Роботизированный участок пересчета денежной наличности

Изобретение относится к автоматизации процесса пересчета, сортировки и упаковки денежной наличности в кассово-инкассаторских центрах. Техническим результатом является упрощение конструкции накопителя подачи паллет с денежной наличностью с обеспечением безопасности и непрерывности процесса пересчета, сортировки и упаковки денежной наличности, выполняемых на роботизированном участке пересчета денежной наличности. Роботизированный участок пересчета (РУП) для выполнения счетно-сортировальных операций денежных средств, содержащий пространственную конструкцию в виде защитного ограждающего корпуса, внутри которого размещен по меньшей мере один робот-манипулятор с рабочим органом в виде захвата, имеющий по меньшей мере шесть степеней свободы и обеспечивающий перемещение денежных средств между элементами участка, при этом внутри корпуса также расположены по меньшей мере одна счетно-сортировочная машина (ССМ), по меньшей мере один упаковщик купюр, выполненный с возможностью обандероливания корешков пачек купюр, причем элементы РУП компактно расположены в пределах рабочей зоны робота-манипулятора с обеспечением минимального перемещения между ними, при этом в защитный ограждающий корпус встроен по меньшей мере один накопитель паллет с денежной наличностью, выполненный в виде стеллажа, с выдвижной в горизонтальном направлении по меньшей мере одной полкой, в которой установлен по меньшей мере один паллет, выполненный в виде бокса с вырезом под захват робота-манипулятора, причем паллет в виде бокса установлен в полке с наклоном. 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Данное техническое решение, в общем, относится к автоматизации процесса пересчета, сортировки и упаковки денежной наличности в кассово-инкассаторских центрах, а в частности, к роботизированным участкам пересчета денежной наличности.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является роботизированный участок пересчета (РУП) для выполнения счетно-сортировальных операций денежных средств, содержащий пространственную конструкцию в виде платформы, на которой по центру размещен по меньшей мере один коллаборативный робот-манипулятор с рабочим органом в виде захвата, имеющий по меньшей мере шесть степеней свободы и обеспечивающий перемещение денежных средств между элементами участка, при этом на платформе также расположены по меньшей мере одна счетно-сортировочная машина (ССМ), по меньшей мере один накопитель подачи паллет с денежной наличностью, по меньшей мере один накопитель сброса пустых паллет и по меньшей мере два упаковщика купюр, выполненных с возможностью обандероливания корешков пачек купюр, причем элементы РУП компактно расположены в пределах рабочей зоны коллаборативного робота-манипулятора с обеспечением минимального перемещения между ними, и элементы участка расположены таким образом, чтобы обеспечивать доступ к ним персонала без прекращения работы коллаборативного робота-манипулятора (см. патент RU №2697316, опубл. 13.08.2019).

Недостатком использования коллаборативного робота-манипулятора является его низкая производительность. Также недостатком прототипа является отсутствие защитного ограждающего устройства и сложность конструкции накопителя подачи паллет с денежной наличностью и сброса пустых паллет. Сложная конструкция накопителя сброса пустых паллет, представляющего собой вертикальный конвейер, вместимостью, например, двадцать паллет, приводит к сбойной ситуации и соответственно к уменьшению общей производительности роботизированного участка пересчета денежной наличности.

Решаемой технической проблемой или задачей является устранение существующих недостатков наиболее близкого аналога.

Техническим результатом, проявляющимся при решении вышеуказанной проблемы, является упрощение конструкции роботизированного участка присчета, за счет упрощения конструкции накопителя подачи паллет с денежной наличностью с обеспечением безопасности и непрерывности процесса пересчета, сортировки и упаковки денежной наличности, выполняемых на роботизированном участке пересчета денежной наличности.

Дополнительным проявляющимся техническим результатом является упрощение доступа для обслуживающего персонала к накопителям подачи паллет с денежной наличностью в случае штатных сбойных ситуаций, при отсутствии необходимости остановки работы роботизированного участка пересчета (далее - РУП), что также обеспечивает повышение производительности комплекса и отказоустойчивости РУП.

Технический результат достигается за счет реализации роботизированного участка пересчета (РУП) для выполнения счетно-сортировальных операций денежных средств, содержащего пространственную конструкцию в виде защитного ограждающего корпуса, внутри которого размещен по меньшей мере один робот-манипулятор с рабочим органом в виде захвата, имеющий по меньшей мере шесть степеней свободы и обеспечивающий перемещение денежных средств между элементами участка, при этом внутри корпуса также расположены, по меньшей мере одна счетно-сортировочная машина (ССМ), по меньшей мере один упаковщик купюр, выполненный с возможностью обандероливания корешков пачек купюр, причем элементы РУП компактно расположены в пределах рабочей зоны робота-манипулятора с обеспечением минимального перемещения между ними, при этом в защитный ограждающий корпус встроен, по меньшей мере один накопитель паллет с денежной наличностью, выполненный в виде стеллажа, с выдвижной в горизонтальном направлении, по меньшей мере одной полкой, в которой установлен, по меньшей мере один паллет, выполненный в виде бокса с вырезом под захват робота-манипулятора, причем паллет в виде бокса установлен в полке с наклоном.

В одном из частных примеров реализации ССМ содержит один приемный карман, по меньшей мере один карман отбраковки и по меньшей мере четыре сортировочных кармана.

В другом частном примере реализации накопитель паллет с денежной наличностью, выполненный в виде стеллажа, содержит вертикально расположенные друг над другом три выдвижные в горизонтальном направлении полки, в каждой из которых установлены три паллеты под разные виды валют.

В другом частном примере реализации в каждой выдвижной в горизонтальном направлении полке, установлены три паллеты под разные виды валют.

В другом частном примере реализации по меньшей мере в двух выдвижных в горизонтальном направлении полках, установлены четыре паллеты под разные виды валют.

В другом частном примере реализации по меньше мере одна из трех вертикально расположенных друг над другом выдвижных в горизонтальном направлении полок, в которых установлены паллеты под разные виды валют, выполнена для загрузки роботом-манипулятором отсортированной денежной наличности.

В другом частном примере реализации по меньше мере одна из трех вертикально расположенных друг над другом выдвижных в горизонтальном направлении полок, в которых установлены паллеты под разные виды валют, выполнена для загрузки неотсортированной денежной наличности.

В другом частном примере реализации паллеты в виде боксов установлены в полках с наклоном в сторону рабочей зоны робота-манипулятора.

В другом частном примере реализации паллеты в виде боксов установлены с наклоном в полках в противоположную сторону от рабочей зоны робота-манипулятора.

В другом частном примере реализации паллет в виде бокса с вырезом под захват робота-манипулятора выполнен с возможностью установки банкнот в горизонтально ориентированные стопки.

В другом частном примере реализации в защитный ограждающий корпус встроены, по меньшей мере один лоток для упакованных купюр и по меньшей мере один лоток для отбракованных купюр, при этом лотки выполнены выдвижными в горизонтальном направлении.

В другом частном примере реализации робот-манипулятор содержит блок управления.

В другом частном примере реализации дополнительно содержит систему контроля работоспособности элементов участка, связанную с блоком управления.

В другом частном примере реализации при выходе из строя или фиксации нарушения рабочего процесса по меньшей мере одного элемента участка система контроля передает сигнал в блок управления робота-манипулятора.

В другом частном примере реализации блок управления формирует команду на изменение режима работы робота-манипулятора.

В другом частном примере реализации бокс выполнен по меньшей мере с двумя вырезами под захват робота-манипулятора.

Признаки и преимущества настоящего технического решения станут очевидными из приводимого ниже подробного описания и прилагаемых чертежей, на которых:

На Фиг. 1 изображен общий вид роботизированного участка денежной наличности.

На Фиг. 2 изображен накопитель подачи паллет с выдвижными в горизонтальном направлении полками, в которых установлены три паллеты под разные виды валют.

На Фиг. 3 изображен накопитель подачи паллет с выдвижными в горизонтальном направлении полками, в двух из которых установлены четыре паллеты под разные виды валют.

На Фиг. 4 представлен пример взаимодействия с системой контроля РУП.

Ниже будут описаны термины и понятия, необходимые для понимания и реализации настоящего технического решения.

Оператор - лицо, прошедшее специальную подготовку по роботизированным системам и безопасной их эксплуатации роботизированного участка пересчета (РУП).

Промышленный робот - автоматическая машина, состоящая из манипулятора и устройства программного управления его движением, предназначенная для замены человека при выполнении основных и вспомогательных операций в производственных процессах.

Манипулятор - совокупность пространственного рычажного механизма и системы приводов, осуществляющая под управлением программируемого автоматического устройства или человека-оператора действия (манипуляции), аналогичные действиям руки человека.

Счетно-сортировальная машина (ССМ) - устройство сортировки банкнот, предназначенное для обработки денежной наличности по номиналу, ориентации, ветхости, подлинности и платежеспособности. В настоящее время широко используются счетно-сортировальные машины таких фирм как Giesecke & Devrient (например, модель BPS С4 12p-1R), Glory (например, модель UW-F12), Laurel (например, модель Laurel K4), Toshiba (например, модель Toshiba IBS 1000). Счетно-сортировальная машина состоит из одного загрузочного кармана, одного или двух карманов отбраковки, а также четырех сортировочных карманов. Каждые модели из представленных фирм имеют возможность увеличения числа сортировочных карманов еще на четыре и, таким образом, довести их общее количество до шестнадцати. Данные компоновки реализуются для одновременного выполнения разнообразных сортировочных задач, когда все имеющиеся банкноты должны быть рассортированы по номиналу, ветхости, ориентации лицевой стороны/изображения и подлинности.

Загрузочный карман - карман счетно-сортировальной машины для загрузки пачки купюр.

Сортировочный карман - карман-накопитель счетно-сортировальной машины для отсортированных купюр.

Карман отбраковки - карман для купюр, не прошедшие сортировку на счетно-сортировальной машине.

Ленточный упаковщик банкнот, или обандероливатель, или обандероливающая машина - устройство, предназначенное для автоматического обандероливания корешков банкнот одной кольцевой поперечной специальной термоклейкой лентой на бумажной/пластиковой основе с последующим ее термосвариванием.

Корешок - сформированная по 100 банкнот одного номинала денежная наличность.

Паллета - специально разработанный бокс с вырезом под захват робота-манипулятора, в который непосредственно загружается денежная наличность.

Паллета возврата - бокс с вырезом под захват робота-манипулятора, предназначенный для приема купюр, не прошедших сортировку на счетно-сортировальной машине.

Модуль - элемент системы, представляющий собой основное (ССМ, коллаборативный робот-манипулятор) или вспомогательное (накопители подачи и сброса, упаковщики) оборудование.

Роботизированный участок пересчета (РУП) представляет собой пространственную конструкцию в виде защитного ограждающего корпуса 1, как показано на Фиг. 1, внутри которого размещен по меньшей мере один робот-манипулятор 2 с рабочим органом в виде захвата 3, имеющий по меньшей мере шесть степеней свободы и обеспечивающий перемещение денежных средств между элементами участка. На фланце робота-манипулятора 2 установлен захват 3, предназначенный для захватывания и перемещения пачек денежных банкнот в любом направлении и под любым углом между модулями роботизированного комплекса, при этом робот-манипулятор выполнен с возможностью осуществлять горизонтальный захват банкнот, уложенных в горизонтально ориентированные стопки. При этом внутри корпуса 1, также расположены, по меньшей мере одна ССМ 4, по меньшей мере один упаковщик купюр 5, выполненный с возможностью обандероливания корешков пачек купюр, причем элементы РУП компактно расположены в пределах рабочей зоны робота-манипулятора 2 с обеспечением минимального перемещения между ними. ССМ 4 имеет один приемный карман и один или два кармана отбраковки, четыре или восемь или двенадцать или шестнадцать сортировочных кармана. В защитный ограждающий корпус 1 встроен, по меньшей мере один накопитель паллет 6 с денежной наличностью, выполненный в виде стеллажа 7, с выдвижной в горизонтальном направлении, по меньшей мере одной полкой 8, в которой установлен, по меньшей мере один паллет 6, выполненный в виде бокса с по меньшей мере одним вырезом под захват 3 робота-манипулятора 2, причем паллет 6 в виде бокса установлен в полке 8 с наклоном в сторону рабочей зоны робота-манипулятора 2 и/или в противоположную сторону от рабочей зоны робота-манипулятора 2.

На Фиг. 2 представлен пример реализации накопителя подачи паллет 6 с тремя выдвижными в горизонтальном направлении полками 8, в которых установлены три паллеты 6 под разные виды валют. Оператор перемещает в горизонтальном направлении полки 8 и загружает неотсортированную денежную наличность в паллеты 6, затем задвигает полки 8 в исходное положение - в зону разгрузки роботом-манипулятором 2. При этом по меньшей мере одна из трех выдвижных в горизонтальном направлении полок 8 выполнена для загрузки роботом-манипулятором 2 отсортированной денежной наличности. При чем паллеты 6 - боксы выполнены с по меньшей мере двумя вырезами под захват 3 робота-манипулятора 2.

На Фиг. 3 представлен пример реализации накопителя подачи паллет 6 с тремя выдвижными в горизонтальном направлении полками 8, в которых установлены четыре паллеты 6 под разные виды валют. Оператор перемещает в горизонтальном направлении полки 8 и загружает неотсортированную денежную наличность в паллеты 6, затем задвигает полки 8 в исходное положение - в зону разгрузки роботом-манипулятором 2. При этом по меньшей мере одна из трех выдвижных в горизонтальном направлении полок 8 выполнена для загрузки роботом-манипулятором 2 отсортированной денежной наличности. При чем паллеты 6 - боксы выполнены с по меньшей мере двумя вырезами под захват 3 робота-манипулятора 2.

Причем банкноты в паллеты 6 в виде боксов устанавливаются оператором и/или роботом-манипулятором 2 в горизонтально ориентированные стопки. Что способствует упрощению конструкции паллет - нет необходимости в поддерживающих банкноты в вертикальном положении приспособлениях, а также дает возможность захвата и/или загрузки горизонтально ориентированной стопки роботом-манипулятором 2 по меньшей мере одной банкноты.

В защитный ограждающий корпус 1 встроены, по меньшей мере один лоток 9 для упакованных купюр и по меньшей мере один лоток 10 для отбракованных купюр, при этом лотки выполнены выдвижными в горизонтальном направлении.

Роботизированный участок пересчета денежной наличности работает следующим образом. Оператор перемещает в горизонтальном направлении полки 8 и загружает неотсортированные банкнотами в паллеты 6, затем задвигает полки 8 в исходное положение - в зону разгрузки роботом-манипулятором 2. Далее захват 3 робота-манипулятора 2 осуществляет разгрузку стопки банкнот из боксов палет 6 и передает их в приемный карман ССМ 4, которая в соответствии с установленным режимом обработки осуществляет подсчет и сортировку банкнот в соответствующие сортировочные карманы. После этого робот-манипулятор 2 осуществляет разгрузку полных сортировочных карманов ССМ 4 в упаковщик купюр 5 и/или в паллеты 6, установленные в полках накопителя паллет 8, выполненные для загрузки роботом-манипулятором 2 отсортированной денежной наличности, что значительно ускоряет процесс отбора отсортированной денежной наличности, в случае необходимости изъятия части отсортированной денежной наличноти до ее обандероливания, в упаковщике купюр 5 обандероливают корешки банкнот и при помощи робота-манипулятора 2 переносят в лоток 9 упакованных купюр. Отбракованные купюры, которые ССМ 4 формирует в карманах отбраковки, робот-манипулятор 2 переносит в лоток возврата 10.

Основная особенность такой конструкции РУП обеспечивает компактное расположение оборудования, что позволяет добиться оптимальных по времени и расстоянию траекторий движения робота-манипулятора 2 между модулями участка.

Робот-манипулятор 2 содержит также блок управления 11, который связан с системой контроля работоспособности РУП 12, как это представлено на Фиг. 4. Блок управления 11 представляет собой вычислительный модуль, обеспечивающий программную обработку необходимых алгоритмических команд. Блок 11 может представлять собой ПЛИС-схему, микрокомпьютер, стационарный компьютер, сервер и т.п. Система содержит основные компоненты, такие как: один или несколько процессоров (микроконтроллеров), память, интерфейсы ввода/вывода, средства ввода/вывода и устройство для сетевого обмена данными. При выходе из строя или фиксации нарушения рабочего процесса по меньшей мере одного элемента РУП, система контроля 12 формирует и передает сигнал в блок управления 11 робота-манипулятора 2. При получении информации о выходе из строя одного или нескольких элементов РУП блок управления 11 формирует команду на изменение режима работы робота-манипулятора 2. Например, такой командой может быть исключения из зоны работы манипулятора 2 устройства, вышедшего из строя, изменение режимы скорости работы и т.п.

1. Роботизированный участок пересчета (РУП) для выполнения счетно-сортировальных операций денежных средств, содержащий пространственную конструкцию в виде защитного ограждающего корпуса, внутри которого размещен по меньшей мере один робот-манипулятор с рабочим органом в виде захвата, имеющий по меньшей мере шесть степеней свободы и обеспечивающий перемещение денежных средств между элементами участка, при этом внутри корпуса также расположены по меньшей мере одна счетно-сортировочная машина (ССМ), по меньшей мере один упаковщик купюр, выполненный с возможностью обандероливания корешков пачек купюр, причем элементы РУП компактно расположены в пределах рабочей зоны робота-манипулятора с обеспечением минимального перемещения между ними, при этом в защитный ограждающий корпус встроен по меньшей мере один накопитель паллет с денежной наличностью, выполненный в виде стеллажа, с выдвижной в горизонтальном направлении по меньшей мере одной полкой, в которой установлен по меньшей мере один паллет, выполненный в виде бокса с вырезом под захват робота-манипулятора, причем паллет в виде бокса установлен в полке с наклоном.

2. Роботизированный участок по п. 1, характеризующийся тем, что ССМ содержит один приемный карман, по меньшей мере один карман отбраковки и по меньшей мере четыре сортировочных кармана.

3. Роботизированный участок по п. 1, характеризующийся тем, что накопитель паллет с денежной наличностью, выполненный в виде стеллажа, содержит вертикально расположенные друг над другом три выдвижные в горизонтальном направлении полки, в каждой из которых установлены паллеты под разные виды валют.

4. Роботизированный участок по п. 3, характеризующийся тем, что в каждой выдвижной в горизонтальном направлении полке, установлены три паллеты под разные виды валют.

5. Роботизированный участок по п. 3, характеризующийся тем, что по меньшей мере в двух выдвижных в горизонтальном направлении полках установлены четыре паллеты под разные виды валют.

6. Роботизированный участок по п. 3, характеризующийся тем, что по меньшей мере одна из трех вертикально расположенных друг над другом выдвижных в горизонтальном направлении полок, в которых установлены паллеты под разные виды валют, выполнена для загрузки роботом-манипулятором отсортированной денежной наличности.

7. Роботизированный участок по п. 3, характеризующийся тем, что по меньшей мере одна из трех вертикально расположенных друг над другом выдвижных в горизонтальном направлении полок, в которых установлены паллеты под разные виды валют, выполнена для загрузки неотсортированной денежной наличности.

8. Роботизированный участок по п. 1, характеризующийся тем, что паллеты в виде боксов установлены в полках с наклоном в сторону рабочей зоны робота-манипулятора.

9. Роботизированный участок по п. 6, характеризующийся тем, что паллеты в виде боксов установлены в полках с наклоном в противоположную сторону от рабочей зоны робота-манипулятора.

10. Роботизированный участок по п. 1, характеризующийся тем, что паллет в виде бокса с вырезом под захват робота-манипулятора выполнен с возможностью установки банкнот в горизонтально ориентированные стопки.

11. Роботизированный участок по п. 1, характеризующийся тем, что в защитный ограждающий корпус встроены по меньшей мере один лоток для упакованных купюр и по меньшей мере один лоток для отбракованных купюр, при этом лотки выполнены выдвижными в горизонтальном направлении.

12. Роботизированный участок по п. 1, характеризующийся тем, что робот-манипулятор содержит блок управления.

13. Роботизированный участок по п. 12, характеризующийся тем, что дополнительно содержит систему контроля работоспособности элементов участка, связанную с блоком управления.

14. Роботизированный участок по п. 13, характеризующийся тем, что при выходе из строя или фиксации нарушения рабочего процесса по меньшей мере одного элемента участка система контроля передает сигнал в блок управления робота-манипулятора.

15. Роботизированный участок по п. 14, характеризующийся тем, что блок управления формирует команду на изменение режима работы робота-манипулятора.

16. Роботизированный участок по п. 1, характеризующийся тем, что бокс выполнен по меньшей мере с двумя вырезами под захват робота-манипулятора.