[发明专利]基于双层四槽道结构的批量纸币快速自动整理装置及工作方法

权利要求书

1.一种基于双层四槽道结构的批量纸币快速自动整理装置，其特征是：包括第一层整理机构、第二层整理机构、定时吐出机构、收集机构；

所述第一层整理机构设置在机架上，主体为第一层整理容器，固装在第一层整理容器下端的第一层整理容器滑块条通过连杆连接带有偏心盘的直流电机，第一层整理容器后端设有挡线和分钞板，滑轨通过固定件固定在机架上，滑轨安装角度为与水平线呈10°；其中偏心盘、连杆、滑轨、机架和第一层整理容器滑块条构成曲柄滑块机构，由电机带动，使第一层整理容器沿滑轨方向做直线往复运动；

第一层整理容器底部设有四条槽道，槽道的截面为上宽下窄的等腰梯形；槽道底部是高低起伏形式；每条槽道后端设置一个分钞板分隔成的分钞间，分钞间宽度为大于一百元人民币宽度、远小于一百元人民币长度；挡线的在分钞间入口处自下而上排列，其两两间距大于纸币宽度、远小于纸币长度；

所述第二层整理机构固定在机架上，位于第一层整理机构下方，主体为第二层整理容器；第二层整理容器为四道沟槽结构；每道沟槽的宽度与100元人民币宽带匹配，固定在第二层整理容器上端的第二层整理容器滑块条通过第二连杆连接带有第二偏心盘的第二直流电机，第二滑轨通过固定件安装在机架上，安装角度为与水平线呈10°；其中机架、第二滑轨、第二层整理容器滑块条、第二连杆和第二偏心盘构成曲柄滑块机构，由第二直流电机带动，使第二层整理容器沿第二滑轨方向做直线往复运动；

所述定时吐出机构由转轴、压钞板固定件、前压钞板、后压钞板、法兰盘联轴器、轴承座、舵机、舵盘联轴器、固定支架组成；其中转轴、轴承座、舵机和舵盘联轴器通过紧固件固定在第二层整理容器侧面的末端，压钞板固定件、前压钞板、后压钞板、法兰盘联轴器通过紧固件固定在转轴上，轴承座和舵机通过紧固件固定在固定支架上，固定支架通过紧固件固定在第二层整理容器上，并随之一起运动；舵机可带动前压钞板、后压钞板转动；

所述收集机构包括传送带、收集器；在收集器中，包括四排收集槽，每排收集槽从侧视角度，亚克力板呈八个斜“u”字型依次叠靠的状态，将收集器分割为多个连续的收集槽；传送带电机设置在传送带首端。

2.根据权利要求1所述的基于双层四槽道结构的批量纸币快速自动整理装置，其特征是：分钞间宽度为85mm，可限制100元人民币不能横躺着通过分钞板。

3.根据权利要求1所述的基于双层四槽道结构的批量纸币快速自动整理装置，其特征是：挡线的在分钞间入口处自下而上排列，其两两间距为100mm。

4.一种权利要求1所述的基于双层四槽道结构的批量纸币快速自动整理装置的工作方法，其特征是：包括下列步骤：

S1：批量纸币整理为同一方向排列：大批量的纸币被投入第一层整理机构，第一层整理容器底部为多槽道结构，并沿滑轨方向做直线往复运动；杂乱的纸币在第一层整理容器中前后振动，在重力和惯性的作用下，纸币将撞击分钞板，并在分钞板和槽道的约束下变为竖向；此时被整理为竖向的纸币可通过分钞板进入第二层整理机构，而其他方向的纸币则会继续振动撞击分钞板，直至变为顺沿槽道方向才可通过分钞板；挡线可防止纸币未经过整理就“飘过”分钞板；由于第一层整理容器槽道底部是高低起伏的；纸币在进入第一层整理容器并落入容器底部时，仅第一层整理容器底部拱起的位置给其支撑力，因此纸币的重心并不稳定，在容器的振荡和重力的作用下，纸币极易产生运动，避免了大量纸币被投入容器中纸币大量叠压导致整理速度缓慢的问题；槽道亦可以在振动中约束纸币的方向，在一定程度上能够促进了纸币的整理；上述过程实现了第一层整理机构粗略将散乱纸币整理为同一方向排列的功能；

S2：批量同向纸币整理为一摞：第二层整理容器每道沟槽的宽度仅比100元纸币的宽度略大；通过分钞板的纸币将在重力作用下进入第二层整理容器对应的沟槽；前压钞板和后压钞板挡在第二层整理结构末端，第二层整理机构沿第二滑轨方向做直线往复运动，产生的振动可使进入第二层整理机构内的纸币在重力作用下沿着容器底部运动，在运动的过程中不同的纸币顺着槽道方向相互穿插重叠，在第二层整理机构的末端因定时吐出机构的前压钞板挡住可形成较为整齐的一摞；

S3：吐出成摞纸币：定时吐出机构的舵机设有定时程序，当第二层整理机构工作时，舵机驱动前压钞板压在第二层整理容器的出口处沟槽上，此时舵机同时驱动后钞板抬起，可不阻挡纸币沿沟槽滑向出口处，持续一定时间以阻止纸币的滑出，并使得第二层整理容器中前方出口处形成较为整齐的一摞纸币；一段时间后，舵机驱动后压钞板压在正从沟槽上方滑过来的下一摞纸币上，阻止后面这些纸币跟着被吐出；此时，因前压钞板也由舵机驱动而抬起，使得被阻挡在出口处的纸币由于第二层整理容器持续运动和自身重力作用被吐出；而后舵机再重新驱动前压钞板压在第二层整理容器的出口处的沟槽上，如此循环；即由舵机的正反旋转同时驱动前压钞板和后压钞板轮流抬起、压下，源源不断吐出整理整齐的成摞纸币，实现纸币整理；

S4：纸币收集：在重力作用下，被吐出的纸币将滑落至收集器并斜着插入收集槽中；在收集槽的约束下，纸币将彻底被整理为整齐的一摞，且易于拿取；在纸币被吐出的过程中，传送带带动收集器缓慢移动，使每个收集槽都能较均匀地收集到纸币，适应大批量纸币整理的需求；

S5：该批纸币处理完毕，准备下一批纸币的处理。