黃達(dá)生 陽旭坤
公交車上紙幣、硬幣的分類、計(jì)數(shù)、整疊、找零、淘假一直是個(gè)難題,為了解決這些難題,我們產(chǎn)生了發(fā)明新型公交汽車投幣箱的想法。
現(xiàn)有紙幣、硬幣分類機(jī)和鈔票找零機(jī)不能安裝在公交車投幣箱的主要原因有:體積大;工作電壓不在安全范圍內(nèi);分幣量不是過大就是過小;結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。
經(jīng)網(wǎng)上查詢,我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有紙幣分類機(jī)和鈔票找零機(jī)都是由電腦系統(tǒng)控制進(jìn)行;而硬幣分類機(jī)的原理有三種:一是采用離心力,讓硬幣落在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤上,使硬幣飛離轉(zhuǎn)盤而進(jìn)行分類;二是在滑軌上按各類硬幣直徑大小開孔,利用硬幣重力和直徑大小不同的特征使其分類;三是采用振動(dòng)分類,讓硬幣落在振動(dòng)盤上進(jìn)行分類。
利用電腦分類和找零,分類機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、造價(jià)高,且需要220V的工作電壓。在公交車上為了確保安全,采用的電壓都必須在36V以下。
硬幣分類如果采用離心力分類,其消耗的電能多,不節(jié)能;如果采用振動(dòng)分類,速度慢。
于是我們決定采用軌道對(duì)硬幣進(jìn)行分類。先用紙板做成一個(gè)滑軌,在滑軌上按各類硬幣的直徑由小到大刻孔,然后進(jìn)行試驗(yàn)。由于滑軌內(nèi)表面太粗糙,滑軌傾斜度、窗口在軌道上的前后、上下位置、窗口之間的距離均不合適,導(dǎo)致分類效果不佳。
為了使其表面更光滑,我們?cè)谲壍郎腺N上透明膠帶;按硬幣質(zhì)量大小和軌道的長短反復(fù)調(diào)節(jié)與試驗(yàn),最后找到恰當(dāng)?shù)钠露确秶痛翱谠谲壍郎系淖罴盐恢?。后來又在窗口前方增設(shè)減速偏軌裝置,在窗口后方設(shè)障礙屏,再次試驗(yàn)時(shí)分類效果非常好。
考慮到紙板硬度差、吸濕性強(qiáng)、易變形,不適合安裝在振動(dòng)頻繁的公交車投幣箱上,所以我們改用安裝照明電路的PVC-U塑料線槽代替紙板做滑軌。
分別在窗口對(duì)應(yīng)的下方安裝儲(chǔ)存器,使分類后的硬幣落在儲(chǔ)存器中。1元的儲(chǔ)存器最大,5角的次之,1角的最小。根據(jù)假幣直徑比5角大、比1元小的特點(diǎn),又在滑軌上1元窗口的前方開了一個(gè)窗口,以淘汰假幣。
為了使硬幣的分類效果不受路面坡度限制,我們把單槽單面窗口軌道改為雙槽雙面窗口軌道。
為減小投幣箱的體積,簡化投幣箱的結(jié)構(gòu),我們?cè)谕稁畔漤斏w按1元、5元、10元各開一個(gè)投放窗口,在窗口處貼上“1元”、“5元”、“10元”的字樣,乘客從對(duì)應(yīng)的窗口投入紙幣,即可分類。為了加快投放速度,避免乘客上車時(shí)的擁擠并能及時(shí)辨別假幣,我們?cè)谌肟谔幪砑恿艘粋€(gè)假幣報(bào)警器,并在入口處的下方安裝由電機(jī)低速帶動(dòng)的數(shù)根轉(zhuǎn)軸(外套有橡膠套),它對(duì)紙幣有牽引、擠壓使其平整的作用。
因紙幣下落時(shí)有慣性,可以利用這一特性把紙幣折疊好。在投幣箱內(nèi)與對(duì)應(yīng)的紙幣下落窗口處各安裝一個(gè)儲(chǔ)存器,即1元、5元、10元,這樣就能迅速地將紙幣分好類。
為了能準(zhǔn)確記錄各類紙幣、硬幣的數(shù)目,讓司機(jī)了解自己一天的業(yè)務(wù)量,我們又在各自的出口處安裝上光感計(jì)數(shù)器。如圖5。
投幣箱制成后,我們?cè)鲈O(shè)了找零裝置,以方便未帶零錢的乘客。
找紙幣的方案因受加工技術(shù)、加工設(shè)備、制作材料的限制而無法實(shí)施。
找硬幣的方案實(shí)施起來就容易多了。我們把找零的結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)計(jì)好,在工人師傅的協(xié)助下,將找零的部件制作好后安裝在投幣箱上進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)效果不錯(cuò)。
就這樣,一個(gè)功能齊全的公交汽車投幣箱制作成功了。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2013年8期