質的寬度也可以直接通過光電感測器等進行檢測但考慮到成本、安 裝問題，一般不建議使用。
S203、根據當前介質寬度值計算並輸出一擋板伺服信號，驅動介質整理擋板運動到相應的寬度位置
得到當前介質寬度後，就可以根據預設的算法進行運算，確定擋板伺服信號的大小、方向、時間間隔、持續時間等參數。而根據該擋板伺服信號，就可以去驅動介質整理擋板 運動到相應的寬度位置，從而實現對介質寬度方向的整理，使得介質堆疊整齊。
一般地，擋板伺服信號驅動介質整理擋板作直線的往復運動即可。簡便的方法是，先驅動介質整理擋板運動到最大行程位置，再驅動介質整理擋板反向運動到相應的寬度位置。
此外，對於已整理的介質堆疊厚度進行相應控制，即通過獲取已整理的介質堆疊厚度，然後調節介質堆疊托板的高度位置。這樣，便於使得介質的頂面與介質入口之間始終保持固定高度，保證介質傳輸通道的順暢。
《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置的各組件均有多種替換方案供選擇，以下重點對其機械部分進行描述。
例如，《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》中的動力機構可為步進電機，或為其它類型電機或馬達；往復運動機構可也有多種形式實現，如齒輪齒條結構、渦輪蝸桿結構、帶輪結構等，也可直接採用油缸、氣缸或電動推桿，以實現介質整理擋板的直線往復運動。而採用電機時，電機傳動機構也可採用帶傳動結構或齒輪傳動等結構等，以下進一步舉例說明。
- 實施例一
該實施例中，由步進電機提供動力，便於控制介質整理擋板運動的起、停及位移量的大小；往復運動機構為齒輪齒條結構，以實現與齒條固連的介質整理擋板的直線往復運動；而電機傳動機構採用帶傳動方式。
參見圖3a～圖3d，示出《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》紙幣式散狀介質自適應整理裝置實施例一的結構。該整理介質由步進電機24擋板位置感測器29、往復運動機構6以及由往復運動機構6帶動的介質整理擋板5等組成，其中：
動力機構的動力源採用步進電機24，它的電機軸通過電機傳動機構連線往復運動機構6的傳動主軸10，其中：步進電機24安裝在傳動支架8上，而傳動支架8與設備機架（圖未標示）固連，而傳動主軸10通過軸承11安裝在傳動支架8上。
步進電機24與傳動主軸10之間的傳動機構為帶傳動機構，其中：一個帶輪25安裝在步進電機的24的電機軸上，以便用作主動帶輪；另一個帶輪25安裝在傳動主軸10上，以便用作從動帶輪；而主、從動帶輪25之間通過傳動帶26連線。本例中，步進電機24為直流步進電機，主、從帶輪25為同步帶輪。
往復運動機構6為齒輪齒條結構，它的齒輪23安裝在傳動主軸10上，它的齒條22與介質整理擋板5的上表面連線；而滑槽板21安裝在傳動支架8上，介質整理擋板5頂端滑動安裝在滑槽板21的滑槽之中；這樣，當步進電機24通過齒輪齒條機構將電機輸出軸的旋轉運動轉換為齒條22的直線運動，最終推動介質整理擋板5沿滑槽作直線往復運動。
該實施例可作進一步的改進，簡要描述如下。
例如，傳動支架8上固連兩個限位片9，每一限位片夾設於一對固定凸塊7之間。這樣，限位片9在介質整理擋板5行程的兩端與介質整理擋板5上的凸塊7接觸，防止介質整理擋板5從滑槽中脫出。
又如，在往復運動機構6上設定有自鎖器12。自鎖器12可以是一阻尼體其優選為圓柱壓縮彈簧，它的一端與傳動支架8接觸或固接，另一端與傳動主軸10上的活動墊片13接觸，而墊片13的另一面與齒輪23接觸。自鎖器1也可為一摩擦體：一種設定方式是，摩擦體的一面與介質整理擋板5固接，另一面與傳動支架8接觸或者採用相反設定；另一種設定方式是，摩擦體的一面與傳動支架8固接，另一面與傳動主軸10上的固定片接觸，或用相反方式設定。
再如，進一步地設定擋板位置感測器29，它可為一行程開關，它安裝在傳動支架8上，在介質整理擋板5位於行程的一端或另一端時，介質整理擋板5可以觸發擋板位置感測器，並由此開始反向運動。
以介質為紙幣4為例，對該實施例整理裝置的運行過程進行簡要說明：紙幣4經過導向板1由葉輪2將其堆疊在介質堆疊托板3上面；當介質檢測單元檢測到紙幣4的幣種類型發生改變時，介質檢測單元將檢測到的幣種等反饋到控制單元；控制單元通過數據存儲單元查找到對應紙幣的寬度屬性，並將寬度值傳輸到處理單元；處理單元根據紙幣4的寬度值計算出將介質整理擋板5從最大行程位置移動到當前紙幣寬度位置時步進電機24需要旋轉的步數，並將該步數值反饋到控制單元；再由控制單元調度驅動單元產生擋板伺服信號，驅動步進電機24通過往復運動機構6將介質整理擋板5移動到最大行程位置與擋板位置感測器29觸發；這時，再根據處理單元反饋的步數值驅動步進電機24反轉，由此即可將介質整理擋板5移動到當前紙幣4的整理位置。
此外，也可對實施例一中的部分結構進行替換，簡要說明如下。
- 實施例二
參見圖4，為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》中往復運動機構6的第二實施例，它的往復運動機構6為帶傳動機構，其主動帶輪14與被動帶輪15之間通過傳動帶16連線，而連線板17將介質整理擋板5與傳動帶16連線在一起。
- 實施例三
參見圖5，《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》第三實施例的往復運動機構6為鋼繩傳動機構，它的主動輪18與被動帶輪19之間通過鋼繩20連線，而連線板17將介質整理擋板5與鋼繩20連線在一起。
- 實施例四
參見圖6，《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》第四實施例中電機傳動機構為齒輪傳動機構，其主動齒輪27安裝在電機軸上，被動齒輪28安裝在傳動主軸10上。
以上實施例僅列出與實施例一的區別之處，其中與實施例一相同的部件結構及工作過程請參見前文，在此不再贅述。
以上實施例中，均可設定介質堆疊厚度調節系統，其用於獲取已整理的介質堆疊厚度，調節介質堆疊托板的高度位置，具體機械結構完全可參照上述寬度方向上的調節機構。也可另行設計，在此不在贅述。
上述實施例提供的紙幣式散狀介質自適應整理裝置僅僅是一種具有紙幣整理功能服務終端的一個例子，其顯然還可以進行其它紙幣式散狀介質的整理。需注意的是，上述實施例提供的紙幣式散狀介質自適應整理裝置的數量可以根據需要增加或減少，而上述組件的個數和種類不應視為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》的核心技術。
以上僅是《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視為對《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》的限制，《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為準。對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》的精神和範圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》的保護範圍。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種紙幣式散狀介質自適應整理裝置》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。
