Changer de machine

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Contexte

Un changeur est un appareil utilisé pour échanger une forme d'argent contre une autre, généralement du papier-monnaie contre des pièces de monnaie. Des capteurs dans la machine détectent le type de facture qui y est introduit et transmettent cette information à un microprocesseur. Le processeur envoie ensuite des commandes aux trémies de pièces pour distribuer les pièces appropriées. Des dispositifs similaires pour accepter des pièces et des billets ont été développés à l'origine pour être utilisés dans des dispositifs de divertissement et de jeu à prépaiement, tels que des machines à sous. Ces appareils sont devenus des machines capables de distribuer rapidement la monnaie appropriée sans avoir besoin d'un caissier. Ces premières machines étaient similaires aux appareils utilisés aujourd'hui en ce sens qu'elles devaient accepter les billets et distribuer les équivalents de pièces appropriés. Cependant, ils différaient par la sophistication de leurs composants. Par exemple, ils ont utilisé un simple dispositif de paiement tel qu'un long tube rempli de pièces avec un solénoïde situé en bas. Le solénoïde, qui consiste en une bobine de fil enroulée autour d'un piston métallique, agissait comme un obturateur. Lorsque la machine a enregistré une facture, elle a envoyé une impulsion d'électricité à travers la bobine du solénoïde, ce qui l'a magnétisée. Une fois magnétisé, le piston s'est déplacé, permettant à une pièce de monnaie de tomber dans la chambre de collecte située en dessous. Une autre première version utilisait un disque rotatif sous une trémie remplie de pièces au lieu d'un solénoïde. Le disque tournerait d'un cran en réponse à un signal du "cerveau" électronique de la machine. Cette action permettrait aux pièces appropriées de tomber dans la zone de collecte. Ces appareils originaux étaient simples, mais les progrès de l'électronique au cours des 30 dernières années ont entraîné des améliorations significatives. Aujourd'hui, les machines à monnaie sont très sophistiquées, avec des micro-ordinateurs contrôlant la façon dont la monnaie est distribuée. Les changeurs modernes sont capables de distribuer rapidement de grandes quantités de monnaie tout en distinguant soigneusement les billets acceptables des billets contrefaits ou falsifiés.

Conception

Bien que la demande d'équipements de change soit relativement élevée, ces machines sont durables et durent longtemps. En effet, la durée de vie moyenne d'un changeur est d'environ 20 ans. Par conséquent, le marché est limité à un petit groupe d'entreprises aux États-Unis et à l'étranger. Ces entreprises conçoivent leurs changeurs à partir de composants modulaires pour répondre au mieux aux besoins de leurs clients. Les composants spécifiques utilisés dans chaque machine peuvent être modifiés pour fournir les fonctionnalités souhaitées. Lorsque le fabricant reçoit une commande pour une nouvelle machine, il doit déterminer les exigences du client et sélectionner les composants appropriés à inclure. Bien que les exigences spécifiques puissent varier d'une machine à l'autre, les éléments de base sont similaires. Par exemple, pour une machine destinée à changer des dollars américains en pièces de monnaie, les facteurs de conception suivants doivent être pris en considération.

Saisie de billets/pièces

Une considération clé est le type de billet et/ou de pièce que la machine devra accepter. Cela aura un impact sur le type de capteur utilisé dans la machine. La plupart des changeurs sont conçus pour accepter les billets de un et cinq dollars, bien que leurs capteurs puissent être programmés pour accepter n'importe quelle dénomination. Certaines machines sont conçues pour changer une pièce plus grosse (quartiers pour dix sous et nickels). Dans ce cas, la machine doit également être équipée d'un discriminateur de pièces.

Paiement

Le paiement est le terme utilisé pour décrire les pièces distribuées par la machine. Les pièces sont stockées à l'intérieur de la machine dans des trémies séparées par dénomination. Par conséquent, le nombre de pièces différentes que la machine doit payer déterminera le nombre de trémies dans la machine. La plupart des machines nécessitent trois trémies (pour les pièces de monnaie, les pièces de dix cents et les pièces de cinq cents). Cependant, certains modèles intègrent jusqu'à huit trémies. La capacité supplémentaire peut être utile pour traiter certaines devises étrangères. En plus du nombre de trémies, d'autres considérations liées au paiement incluent la vitesse à laquelle les pièces sont distribuées et la capacité de stockage des pièces. Pour les applications qui nécessitent un paiement rapide, des changeurs sont disponibles et peuvent distribuer jusqu'à 500 pièces par minute. Pour d'autres applications, il est plus important de pouvoir tenir des périodes plus longues sans remplir les trémies à pièces. Le client doit décider quelles fonctionnalités sont les plus souhaitables.

Localisation

L'emplacement de la machine est également important. Différentes tailles et formes sont disponibles; les plus grandes unités sont conçues comme des modèles de sol autoportants ; des unités plus petites peuvent être montées au mur. Ces unités murales prennent peu de place et peuvent être facilement installées au ras de la surface. Cependant, ils ont moins de capacité de stockage de pièces et moins de fonctionnalités avancées. Les modèles au sol sont plus grands et plus lourds avec de meilleures mesures de sécurité, des fonctionnalités plus avancées, une production de pièces plus élevée et une plus grande capacité.

Sécurité

Compte tenu des sommes importantes stockées dans ces machines, la sécurité est une considération de conception majeure. Les machines doivent être construites solidement pour dissuader les effractions mécaniques et elles doivent être capables de détecter et de rejeter les faux billets ou les billets qui ont été falsifiés.

Composants

Logement

Le changeur est logé dans une armoire métallique construite en tôle d'acier, dont les dimensions varient en fonction des exigences du client et du coût. Les parois latérales du boîtier peuvent être construites à partir d'une plaque d'acier de 7,9 pouces (2 mm) d'épaisseur avec une plaque de 11,8 pouces (3 mm) utilisée pour les portes en acier pliées. Ces portes peuvent être équipées d'un double chant pour limiter l'effraction. Toutes les armoires sont équipées d'un mécanisme de verrouillage et une alarme est généralement intégrée à l'armoire. Certaines unités sont montées sur des supports de base qui comprennent une armoire verrouillable pour le stockage. Les armoires sont disponibles dans une gamme de couleurs en stock ou peuvent être peintes sur mesure pour offrir au client une finition spécifique. Ces armoires peuvent même être configurées de manière à être adaptées à un fonctionnement en extérieur. Un fabricant propose même un modèle équipé d'un chauffage et d'un ventilateur pour garder les factures à l'abri de l'humidité lorsqu'il est utilisé à l'extérieur. L'armoire abrite également la source d'alimentation pour le changeur de factures. Ces machines sont alimentées en courant alternatif (AC) et peuvent être branchées sur une prise normale, ou elles peuvent être câblées en place.

Capteurs d'entrée

Pour que la machine fonctionne correctement, elle doit être capable de reconnaître les billets ou les pièces à partir desquels elle doit rendre la monnaie. Pour ce faire, les machines sont équipées de capteurs d'entrée, qui déterminent l'identité de l'article en cours de saisie. Pour le papier-monnaie, un groupe de diodes électroluminescentes (DEL) est utilisé pour éclairer le billet lors de son insertion. Un capteur optique analyse la lumière réfléchie par la surface du billet pour déterminer sa dénomination. Une électronique et un logiciel sophistiqués permettent aux capteurs de différencier les billets très usés ou déchirés des contrefaçons. Ces systèmes sont facilement programmables pour permettre à l'utilisateur d'apprendre à la machine à reconnaître les nouvelles factures. Les pièces de monnaie, en revanche, nécessitent une technique d'identification plus complexe car les capteurs ne peuvent pas lire la surface métallique de la même manière qu'ils peuvent papier-monnaie. Au lieu de cela, l'identification des pièces est effectuée en mesurant les caractéristiques électromagnétiques de la pièce en métal, ainsi que ses propriétés physiques telles que le poids et/ou le diamètre. Lorsqu'une pièce entre dans la fente d'entrée, elle descend une goulotte jusqu'à ce qu'elle atteigne deux bras d'équilibrage en forme de crochet. Ces bras sont conçus pour qu'une pièce du poids correct appuie suffisamment sur le bras droit pour déplacer un contrepoids sur la gauche. La pièce peut alors passer devant le bon bras et voyager Une coupe transversale d'un mécanisme de changeur. plus loin dans la goulotte. La pièce doit également avoir le bon diamètre pour continuer. Les pièces trop étroites glissent dans un canal de sortie et sont rejetées. Les pièces de la bonne taille et du bon poids continueront à descendre dans la goulotte jusqu'à ce qu'elles traversent un puissant champ magnétique. Si la pièce est un faux et est trop riche en fer, un aimant la saisira et la fera sortir par la fente de rejet. Si la pièce est authentique, elle continuera à descendre dans la fente à une certaine vitesse, ce qui lui permettra de sauter par-dessus une broche de rejet. Un mécanisme de déverrouillage signale à la machine de continuer.

Transport et stockage des factures

La fente d'entrée des billets est équipée de petits rouleaux électriques pour tirer le billet vers l'avant. Les rouleaux sont activés dès qu'un billet est placé à l'entrée de la fente. Si les capteurs rejettent le billet, les rouleaux inversent la direction et le crachent. Si le billet est accepté comme valide, les rouleaux le tirent à l'intérieur de la machine et l'alimentent dans une chambre d'empilage. La chambre d'empilage est une zone sécurisée qui contient tout l'argent liquide dans une pile ordonnée jusqu'à ce qu'un opérateur se vide physiquement. En raison de leur poids, les pièces sont plus faciles à transporter. Lorsqu'une pièce est placée dans la machine, elle tombe essentiellement dans un arbre, ce qui la conduit au discriminateur de pièces. Une fois la pièce acceptée, elle peut tomber dans un bac de stockage.

Stockage de pièces

Les pièces sont stockées à l'intérieur de la machine dans des trémies métalliques; la capacité totale des pièces varie selon le modèle, mais les machines haut de gamme peuvent contenir jusqu'à 12 000 pièces. L'accès à ces trémies se fait par une porte sur le dessus de la machine. Cette conception maximise la capacité de pièces de la machine et permet d'ajouter des pièces sans ouvrir aucun des panneaux principaux.

Distributeur de pièces/dispositif de paiement

Le paiement des pièces est contrôlé par le microprocesseur. Le processeur envoie un signal au dispositif de paiement sous la forme d'impulsions électroniques. Ces impulsions activent une bande transporteuse rotative qui se déplace en boucle du bas vers le haut de la trémie. La ceinture a de petits vols sur elle qui agissent comme des pelles pour les pièces. Au fur et à mesure que la courroie parcourt la boucle, elle traverse le tas de pièces au fond de la trémie. Les pièces appropriées sont capturées sur ces vols saillants et sont déplacées vers le haut de la trémie. Au sommet de la trémie, le tapis atteint la fin de la piste et redescend. Cela fait tomber les pièces du tapis et tombent dans une chambre de distribution. Ce type de dispositif de paiement peut distribuer jusqu'à 500 pièces par minute.

Fonctionnalités d'affichage/contrôle

Toutes les fonctions du changeur sont contrôlées par un microprocesseur, qui reçoit des informations des capteurs d'entrée et transmet les instructions au dispositif de paiement. L'ordinateur contrôle également les informations d'affichage telles que les instructions d'utilisation et les messages d'erreur. Certaines machines simples ne sont équipées que d'un voyant lumineux qui s'éteint lorsqu'une trémie est presque vide. Les modèles plus avancés ont des panneaux d'affichage à cristaux liquides (LCD) illuminés à 40 caractères qui fournissent à l'utilisateur des informations supplémentaires, y compris, mais sans s'y limiter, des instructions étape par étape. Certains modèles permettent même aux utilisateurs de sélectionner la combinaison de pièces à distribuer et de fournir des instructions d'utilisation en plusieurs langues. De plus, ces modèles avancés sont dotés de commandes informatiques embarquées sophistiquées dotées d'installations d'audit étendues. En option, une imprimante d'audit peut être connectée à la machine pour télécharger et imprimer un profil de diagnostic complet ou un résumé de toutes les informations d'audit. D'autres fonctions de contrôle avancées incluent des alarmes antivol intégrées et des réseaux d'éclairage personnalisés.

Le processus de fabrication

Conception assistée par ordinateur (CAO)

• 1 La première étape du processus de fabrication consiste à concevoir la machine en fonction des exigences du client. Étant donné que les exigences de chaque client sont légèrement différentes, chaque machine est construite sur mesure. Les facteurs de conception énumérés ci-dessus sont discutés avec le client afin d'optimiser les performances. Une fois la conception finalisée, les composants nécessaires sont commandés auprès des fournisseurs appropriés. Un programme de CAO est utilisé pour déterminer la disposition des composants ainsi que la taille et la forme de l'armoire.

Fabrication d'armoires

• 2 Les informations de conception finales sont envoyées à une machine de découpe de métaux CNC, qui coupe la plaque d'acier aux dimensions appropriées. Ces pièces sont apprêtées et peintes si nécessaire. Au cours de cette étape, ils peuvent être vissés ou soudés en place.

Assemblage de composants

• 3 Les différentes pièces électroniques et mécaniques sont installées dans l'armoire sur une chaîne de montage partiellement automatisée. Chaque pièce est soudée, vissée, boulonnée ou clipsée. Ce processus d'assemblage est en partie réalisé à la main par trois à six personnes. À capacité maximale, environ 100 machines peuvent être fabriquées par mois.

Tests de contrôle qualité

• 4 Une fois l'assemblage terminé, chaque machine est branchée et testée. Le logiciel est chargé et la machine est testée pour s'assurer que tous les composants fonctionnent correctement. À ce moment-là, si le client a des exigences particulières, la programmation supplémentaire peut être vérifiée. La machine est ensuite mise en caisse et préparée pour l'expédition.

Sous-produits/Déchets

Le processus de fabrication des changeurs ne génère que peu ou pas de déchets. De la ferraille est créée lors de la fabrication des armoires, mais cela est minimisé par la conception informatique et l'équipement de coupe automatisé efficace. Il y a peu de composants gaspillés car ils sont vérifiés chez le fournisseur d'électronique avant d'être expédiés au fabricant de la machine de changement.

Le futur

Les nouveaux développements technologiques changent l'avenir des machines à changer. Les améliorations apportées à la technologie des capteurs et du déplacement des billets ont permis à de nombreux distributeurs automatiques d'accepter directement le papier-monnaie. Cette avancée peut avoir un impact sur l'industrie des machines de changement en nécessitant moins de machines autonomes pour générer le changement. Un autre facteur majeur impactant l'avenir de cet équipement est l'avènement de la monnaie électronique. Les machines à changer du futur nécessiteront une liaison informatique avancée pour suivre les débits et les crédits par voie électronique. Un troisième facteur affectant l'avenir des machines à changer est la possibilité que les machines à changer du futur puissent fournir bien plus que du simple changement. Déjà, certains distributeurs automatiques de billets (DAB) sont capables de distribuer des billets de cinéma. Enfin, la technologie des monnayeurs est utilisée par une nouvelle génération de machines automatiques de tri des pièces. Ces appareils acceptent de grandes quantités de monnaie en vrac, comptent les pièces au rythme de 600 par minute et émettent des crédits en espèces.