李蕓

摘 要：我國現(xiàn)金流通規(guī)模龐大，點鈔機的使用日益廣泛。文章以臥式點鈔機傳輸機構(gòu)為研究對象，優(yōu)化分析了捻鈔、出鈔、接鈔、機架，齒形帶傳動等內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)。通過對機械結(jié)構(gòu)的充分解析，幫助認識鈔票在點鈔過程中的運動狀態(tài)，勾勒出走鈔軌跡，讓電子電動方面實現(xiàn)更多智能化檢測。

關(guān)鍵詞：點鈔機；機械結(jié)構(gòu)；優(yōu)化分析

中圖分類號：TD403 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0075-02

1 概述

我國現(xiàn)金流通規(guī)模龐大，各大銀行為了提高服務質(zhì)量和效率，點鈔機已成為不可或缺的設(shè)備。點鈔機主要用于清點紙幣數(shù)量、識別紙幣面額、面向、新舊程度和真?zhèn)?，并且能按所設(shè)置的清分級別對不同面值、不同新舊程度的紙幣進行分別。根據(jù)紙幣的運動狀態(tài)和軌跡，點鈔機可以分為立式和臥式兩種結(jié)構(gòu)[1]。立式點鈔機結(jié)構(gòu)緊湊，長寬間的距離小，重量輕，外形美觀，但點鈔時對鈔票的嶄新度要求較高[2]，要求鈔票嶄新平整，這樣點鈔時不會出現(xiàn)連張。臥式點鈔機輸送距離長，對鈔票的新舊程度要求不高，而且點鈔平穩(wěn)，鈔票堆砌整齊，目前臥式點鈔機占領(lǐng)了絕大部分市場。但是與立式相比，臥式點鈔機外形不夠美觀，占用空間較大，且重量重，不便于攜帶。所以有必要對它的機械結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，同時降低卡鈔率，使之產(chǎn)生更好的經(jīng)濟效益。

2 機械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析

圖1所示為目前市場上常用的臥式臥點鈔機，其外部零件大多采用塑料件，包括左右端蓋、上蓋、后蓋、手柄以及圖像顯示窗口的附件。臥式點鈔機內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)如圖2和3所示，主要包括捻鈔部件、出鈔部件、接鈔部件、機架和齒形帶傳動等五個部分[3]。臥式點鈔機采用的是出鈔連續(xù)分級原理，即表面第一張鈔票被捻鈔輪捻走，進入出鈔部分，然后處于下面的鈔票被阻力橡皮粘住，表面的鈔票得以與下面鈔票分開，在第一張鈔票被捻走后，第二張鈔票又占據(jù)第一張鈔票的位置，如此循環(huán)往復，實現(xiàn)分張。鈔票分張過程不斷重復進行，直到捻完最后一張鈔票。下面重點對臥式點鈔機內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化分析。

2.1 捻鈔部件

捻鈔部件包括進鈔面板、五指鋼片、阻力橡膠、捻鈔輪組件、落鈔板及調(diào)節(jié)螺絲等。送鈔臺與捻鈔輪的作用是將鈔票逐張分開，阻力橡皮、五指鋼片等零件則直接影響鈔票下順速度和鈔票分離效果。阻力橡皮和五指鋼片貼合在一起，可以讓鈔票迅速通過傳輸擋板，且傳感器對鈔票上面值、防偽信號的識別也不會出現(xiàn)錯誤。五指鋼片的光滑度可以避免點鈔時的卡鈔問題，阻力橡皮摩擦力較大則可以避免鈔票的連張。

捻鈔輪的設(shè)計與布置應根據(jù)鈔票寬度的極限尺寸來確定，周長需大于鈔票的寬度，材料取橡皮膠圈，具有一定的柔性。捻鈔輪的磨損會影響點鈔機的分鈔性能，容易造成鈔票歪斜。對此設(shè)計時可以加大外徑，同時將捻鈔輪軸向截面改為鋸齒形，以此來提高捻鈔輪的耐磨性，同時增大輪齒齒面與鈔票接觸面積，提高捻鈔輪齒面對鈔票的附著力。若某個捻鈔輪發(fā)生磨損，只需利用備用捻鈔輪替換即可，無需更換捻鈔輪芯，避免不必要的浪費。

捻鈔部分另一個重要的零件就是調(diào)節(jié)螺絲。當鈔票在進鈔面板下鈔不順造成鈔票歪斜而發(fā)生誤報或是計數(shù)不準確時，均可通過調(diào)節(jié)送鈔臺上的調(diào)節(jié)螺絲進行調(diào)整。不過在調(diào)節(jié)螺絲時，應注意調(diào)節(jié)有度。過緊會造成捻鈔輪、阻力橡皮加速磨損；過松則容易出現(xiàn)鈔票歪斜、分鈔不順的情況。

2.2 出鈔部件

出鈔部件由壓鈔輪、對轉(zhuǎn)輪、多齒塑料輪及內(nèi)部傳輸擋板組件等構(gòu)成。傳輸擋板是每臺點鈔機的核心部位，主要包括磁鋼、磁頭、計數(shù)傳感器、磁性傳感器、紅外識別、紫外識別等。每張鈔票的面值、真?zhèn)?、冠字號等所有信息采集都在鈔票經(jīng)過傳輸擋板時實現(xiàn)。

壓鈔輪的線速度是捻鈔輪的兩倍，當鈔票連續(xù)送來后，壓鈔輪將先到的鈔票快速有效地與后續(xù)鈔票分開，然后將鈔票送往計數(shù)傳感器和檢測傳感器進行計數(shù)和辨?zhèn)?，完成出鈔工作。壓鈔輪和捻鈔輪之間間距應小于鈔票寬度，否則不能實現(xiàn)鈔票的連續(xù)傳輸。鈔票在壓鈔輪的壓力作用下，沿著傳輸擋板的弧度向前運動，各傳感器才能穩(wěn)定感應紙幣上的特征信息，有效完成計數(shù)和辨?zhèn)喂ぷ?。磁性信息的采集與壓鈔輪和磁頭的距離直接相關(guān)。二者既不能過緊也不能過松。如果過緊，壓鈔輪容易擦到磁頭引起干擾誤報，也容易損壞磁頭；如果過松，磁頭與送來的紙幣間距過大，則磁頭傳感器感應紙幣的磁性信號不太穩(wěn)定，易出現(xiàn)報錯現(xiàn)象。一般約2張紙幣的距離傳感器工作最為靈敏。在壓鈔輪軸兩端增加一對過輪，目的是為了確保紙幣可以從捻鈔輪順利運動至壓鈔輪，同時將磨損轉(zhuǎn)移到兩個過輪上，過輪采用耐磨材料，從捻鈔輪轉(zhuǎn)移過來的磨損對過輪的損害很小。過輪可以有效保護捻鈔輪，延長捻鈔輪使用壽命，保持點鈔機長期穩(wěn)定運行。

2.3 接鈔部件

接鈔部件由接鈔爪輪、托鈔板、擋鈔板等組成。鈔票經(jīng)過傳輸擋板識別驗偽后，行至最后一道部件接鈔輪。接鈔部分的有效穩(wěn)定工作是點鈔機準確快速計數(shù)的基礎(chǔ)，如該部分出現(xiàn)問題，則可能導致撕鈔。經(jīng)過數(shù)目清點和真?zhèn)伪鎰e后，鈔票分別卡入接鈔爪輪的不同爪，然后脫鈔板將每張鈔票取下并堆放整齊。點鈔過程中，接鈔部分常會發(fā)生飛鈔現(xiàn)象。飛鈔現(xiàn)象主要與接鈔葉輪中心位置、接鈔爪輪的葉爪形狀和接鈔輪的葉輪轉(zhuǎn)速等三方面有關(guān)。（1）接鈔葉輪中心位置的確定應盡量靠近出鈔軸，紙幣離開壓鈔輪時，鈔票必須盡量卡入葉爪的深部，如果卡入過淺就會出現(xiàn)飛鈔現(xiàn)象，所以接鈔爪輪的設(shè)計應該受到重視。（2）對于葉爪的形狀，當紙幣插入葉輪后，紙幣應該隨著葉輪的曲線發(fā)生彎曲變形，而且紙幣彎曲變形程度越大，越不容易從接鈔葉輪飛出，即越不容易出現(xiàn)飛鈔現(xiàn)象。（3）葉輪轉(zhuǎn)速的快慢對飛鈔也有影響。葉輪的轉(zhuǎn)速越快越容易導致鈔票飛出，但是轉(zhuǎn)速太慢又會導致紙幣撞擊到葉爪底部，造成紙幣損傷，所以葉輪的轉(zhuǎn)速應控制在合理范圍之內(nèi)。

2.4 機架

機架整體包括左右側(cè)板、底板及安放傳感器的支架等。機架的成型采用沖壓力邊板方法，該方法加工效果好。采用該設(shè)計方法主要具有兩方面優(yōu)點。首先，機架的左、右邊板對應精度較高的部分可以采用同一模具一次加工完成，提高了機架的裝配精度，同時降低了生產(chǎn)成本。其次，能夠為傳輸系統(tǒng)中運動紙幣的有效識別提供所需的定位精度。另外紫光燈支架也是機架內(nèi)部支撐件之一，主要用來安放紫光燈等防偽識別傳感器，放在傳輸擋板上方，當鈔票經(jīng)過時，它會自動啟動開啟工作。

2.5 齒形帶傳動

作為典型的機電產(chǎn)品，點鈔機的動力裝置主要依靠大電機和小電機。大電機驅(qū)動傳送帶和傳送輪來輸送動力，在各轉(zhuǎn)動軸接到動力后開始工作，此時將紙幣放入捻鈔輪、壓鈔輪、接鈔輪的轉(zhuǎn)動中逐次通過，完成紙幣的清點計數(shù)和驗別真?zhèn)?。紙幣進入接鈔部分時則靠小電機輸出動力，帶動接鈔軸上的皮帶輪使紙幣經(jīng)過托鈔板進入擋鈔板。文中所述點鈔機采用雙電機驅(qū)動裝置，該裝置容易實現(xiàn)預置數(shù)功能。電機類型應由設(shè)計者或生產(chǎn)廠家視實際情況而定，既可采用交流電機也可采用直流電機。但大電機和變壓器的體積和重量相對較大，如果廠家需要減小點鈔機重量，則可以選用直流電機配合開關(guān)電源的方法。

3 結(jié)束語

本文以臥式點鈔機傳輸機構(gòu)為對象，重點優(yōu)化分析了捻鈔、出鈔、接鈔、機架，齒形帶傳動等內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)。通過對機械結(jié)構(gòu)的充分解析，幫助認識鈔票在點鈔機中的運動狀態(tài)，勾勒出走鈔軌跡，讓電子電動方面實現(xiàn)更多智能化檢測。點鈔機是一種自動清點鈔票數(shù)目的機電一體化裝置，它需要機械設(shè)計人員和電氣技術(shù)人員協(xié)同合作，才能使其外形更加小巧、功能更加全面，更好地服務于社會。

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