针对公交公司的钱币分类整理装置

邓志豪+郝雪桐

摘 要：阐述了公交公司的钱币分类整理装置的背景和内容，介绍了该装置的结构组成、工作原理。结果证明，该装置有较好的钱币分类整理效果。

关键词：公交公司；纸硬币；分类整理；机械结构

中图分类号：TH693 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.080

1 研制背景及意义

现在的公交车多为无人售票，投币箱内的钱由公交公司统一清点。湖北省武汉市公交公司每天总收入可达1 000万元，投币箱内的钱币混杂散乱，需点钞员对钱币分类、展开、收集，钱币清点工作繁重。因此，有必要针对公交公司的相关工作设计一款钱币分类整理装置。

2 设计方案

该设计的硬币部分是基于V形槽对心原理实现硬币分类的，纸币部分是基于螺旋搓捻轴为纸币提供斜向分力以展开纸币。纸币收集部分则是利用挡板使纸币沿一定的坡度下滑，并在此过程调整纸币的方向，并将其收集起来。

3 机械结构设计

该设计的机械结构部分如图1所示。其主要是由纸硬币分离模块、硬币处理模块和纸币处理模块组成的。

3.1 纸硬币分离模块

纸硬币分离模块的结构如图2所示。钱币从进币口倒入后，风机启动，偏心轮带动筛网振动，利用纸硬币物理特性之间的差异，纸币沿箱体进入纸币暂存处，硬币则沿筛网下落进入硬币进币口。

3.2 硬币处理模块

硬币处理模块如图3所示。扫币片利用其厚度将硬币收集筒内的硬币逐个拨出，在旋转过程中，利用离心力将硬币带至V形槽段。该槽段开有对应硬币种类的V形槽，使硬币在旋转过程中能与分币盘上所开的长槽中心重合，并根据硬币的直径差异实现由小到大的分类。

3.3 纸币处理模块

吸附轮将纸币暂存处的折叠纸币逐张送至传送带。因为螺旋搓捻轴与传送带表面的相对运动会产生摩擦力，所以，当折叠纸币从此间隙中经过时，依靠此处产生的斜向摩擦力可以将投币箱内大部分对折的纸币展开。

待纸币展开压平后，利用图像识别系统识别纸币的面值，舵机根据检测信号控制挡板的摆动，以保证展开纸币由传送带输出。在纸币下滑的过程中，利用固定挡板调整其姿态，使其按照相同的方向落入收集盒中。

4 控制模块设计

硬件部分主要是利用主控芯片配合红外避障模块，钱币经过时发送信号给PC机，控制摄像头采集图像。软件部分是基于VS2010平台，辅以OpenCV3完成图像处理的。根据HSV空间H通道上颜色连续分布的情况，将图片的RGB空间转换为HSV空间，随后实现通道分离，获得单独的H通道，对H通道图像进行二值化，获得一副黑白图像。随后对该图像进行黑白点计算，即可判断出当前纸币的面值。

参考文献

[1]唐增宝，常建娥.机械设计课程设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2012.

[2]彭文生，李志明，黄华梁.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]付凤岚，胡业发，张新宝.公差与检测技术[M].北京：科学出版社，2006.

〔编辑：白洁〕