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验钞机的结构与工作原理
来源: 日期:2017-2-28 19:55:10 浏览次数:27

验钞机的结构与工作原理


按照钞票运动轨迹的不同,点钞机分为卧式和立式点钞机。卧式点钞机采用面出钞连续分张的,以每秒十五张以上的速度对钞票进行清点、辨伪,通常还具有自动开停机、预置数、防双张、防粘张和防夹心等辅助功能。辨伪手段通常有荧光识别、磁性分析、红外穿透三种方式。 


验钞机的结构包括: 捻钞、出钞、接钞、机架和电子电路等六部分。 


捻钞部分 


主要由滑钞板、送钞舌、阻力橡皮、落钞板、调节螺丝、捻钞胶圈等组成。将要清点的钞票逐张捻出是保证计数准确的前提。该机采用面出钞连续分级的:捻钞胶圈捻走处于表面的一张钞票,下面的钞票被阻力橡皮粘住,使表面的钞票与下的钞票分开,实现分张。这个过程不断重复进行,直到捻完最后一张钞票。 


由于更换麻烦,捻钞胶圈和阻力橡皮的磨损一直是困扰人们的两大难题,要解决这个问题,不外是:1、提高使用寿命;2、更换方便。对捻钞胶圈,我们可以采用加大外径,在外圆中间开一圈凹槽,来提高捻钞胶圈的耐磨性,并将胶圈轴向向截面改为锯齿形,使胶圈齿面相对钞票的接触面加大,提高胶圈齿面对钞票的附着力。对附图橡皮,比较简单方法是采用阻力橡皮快换结构,用手压下滑钞板的后端,可很容易取出阻力橡皮进行更换。 


出钞部分 


主要由出钞胶轮、出钞对转轮组成。其作用是出钞胶圈以捻钞胶圈两倍的线速度把连续送过来先到的钞票与后面的钞票有效地分开,送往计数器与检测传感器进行计数和辨伪。 


钞票离开捻钞胶圈进入出钞胶圈。TD系列点钞机由于捻钞轴与出钞轴之间提距离(60mm)小于被清点钞票的宽度(最大77mm),钞票的剩余宽度会导致捻钞胶圈与钞票间的相对磨擦,降低捻钞胶圈的使用寿命。我所3EC系列点钞机采用加宽出钞与捻钞轴之间距离的方式(出钞轴与捻钞轴之间距离为80mm)来避免这一系磨擦现象的发生。由于捻钞轴与出钞轴之间的距离加宽,为了确保钞票从捻钞轮顺利运动到出钞轮,增加了一对过轮,过轮外缘的线速度等于捻钞胶圈外缘的线速度,出钞胶圈外缘的线速度是捻钞胶圈外缘线速度的两倍。当出钞胶圈外缘捻到钞票后,钞票即以原来速度的两倍运动,这样就将捻钞胶圈的磨损转移到过轮上,而过轮采用耐磨材料,初中证明,捻钞胶圈的使用寿命提高了几倍。 


虽然增加一对过轮可以提高捻钞胶圈的使用寿命,但随之带来的问题是成本增加,结构复杂,维修不方便。如果在不增加一对过轮的情况下,而采用的捻钞轴上装一个超越离合器(俗称单向轴承),可起到相同的作用,原理如下:单向轴承装在捻钞传动轮内,可以相对于捻钞轴逆时针转动。捻钞时,捻钞传动轮顺时针转动,单向轴承不转动,起传递动力的作用,当钞票去到出钞胶轮时,即以两倍于原来的速度运动,在钞票的拖动下,由于单向轴承的作用,捻钞胶圈外缘以和钞票相同的速度运动,钞票和捻钞胶圈间没有相对滑动,因而可延长捻钞胶圈的使用寿命。 


接钞部分 


主要由接钞爪轮、脱钞板、挡钞板等组成。 


点验后的钞票一张张分别卡入接钞爪轮的不同爪,由脱钞板将钞票取下并堆放整齐。飞钞现象在点钞机中比较常见,要解决这个问题,须注意三个方面:一是接钞叶轮中心位置,二是叶爪形状,三是叶轮转速。 


(1)接钞叶轮中心位置的确定:接钞叶轮中心应尽量靠近出钞轴,当钞票离开出钞胶圈时,必须尽量卡入叶爪的深部,这样就能保证钞票不致因为卡入过浅而飞钞。 


(2)叶爪的形状:曲线应使钞票插入后有一个弯曲变形,钞票变形越大则越不易脱出。 


(3)叶轮转速:叶轮转速越快则越易飞钞,但太慢钞票会撞击叶爪底部。叶轮转速与点钞速度和叶爪数量有关。 


传动部分 


传动部分可采用单电机或双电机驱动,由电动机通过传动带、传动轮,将动力输送给各传动轴。采用双电机驱动易于实现预置数功能。电机可采用交流或直流电机,由于电机和变压器的重要较大,如采用直流电机配合开关电源,可大大减轻整机重量。 


机架组件 


实践证明采用冲压力边板效果较好。采用这种设计的好处是机架的左、右边板中相对应精度较高的部份可以采用同一模具一次加工完成,提高了机架的装配精度,降低了成本,也为运动中的钞票得到有效识别提供了所需的定位精度。 


电子电路部分 


由主控部分、传感器部件、驱灯组件、电源板等组成一个单片机控制的系统,通过多个接口把紫光、磁性、红外穿透、计数信号引入主控器。把正常钞票在正常清点中在各传感器接收到的信号进行统计取样、识别,并寄存起来,作为检测的依据。当清点纸币时,把在各通道接口接收到的信号参数与原寄存起来的信号参数进行比较、判断,若有明显差异时、但立即送出报警信号并截停电机,同时送出对应的信号提示。 


辨伪 


辨伪是通过检测人民币的固有特性来分辨真假。点钞机是机电一体化产品,涉及机械、电、光、磁等多个领域的知道,需要各方面互相配合。 


荧光检测 


荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检测。人民币采用专用纸张制造(含85%以上的优质棉花),假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造,经漂白处理后的纸张在紫外线(波长为365nm的蓝光)的照射下会出现荧光反应(在紫外线的激发下衍射出波长为420-460nm的蓝光),人民币则没有荧光反应。所以,用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞票的荧光反映,可判别钞票真假。为排除环境光对辨伪的干扰,必须在硅光电池的表面安装一套透过波长与假钞荧光反应波长一致的滤色片。 


在荧光检测中,需要注意两个问题:1.检测空间的遮光。外界光线进入检测空间会造成误报;2.紫外光源和光电池的防尘。在点钞过程中有大量粉尘,这些粉尘粘附在光源表面会削弱检测信号,造成漏报。 


对第五版人民币,可同时检测荧光字(无色荧光油墨印刷,用另一硅光电池检测,滤色片的透过波长和真钞荧光反应波长一致)以提高辨伪效果。 


磁性检测 


磁性检测的工作原理是利用大面额真钞(20、50、100元)的某些部位是用磁性油墨印刷,通过一组磁头对运动钞票的磁性进行检测,通过电路对磁性进行分析,可辨别钞票的真假。 


在磁性检测中,要求磁头与钞票磨擦良好。磁头过高则冲击信号大,造成误报;磁头过低则信号弱,造成漏报。通过控制磁头的高度(由加工和装配保证)和在磁头上方装压钞胶轮可满足检测需要。 


人民币的磁性检测方法可分为四种: 


(1)检测有无磁性。市场上的点钞机多采用此种方法,由于造容易,故此种方法伪钞辨出率低。 


(2)按磁性分布干什么检测磁性。采用两组或三组磁头分路检测磁性,辨伪水平可提高一个档次,市场上部分点钞机采用此种方法。 


(3)检测第五版人民币金属丝磁性。目前水平停留在检测有无磁性。根据我们在示波器的观测,金属丝的磁性是很有规律的矩形波,且量值也很准确,由于很难仿制,在磁性检测中如能利用这个特性,将大大提高辨伪水平。 


(4)检测第五版人民币横号码磁性。目前水平停留在检测有无磁性。由于横号码是一组带有一定磁性的数字,如对横号码的磁性数量和大小进行检测,辨伪水平可大大提高。 


红外穿透检测 


红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高,因而对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假。人民币的纸质特征与假钞的纸质特征有一定的差异,用红外信号对钞票进行穿透检测时,它们对红外信号的吸收能力将会不同,利用这一原理,可以实现辨伪。需要注意的是,油墨的颜色与厚度同样会造成红外穿透能力的差异。因此,必须对红外穿透检测的信号进行数学运算和比较分析。 


激光检测 


用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字,会使荧光字产生一定波长的激光,通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。由于仿制困难,故用于辨伪很准确。 


防夹心检测 


所谓防夹心检测就是在一叠钞票里剔出不同面额的钞票。根本不同面额的钞票具有不同的特征,如纸质、磁性、幅面大小等,可进行防夹心检测。目前的点销机只检测钞票的纸质、磁性的宽度尺寸,因此对于纸质、磁性和宽度相同或相近的钞票如第四版1元和2元、5元和10元,第五版10元和20元很难区分,如果增加一组红外管,同时检测钞票的长度,这个问题可以得到有效的解决。 


验钞机的功率、工作电源 


功率 


点钞机工作时所消耗的电能以瓦为计量单位。小型点钞机和大型点钞机功耗相差极大:如微型的只有几瓦,而大型的能达到600-1000瓦。选购时请看清点钞机铭牌上所标功率,以免造成浪费。 


工作电源 


工作电源即点钞机工作时所使用的工作电源。当然国内的几乎都是220V/50Hz的工作电源,有些进口点钞机可能是110V的电源,或者为220V/60Hz的电源。所以选购时请注意对电源要求。


上海先予工业自动化设备有限公司是一家集非标制定、研发、生产、销售、工程服务为一体的工业装备制造企业。公司以自主核心技术和系统集成优势为依托,针对企业用户在生产过程控制中的各种复杂控制要求,采用DCS和PLC等控制系统为企业量身定制,技术先进、可靠性高、经济实用的电气和自动化控制,生产,输送,包装、清洗系统,提供完整的非标制定自动化生产解决方案,从而有效为企业降低劳动力成本、提高品质、提升效率。


 


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