Maschine wechseln

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Hintergrund

Ein Geldwechsler ist ein Gerät, das zum Umtauschen einer Geldform gegen eine andere verwendet wird, normalerweise Papiergeld gegen Münzen. Sensoren in der Maschine erkennen die Art der zugeführten Geldscheine und geben diese Information an einen Mikroprozessor weiter. Der Prozessor sendet dann Befehle an Münztrichter, um die entsprechenden Münzen auszugeben. Ähnliche Vorrichtungen zum Annehmen von Münzen und Banknoten wurden ursprünglich zur Verwendung in münzbetriebenen Unterhaltungs- und Spielgeräten, wie beispielsweise Spielautomaten, entwickelt. Diese Geräte entwickelten sich zu Automaten, die schnell das richtige Wechselgeld ausgeben konnten, ohne dass eine Kassiererin erforderlich war. Diese frühen Automaten ähnelten den heute verwendeten Geräten insofern, als sie Banknoten annehmen und richtige Münzäquivalente ausgeben mussten. Sie unterschieden sich jedoch in der Raffinesse ihrer Komponenten. Zum Beispiel benutzten sie ein einfaches Auszahlungsgerät wie eine lange Tube voller Münzen mit einem Magnetventil unten. Der Elektromagnet, der aus einer Drahtspule besteht, die um einen Metallkolben gewickelt ist, wirkte wie ein Verschluss. Wenn die Maschine eine Rechnung einloggte, schickte sie einen Stromimpuls durch die Magnetspule, wodurch sie magnetisiert wurde. Nach der Magnetisierung bewegte sich der Kolben, wodurch eine Münze in die darunter liegende Sammelkammer fallen konnte. Eine andere frühe Version verwendete anstelle eines Solenoids eine rotierende Scheibe unter einem mit Münzen gefüllten Trichter. Die Scheibe würde sich als Reaktion auf ein Signal vom elektronischen "Gehirn" der Maschine um eine Kerbe drehen. Diese Aktion würde es ermöglichen, dass die entsprechenden Münzen in den Sammelbereich fallen. Diese ursprünglichen Geräte waren einfach, aber Fortschritte in der Elektronik in den letzten 30 Jahren haben zu erheblichen Verbesserungen geführt. Heutzutage sind Wechselgeldautomaten sehr ausgereift, wobei Mikrocomputer die Art und Weise steuern, wie das Wechselgeld ausgegeben wird. Moderne Geldwechsler sind in der Lage, schnell große Mengen an Wechselgeld auszugeben, während akzeptable Banknoten sorgfältig von gefälschten oder manipulierten Banknoten unterschieden werden.

Design

Während die Nachfrage nach Geldwechselgeräten relativ hoch ist, sind diese Maschinen langlebig und langlebig. Tatsächlich beträgt die durchschnittliche Lebensdauer eines Geldwechslers etwa 20 Jahre. Daher ist der Markt auf eine kleine Gruppe von Unternehmen in den Vereinigten Staaten und im Ausland beschränkt. Diese Unternehmen konstruieren ihre Geldwechselautomaten auf der Grundlage modularer Komponenten, um die Bedürfnisse ihrer Kunden optimal zu erfüllen. Die in jeder Maschine verwendeten spezifischen Komponenten können variiert werden, um die gewünschten Funktionen zu liefern. Wenn der Hersteller eine Bestellung für eine neue Maschine erhält, muss er die Anforderungen des Kunden ermitteln und die passenden Komponenten auswählen. Während spezifische Anforderungen von Maschine zu Maschine variieren können, sind die Grundelemente ähnlich. Beispielsweise müssen für einen Automaten, der US-Dollar in Münzen umtauschen soll, die folgenden Konstruktionsfaktoren berücksichtigt werden.

Geldschein-/Münzeingabe

Eine wichtige Überlegung ist die Art des Geldscheins und/oder der Münze, die der Automat annehmen muss. Dies wirkt sich auf den Sensortyp aus, der in der Maschine verwendet wird. Die meisten Geldwechsler sind für die Annahme von Ein- und Fünf-Dollar-Scheinen ausgelegt, obwohl ihre Sensoren so programmiert werden können, dass sie jeden Nennwert annehmen. Einige Automaten sind so konzipiert, dass sie eine größere Münze wechseln (Viertel für Groschen und Nickel). Auch in diesem Fall muss der Automat mit einem Münzprüfer ausgestattet sein.

Auszahlung

Auszahlung ist der Begriff, der verwendet wird, um die vom Automaten ausgegebenen Münzen zu beschreiben. Die Münzen werden innerhalb der Maschine in Trichtern nach Nennwert getrennt aufbewahrt. Daher bestimmt die Anzahl der verschiedenen Münzen, die der Automat auszahlen muss, die Anzahl der Hopper im Automaten. Die meisten Maschinen benötigen drei Trichter (für Viertel, Groschen und Nickel). Einige Modelle enthalten jedoch bis zu acht Trichter. Die zusätzliche Kapazität kann für den Umgang mit bestimmten Fremdwährungen nützlich sein. Neben der Anzahl der Hopper sind die Auszahlungsgeschwindigkeit und die Münzspeicherkapazität weitere Aspekte im Zusammenhang mit der Auszahlung. Für Anwendungen, die eine schnelle Auszahlung erfordern, stehen Geldwechsler zur Verfügung, die bis zu 500 Münzen pro Minute ausgeben können. Für andere Anwendungen ist es wichtiger, längere Zeit ohne Nachfüllen der Münztrichter auskommen zu können. Der Kunde muss entscheiden, welche Funktionen am wünschenswertesten sind.

Standort

Auch der Standort der Maschine ist wichtig. Es stehen verschiedene Größen und Formen zur Verfügung; die größeren Einheiten sind als freistehende Standmodelle konzipiert; kleinere Einheiten können an der Wand montiert werden. Diese Wandgeräte nehmen wenig Platz ein und lassen sich bequem flächenbündig einbauen. Sie haben jedoch weniger Münzkapazität und weniger erweiterte Funktionen. Die Bodenmodelle sind größer und schwerer mit besseren Sicherheitsmaßnahmen, fortschrittlicheren Funktionen, höherer Münzausgabe und größerer Kapazität.

Sicherheit

Angesichts der großen Geldmengen, die in diesen Maschinen gespeichert sind, ist Sicherheit ein wichtiger Aspekt beim Design. Die Maschinen müssen solide gebaut sein, um ein mechanisches Einbrechen zu verhindern, und sie müssen in der Lage sein, gefälschte oder manipulierte Banknoten zu erkennen und abzulehnen.

Komponenten

Gehäuse

Der Wechselautomat ist in einem Metallschrank aus Stahlblech untergebracht, dessen Abmessungen je nach Kundenwunsch und Kosten variieren. Die Seitenwände des Gehäuses können aus 7,9 Zoll (2 mm) dickem Stahlblech hergestellt sein, wobei 11,8 Zoll (3 mm) Blech für die gefalteten Stahltüren verwendet wird. Diese Türen können mit einer Doppelkante ausgestattet sein, um ein gewaltsames Eindringen zu verhindern. Alle Schränke sind mit einem Verriegelungsmechanismus ausgestattet und in der Regel ist ein Alarm in den Schrank eingebaut. Einige Einheiten sind auf Basisständern montiert, die einen abschließbaren Schrank zur Aufbewahrung enthalten. Die Schränke sind in einer Reihe von Lagerfarben erhältlich oder können kundenspezifisch lackiert werden, um dem Kunden ein spezifisches Finish zu verleihen. Diese Schränke können sogar so konfiguriert werden, dass sie für den Außeneinsatz geeignet sind. Ein Hersteller bietet sogar ein Modell an, das mit einer Heizung und einem Ventilator ausgestattet ist, um die Geldscheine im Außenbereich vor Feuchtigkeit zu schützen. Der Schrank beherbergt auch die Stromquelle für den Geldscheinwechsler. Diese Geräte werden mit Wechselstrom (AC) betrieben und können an eine normale Steckdose angeschlossen oder fest verdrahtet sein.

Eingangssensoren

Damit der Automat richtig funktioniert, muss er in der Lage sein, die Geldscheine oder Münzen zu erkennen, von denen er das Wechselgeld vornehmen soll. Dazu sind Maschinen mit Eingabesensoren ausgestattet, die die Identität des eingegebenen Artikels ermitteln. Bei Geldscheinen wird eine Ansammlung von Leuchtdioden (LEDs) verwendet, um den Geldschein beim Einführen zu beleuchten. Ein optischer Sensor analysiert das von der Oberfläche des Geldscheins reflektierte Licht, um seinen Nennwert zu bestimmen. Ausgeklügelte Elektronik und Software ermöglichen es den Sensoren, stark abgenutzte oder eingerissene Geldscheine von gefälschten zu unterscheiden. Diese Systeme sind leicht programmierbar, damit der Benutzer der Maschine beibringen kann, neue Banknoten zu erkennen. Münzen hingegen erfordern eine aufwendigere Identifizierungstechnik, da Sensoren die Metalloberfläche nicht wie Geldscheine lesen können. Stattdessen erfolgt die Münzidentifizierung durch Messung elektromagnetischer Eigenschaften der Metallmünze sowie ihrer physikalischen Eigenschaften wie Gewicht und/oder Durchmesser. Wenn eine Münze in den Eingabeschlitz eintritt, rollt sie eine Rutsche hinunter, bis sie zwei hakenförmige Ausgleichsarme erreicht. Diese Arme sind so konstruiert, dass eine Münze mit dem richtigen Gewicht den rechten Arm genug niederdrückt, um ein Gegengewicht auf der linken Seite zu bewegen. Die Münze kann sich dann am richtigen Arm vorbeibewegen und wandern Ein Querschnitt eines Wechselautomatenmechanismus. weiter unten die Rutsche. Die Münze muss auch den richtigen Durchmesser haben, um fortzufahren. Zu schmale Münzen rutschen durch einen Ausgangskanal und werden zurückgewiesen. Münzen der richtigen Größe und des richtigen Gewichts bewegen sich weiter die Rutsche hinunter, bis sie ein starkes Magnetfeld passieren. Wenn die Münze eine Fälschung ist und zu reich an Eisen ist, wird sie von einem Magneten erfasst und aus dem Ausschuss ausgegeben. Wenn die Münze echt ist, läuft sie mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch den Schlitz, wodurch sie über einen Zurückweisungsstift springen kann. Ein Auslösemechanismus signalisiert der Maschine, fortzufahren.

Geldscheintransport und -lagerung

Der Geldscheineinwurfschlitz ist mit kleinen elektrisch angetriebenen Rollen ausgestattet, um den Geldschein nach vorne zu ziehen. Die Walzen werden aktiviert, sobald ein Geldschein am Schlitzeingang platziert wird. Wenn die Sensoren den Geldschein zurückweisen, kehren die Rollen um und spucken ihn aus. Wird der Geldschein als gültig akzeptiert, ziehen ihn die Rollen in das Innere der Maschine und führen ihn einer Stapelkammer zu. Die Stapelkammer ist ein sicherer Bereich, in dem das gesamte Bargeld in einem ordentlichen Stapel aufbewahrt wird, bis ein Bediener es physisch leert. Münzen sind aufgrund ihres Gewichts leichter zu transportieren. Wenn eine Münze in den Automaten eingeworfen wird, fällt sie im Wesentlichen einen Schacht hinunter, der sie zum Münzprüfer führt. Nachdem die Münze angenommen wurde, darf sie in einen Vorratsbehälter fallen.

Münzaufbewahrung

Münzen werden innerhalb der Maschine in Metalltrichtern aufbewahrt; Die Gesamtmünzkapazität variiert je nach Modell, aber High-End-Maschinen können bis zu 12.000 Münzen aufnehmen. Der Zugang zu diesen Trichtern erfolgt durch eine Tür oben auf der Maschine. Dieses Design maximiert die Münzkapazität des Automaten und ermöglicht das Hinzufügen von Münzen, ohne dass eine der Haupttafeln geöffnet werden muss.

Münzausgabe-/Auszahlgerät

Die Münzauszahlung wird vom Mikroprozessor gesteuert. Der Prozessor gibt ein Signal in Form von elektronischen Impulsen an die Auszahlungsvorrichtung. Diese Impulse aktivieren ein rotierendes Förderband, das sich in einer Schleife von unten nach oben im Trichter bewegt. Der Gürtel hat kleine Flüge, die als Schaufeln für die Münzen dienen. Während sich das Band um die Schlaufe bewegt, passiert es den Münzstapel am Boden des Trichters. Die entsprechenden Münzen werden auf diesen hervorstehenden Stegen aufgefangen und nach oben in den Trichter befördert. Oben am Trichter erreicht das Band das Ende der Spur und dreht sich wieder nach unten. Dadurch fallen die Münzen vom Band und fallen in eine Ausgabekammer. Diese Art von Auszahlungsgerät kann bis zu 500 Münzen pro Minute ausgeben.

Anzeige-/Steuerungsfunktionen

Alle Funktionen des Geldwechslers werden von einem Mikroprozessor gesteuert, der Informationen von den Eingangssensoren empfängt und Anweisungen an das Auszahlungsgerät weiterleitet. Der Computer steuert auch Anzeigeinformationen wie Benutzeranweisungen und Fehlermeldungen. Einige einfache Maschinen sind nur mit einer Kontrollleuchte ausgestattet, die erlischt, wenn ein Trichter fast leer ist. Fortgeschrittenere Modelle verfügen über beleuchtete LCD-Panels (LCD) mit 40 Zeichen, die dem Benutzer zusätzliche Informationen bieten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Schritt-für-Schritt-Anweisungen. Bei einigen Modellen kann der Benutzer sogar die Kombination der auszugebenden Münzen auswählen und Anweisungen zur Verwendung in mehreren Sprachen bereitstellen. Darüber hinaus verfügen diese fortschrittlichen Modelle über eine ausgeklügelte Bordcomputersteuerung mit umfangreichen Prüfmöglichkeiten. Optional kann ein Audit-Drucker an das Gerät angeschlossen werden, um ein vollständiges Diagnoseprofil oder eine Zusammenfassung aller Audit-Informationen herunterzuladen und auszudrucken. Zu den weiteren fortschrittlichen Steuerungsfunktionen gehören integrierte Einbruchmeldeanlagen und kundenspezifische Beleuchtungsanordnungen.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Computergestütztes Design (CAD)

• 1 Der erste Schritt im Herstellungsprozess besteht darin, die Maschine gemäß den Anforderungen des Kunden zu konstruieren. Da die Anforderungen jedes Kunden leicht unterschiedlich sind, wird jede Maschine individuell angefertigt. Die oben aufgeführten Designfaktoren werden mit dem Kunden besprochen, um die Leistung zu optimieren. Sobald das Design abgeschlossen ist, werden die erforderlichen Komponenten bei den entsprechenden Anbietern bestellt. Ein CAD-Programm wird verwendet, um die Anordnung der Komponenten sowie die Größe und Form des Schranks zu bestimmen.

Schrankfertigung

• 2 Die endgültigen Konstruktionsinformationen werden an eine CNC-Zerspanungsmaschine gesendet, die die Stahlplatte in die entsprechenden Größen schneidet. Diese Teile werden nach Bedarf grundiert und lackiert. In dieser Phase können sie verschraubt oder verschweißt werden.

Baugruppenmontage

• 3 Auf einer teilautomatisierten Montagelinie werden die verschiedenen elektronischen und mechanischen Teile in den Schaltschrank eingebaut. Jedes Teil wird geschweißt, geschraubt, geschraubt oder eingeclipst. Dieser Montageprozess erfolgt teilweise von Hand von drei bis sechs Personen. Bei maximaler Kapazität können pro Monat ca. 100 Maschinen hergestellt werden.

Qualitätskontrolltests

• 4 Nachdem die Montage abgeschlossen ist, wird jede Maschine angeschlossen und getestet. Die Software wird geladen und die Maschine wird getestet, um sicherzustellen, dass alle Komponenten ordnungsgemäß funktionieren. Zu diesem Zeitpunkt kann bei besonderen Kundenwünschen die Zusatzprogrammierung überprüft werden. Anschließend wird die Maschine in Kisten verpackt und für den Versand vorbereitet.

Nebenprodukte/Woste

Der Herstellungsprozess von Wechselautomaten erzeugt wenig oder gar kein Abfallmaterial. Bei der Herstellung der Schränke fällt etwas Stahlschrott an, der jedoch durch das Computerdesign und die effiziente automatische Schneideausrüstung minimiert wird. Es gibt nur wenige Komponenten, die verschwendet werden, da sie beim Elektronikhändler überprüft werden, bevor sie an den Hersteller der Wechselmaschine geliefert werden.

Die Zukunft

Neue technologische Entwicklungen verändern die Zukunft der Geldwechselautomaten. Verbesserungen in der Sensor- und Geldscheinbewegungstechnologie haben es vielen Verkaufsautomaten ermöglicht, Papiergeld direkt anzunehmen. Dieser Fortschritt kann sich auf die Wechselmaschinenindustrie auswirken, da weniger freistehende Maschinen benötigt werden, um Wechselgeld zu generieren. Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Zukunft dieser Geräte beeinflusst, ist das Aufkommen von elektronischem Geld. Geldwechselautomaten der Zukunft werden eine fortschrittliche Computerverbindung erfordern, um Lastschriften und Gutschriften elektronisch zu verfolgen. Ein dritter Faktor, der die Zukunft von Geldwechselautomaten beeinflusst, ist die Möglichkeit, dass Geldwechselautomaten der Zukunft viel mehr als nur Geld ausgeben können. Einige Geldautomaten (ATMs) können bereits Kinokarten ausgeben. Schließlich kommt die Geldwechslertechnologie bei einer neuen Generation automatischer Münzsortierautomaten zum Einsatz. Diese Geräte nehmen große Mengen Kleingeld an, zählen die Münzen mit einer Rate von 600 pro Minute und geben Gutschriften für Bargeld aus.