JPH087488Y2 - 紙葉類計数機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、紙葉類計数機に関するもので、特に紙幣等
の枚数を計数するのに使用されるものである。

〔従来の技術〕 従来提案されている紙葉類計数機の一つとして、公転
しながら自転する吸引軸内の真空圧により紙幣を一枚づ
つ吸着してめくり取ると共に、吸引軸の通過を検知する
近接スイッチの出力信号により紙幣を計数する紙幣計数
機が知られている。この種の紙葉類計数機においては、
一般にスタート時点において吸引ヘッドおよびこの吸引
ヘッドが取り付けられているロータを定位置に静止させ
ておくことが必要である。これは、吸引ヘッドが定位置
に停止していない場合には、吸引ヘッドの吸引面が紙葉
類に密着していないため、外気が流れ込んで吸引ヘッド
内部を一定の真空圧にまで到達させることができず、紙
葉類を吸着することができないためである。

このため、ロータを定位置に静止させる手段として、
例えば、ロータの外周囲面に定位置に対応する係止溝を
設けると共にこの係止溝に係合するストッパを設け、計
数動作始動時にロータを正転又は逆転させることにより
このストッパを係止溝に係合させた定位置に停止させる
方法や、計数動作終了時にストッパを駆動させてロータ
を定位置に停止させる方法があった。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このように吸引ヘッド及びロータを定
位置に停止させて計数開始時に吸引ヘッドが紙葉類に確
実に吸着できるようにした従来装置では、この定位置は
常時新しい紙葉類をホルダに装着したときの紙葉類と吸
引ヘッドの位置の対応関係により定められている。従っ
て、実際の計数の際にはホルダへの紙葉類の装着が必ず
しも標準的なものではなかったり、紙葉類の折れ跡、疲
労や損傷の具合、さらに紙葉類の種類の相違等により、
実際にホルダに装着された紙葉類に対する最適な吸引ヘ
ッドの位置と予め標準として定められた定位置とが一致
しない場合がある。このようなときには、計数開始時に
吸引ヘッド及びロータが定位置にあるにもかかわらず、
吸引ヘッドが紙葉類を吸着し難く、かなり強力な真空ポ
ンプを使用しなければ吸着できないという問題があっ
た。

本考案は、このような問題を解決すべくなされたもの
であって、紙葉類自体の劣化および装着の状態などによ
って影響を受けることなく確実に吸着を行うことのでき
る紙葉類計数機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によれば、軸を中心に回転するロータと、その
ロータ上の所定半径の円周上に設けられ前記軸を中心に
公転しながら自転して内部の真空圧により計数位置にあ
る紙葉類を一枚づつ吸着してめくる吸引ヘッドと、計数
対象の紙葉類を保持し、前記計数位置まで移動させるホ
ルダと、前記吸引ヘッドの内部圧力を低圧にするための
真空ポンプと、前記吸引ヘッドと前記紙葉類との密着に
よって前記内部圧力が所定の圧力以下になるとオン状態
になる真空スイッチと、前記吸引ヘッドによる紙葉類の
めくり動作に対応して紙葉類の計数動作をする計数手段
とを具備してなる紙葉類計数機において、前記ロータを
少なくとも低速と高速の２段階の速度で回転させる駆動
手段と、計数開始時に前記吸引ヘッドが前記計数位置に
存在して、前記真空スイッチがオン状態になっている場
合には前記駆動手段にて前記ロータを高速正回転させ、
前記真空スイッチがオフ状態になっている場合には一旦
前記駆動条件にて前記ロータを低速正回転させ、真空ス
イッチがオン状態となったことを条件として高速正回転
させる制御手段とを具備したことを特徴とする。

〔作用〕

真空スイッチのオンオフ状態が常に監視されており、
吸引ヘッド及びロータで定位置にある状態で吸引動作を
したにもかかわらず吸引ヘッドが紙葉類を吸着できない
ときには、吸引ヘッド及びロータを低速で正回転させ吸
引ヘッドの位置をホルダにセットされた紙葉類に対し少
しづつずらすようにして吸引力の小さな真空ポンプであ
っても吸着を可能とし、そして吸引ヘッドが紙葉類を確
実に吸着した時点で、吸引ヘッド及びロータを高速で回
転させて紙葉類の計数を始めるようにしている。したが
って、確実な吸着と計数が可能となる。

〔実施例〕

第４図は本考案が適用される紙葉類計数部の構成を示
す斜視図である。

ベルト18および回転板９により回転駆動される支持板
８には５本の吸引ヘッド７が回転自在に取り付けられて
いる。この吸引ヘッド７は内部が中空になっており、吸
引面には複数の細孔13が設けられている。吸引ヘッドは
真空ポンプ（図示せず）によりその内部が減圧されてい
る。また、吸引ヘッド７は支持板８の回転（公転）に伴
って自転するようになっている。支持板８には位置検出
板10が取り付けられ、この位置検出板10には切欠き12が
吸引ヘッド位置に対応して設けられており、この切欠き
12はフォトインタラプタより成る検出器11により検出さ
れるようになっている。

計数対象の紙幣Ａは回動自在の底板４を有するホルダ
２に装着された後、ばね付勢された押さえ棒６によりホ
ルダ側壁に押し付けられる。計数時にはホルダ２は吸引
ヘッドの方へ近づくように回動付勢されている。なお、
ホルダ２への紙幣の装着状態を検出するために発光器14
および受光器14aよりなる検出器が設けられている。

第１図はこのような紙葉類計数部の制御を行う制御部
のブロック図である。

CPU20には操作スイッチ21による操作信号がI/Oポート
22を介して入力され、演算結果がI/Oポート25を介して
ホルダ２を駆動するホルダモータ31、ロータモータ制御
手段50、真空ポンプ43に与えられる。ロータモータ制御
手段50はロータモータの回転を制御するもので、これと
真空ポンプ43によりロータおよび吸引ヘッド42が駆動さ
れる。吸引ヘッドが正しい吸引動作をしているかどうか
は真空スイッチ60により、また紙幣の計数は計数手段70
により、さらにロータの位置検出はロータ位置検出手段
80によりそれぞれ行われ、I/Oポート26を介して結果がC
PU20に取り込まれる。CPU20はROM23およびRAM24を有し
ており、これらに記憶された各部の動作タイミングやシ
ーケンスを基に制御を行う。

次に本考案装置における動作を第２図のフローチャー
トおよび第３図のタイミングチャートを参照して説明す
る。

（１） セッティング まず、紙葉類Ａをホルダ４に装入すると、押さえ棒６
により紙葉類がホルダ壁に押しつけられ、続いてスター
トスイッチを押すと（第３図（ａ））ホルダモータが駆
動されてホルダが所定の吸引位置まで回動される（ステ
ップS1、第３図（ｂ））。

（２） 紙葉類の装着不良防止 続いてロータ・モータを低速逆転させることにより、
ロータを低速逆転させる（S2、（第３図（ｇ））。そし
て、定位置検知手段11がロータに設けられている被検出
子である切欠き12を検知すると（S3、第３図（ｊ））、
ブレーキをかけることによりロータを定位置に停止させ
る（S4、第３図（ｉ））。後述するように、ロータは低
速逆転動作前も定位置に静止しており、又、切欠き12は
吸引ヘッド７の位置に対応して設けられているため、こ
の動作により吸引ヘッド７が一間隔分逆転動作したこと
になって、紙幣が吸引ヘッド間に入りこんだりするよう
なホルダの紙葉類セット不良を防止することができる。
なお、このロータの低速逆転動作は紙葉類をホルダを装
着中に行ってもよい。

（３） 吸引動作 ここまでの動作により紙葉類はホルダに確実に装着さ
れ、ホルダが閉じていることが確認されている（第３図
（ｅ））。また、ロータは定位置に停止している（第３
図（ｊ））ため、ロータ上に設けられた吸引ヘッド７の
吸引面は通常紙葉類Ａに密着しているはずである。従っ
て、このときに真空ポンプを動作させれば（第３図
（ｋ））吸引ヘッドの内部を一定の真空圧にすることが
できる（S5）。なお、真空ポンプの始動はさらに前の時
点から行っていてもよく、その場合にはこの時点から紙
葉類の吸着が始まることになる。

そして、吸引ヘッド７の内部が一定の真空圧に達する
と真空スイッチがこれを検知し、真空スイッチがONの検
知信号を出力する（S6、第３図（ｌ））。この状態で紙
葉類の計数の準備が整ったことになるので、次の計数動
作に移行する（第３図（ｍ））。

一方、真空ポンプを始動したにもかかわらず真空スイ
ッチがOFFのままであるときは、所定時間、例えば500ms
経過しても真空スイッチがONにならなかったことを確認
した（ステップS21、第３図（ｊ））ときには、定位置
と吸着に最適な位置とが一致していないと判断して、ロ
ータ・モータ制御部はロータ・モータを低速正回転させ
る（ステップS22、第３図（ｇ））。ロータが低速正回
転する結果、吸引ヘッドの位置は紙葉類に対して少しず
つずれていくため、吸引ヘッドが紙葉類に対して吸引で
きる位置に来ると紙葉類を吸着して内部が一定の真空圧
となる。したがって、真空スイッチがオンになったかど
うかを監視する（ステップS23、第３図（ｌ））。真空
スイッチがONの検出信号を出力すれば、この状態で紙葉
類の計数の準備が整ったこととなる。

この低速回転後の真空スイッチの状態は、所定時間の
間監視し（ステップS24、第３図（ｊ））、この所定時
間経過後にも真空スイッチがONしない場合にはその時点
でロータの回転を停止し（ステップS26）、真空スイッ
チの状態を監視ししつつ停止するのに十分な所定時間待
つ（ステップS27）。この間に真空スイッチがONになれ
ば、その時点で次の計数動作に移る。しかし、所定時間
待っても真空スイッチがONしない場合には、紙葉類の吸
引動作が失敗した旨のエラー表示を行い、紙幣の再セッ
トを指示する（ステップS28）。

（４） 計数動作 前述したステップS6,S23,S26の各ステップで真空スイ
ッチの真空検知信号がONとなっていることを条件とし
て、ロータ・モータ制御部はロータ・モータを高速正転
させ、ロータを高速正転させ（S7、第３図（ｆ））、計
数を開始する（S8、第３図（ｍ））。

以下、ロータの回転に従ってロータに取り付けられた
吸引ヘッド７が次々に紙葉類を吸着してめくるのに伴っ
て、通過するロータの切欠き12をカウント、センサ11が
検知して、その検知信号をカウントすることにより紙葉
類を計数することができる。

（５） 停止動作 全ての紙葉類を計数し終ると吸込ヘッドが吸引する紙
葉類がなくなり、吸引孔13より外気が吸引ヘッド内部に
入り込む。したがって吸引ヘッド内部は所定の真空圧を
維持できなくなって、真空スイッチがOFFとなる（S9、
第３図（ｌ））。又、バッチ計数をしているときには、
所定のバッチ枚数を計数し終えたときに、バッチ用スト
ッパが働き、紙葉類が吸引ヘッド７と離れるため同じよ
うに真空スイッチがOFFとなる。この真空スイッチがOFF
となる時点で計数を終了し（S10、第３図（ｍ））。真
空ポンプを停止させ（S11、第３図（ｋ））、停止動作
に移行する。この時点で、ロータ・モータの制御部は、
ロータ・モータを高速正転から低速正転に切り換え、ロ
ータを低速正転にする（S12、第３図（ｆ）（ｇ））。
この場合に、ロータ・モータが高速回転から確実に低速
回転になるのをまつため、切り換えてから所定時間（S1
3）。そして、この所定時間が経過して確実に低速回転
になった後に、定位置検知センサ11が切欠き12を検知す
ると（S14、第３図（ｊ））、その検知信号でロータ・
モータに直流ブレーキをかける（S15、第３図
（ｉ））。これにより、ロータは定位置に停止させられ
る。

次にロータ・モータの制御回路の動作を第５図を参照
して説明する。

第５図はロータモータ制御手段50の詳細な構成を示す
回路図であって、ロータ・モータの回転速度の調節を行
う速度制御回路51、ロータ・モータの回転方向およびブ
レーキの制御を行うモータドライブ制御回路52、および
モータＭへ電流を供給するためのトランジスタQ1〜Q7を
主要構成としている。

速度制御回路51はその出力電圧を調整して、npn形ト
ランジスタQ6、pnp形トランジスタQ7によりモータに流
れる電流量の調節を行う。すなわち、低速回転させると
きには速度制御回路51の出力電圧を小さくして、Q7に流
れる電流を小さくする。一方、高速回転させるときには
速度制御回路51の出力電圧を大きくしてQ7に流れる電流
を大きくする。なおロータ・モータには、回転速度検知
用のセンサ53が備えてあり、その検出信号Svをフィード
・バックすることにより正確な回転速度を維持するよう
にしている。

ロータ・モータの速度制御を行う方法としては、速度
制御回路51の出力をパルス信号とし、そのデューティ比
を変化させてQ7に流れる電流量を調整するものであって
もよい。

ロータ・モータの正転・逆転・ブレーキは、ブリッジ
接続されたpnp形トランジスタQ1、Q2およびnpn形トラン
ジスタQ3、Q4のON,OFFをモータドライブ制御回路51によ
り制御することにより行われる。すなわち、正転のとき
には、トランジスタQ1,Q4をON、トランジスタQ2、Q3をO
FFにする。また、逆転のときには、トランジスタQ2、Q3
をON、トランジスタQ1、Q4をOFFにする。そしてブレー
キをかけるときは、トランジスタQ3、Q4をON、トランジ
スタQ1、Q2をOFFにする。

以上の高速・低速制御と正転・逆転・ブレーキの制御
を組合せることによりロータ・モータの制御が実現でき
る。

また、上述したように回転速度のフィード・バック機
能を備えているため、回転を確実に開始させることがで
きる。すなわち、例えば気温が低いためベルトなどが動
きにくい場合、回転始動時に回転しなかったり、回転不
良が発生しやすいが、このようなときには速度制御回路
でQ6,Q7に流れる電流を通常より大きくしてロータ・モ
ータを回転させることができる。

また、電源Vccに接続されたpnp形トランジスタQ5およ
び抵抗R1はロータ・モータの過電流保護回路であって、
R1に流れる電流量が設定値以上になるとトランジスタQ5
がON、設定値以下になるとQ5がOFFになり、設定値以上
の電流がロータ・モータに流れないように動作する。

以上の実施例ではブレーキはモータ制御回路によりモ
ータ制御の一環として行ったが機械的な電磁ブレーキ、
ディスクブレーキ等を用いることができる。

また、吸引ヘッド位置検出のために実施例では切欠き
を用いたが、位置が対応するようなものであれば他の手
段を用いることができる。

更に、上記実施例においては第６図に示されるように
定位置において吸引動作を行い、紙葉類を吸引できなか
ったときにロータ・モータを低速正回転するようにして
いたが、予め定位置と吸引の最適位置とのずれを考慮し
て、第６図に示すようにずれの最大値（ずれ位置P,Q）
の回転方向の逆方向であるずれ位置Ｐにおいてまず吸引
動作を行い、紙葉類を吸引できなかったときにロータ・
モータを低速回転するようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案では紙葉類の吸引動作の最適位
置と予め定められた定位置とが一致していないために計
数開始時に吸引ヘッドと紙葉類とが密着せず真空スイッ
チがONとならないようなときでも、一旦、吸引ヘッド及
びローラーは低速正回転されるので、確実に吸引でき
る。又、従来に較べ吸引動作が容易となるため真空ポン
プも吸引力の小さな小型の真空ポンプで吸引できるため
計数機自体が小形化・軽量化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は考案にかかる紙葉類計数機の構成を示すを示す
ブロック図、第２図は本考案装置における動作を示すフ
ローチャート、第３図は動作のタイミングチャート、第
４図は本考案に使用されるロータ・モータ制御手段の構
成を示す回路図、第５図はロータ部の詳細を示す拡大斜
視図、第６図は本考案の他の実施例を示す平面図であ
る。 ２……ホルダ、７……吸引ヘッド、８……支持板、10…
…回転板、11……検知器、12……切欠き、20……CPU、4
3……真空ポンプ、50……ロータモータ制御手段、51…
…速度制御回路、52……モータドライブ制御回路、60…
…真空スイッチ、70……計数手段、80……ロータ位置検
知手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸を中心に回転するロータと、 そのロータ上の所定半径の円周上に設けられ前記軸を中
   心に公転しながら自転して内部の真空圧により計数位置
   にある紙葉類を一枚ずつ吸着してめくる吸引ヘッドと、 計数対象の紙葉類を保持し、前記計数位置まで移動させ
   るホルダと、 前記吸引ヘッドの内部圧力を低圧にするための真空ポン
   プと、 前記吸引ヘッドと前記紙葉類との密着によって前記内部
   圧力が所定の圧力以下になるとオン状態になる真空スイ
   ッチと、 前記吸引ヘッドによる紙葉類のめくり動作に対応して紙
   葉類の計数動作をする計数手段とを具備してなる紙葉類
   計数機において、 前記ロータを少なくとも低速と高速の２段階の速度で回
   転させる駆動手段と、 計数開始時に前記吸引ヘッドが前記計数位置に存在し
   て、前記真空スイッチがオン状態になっている場合には
   前記駆動手段にて前記ロータを高速正回転させ、前記真
   空スイッチがオフ状態になっている場合には一旦前記駆
   動条件にて前記ロータを低速正回転させ、真空スイッチ
   がオン状態になったことを条件として高速正回転させる
   制御手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類計数機。