一种自动分类统计公交投币箱

本发明涉及公交投币箱，具体涉及一种自动分类统计公交投币箱。

背景技术：

1、统计工作是一种严谨且具有深度的专业性工作，它通过科学手段来采集、整理、研究和展示关于社会经济现象的量化数据。这种工作也常被称为统计实践或统计活动。它需要基于一定的统计学理论，运用各种科学方法来采集、整理、深入分析所收集到的统计数据，以提供对特定社会经济现象的深入理解和洞察。

2、自动分类统计常用于对数据或者事物进行分类统计，被应用在各个领域中，例如：在城市公交车投币箱中，自动分类统计起到重要作用，对投入的纸币或者硬币进行分类统计，但是，现有的公交投币箱，在对公交车投币箱内部的纸币进行分类统计时，有些纸币在投入投币箱后是折叠状态，并且在对纸币进行分类统计时，容易由于折叠而造成纸币识别出错，从而导致分类统计不准确，同时，后续需要人工对投币箱内的纸币进行展开清点和叠放，需要耗费大量的时间，增加了工人的劳动强度，导致在进行分类统计时，降低了分类统计的效率。

3、鉴于以上情况，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种自动分类统计公交投币箱，解决了上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明要实现的技术目的是：通过公交投币箱对纸币进行展开，以准确地识别每张纸币，提高分类统计的效率以及准确率，同时，减少后续人工分类统计的时间和劳动强度。

2、为了实现上述的技术目的，本发明提供如下技术方案：一种自动分类统计公交投币箱，包括箱体、投币口、开关门和硬币收集机构；所述箱体的顶部安装有投币口，所述箱体的正面安装有开关门，所述硬币收集机构安装在箱体的内部；还包括展开机构和叠放机构，所述展开机构安装在箱体内部，展开机构通过动力电机与转动电机带动圆筒和旋转环转动，旋转的圆筒和旋转环之间产生差速转动，并通过圆筒和旋转环之间的摩擦力将折叠的纸币进行旋转展开；所述叠放机构安装在箱体内部，且叠放机构位于展开机构下方，叠放机构通过动力电机的转动分别带动转辊和运输辊转动，旋转的转辊和运输辊通过摩擦力并带动展开的纸币进入到矩形孔内进行叠放。

3、公交车投币箱在进行投币时，投入的纸币通常为1元、5元或者10元，乘客不但可以投入纸币，还可以投入硬币，而常用的硬币有5角和1元的较多，在硬币和纸币投入后，首先，需要将硬币和纸币进行分离，使得硬币通过通道直接进入到硬币收集机构内部进行分类，而纸币则将进入到展开机构内部进行展开，并且乘客投入的纸币时，许多的纸币通常是呈折叠状态，而当纸币投入后，后续需通过人工将投币箱内的所有纸币进行清点和归纳，为了能够对纸币进行统计归纳，则需要通过箱体内部的展开机构，将投入的纸币进行展开，展开后的纸币则通过底部的叠放机构，将展开机构展开后的纸币进行叠放，并进行整体的归纳，保证1元、5元和10元的纸币能够分别地进行叠放，并分别统计出不同面值纸币的数量，从而大大减轻了人工统计，归纳的难度，节省了时间与劳动强度。

4、所述展开机构包括支架、动力电机、滚筒、转动电机、圆筒、旋转环、转块、转盘和输送组件；两个所述支架安装在箱体底部，所述动力电机安装在箱体的内壁上，动力电机的前端设置由齿盘，两个所述滚筒安装在两个支架的顶端内侧，所述滚筒上设置有圆柱凸起，所述圆柱凸起采用橡胶材质，所述转动电机安装在支架的外侧，所述圆筒安装在支架的内侧，所述旋转环安装在圆筒的内部，所述转块安装在旋转环内部，且与旋转环同轴心，转块与旋转环之间间隙配合，所述转盘安装在旋转环外侧，且转盘位于动力电机一侧，所述输送组件安装在支架的上方。

5、为了保证纸币能够完全展开，在纸币投入后，纸币将通过投币上进入到滚筒上，通过滚筒的转动，将纸币送入到圆筒内部，并通过圆筒内部的旋转环和转块的同向转动，产生转速差，纸币旋转环和转块之间产生摩擦，通过转速差将纸币进行展开，并且，旋转环上的光电传感器将实时检测内部纸币是否展开，人工纸币展开将，将反向转动转块和旋转环将纸币运输，从而保证纸币的完全展开，并运输到叠放机构上将纸币进行叠放，实现了将折叠的纸币进行展开与叠放，需要说明的是，在纸币投入后将会先从投币口进入到输送组件内部，由于公交车在行驶的过程中，乘客是陆陆续续不间断的上车进行投币，当乘客将纸币投入到投币箱内部后，将会通过输送组件的运输，将纸币运输到展开组件内部进行展开，从而防止过多的纸币全部进入到展开机构内部，造成展开机构发生堵塞，或者纸币发生损坏等情况。

6、所述圆筒上开设有矩形孔，所述矩形孔位于滚筒下方，矩形孔的长度值大于纸币的长度值，圆筒上切线方向开设有弧形通孔，所述弧形通孔的长度值大于纸币的长度值，所述旋转环上切线上开设有弧形孔，所述弧形孔的长度值等于弧形通孔的长度值，且弧形孔与弧形通孔相互对应配合，旋转环的内壁上设置有弧片。

7、为了保证纸币能够顺利进入到圆筒内部的旋转环内，则旋转环和圆筒上将开设有弧形孔和矩形孔，并通过矩形孔和弧形孔进入到旋转环内部，矩形孔的长度值大于纸币的长度值和矩形孔的长度值大于纸币的长度值，以及弧形孔的长度值等于弧形通孔的长度值这是为了保证纸币不管是被横向折叠或者是竖向被折叠起来，纸币都能够从矩形孔进入到圆筒内部，从而进入到旋转环内部进行展开，同时，纸币在展开后，需要从旋转环内运输出，因为纸币在旋转环和转块之间旋转，而圆筒将不发旋转，则需通过在旋转环切线上开设有的弧形孔，并通过旋转环和转块之间的旋转差速，将纸币从旋转环切线方向的弧形孔运出，并且，在纸币运输时，旋转环上的弧形孔转动到与圆筒上的弧形通孔相互对应时，旋转环将不会转动，通过内部的转块转动，将纸币进行运出。

8、而旋转环上设置的弧形片，则是为了增大与纸币之间的摩擦力，使得纸币能够快速展开，并且在旋转环转动的过程中，弧片为热片将会通电产生热量，使得温度升高，并对纸币进行干燥，从而使得干燥的纸币与旋转环和转块之间产生静电吸附，然后再通过差速转动和摩擦力，从而将折叠的纸币进行展开，提高了折叠纸币展开的效果，实现了纸币的快速展开，便于后续纸币的收集，热片不仅可将湿润的纸币进行烘干，同时，还可以使得纸币与旋转环和转块之间产生静电吸附，从而辅助纸币的展开，提高了纸币展开的效果。

9、所述转块上环形阵列开设有多个弧形凹槽，转块的宽度值等于旋转环的宽度值，所述弧形凹槽的内部卡接有轻质拉伸弹簧，所述拉伸弹簧上设置有弧形片，所述弧形片径向位移距离值等于弧形片的厚度值，弧形片采用耐热橡胶材料制作而成，转块两侧设置有转轴，所述转盘上开设有圆孔，转盘外侧设置有齿环。

10、为了保证折叠状态的纸币都能够被展开，则转块的宽度值等于旋转环的宽度值，且大于纸币的长度值，使得不同折叠状态的纸币在转块和旋转环之间都能够被展开，充分保证了不同情况下不同纸币的展开，同时，为了保证纸币能够完全被展开，需要保证转块、纸币和旋转环三者之间的摩擦力，则通过在转块上设置有轻质拉伸弹簧和弧形片，通过转块在转动时，同时不同转速的产生大小不同的离心力，使得弧形片向外发生微量的位移，从而减小转块与旋转片之间的间隙，增大了转块、纸币和旋转环三者之间的摩擦力，从而将纸币进行展开，同时，在纸币进行运出时，纸币在运输到旋转环上的弧形孔时，转块上与弧形孔向对应的弧形片将会由于拉伸弹簧的弹性势能，向外发生微量的位移，从而将纸币推出，保证纸币一端进入到弧形孔内，并将纸币运出，同时，弧形片采用耐热橡胶材料制作而成，这是为了使得纸币在进行展开时，由于弧片会通电产生热量，使得内部温度升高，并将纸币干燥，干燥后的纸币在耐热橡胶材料制作而成弧形片与旋转环之间相互摩擦，并产生静电，将纸币吸附在弧形片或者弧片上，从而辅助纸币的展开。

11、转盘则是通过齿环与动力电机转动连接，动力电机将动力传递到转盘上，使得转盘可发生转动，从而带动旋转环在圆筒内部转动，同时，动力电机的转动动力也将传递到叠放机构上，在保证叠放机构上得有足够转速对纸币进行运输时，也要保证旋转环的转速不宜过快，且不能超过转快的转动。

12、所述输送组件包括锥形箱、吸附辊和驱动电机，所述锥形箱安装在支架的上方，锥形箱的底部开设有长条形通孔，所述长条形通孔的长度值为纸币的长度值，锥形箱的内壁上安装有吸附辊，所述吸附辊一侧安装有驱动电机，吸附辊的外表面设置有导电金属，所述导电金属的宽度值为纸币的长度值。

13、需要说明的是，由于公交车在行驶的过程中，乘客是陆陆续续不间断的上车进行投币，当乘客将纸币投入到投币箱内部后，纸币将会杂乱无章的堆积在一起，并且，投入的纸币的折叠状态各不相同，在投入过后，为了防止一时间投入过多，造成纸币全部堆积并通过滚筒后，全部进入到展开机构内部，造成展开机构发生堵塞，或者纸币发生损坏，从而导致纸币无法展开，而长条形通孔的长度值为纸币的长度值，这是为了保证不同折叠状态的纸币都能够通过锥形箱进入到滚筒之间，当纸币落入到锥形箱内后，将会在吸附辊一侧堆积，同时，吸附辊将会通电，使得吸附辊上的导电金属产生静电，通过驱动电机的转动使得吸附辊转动，并通过静电吸附，将纸币进行吸附，使得一张或者多张纸币通过吸附辊的转动，进入到滚筒内部，从而进入展开机构内部进行展开，导电金属的宽度值为纸币的长度值，这是为了保证吸附辊每次在吸附时，都能从吸附辊的中间位置将纸币进行吸附，尽量保证单张折叠的纸币进入到展开机构内部，或者多张折叠在一起的纸币进入到展开机构内部进行展开。

14、所述叠放机构包括底座、弧形架、转辊、压辊和运输辊；所述底座的上方安装有弧形架，所述弧形架的顶部安装有两个转辊，两个所述转辊的轴线位于同一垂直线上，且两个转辊的一侧设置有两个相互啮合的齿轮，所述压辊安装在弧形架的弧面上，所述运输辊安装在弧形架的水平面上，底座上开设有三个面积大小不同的矩形槽，且从弧形架的顶部下方的矩形槽的面积向外依次增大。

15、为了能够将展开后的纸币进行叠放，纸币在进行展开后，需要通过转辊、压辊和运输辊的运输，将纸币从弧形架上运输到底座上，并进行收集，而转辊是为了保证展开后的能够在弧形架的上部顺利运输到底部，防止展开后的纸币在进行运输时，发生折叠，同时，为了能够将不同面值的纸币进行分类，则需在底座上开设不同面积的大小的矩形槽，三个不同面积大小的矩形槽分别与1元、5元和10元的纸币面积相互对应，而3从弧形架的顶部下方的矩形槽的面积向外依次增大，则是为了保证先将1元的纸币进行收集，随着将5元的纸币进行收集，最后再将10元的纸币进行收集，从而实现不同面值的纸币能够顺利收集到不同的矩形槽内，同时，压辊和运输辊则是保证纸币在运输的过程中，防止纸币折叠，并将纸币运输到不同的矩形槽内。

16、所述弧形架的内侧设置有弧形薄片，所述弧形薄片上开设有三个矩形通孔，且三个所述矩形通孔与底座上的矩形槽相互对应；所述弧形架的弧形薄片上的矩形通孔两侧设置有弧形凸起，且所述弧形凸起的宽度为最大的矩形通孔宽度；弧形架一侧内部设置有多个转动齿，所述转动齿分别与转辊和运输辊相互连接，且所述转动齿上设置有链条。

17、由于展开后的纸币在进行分类叠放时，需要通过弧形架进行运输，所以需要在弧形架上设置弧形薄片，保证纸币能够在弧形架上移动，同时，弧形薄片上开设有三个矩形通孔，且三个所述矩形通孔与底座上的矩形槽相互对应，这是为了保证纸币能够通过矩形通孔顺利落入到矩形槽内。

18、需要说明的是，弧形薄片上的矩形通孔两侧设置有弧形凸起，且所述弧形凸起的宽度为最大的矩形通孔宽度这是为了保证纸币在进行运输时，能够始终保持水平状态，并与弧形凸起相互平行，从而能够准确将不同的纸币运输到不同的弧形通孔上方，并通过弧形通孔落入到不同的矩形槽内部进行叠放；弧形架一侧内部设置有多个转动齿，所述转动齿分别与转辊、运输辊和输送辊相互连接，且所述转动齿上设置有链条，这是为转辊和运输辊以及输送辊提供动力，保证转辊、运输辊和输送辊能够将纸币进行运输。

19、所述压辊由输送辊和方向辊组成，所述输送辊水平安装在弧形架的内侧，所述方向辊水平安装在弧形架的内侧，且方向辊与输送辊之间相互交错间隔安装，两个相邻水平的方向辊之间的距离值小于纸币的宽度值。

20、在纸币通过展开机构展开后，将会从展开机构中运输出，通过转辊的转动进入到压辊上，由于纸币在进入到展开机构内部进行展开后，运输出来后的纸币短边并不完全与压辊水平对齐，会发生一定的偏移，此时，需要通过光电传感器检测出纸币的位置，当纸币向左或者向右倾斜的角度过大时，弧形架上由于两侧的方向辊将会通过不同的电机带动并发生转动，根据纸币偏移的方向不同，从而判断出左右两侧方向辊的转速，通过控制方向辊的转动，将纸币调节到与弧形架两侧保持水平，同时，通过输送辊的转动，带动纸币向前移动，从而将纸币运输到不同的矩形凹槽内进行分离收集，而两个相邻水平的方向辊之间的距离值小于纸币的宽度值，这是为了保证纸币在展开后，并进行水平摆正运输时，方向辊能持续保证纸币不会发生偏移，纸币摆正后，方向辊两个的转速相同，可与输送辊同时运输纸币移动。

21、所述运输辊位于矩形通孔的两端上方，相邻两个运输辊之间安装有皮带，且所述皮带位于各个弧形通孔之间。

22、为了保证纸币能够顺利被运输到每个矩形槽上方，并落入矩形槽内，所以运输辊位于矩形通孔的两端上方，从而保证纸币一端经过矩形槽上方后，能够进热到另一侧的运输辊上，从而带动纸币继续移动，同时，相邻两个运输辊之间安装有皮带，则是为了增大与纸币之间的摩擦力，并将纸币顺利运输到矩形槽上方。

23、本发明的有益效果如下：

24、1.本发明通过在箱体内部设置有展开机构和叠放机构，通过展开机构和叠放机构的相互协调地运作，产生转速差，并通过转速差以及摩擦力将折叠后的纸币进行展开，从而提高了分类统计的准确率以及分类统计的效率，减轻了工人的劳动强度以及节省了大量的时间。

25、2.本发明通过在展开机构上设置有转块，通过转块的转速产生不同大小的离心力，从而增大与纸币之间的摩擦力，对不同折叠程度的纸币进行展开，从而提高了对纸币的识别以及分类统计的效率。

26、3.本发明通过在叠放机构上设置有矩形槽，根据不同纸币的尺寸大小对纸币进行分类收集，并将纸币进行整齐地叠放在矩形槽内，从而减轻后续人工叠放的劳动强度，节省了大量的时间，提高了对纸币分类统计的效率。