기계 교환

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배경

환전기는 한 형태의 화폐를 다른 형태로 교환하는 데 사용되는 장치입니다. 일반적으로 지폐는 동전입니다. 기계의 센서는 지폐의 종류를 감지하고 이 정보를 마이크로 프로세서에 전달합니다. 그런 다음 프로세서는 적절한 코인을 분배하기 위해 코인 호퍼에 명령을 보냅니다. 동전과 지폐를 받기 위한 유사한 장치는 원래 슬롯 머신과 같은 동전 작동 오락 및 게임 장치에 사용하기 위해 개발되었습니다. 이러한 장치는 계산원 없이도 적절한 잔돈을 신속하게 분배할 수 있는 기계로 발전했습니다. 이 초기 기계는 지폐를 수락하고 적절한 동전 등가물을 분배해야 한다는 점에서 오늘날 사용되는 장치와 유사했습니다. 그러나 구성 요소의 정교함이 다릅니다. 예를 들어, 동전이 가득 찬 긴 튜브와 바닥에 솔레노이드가 있는 간단한 지불 장치를 사용했습니다. 금속 플런저를 감싼 와이어 코일로 구성된 솔레노이드는 셔터처럼 작동했습니다. 기계가 계산서에 기록할 때 솔레노이드 코일을 통해 전기 펄스를 보내어 자기장을 발생시켰습니다. 자화되면 플런저가 움직여 동전이 아래의 수집 챔버로 떨어질 수 있습니다. 또 다른 초기 버전은 솔레노이드 대신 동전이 채워진 호퍼 아래에 회전 디스크를 사용했습니다. 디스크는 기계의 전자 "뇌"의 신호에 따라 한 단계 회전합니다. 이 작업을 수행하면 해당 코인이 수집 영역에 떨어질 수 있습니다. 이 원래 장치는 단순했지만 지난 30년 동안 전자 기술의 발전으로 상당한 개선이 이루어졌습니다. 오늘날, 거스름돈 기계는 매우 정교하며, 거스름돈이 분배되는 방식을 마이크로컴퓨터가 제어합니다. 현대의 환전 기계는 위조 또는 변조된 지폐와 허용 가능한 지폐를 신중하게 구별하면서 많은 양의 동전을 신속하게 분배할 수 있습니다.

디자인

환전 장비에 대한 수요는 상대적으로 높지만 이러한 기계는 내구성이 있고 오래 지속됩니다. 실제로 교환기의 평균 수명은 약 20년입니다. 따라서 시장은 미국 및 해외의 소규모 회사 그룹으로 제한됩니다. 이러한 회사는 고객의 요구에 가장 잘 맞는 모듈식 구성 요소를 기반으로 변경 기계를 설계합니다. 각 기계에 사용되는 특정 구성 요소는 원하는 기능을 제공하기 위해 다양할 수 있습니다. 제조업체가 새 기계에 대한 주문을 받으면 고객의 요구 사항을 결정하고 포함할 적절한 구성 요소를 선택해야 합니다. 특정 요구 사항은 기계마다 다를 수 있지만 기본 요소는 유사합니다. 예를 들어, 미국 달러를 동전으로 바꾸는 기계의 경우 다음과 같은 설계 요소를 고려해야 합니다.

지폐/동전 입력

한 가지 주요 고려 사항은 기계에서 수락해야 하는 지폐 및/또는 동전의 유형입니다. 이는 기계에 사용되는 센서 유형에 영향을 미칩니다. 대부분의 환전 기계는 1달러와 5달러 지폐를 받도록 설계되어 있지만 센서는 모든 금액을 수락하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 일부 기계는 더 큰 동전을 바꾸도록 설계되었습니다(다임 및 니켈의 경우 4분의 1). 이 경우 기계에도 동전 판별기가 장착되어 있어야 합니다.

지불

지불은 기계에서 분배하는 동전을 설명하는 데 사용되는 용어입니다. 동전은 액면별로 구분된 호퍼에 기계 내부에 보관됩니다. 따라서 기계가 지불해야 하는 다른 동전의 수는 기계의 호퍼 수를 결정합니다. 대부분의 기계에는 3개의 호퍼(쿼터, 다임 및 니켈용)가 필요합니다. 그러나 일부 모델에는 최대 8개의 호퍼가 통합되어 있습니다. 추가 용량은 특정 외화를 처리하는 데 유용할 수 있습니다. 호퍼의 수 외에도 지불과 관련된 다른 고려 사항에는 코인이 분배되는 속도와 코인 저장 용량이 포함됩니다. 빠른 지불이 필요한 응용 프로그램의 경우 분당 최대 500개의 동전을 분배할 수 있는 동전 교환기를 사용할 수 있습니다. 다른 응용 프로그램의 경우 코인 호퍼를 다시 채우지 않고 더 오랜 기간 동안 사용할 수 있는 것이 더 중요합니다. 고객은 가장 바람직한 기능을 결정해야 합니다.

위치

기계의 위치도 중요합니다. 다양한 크기와 모양을 사용할 수 있습니다. 더 큰 단위는 독립형 바닥 모델로 설계되었습니다. 더 작은 장치는 벽에 장착할 수 있습니다. 이러한 벽걸이형 장치는 공간을 거의 차지하지 않으며 표면과 같은 높이로 편리하게 설치할 수 있습니다. 그러나 동전 보유 용량이 적고 고급 기능이 적습니다. 플로어 모델은 더 나은 보안 조치, 고급 기능, 더 높은 코인 출력 및 더 큰 용량으로 더 크고 무거워졌습니다.

보안

이러한 기계에 저장된 많은 돈을 감안할 때 보안은 주요 설계 고려 사항입니다. 기계는 기계적 침입을 방지하기 위해 견고하게 제작되어야 하며 위조 지폐 또는 변조된 지폐를 감지하고 거부할 수 있어야 합니다.

구성 요소

주택

체인지 머신은 철판으로 구성된 금속 캐비닛에 보관되며 크기는 고객 요구 사항과 비용에 따라 다릅니다. 하우징의 측벽은 7.9인치(2mm) 두께의 강판과 접힌 강철 도어에 사용되는 3mm(11.8인치) 판으로 구성할 수 있습니다. 이러한 문에는 강제 출입을 제한하기 위해 이중 모서리가 장착될 수 있습니다. 모든 캐비닛에는 일종의 잠금 장치가 장착되어 있으며 일반적으로 캐비닛에 알람이 내장되어 있습니다. 일부 장치는 보관용 잠금 찬장이 포함된 베이스 스탠드에 장착됩니다. 캐비닛은 다양한 기본 색상으로 제공되거나 고객에게 특정 마감재를 제공하기 위해 맞춤 도색할 수 있습니다. 이러한 캐비닛은 실외 작업에 적합하도록 구성할 수도 있습니다. 한 제조업체는 야외에서 사용할 때 지폐를 습기로부터 보호하기 위해 히터와 환풍기가 장착된 모델을 제공하기도 합니다. 캐비닛에는 지폐 교환기용 전원도 있습니다. 이 기계는 교류(AC) 전원이 공급되며 일반 콘센트에 연결되거나 제자리에 고정 배선될 수 있습니다.

입력 센서

기계가 제대로 작동하려면 변경할 지폐나 동전을 인식할 수 있어야 합니다. 이를 수행하기 위해 기계에는 입력되는 항목의 ID를 결정하는 입력 센서가 장착되어 있습니다. 지폐의 경우 지폐가 삽입될 때 지폐에 빛을 비추기 위해 발광 다이오드(LED) 클러스터가 사용됩니다. 광학 센서는 지폐의 표면에서 반사되는 빛을 분석하여 지폐의 액면가를 결정합니다. 정교한 전자 장치와 소프트웨어를 통해 센서는 심하게 마모되거나 찢어진 지폐를 위조 지폐와 구별할 수 있습니다. 이러한 시스템은 사용자가 기계에 새 지폐를 인식하도록 가르칠 수 있도록 쉽게 프로그래밍할 수 있습니다. 반면에 동전은 센서가 종이 화폐처럼 금속 표면을 읽을 수 없기 때문에 보다 복잡한 식별 기술이 필요합니다. 대신에 금속 주화의 전자기적 특성과 무게 및/또는 직경과 같은 물리적 특성을 측정하여 주화 식별을 수행합니다. 동전이 입력 슬롯에 들어가면 두 개의 고리 모양의 균형 암에 도달할 때까지 낙하산을 굴립니다. 이 팔은 올바른 무게의 동전이 왼쪽의 균형추를 움직일 수 있을 만큼 오른쪽 팔을 누르도록 설계되었습니다. 그러면 동전이 올바른 팔을 지나 이동할 수 있습니다. 체인지 머신 메커니즘의 단면. 더 아래로 내려갑니다. 계속하려면 동전의 지름도 정확해야 합니다. 너무 좁은 코인은 출구 채널로 미끄러져 내려와 거부됩니다. 적절한 크기와 무게의 동전은 강력한 자기장을 통과할 때까지 낙하산 아래로 계속 이동합니다. 동전이 가짜이고 철분이 너무 많으면 자석이 동전을 잡아 리젝트 슬롯으로 내보냅니다. 동전이 정품이면 특정 속도로 슬롯을 계속 내려가서 거부 핀을 뛰어 넘을 수 있습니다. 해제 메커니즘이 기계에 계속 진행하라는 신호를 보냅니다.

청구서 운송 및 보관

지폐 투입구에는 지폐를 앞으로 당기는 작은 전동 롤러가 장착되어 있습니다. 지폐가 슬롯 입구에 놓이자마자 롤러가 작동합니다. 센서가 지폐를 거부하면 롤러가 방향을 바꿔 뱉어냅니다. 지폐가 유효한 것으로 승인되면 롤러가 지폐를 기계 내부로 당겨 스태킹 챔버로 공급합니다. 스태킹 챔버는 작업자가 물리적으로 비울 때까지 모든 현금을 깔끔한 더미에 보관하는 안전한 영역입니다. 무게 때문에 동전을 운반하기가 더 쉽습니다. 동전을 기계에 넣으면 본질적으로 샤프트 아래로 떨어지므로 동전 판별기로 연결됩니다. 동전이 수락되면 보관함에 떨어집니다.

코인 보관

동전은 기계 내부의 금속 호퍼에 보관됩니다. 총 코인 용량은 모델에 따라 다르지만 고급 기계는 최대 12,000개의 코인을 담을 수 있습니다. 이러한 호퍼에 대한 접근은 기계 상단의 도어를 통해 이루어집니다. 이 디자인은 기계의 코인 용량을 최대화하고 메인 패널을 열지 않고도 코인을 추가할 수 있습니다.

코인 디스펜서/지불 장치

코인 지불은 마이크로프로세서에 의해 제어됩니다. 프로세서는 전자 펄스 형태로 지불 장치에 신호를 보냅니다. 이 펄스는 호퍼의 하단에서 상단까지 루프로 이동하는 회전 컨베이어 벨트를 활성화합니다. 벨트에는 동전의 국자 역할을 하는 작은 날개가 있습니다. 벨트가 루프 주위를 이동할 때 호퍼 바닥에 있는 동전 더미를 통과합니다. 해당 코인은 이 돌출된 비행편에 걸려 호퍼 상단으로 이동됩니다. 호퍼 상단에서 벨트가 트랙 끝에 도달하고 다시 아래로 내려갑니다. 이로 인해 동전이 벨트에서 떨어져서 디스펜스 챔버로 떨어집니다. 이 유형의 지불 장치는 분당 최대 500개의 동전을 분배할 수 있습니다.

디스플레이/제어 기능

모든 변경 기계 기능은 입력 센서에서 정보를 수신하고 지불 장치에 지시를 전달하는 마이크로프로세서에 의해 제어됩니다. 컴퓨터는 또한 사용자 지침 및 오류 메시지와 같은 디스플레이 정보를 제어합니다. 일부 단순 기계에는 표시등만 장착되어 있어 호퍼가 거의 비어 있으면 꺼집니다. 고급 모델에는 단계별 지침을 포함하되 이에 국한되지 않는 추가 정보를 사용자에게 제공하는 조명 40자 LCD(Liquid Crystal Display) 패널이 있습니다. 일부 모델에서는 사용자가 분배할 코인 조합을 선택하고 여러 언어로 사용 지침을 제공할 수도 있습니다. 또한 이러한 고급 모델에는 광범위한 감사 시설을 갖춘 정교한 온보드 컴퓨터 제어 기능이 있습니다. 선택적으로 감사 프린터를 기계에 연결하여 전체 진단 프로필 또는 모든 감사 정보의 요약을 다운로드 및 인쇄할 수 있습니다. 다른 고급 제어 기능에는 내장형 도난 경보기 및 맞춤형 조명 어레이가 포함됩니다.

제조
프로세스

컴퓨터 지원 설계(CAD)

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1 제조 공정의 첫 번째 단계는 고객의 요구 사항에 따라 기계를 설계하는 것입니다. 모든 고객의 요구 사항이 약간 다르기 때문에 각 기계는 맞춤 제작됩니다. 위에 나열된 설계 요소는 성능을 최적화하기 위해 고객과 논의됩니다. 설계가 완료되면 해당 공급업체에서 필요한 구성 요소를 주문합니다. CAD 프로그램은 구성 요소의 레이아웃과 캐비닛의 크기 및 모양을 결정하는 데 사용됩니다.

캐비닛 제작

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2 최종 설계 정보는 CNC 금속 절단기로 전송되어 철판을 적절한 크기로 절단합니다. 이 조각은 필요에 따라 프라이밍되고 페인트됩니다. 이 단계에서 나사를 조이거나 제자리에 용접할 수 있습니다.

부품 조립

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3 다양한 전자 및 기계 부품이 부분적으로 자동화된 조립 라인의 캐비닛에 설치됩니다. 각 조각은 제자리에 용접, 나사, 볼트 또는 클립으로 고정됩니다. 이 조립 과정은 부분적으로 3~6명이 손으로 수행합니다. 최대 용량에서 매월 약 100개의 기계를 만들 수 있습니다.

품질 관리 테스트

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4 조립이 완료되면 각 기계를 연결하고 테스트합니다. 소프트웨어가 로드되고 기계가 테스트되어 모든 구성 요소가 제대로 작동하는지 확인합니다. 이때 고객이 특별한 요구사항이 있는 경우 추가 프로그래밍을 확인할 수 있습니다. 그런 다음 기계를 상자에 넣고 배송 준비를 합니다.

부산물/폐기물

체인지 머신의 제조 공정에서는 폐기물이 거의 발생하지 않습니다. 일부 고철은 캐비닛 제작 중에 생성되지만 컴퓨터 설계와 효율적인 자동 절단 장비로 최소화됩니다. 교환기 제조업체에 배송하기 전에 전자 제품 공급업체에서 검사하기 때문에 낭비되는 부품이 거의 없습니다.

미래

기술의 새로운 발전이 체인지 머신의 미래를 바꾸고 있습니다. 센서와 지폐 이동 기술의 발전으로 많은 자판기가 지폐를 직접 받을 수 있게 되었습니다. 이러한 발전은 변화를 생성하기 위해 더 적은 수의 독립형 기계를 요구함으로써 변화 기계 산업에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 장비의 미래에 영향을 미치는 또 다른 주요 요인은 전자 기반 화폐의 출현입니다. 미래의 환전 기계는 차변과 대변을 전자적으로 추적하기 위해 고급 컴퓨터 연결이 필요합니다. 체인지 머신의 미래에 영향을 미치는 세 번째 요소는 미래의 체인지 머신이 단순한 변화 이상을 분배할 가능성입니다. 이미 일부 자동 입출금기(ATM)에서는 영화 티켓을 판매할 수 있습니다. 마지막으로, 동전 교환기 기술은 차세대 자동 동전 분류기에 사용됩니다. 이 장치는 많은 양의 느슨한 변경을 허용하고 분당 600의 비율로 동전을 세고 현금으로 크레딧을 발행합니다.