一种共轴式纸币测厚机构的制作方法

本实用新型属于机械领域，具体是一种共轴式纸币测厚机构。

背景技术：

随着金融业及相关技术的不断发展，越来越多的纸币存取模块需要有鉴伪要求。传统的测厚机构仅是单通道或双通道测厚，不能对纸币或纸张的全部范围进行测厚，胶带、折边、局部破损等情况很难被测出来，因此，越来越多的厂商将全覆盖型的测厚机构应用到纸币鉴伪模块中来。中国专利文献CN203837677U，于2014年9月17日公开了“厚度检测装置”， 包括八字型板、测厚底板、转轴，转轴可相对测厚底板转动，转轴一侧固定有下摇臂，下摇臂的安装端安装有压轮轴，压轮轴上设有压轮，压轮轴的轴线方向与八字形板的右侧面的延伸方向相垂直，转轴上端一侧连接有上摇臂，上摇臂一端固定有测厚螺钉、另一端连接有回位装置，上摇臂上方设有压杆装置，测厚螺钉正下方设有接近开关，接近开关连接控制系统。该类型的测厚机构，测量精度不够高，难以满足对纸币测厚的要求。测厚机构长时间处于工作环境中，与纸币接触的表面会积累越来越多的灰尘及污渍，灰尘与污渍组件逐渐粘结在接触面上，这必然会影响测厚的精度。为了解决这个问题，可以在测厚机构上相应的设置刮片，以刮片与旋转部件的轮面接触，将污渍去除。这种形式的刮片与轮面接触的力很难设计，想要拥有更好的刮除效果，就要将刮片紧贴轮面，而这样做会增加刮片对轮面的摩擦力，不但增大了能源消耗，也缩短了刮片、滚轮的使用寿命；如果使用弹性薄片作为刮片，在弹性衰减后，刮片与轮面的接触就会失效，导致无法刮除灰尘。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是，现有纸币测厚机构的测厚精度不高，除尘效果不理想，从而提供一种共轴式纸币测厚机构，具有高测厚精度和良好的除尘效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种共轴式纸币测厚机构，设有上部结构与下部结构，上部结构包括测厚架，测厚架上沿宽度方向设有摇臂转轴，摇臂转轴上转动连接有若干个摇臂，摇臂上设有轴线方向与摇臂转轴轴线方向平行的滚轮；下部结构包括轴线与滚轮轴轴线平行的承载辊；承载辊的圆柱面与滚轮的圆柱面贴合；所述摇臂上设有磁钢，所述测厚架上对应的设有磁性传感器。

本方案的共轴式纸币测厚机构，包括上部结构和下部结构两部分。上部结构有测厚架，在测厚架上设计有一个共用的摇臂转轴，若干个摇臂转动连接在摇臂转轴上，摇臂转轴的方向是水平方向的。为了使摇臂感知待测纸币的厚度，摇臂上设计了滚轮，滚轮的轴线方向与摇臂转轴的轴线方向是平行的。下部机构包括轴心定位的承载辊。承载辊的圆柱面与滚轮的圆柱面贴合，当纸币经过两者之间时，一方面滚轮和承载辊的圆柱面接触纸币表面，摩擦力带动滚轮滚动，一方面纸币厚薄的起伏形成滚轮的上下运动。滚轮的这种上下起伏带动摇臂的上下运动。摇臂上磁钢的位置与设于纸币测厚装置中的磁性传感器位置适配，以摇臂常规位置的磁性值为比较基准。当厚或薄的纸币经过滚轮的下方，滚轮升降带动摇臂的升降，此时磁钢与磁性传感器之间的距离会产生微小的变化，但是相应的磁性就会产生较大的变化，相当于用磁场变化放大了距离变化，使整个机构对纸币厚薄的变化非常敏感。在动力安排上，可以选择直接拖拽纸币的方式，也可以选择将承载辊作为主动轮的方式。

作为优选，所述摇臂和下部结构上均设有除尘机构；所述除尘机构包括固定的刮片安装轴，刮片安装轴的前端固定有刮片，刮片分别与滚轮或承载辊的圆柱面搭接。滚轮和承载辊长期接触纸币表面，不可避免的会沾有灰尘、污渍，时间长了会粘结在滚轮或承载辊的圆柱面上，使圆柱面直径增大。这种细微的增大就可能导致对纸币厚薄检测的失效。为了尽可能的消除这种影响，本方案在摇臂上设计了刮片，刮片与滚轮的圆柱面接触。同理，在下部结构上也设计了刮片，刮片与承载辊的圆柱面接触。当滚轮或承载辊转动的同时，圆柱面上的灰尘污渍就会被刮片刮下来。

作为优选，所述刮片上设有安装孔，并通过安装孔套接在刮片安装轴上；刮片安装轴上套接有弹簧，将刮片压装在刮片安装轴的前端。刮片在与滚轮或承载辊抵接时间较长后，会产生轻微变形，影响刮除效果，本方案设计了弹簧，将刮片以弹性压在刮片安装轴的前端，可以随时补偿刮片变形的影响。

作为优选，所述安装孔位于刮片的中部；刮片的沿滚轮轴径向的截面形状为月牙形，月牙形两端的锐边与滚轮或承载辊的圆柱面搭接。为了提高刮除效果，并减少刮片对滚轮或承载辊的摩擦阻力，本方案设计的刮片具有月牙形的横截面，与滚轮或承载辊圆柱面的接触仅为月牙形的两端，即刮片的两个锐边。这样设计的刮片，可以在前进后退两个滚动方向上都实现刮除效果，因此采用本方案的摇臂机构，可以拥有两个安装方向，给设备设计者提供了更大的自由度。

作为优选，所述刮片安装轴的圆柱面的前端凸起的设有至少2个凸台，所述安装孔为与凸台适配的台阶孔，且台阶孔的侧壁上设有与凸台适配的台阶孔缺口。本方案设计的刮片通过凸台与台阶孔的配合，可以不需要紧固件和工具直接拆装，方便更换。

作为优选，设于摇臂上的刮片安装轴的轴线与滚轮轴的轴线垂直相交；设于下部结构上的刮片安装轴的轴线与承载辊的轴线垂直相交。将刮片安装轴的轴线与滚轮轴的轴线设计为垂直相交，可以使刮片的两个锐边以最佳角度接触滚轮的圆柱面，在造成最小的摩擦阻力的前提下形成最佳的刮除效果。同时，这样设计还能充分利用刮片自身月牙形横截面的形状优势，形成一定的弹性，有助于保持良好的刮除效果。在承载辊适配的刮片安装轴上也做同样的设计。

作为优选，所述测厚架上固定有摇臂座，摇臂座与摇臂之间抵接有摇臂弹簧；且摇臂弹簧的轴线位于摇臂转轴所在水平面上方，滚轮轴的轴线位于摇臂转轴所在水平面下方。本方案通过摇臂弹簧为摇臂增加了预紧力，使下方的滚轮一直紧贴承载辊，在工作时通过滚轮与承载辊之间的纸币的真实厚度就会被精确侦测出来。

作为优选，所述摇臂座上设有凸出的摇臂弹簧定位块，所述摇臂上对应的设有摇臂弹簧限位盲孔，摇臂弹簧的两端分别适配的设于该两者上。使用凸起的定位块与凹陷的盲孔来定位摇臂弹簧，使其抵接位置稳定，也方便装配。

作为优选，所述滚轮为同轴的双轮，分设于摇臂的两侧。平展的纸币有相当的宽度，使用双轮在纸币上滚过，可以更全面的对纸币进行厚薄检测。由于本测厚机构的各个摇臂套接在摇臂转轴上排列成一行，因此也可以用来侦测较大面积的薄形物体，此时双轮比单轮的侦测密度高一倍，采集的数据也多一倍，厚度辨识精度也就更高。

作为优选，所述摇臂的靠近摇臂座的一端与摇臂座之间设有保护间隙。摇臂上设定有一个限位面，相应的摇臂座上也设定有一个限位面，两个限位面在正常状态下留有间隙不会触碰。当机构出现某些意外故障时，摇臂前端过于下沉，容易导致部件损毁。此时两个限位面接触，将摇臂前端的下沉趋势停止，可以起保护作用。

综上所述，本实用新型的有益效果是：具有良好的除尘效果，可以提高测厚精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是摇臂布置示意图，

图3是上部结构与下部结构配合关系的侧视图，

图4是摇臂、刮片安装轴、刮片弹簧的配合关系轴测图，

图5是刮片的俯视图，

图6是摇臂与摇臂座配合关系的局部放大轴测图。

其中：1承载辊，2刮片，3下部结构架板，4下部刮片安装座，5刮片弹簧，6摇臂转轴，7摇臂座，8测厚架，9摇臂弹簧，10磁性传感器，11磁钢，12电路板，13摇臂，14滚轮，21安装孔，131刮片安装轴，211台阶孔缺口，1311凸台；A待测纸币。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图3所示的实施例，为一种共轴式纸币测厚机构，用来测量待测纸币的厚薄，并提供厚度数据供判定纸币真伪。该测厚机构设有上部结构与下部结构，上部结构包括在宽度方向上设置的测厚架8，测厚架固定有摇臂座7，摇臂座在宽度方向上设有摇臂转轴6，12个摇臂13整齐排列的转动的套接在摇臂转轴上，摇臂转轴水平设置。每个摇臂的外侧自由端都安装有滚轮14，本例的滚轮选用的是同轴的双轮，分别位于摇臂的两侧，双轮的宽度适配纸币的宽度，滚轮的轴向与摇臂转轴的轴向平行。下部结构设有承载辊1，承载辊的圆柱面与滚轮的圆柱面贴合，待测纸币A就从两者之间的贴合处通过。

如图3所示，摇臂上方设置有开口向左的盲孔，摇臂座上对应的设置有向右凸出的摇臂弹簧定位块，摇臂弹簧9的两端就分别安装在其上。摇臂弹簧的弹力方向即为盲孔的轴向，盲孔轴线为水平方向，位于摇臂转轴轴线所在水平面的上方。滚轮轴线也是水平的，位于摇臂转轴轴线所在水平面的下方。摇臂的上侧面的右端下凹的设有磁钢安装孔，孔壁上设有排气槽，磁钢安装孔内适配的插接并固定有磁钢11。磁钢的上方，测厚架上对应的设有磁性传感器10，磁性传感器与电路板12电连接，用以侦测因位置变化而造成的磁钢的磁场变化。

摇臂上设置有刮片安装轴131，如图4所示，刮片安装轴的前端设计有对称的一对凸台1311，而刮片的中心设有安装孔21，安装孔为一个台阶孔，前端大后端小，可以与刮片安装轴前端的凸台适配的卡接在一起，为了便于安装，如图5所示，台阶孔的小端设有与凸台位置适配的台阶孔缺口211。刮片的沿滚轮轴径向方向的截面形状为月牙形，月牙形的内凹侧朝向滚轮的圆柱面。刮片安装轴上套接有刮片弹簧5，刮片在套入刮片安装轴的前端时，旋转一个角度，以台阶孔配合台阶孔缺口，并在后方受到刮片弹簧的弹性推动，将刮片压紧在刮片安装轴上，使在受力时刮片仅能沿刮片安装轴向后退。同样的，下部结构设有下部结构架板3，其上固定有下部刮片安装座4，下部刮片安装座上固定有刮片安装轴，其他结构与前述滚轮对应的刮片安装轴一致。设于摇臂上的刮片安装轴的轴线与滚轮轴的轴线垂直相交；设于下部结构上的刮片安装轴的轴线与承载辊的轴线垂直相交。

如图6所示，摇臂的右侧即靠近摇臂座的一端与摇臂座之间设有保护间隙，该间隙在意外故障时可以限制摇臂的位置，对摇臂和摇臂座及整个机构起保护作用。

本例的一种共轴式纸币测厚机构，摇臂弹簧向摇臂施加弹力，使摇臂的右侧端始终下压，滚轮始终紧贴在纸币上。当待侧纸币A从滚轮下方与承载辊上方之间经过时，纸币的厚薄形成了滚轮的上下运动，带动摇臂的同步上下运动，摇臂上的磁钢与磁性传感器之间的距离也发生变化，造成的磁场变化被磁性传感器侦测感知，即可作为纸币鉴别信息。滚轮和承载辊圆柱面上的灰尘污渍，则被刮片刮除，确保不会影响厚度侦测的精确性。