纸张厚度检测装置及自助交易设备的制作方法

本实用新型属于纸张厚度检测技术领域，更具体地说，是涉及一种纸张厚度检测装置及自助交易设备。

背景技术：

现有自助交易设备中的纸币识别模块，厚度检测装置一直是一个薄弱点。新型的电容式、声波式测厚装置还不成熟，各方面都存在问题，也没有进行大规模使用。而目前大规模使用的霍尔和电涡流方案的测厚装置，都很依赖于机械结构，而结构上存在的如震荡、抖动等问题，导致厚度信号出现过冲和不稳定，致使厚度检测的精度和准确度都有限。

特别是介质刚接触厚度检测装置时的过冲问题，会导致介质前端区域为检测盲区。现有的纸张厚度装置中，主动轴和传输轴承是紧挨着的，当介质通过时，会推挤传输轴承上升，带来磁铁和霍尔传感器的相对位移，从而检测厚度变化。问题在于，纸币等介质大约厚度在0.1mm左右，在传输轴承上升到0.1mm高度使得介质能通过的过程中，会产生极大的加速度，使得瞬间传输轴承弹起高度大于0.1mm，信号上产生过冲，所以，如果在纸币边沿位置存在一个厚度异常区域，容易被过冲信号覆盖掉检测不到，也就是检测盲区。

还有，由于现有厚度检测装置的主动轴和传输轴承紧密贴合，加上上面有弹力压合，介质通过时压力很大，对介质边缘的磨损很严重，并且强大的压力容易使介质变形。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种纸张厚度检测装置，以解决介质在刚接触现有厚度检测装置时容易产生过冲而难以检测、介质在经过时容易产生磨损与变形的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种纸张厚度检测装置，包括：

固定架；

弹性连接于所述固定架的连接结构；

安装于所述固定架与所述连接结构之间的霍尔检测组件；

转动安装于所述连接结构的传输轴承；

与所述传输轴承间隔设置的主动轴，所述传输轴承与所述主动轴之间形成供纸张通过的传输通道，所述传输通道的宽度小于所述纸张的厚度；以及

用于限定所述连接结构的位置以使所述传输轴承与所述主动轴在所述纸张的厚度方向上相间隔的限位件。

进一步地，所述固定架与所述连接结构之间通过弹性件弹性连接。

进一步地，所述弹性件为弹片，所述弹性件的两端分别连接于所述固定架与所述连接结构。

进一步地，所述霍尔检测组件包括安装于所述固定架面向于所述连接结构的一侧的霍尔传感器、安装于所述连接结构面向于所述固定架的一侧的磁铁。

进一步地，所述连接结构具有沿所述传输通道的长度方向延伸的延伸臂，所述延伸臂位于所述限位件的上方。

进一步地，所述限位件的端部分别固定于所述固定架的两侧。

进一步地，所述固定架设有安装轴承，所述安装轴承位于所述传输轴承下方，并与所述传输轴承轴向平行，所述主动轴支承于所述安装轴承。

进一步地，所述连接结构的数量至少为二，所述连接结构呈列状布置，每一所述连接结构均设有一所述传输轴承，各个所述传输轴承均与所述主动轴相间隔；所述限位件呈杆状以限定各个所述连接结构的位置。

进一步地，还包括旋转轴，所述连接结构转动安装于所述旋转轴，所述旋转轴的轴线与所述传输轴承的轴线相平行。

本实用新型提供一种自助交易设备，包括上述纸张厚度检测装置。

本实用新型相对于现有技术的技术效果是：在没有纸张经过传输通道时，连接结构由限位件限位，主动轴与传输轴承之间形成传输通道。在纸张经过传输通道时，纸张使传输轴承上移，由霍尔检测组件实现检测。该纸张厚度检测装置，相对于现有纸张厚度检测装置中的主动轴与传输轴承紧密贴合的情况，介质更容易通过，传输轴承受力时间更短，受力也更小，产生过冲更小，恢复时间也更快，可以认为边沿盲区更小，有利于检测到纸张边沿的厚度异常，使纸张前端基本不存在检测盲区，测量准确度更高。由于传输轴承上升距离变小，弹性件的反馈压力比现有技术的情况小很多，有利于保护介质不被磨损和变形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的纸张厚度检测装置的侧视图；

图2为本实用新型实施例提供的纸张厚度检测装置的主视图；

图3为现有技术与本实用新型实施例提供的纸张厚度检测装置中的霍尔原理近似线性示意图；

图4(a)、图4(b)分别为现有技术与本实用新型实施例提供的纸张厚度检测装置中的霍尔检测组件获得的过程位移图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1、图2，先对本实用新型提供的纸张厚度检测装置进行说明。纸张厚度检测装置，包括固定架10；弹性连接于固定架10的连接结构20；安装于固定架10与连接结构20之间的霍尔检测组件30；转动安装于连接结构20的传输轴承40；与传输轴承40间隔设置的主动轴50，传输轴承40与主动轴50之间形成供纸张通过的传输通道60，传输通道60的宽度小于纸张的厚度；以及用于限定连接结构20的位置以使传输轴承40与主动轴50在纸张的厚度方向上相间隔的限位件70。

在没有纸张经过传输通道60时，连接结构20由限位件70限位，主动轴50与传输轴承40之间形成传输通道60。在纸张经过传输通道60时，纸张使传输轴承40上移，由霍尔检测组件30实现检测。该纸张厚度检测装置，相对于现有纸张厚度检测装置中的主动轴与传输轴承紧密贴合的情况，介质更容易通过，传输轴承40受力时间更短，受力也更小，产生过冲更小，恢复时间也更快，可以认为边沿盲区更小，有利于检测到纸张边沿厚度异常，使纸张前端基本不存在检测盲区，测量准确度更高。由于传输轴承40上升距离变小，弹性件80反馈压力比现有技术的情况小很多，有利于保护介质不被磨损和变形。

传输轴承40是转动安装在连接结构20上的。在固定架10与连接结构20之间的弹性力作用下，连接结构20可以运动，使得传输轴承40逐渐靠近于主动轴50，直到连接结构20与限位件70接触，连接结构20被挡住而不会再继续运动，传输轴承40与主动轴50之间形成有间隙。从而限位件70限定连接结构20的位置，使得传输轴承40与主动轴50在纸张的厚度方向上相间隔。

传输通道60宽度不需要是很精确的值，但是一定要小于介质厚度最小的地方，例如纸币的厚度大约是0.1mm，可将间隙设置为0.08mm，只允许负公差。

假如纸张厚度在0.1mm左右，那么在量程中，0～0.1mm范围大部分是浪费的。而按照霍尔检测原理，是在短距离内看做近似线性，可以理解成设定的测量范围越短，线性度越好。一般纸张测厚装置量程只要到0.2mm就够了，0.2mm已经可以判定为重张，不需要再精确测量区域厚度了。图3中，最上面的实曲线是霍尔传感器31真实的变化曲线，上面的一根虚线是减小量程时拟合的线性关系，下面的一根虚线是现有技术量程拟合的线性关系。所以量程由0～0.2mm减小到0.08～0.2mm时，拟合的测量直线更加贴合于真实的曲线。

由于已经存在0.08mm的间隙，当0.1mm的介质通过时，传输轴承40只需要抬起0.02mm，轴承受力的时间更短，受力也更小，产生过冲更小，恢复时间也更快，可以认为边沿盲区更小，有利于检测到介质边沿厚度异常，如图4。

由于传输轴承40只上升了0.02mm左右，弹性件80的反馈压力比上升0.1mm时小很多，有利于保护介质不被磨损和变形。

进一步地，请参阅图1、图2，作为本实用新型提供的纸张厚度检测装置的一种具体实施方式，固定架10与连接结构20之间通过弹性件80弹性连接。该方案容易装配，实现固定架10与连接结构20之间弹性连接。

进一步地，作为本实用新型提供的纸张厚度检测装置的一种具体实施方式，弹性件80为弹片，弹性件80的两端分别连接于固定架10与连接结构20。该方案容易装配，结构紧凑。可以理解地，弹性件还可以用弹簧等其它弹性材料代替。

进一步地，作为本实用新型提供的纸张厚度检测装置的一种具体实施方式，霍尔检测组件30包括安装于固定架10面向于连接结构20的一侧的霍尔传感器31、安装于连接结构20面向于固定架10的一侧的磁铁32。当介质通过时，会推挤传输轴承40上升，带来磁铁32和霍尔传感器31的相对位移，从而检测厚度变化。

进一步地，作为本实用新型提供的纸张厚度检测装置的一种具体实施方式，连接结构20具有沿传输通道60的长度方向延伸的延伸臂21，延伸臂21位于限位件70上方。在限位件70的作用下，使得主动轴50和轴承保持一定的间隙，即传输通道60。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的纸张厚度检测装置的一种具体实施方式，限位件70的端部分别固定于固定架10的两侧。该方案容易装配，结构紧凑。

进一步地，作为本实用新型提供的纸张厚度检测装置的一种具体实施方式，固定架10设有安装轴承51，安装轴承51位于传输轴承40下方，并与传输轴承40轴向平行，主动轴50支承于安装轴承51。该方案容易装配，结构紧凑。

进一步地，作为本实用新型提供的纸张厚度检测装置的一种具体实施方式，连接结构20的数量至少为二，连接结构20呈列状布置，每一连接结构20均设有一传输轴承40，各个传输轴承40均与主动轴50相间隔；限位件70呈杆状以限定各个连接结构20的位置。该方案容易装配与维护，通过配置不同数量连接结构20、传输轴承40与霍尔检测组件30，实现不同宽度纸张的厚度检测。固定架10包括横臂11及分别设于横臂11的两端的两个竖臂12，限位件70与主动轴50均安装于两个竖臂12之间。该结构紧凑，容易装配。

进一步地，作为本实用新型提供的纸张厚度检测装置的一种具体实施方式，还包括旋转轴90，连接结构20转动安装于旋转轴90，旋转轴90的轴线与传输轴承40的轴线相平行。连接结构20可以以旋转轴90为中心转动，传输轴承40是转动安装在连接结构20上的。在弹性件80作用下，连接结构20会顺时针运动，直到连接结构20与限位件70接触，连接结构20被挡住而不会再继续运动，传输轴承40与主动轴50之间形成有间隙。纸张经过传输通道60时，传输轴承40带动连接结构20上升，弹性件80压缩。纸张离开传输通道60时，连接结构20在弹性件80作用下而下降，旋转轴90让连接结构20恢复原位，使得霍尔检测组件30复位，为下次检测准备。

可以理解地，旋转轴90还可以采用挡块代替，没有限位件70时，在弹性件80作用下，连接结构20会向下运动，挡块与连接结构20接触时限定连接结构20的位置。

本实用新型还提供一种自助交易设备，包括上述任一实施例的纸张厚度检测装置。

在没有纸张经过传输通道60时，连接结构20由限位件70限位，主动轴50与传输轴承40之间形成传输通道60。在纸张经过传输通道60时，纸张使传输轴承40上移，由霍尔检测组件30实现检测。该纸张厚度检测装置，相对于现有纸张厚度检测装置中的主动轴与传输轴承紧密贴合的情况，介质更容易通过，传输轴承40受力时间更短，受力也更小，产生过冲更小，恢复时间也更快，可以认为边沿盲区更小，有利于检测到纸张边沿的厚度异常，使纸张前端基本不存在检测盲区，测量准确度更高。由于传输轴承40上升距离变小，弹性件80的反馈压力比现有技术的情况小很多，有利于保护介质不被磨损和变形。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。