鄧志豪+郝雪桐

摘 要：闡述了公交公司的錢幣分類整理裝置的背景和內(nèi)容，介紹了該裝置的結(jié)構(gòu)組成、工作原理。結(jié)果證明，該裝置有較好的錢幣分類整理效果。

關(guān)鍵詞：公交公司；紙硬幣；分類整理；機(jī)械結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TH693 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.080

1 研制背景及意義

現(xiàn)在的公交車多為無人售票，投幣箱內(nèi)的錢由公交公司統(tǒng)一清點(diǎn)。湖北省武漢市公交公司每天總收入可達(dá)1 000萬元，投幣箱內(nèi)的錢幣混雜散亂，需點(diǎn)鈔員對(duì)錢幣分類、展開、收集，錢幣清點(diǎn)工作繁重。因此，有必要針對(duì)公交公司的相關(guān)工作設(shè)計(jì)一款錢幣分類整理裝置。

2 設(shè)計(jì)方案

該設(shè)計(jì)的硬幣部分是基于V形槽對(duì)心原理實(shí)現(xiàn)硬幣分類的，紙幣部分是基于螺旋搓捻軸為紙幣提供斜向分力以展開紙幣。紙幣收集部分則是利用擋板使紙幣沿一定的坡度下滑，并在此過程調(diào)整紙幣的方向，并將其收集起來。

3 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分如圖1所示。其主要是由紙硬幣分離模塊、硬幣處理模塊和紙幣處理模塊組成的。

3.1 紙硬幣分離模塊

紙硬幣分離模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示。錢幣從進(jìn)幣口倒入后，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，偏心輪帶動(dòng)篩網(wǎng)振動(dòng)，利用紙硬幣物理特性之間的差異，紙幣沿箱體進(jìn)入紙幣暫存處，硬幣則沿篩網(wǎng)下落進(jìn)入硬幣進(jìn)幣口。

3.2 硬幣處理模塊

硬幣處理模塊如圖3所示。掃幣片利用其厚度將硬幣收集筒內(nèi)的硬幣逐個(gè)撥出，在旋轉(zhuǎn)過程中，利用離心力將硬幣帶至V形槽段。該槽段開有對(duì)應(yīng)硬幣種類的V形槽，使硬幣在旋轉(zhuǎn)過程中能與分幣盤上所開的長槽中心重合，并根據(jù)硬幣的直徑差異實(shí)現(xiàn)由小到大的分類。

3.3 紙幣處理模塊

吸附輪將紙幣暫存處的折疊紙幣逐張送至傳送帶。因?yàn)槁菪昴磔S與傳送帶表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生摩擦力，所以，當(dāng)折疊紙幣從此間隙中經(jīng)過時(shí)，依靠此處產(chǎn)生的斜向摩擦力可以將投幣箱內(nèi)大部分對(duì)折的紙幣展開。

待紙幣展開壓平后，利用圖像識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別紙幣的面值，舵機(jī)根據(jù)檢測(cè)信號(hào)控制擋板的擺動(dòng)，以保證展開紙幣由傳送帶輸出。在紙幣下滑的過程中，利用固定擋板調(diào)整其姿態(tài)，使其按照相同的方向落入收集盒中。

4 控制模塊設(shè)計(jì)

硬件部分主要是利用主控芯片配合紅外避障模塊，錢幣經(jīng)過時(shí)發(fā)送信號(hào)給PC機(jī)，控制攝像頭采集圖像。軟件部分是基于VS2010平臺(tái)，輔以O(shè)penCV3完成圖像處理的。根據(jù)HSV空間H通道上顏色連續(xù)分布的情況，將圖片的RGB空間轉(zhuǎn)換為HSV空間，隨后實(shí)現(xiàn)通道分離，獲得單獨(dú)的H通道，對(duì)H通道圖像進(jìn)行二值化，獲得一副黑白圖像。隨后對(duì)該圖像進(jìn)行黑白點(diǎn)計(jì)算，即可判斷出當(dāng)前紙幣的面值。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕