專利名稱：用于驗鈔器的紙幣對中裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于鈔票或者紙幣的對中裝置，該對中裝置用來使紙幣對中，從而由驗鈔器或者其它類似裝置來處理。
背景技術：
驗鈔器已非常普遍地與自動售貨機、柜員機和需要付款的其它裝置一起使用。在許多情況下，驗鈔器用來接受給定寬度的紙幣，而該紙幣縱向地供給到驗鈔器中。在一些國家，尤其在許多歐洲國家中，貨幣的寬度不是固定不變的，而是寬度變化非常大。鈔票寬度的變化引起了一些問題，因為驗鈔器一般的設計是用來鑒別鈔票的防偽條帶(selectedstrips)，而鈔票在驗鈔器中的位置可以顯著改變。最好地，通過使紙幣的中心線與驗鈔器的共同中心軸線對準而以相同的方法來處理紙幣。這樣，掃描裝置總是始終相對于貨幣的中心線而定位。
有各種各樣的結構來實現這種對中方式。一種這樣的設計具有槽，槽具有許多階梯形區域，每個階梯形區域與中心線進行對中。在這種方法中，窄寬度的貨幣放在較窄的槽內，而較大寬度的貨幣合適地放置在較大的槽內。就這種結構而言，使用者一定得合適地放置用來處理的貨幣。對中裝置的另一個例子公開在美國專利5368147中。在這種裝置中，貨幣縱向供給到對中裝置中，并且在兩個側接合件之間使用彈簧式機構來使貨幣關于驗鈔器的對中線來進行對中。這種裝置十分復雜并且難以制造，并且它的操作的變化很大。
最好提供一種對中裝置，該裝置可靠、準確并且容易制造。
發明內容
本發明的紙幣對中裝置包括一個擴大的用來縱向接受紙幣的槽，與該槽相連的，可在槽每側從張開位置移動到較窄位置從而形成最小位置的側接合件，紙幣驅動機構，它把紙幣從插入位置驅動到對中位置上，在對中位置，紙幣可以在槽內進行自由移動，驅動裝置，它以受控方式使所述側接合件相對移動，并在所述槽的對中線的每側以相等的間隔隔開，所述側接合件驅動裝置包括一個馬達，該馬達用來加速所述側接合件使之從張開位置移向較窄位置，直到側接合件向內進一步運動受到與之平行的、基本在整個長度上接觸所述側接合件的紙幣的側部的反抗為止，從而使紙幣在槽內對中。
根據本發明一個方面的紙幣對中裝置具有側接合件，這些側接合件可滑動地固定在一個公共軸上，并且所述側接合件的驅動裝置設置在該公共軸的一側。
根據本發明的一個方面，所述側接合件的驅動裝置包括一個螺紋驅動器，該螺紋驅動器與側接合件驅動連接，螺紋驅動器包括平行于所述公共軸的第二軸。在所述張開位置和所述較窄位置之間進行運動期間，該螺紋驅動器使側接合件保持適合隔開。
根據本發明的另一方面，驅動裝置交替地驅動和釋放紙幣，在釋放時允許紙幣橫向運動。
根據本發明的另一方面，驅動機構包括非圓形邊緣的驅動輪，該驅動輪交替地接合紙幣而驅動和釋放紙幣以進行對中。
本發明的紙幣對中裝置包括一個加大尺寸的槽，該槽用來縱向接受紙幣，側接合件，它與所述槽相連，可在所述槽每側從張開位置移動到較窄位置，從而在所述側接合件之間形成一個最小間隔，驅動機構，它以受控方式使所述側接合件相對移動而將紙幣從插入位置初始驅動到對中位置，從而在所述驅動器內使紙幣對中，所述紙幣驅動裝置包括一個驅動件，當從所述插入位置縱向移動到所述對中位置時，該驅動件接合并且釋放所述紙幣，并且當所述紙幣處于所述對中位置時釋放所述紙幣，所述側接合件包括一個獨立的驅動裝置，該驅動裝置用來移動所述側接合件，所述獨立驅動裝置包括一個馬達驅動器，該馬達驅動器用來初始加速所述側接合件，使其移向所述不受紙幣阻礙的窄位置，以提供足夠的慣性在所述側部件之間使浮動紙幣對中，直到紙幣彎曲的阻力反抗所述側部件的運動為止，該阻力使所述馬達驅動器失速。
根據本發明的一個方面，紙幣驅動件是非圓的旋轉驅動件，該驅動件具有驅動接合部分，這些接合部分由驅動釋放部分分開，所述驅動接合部分驅動所述紙幣，并且所述驅動釋放部分釋放所述紙幣以進行橫向運動。
根據本發明的另一個方面，側部件的獨立驅動裝置包括一個可反轉的馬達，該馬達使所述第二軸沿第一方向旋轉，以使側接合件移向所述較窄位置移動，并且該馬達使所述第二軸沿與所述第一方向相反的第二方向旋轉，從而使所述側接合件移向張開位置。
本發明的優選實施例示出在附圖中，其中圖1示出了在進口處具有組裝在一起的紙幣對中裝置的驗鈔器的透視圖；圖2是沿著對中裝置的縱向軸線的垂直剖視圖；圖3是沿圖6的線E-E的剖視圖；圖4是沿圖2的線F-F的剖視圖；及圖5是沿圖2的線G-G的剖視圖。
具體實施例方式
圖1所示的驗鈔器2用來接受各種寬度的紙幣。進入槽5的尺寸大小可以接受最大寬度的紙幣，使紙幣前進到驗鈔器進行對中。插入到驗鈔器中時，紙幣的精確位置和角度是不知道的，對中裝置的設計必須考慮到這一點。對中裝置與槽5對準并且設置在殼體8內。
一旦紙幣已經對中，那么當它通過設置在殼體8下部的一系列傳感器時可以對它進行測定。如果確定貨幣是真的，那么把貨幣儲存在堆積箱6內。有各種各樣的驗鈔機設計，使用光、磁掃描儀來判斷鈔票是否是真的并確定其面值。在許多國家中，紙幣的寬度變化相當大，并且不同貨幣的紙幣幾乎總是具有不同的寬度。這里所述的對中裝置集成在驗鈔器中，但是它也可以設計成與驗鈔器配合使用的獨立的裝置中。
圖2、3、4和5所示的對中裝置100包括加大尺寸的槽104，該槽縱向接受紙幣103并且紙幣103的對中線在絕大多數的情況下不能對準在圖4中總體上用112所表示的槽的對中線。此外，紙幣相對于把紙幣供給到對中裝置的縱向方向可以成一定角度。對中裝置特別將紙幣拉入，并且釋放紙幣以相對于對中線112對中。
使用者把紙幣沿縱向插入到位于加大尺寸的槽104處的對中裝置100中，從而沿通道102進行運動。使用者用手插入部分紙幣103，直到傳感器162探測到它，通常是紙幣碰到驅動輪150時為止。這時，驅動輪被驅動并且接合紙幣，從而使它向著對中位置前進。驅動輪150由于它的形狀而交替地驅動和釋放紙幣，從而在釋放位置期間使紙幣浮動并且使紙幣在槽內進行輔助橫向對準。當傳感器160探測到紙幣的前邊緣時，傳感器209可以探測到驅動輪150的位置(圖3)，并且驅動輪停止在這樣的斜位置上在該位置上，紙幣可以浮動從而進行對中。傳感器209可以探測到設置在驅動器上的一個定位口(position port)215。
然后，使V形側接合件108和110(圖4)向內很快地移動，從而提供一個用來使紙幣不管其寬度如何都進行對中的慣性力。浮動的紙幣借助于夾片的快速運動來對中，而該夾片的快速運動由于反抗紙幣彎曲的紙幣阻力作用而停止。然后，對中過的紙幣被驅動通過驗鈔器并且以普通方式進行處理。
圖3的頂視圖和圖4的剖視圖示出了對中機構的細節并且圖解了紙幣的對中是如何實現的。V形側接合件108和110以受控方式從圖3和4的完全張開位置被驅動到圖4虛線所示的較窄位置上。這些部件的運動用箭頭101來表示。這些側部件一起移動并且在對中線112的兩側以相等的間隔隔開。每個側接合件108和110包括一個支承部分118，支承部分118在第一軸116上自由滑動，同時允許軸116旋轉。當紙幣插入到對中裝置的槽104中時，這個軸驅動接合紙幣的驅動輪150，從而把紙幣驅動到對中裝置中，然后釋放紙幣從而在106處進行對中。
如圖4所示，V形側接合件108和110向內移動，以致通道102的寬度快速變窄，從而使所接受到的紙幣相對于對中線112進行對中。
V形件108和110在軸116上進行滑動，如圖3所示。驅動輪150通過花鍵連接到軸116上并且固定在該軸上。通過這種布置，軸116可以旋轉，從而引起驅動輪150旋轉，同時該軸只在側接合件108和110的支承118內進行旋轉。側接合件108和110借助于螺紋驅動器124和126來驅動，而螺紋驅動器安裝在鄰近的平行軸128上(參見圖3)。螺紋驅動器124和126用花鍵連接到軸128上，并且使側接合件108和110向外運動或者向內運動，如圖4的雙向箭頭101所示。
參照圖5，位置傳感器211和212探測側接合件的兩個端位置。傳感器213測量完成側接合件的整個循環所需要的時間，并且可以調節電流從而實現理想的循環時間。
當側接合件處于最外位置上時，馬達被接通并且產生相對較高的初始電流消耗，從而使馬達起動并且開始使零件運動。然后，借助于傳感器213把該電流限制到較低運行電流。側接合件處于超出紙幣側部的出幣位置上，然后很快加速來獲取使紙幣對中的動量。基本上，該側接合件的動量提供了將自由浮動的鈔票合適對中的能量。一旦它們碰撞紙幣，那么馬達的運轉電流設置值不足以從靜止狀態移動側接合件。因此，對于側接合件的每個循環而言，側接合件提高速度并且連續被驅動，直到紙幣提供由于紙幣反抗彎曲而產生的阻力為止。基本上，側接合件被加速并且連續被驅動直到紙幣被碰撞為止。側接合件的慣性和由于運轉電流所產生的功率引起側接合件移動紙幣，并且在側接合件之間使自由浮動的紙幣進行對中。一旦已經對中，那么紙幣阻擋并且停止側接合件進一步向內的運動。
側接合件被快速驅動，如果沒有紙幣，那么側接合件在張開位置和較窄端位置之間的運動時間約為0.5秒。側接合件的這種快速運動同時提供了雙向的撞錘式的能力，用來使紙幣對中。
對中了的紙幣使側接合件停止下來，并且側接合件的單獨的馬達驅動器132失速。然后，驅動輪200把對中了的紙幣驅動到驗鈔器中進行進一步的處理。一旦紙幣前進到驗鈔器中，即離開對中裝置后，側接合件的驅動馬達就重新起動，完成其循環，使這些部件返回到完全打開的位置上。位置傳感器211和212確認該端位置。
對中裝置時不時地使側接合件在沒有紙幣時多次運動而進行循環。傳感器213給該循環測定時間，并且把測定時間的循環與標準循環時間進行比較。然后，傳感器213調節運轉電流設置從而實現理想的循環時間，以便側接合件可以提供理想的速度和慣性從而使紙幣進行對中。
該電流消耗探測裝置需要時時調節，以考慮到條件的變化如污物和/或磨損，這些條件可以改變合適地移動部件108和110所需要的運轉電流消耗。重要的是，不要把運轉電流消耗設置得太高，不然鈔票會產生彎曲。通過使對中機構時不時地在沒有紙幣的情況下進行循環，可以補償這種隨時間變化了的條件。這樣，可以調節電流從而實現從張開位置到較窄位置的理想循環時間。可以基于驗鈔器的其它工作特征來啟動這種測試過程。例如，驗鈔器可以檢測用來堆放紙幣的箱子何時被移走了，然后，新箱子的插入將觸發該裝置，使對中機構在沒有鈔票的情況下循環多次，從而在必要時合適地調節運轉電流，從而實現理想的循環時間。還可以使用其它裝置或者觸發機構。
圖4所示的軸128具有自己的馬達132和傳動系統，該傳動系統包括齒輪134、136和138。馬達和傳動系統由于對中的紙幣的阻力作用而失速。一旦紙幣離開了對中機構，那么馬達使側部件進行循環，從而把它們移到張開位置上。一旦紙幣達到了理想位置，那么，通過對中機構間歇地驅動紙幣簡化了紙幣的浮動。近三角形的驅動件使用三角形的頂點在頂點之間移動和釋放紙幣。探測裝置209可通過探測三角形驅動器的位置來確定紙幣何時被釋放。因此，對于三角形件的每次旋轉而言，產生了三個釋放位置。其它形狀的驅動件可以用來實現這種交替的驅動釋放特征。
第一齒輪134由馬達132驅動，并且與齒輪136成驅動關系，而該齒輪136使齒輪138旋轉，從而引起軸128旋轉。通過這種旋轉，螺紋驅動器124和126與軸128一起旋轉。側接合件108和110包括凸塊134、136和135、137，這些凸塊沿著螺紋驅動件124和126移動。這引起側接合件108和110所需的運動。
獨立馬達131驅動與軸116結合在一起的固定傳動系統133。非圓形驅動輪150包括三個拐角接合部分152、154和156和非接合部分158，而這些接合部分繞著驅動輪分布，非接合部分設置在接合部分之間。接合部分向著對中位置106驅動紙幣，但是，每個接合部分的驅動量相對較小，接著釋放紙幣。在這些釋放位置上，紙幣浮動并且可以產生一些局部對準。輪子150向著對中位置繼續移動紙幣，直到傳感器160可以探測到它為止。在從開始位置104到對中位置106的過程期間，驅動輪旋轉許多次，而紙幣還沒有對中。使V形側接合件從它們的最外位置很快移向圖8中虛線所示的較窄位置，從而進行對中。當紙幣彎曲的阻力使紙幣關于中心線112實現了對中時，夾片的運動受到阻止。這種阻力由于紙幣支撐在對中位置內而增加。
一旦紙幣已離開對中裝置，那么對中裝置將使馬達132進行循環并且向外移動側接合件，直到它們到達它們的最外位置，而探測器211可以探測到該最外位置。
通過圖1到5所示出的裝置，相對簡單的驅動裝置被用來把紙幣從插入位置移動到驗鈔器的處理開始位置上，而在該時，紙幣被釋放來進行對中。驅動設置具有成形的驅動輪，該驅動輪引起初始驅動，接著釋放，接著進一步驅動等，并且在釋放部分期間可以實現一些初步的對中。
最后，紙幣前進到對中位置上，在該位置上，側接合件向內快速移動從而實現紙幣的對中。然后，對中過的紙幣前進到驗鈔器中，并且對中裝置使夾片返回到張開位置上，從而接受新紙幣。監視裝置時時檢測對中裝置并且調節夾片的驅動裝置從而補償改變的條件。
盡管詳細地描述了本發明的各種優選實施例，但是本領域的普通技術人員應該知道在沒有脫離本發明的精神實質或者所附權利要求的范圍內可以進行變形。
權利要求
1.一種紙幣對中裝置，它包括一個擴大的槽，該槽用來縱向接受紙幣，側接合件，它與所述槽相連，可在所述槽每側從張開位置移動到較窄位置，該較窄位置在所述側接合件之間形成一個最小位置，紙幣驅動機構，它把紙幣從插入位置驅動到對中位置上，在對中位置，紙幣可以在所述槽內進行自由對中，側接合件的驅動裝置，它以受控方式使所述側接合件相對移動，并在所述槽的對中線的每側以相等的間隔隔開，所述側接合件驅動裝置包括一個馬達，該馬達用來加速所述側接合件使之從所述張開位置移向所述較窄位置，直到側接合件向內進一步運動受到與之平行的、基本在整個長度上接觸所述側接合件的紙幣的側部的反抗為止，從而使紙幣在槽內對中。
2.如權利要求1所述的紙幣對中裝置，其中，所述側接合件可沿一公共軸滑動，并且所述側接合件的所述驅動裝置設置到該公共軸的一側。
3.如權利要求2所述的紙幣對中裝置，其中，所述側接合件的所述驅動裝置包括一個螺紋驅動器，該螺紋驅動器與所述側接合件驅動連接，所述螺紋驅動器包括平行于所述公共軸的第二軸，在所述張開位置和所述較窄位置之間進行運動期間，所述螺紋驅動器使所述側接合件保持適合隔開。
4.如權利要求1所述的紙幣對中裝置，其中，所述驅動裝置間歇地驅動和釋放紙幣，釋放時允許紙幣橫向運動，然后重新接合，使鈔票前進。
5.如權利要求4所述的紙幣對中裝置，其中，所述驅動機構包括非圓形邊緣的驅動輪，該驅動輪交替地接合紙幣而驅動和釋放紙幣以進行對中。
6.一種紙幣對中裝置，它包括一個加大尺寸的槽，該槽用來縱向接受紙幣，側接合件，它與所述槽相連，可在所述槽每側從張開位置移動到較窄位置，從而在所述側接合件之間形成一個最小間隔，驅動機構，它以受控方式使所述側接合件相對移動而將紙幣從插入位置初始驅動到對中位置，從而在所述驅動器內使紙幣對中，所述紙幣驅動裝置包括一個驅動件，當從所述插入位置縱向移動到所述對中位置時，該驅動件接合并且釋放所述紙幣，并且當所述紙幣處于所述對中位置時釋放所述紙幣，所述側接合件包括一個獨立的驅動裝置，該驅動裝置用來移動所述側接合件，所述獨立驅動裝置包括一個馬達驅動器，該馬達驅動器用來初始加速所述側接合件使其移向所述不受到紙幣阻礙的窄位置，以提供足夠的慣性使浮動紙幣進入所述側部件之間，直到紙幣彎曲的阻力反抗所述側部件的運動并且使所述馬達驅動器失速為止。
7.如權利要求6所述的紙幣對中裝置，其中，所述側接合件由螺紋驅動裝置來驅動。
8.如權利要求6所述的紙幣對中裝置，其中，所述紙幣驅動件是非圓驅動輪，該驅動輪具有交替的驅動接合部分和驅動釋放部分，所述驅動接合部分驅動所述紙幣，并且所述驅動釋放部分釋放所述紙幣以便進行橫向運動。
9.如權利要求3所述的紙幣對中裝置，其中，所述接合件的所述獨立驅動裝置包括一個可反轉的馬達，該馬達使所述第二軸沿取決于所述可反轉的馬達的旋轉方向的方向旋轉。
10.如權利要求1所述的紙幣對中裝置，它包括電流設置值電路，用來控制用于所述驅動裝置的所述馬達的功率，所述電流設置值電路根據所述側接合件在沒有紙幣的情況下從完全張開位置到所述較窄位置再返回到所述完全張開位置的循環時間，來調節電流值。
11.如權利要求10所述的紙幣對中裝置，其中，所述電路調節電流從而保持預定循環時間。
12.如權利要求11所述的紙幣對中裝置，其中，所述電路引起所述對中機構進行循環，以把所述電流設置在某個時間間隔上，從而適應改變的條件。
全文摘要
一種紙幣對中裝置,使用驅動裝置來加速兩個相對側板,側板的慣性使紙幣進行對中。紙幣彎曲的阻力使側板停止。用于這些側板的獨立驅動器使這些側板加速并且在紙幣對中時失速。最好,用于側板的驅動器的電流可以變化從而適應變化的條件。
文檔編號G07F7/00GK1334946SQ99816000
公開日2002年2月6日 申請日期1999年2月2日 優先權日1999年2月2日
發明者亞歷山大·奧尼普謝克, 謝爾蓋·布克曼, 弗拉基米爾·A·施瓦茨 申請人:卡施科德公司