紙張破損檢測裝置的製作方法

2023-05-28 21:57:01 3

專利名稱：紙張破損檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種紙張破損檢測單元，其檢測紙張，例如紙幣中的破損。
背景技術：
圖20示出的單元是熟知的一種檢測單元。
即，附圖標記111指示輸送路徑。上輸送輥112a和112b以預定間隔設在輸送路徑111的上部，下輸送輥113a和113b以預定間隔設在輸送路徑111的下部。上輸送帶114a延伸在上輸送輥112a和112b上，下部輸送帶114b延伸在下輸送輥113a和113b上。這些上下輸送帶114a和114b保持並輸送紙張。
在上輸送輥112a和112b之間設有具有凸緣115f和突起板116的輥115。設置輥115，並使凸緣115的下端側向輸送帶111下方突出，突起板116設置成上端側向輸送帶111上方突出。光源118設在突起板116之下。光接收傳感器119設在輥115和上輸送輥112b之間，其中，該光接收傳感器119接收從光源118發出的光。
在紙張沿著箭頭方向輸送併到達突起板116時，紙張由突起板116向上壓，在到達輥115時由凸緣115f向下壓下。因此，如果紙張中有破損，該破損受到擠壓並打開，從光源118發出的光通過破損由光接收傳感器119接收。在接收到光時，就可斷定紙張具有破損。如果沒有接收到光，就可斷定該紙張沒有破損。(例如，參考日本專利公開申請JP2000-268225)。
然而，傳統上，在固定地設置突起板116時，存在這樣一個缺陷，即在紙張以高速輸送至突起板116時，突起板116受到磨損，且不易打開易於撕破的紙張的破損。
此外，由於輥115和突起板116設在固定位置，在輸送不同大小的紙張時，輥115的凸緣115f和突起板116可離開紙張的破損，因而不能檢測到破損。
此外，在檢測相同大小的紙張中的破損時，不能進行調節，因此，只檢測到比預定長度長的破損。因此，就存在這種問題，即，甚至檢測到可以忽略的破損。

發明內容
本發明鑑於上述事實提出。因而，本發明的目的是提供一種紙張破損檢測單元，其可靠地檢測甚至是不同大小紙張中的破損。
依照本發明的一個方面，提供一種紙張破損檢測單元，其包括輸送單元，以沿著輸送表面輸送紙張；第一擠壓單元，其在與輸送方面正交的第一方向上壓住由輸送單元輸送的紙張的一側；第二擠壓單元，其設在第一擠壓單元附近，並在與第一方向相反的方向上壓住由輸送單元輸送的紙張的另一側；光發射單元，其發射光到因第一和第二擠壓單元的壓力而變形的紙張上；光接收單元，其接收從光發射單元發出的光；判斷單元，其基於光接收單元所接收的光來判斷紙張是否包含破損；以及移動機構，其沿著與輸送紙張的方向正交的方向上移動第一和第二擠壓單元。
根據本發明的另一個方面，紙張破損檢測單元能夠安全地檢測不同大小紙張或者容易撕裂的紙張中的破損，並且在檢測相同大小紙張中的破損時，能夠只是檢測所需長度的破損。
本發明的附加目的和優點將在以下的說明書中敘述，並且部分目的和優點可從說明書中明顯看出，或者可從本發明的實踐獲知。本發明的目的和優點可藉助於以後特別指出的手段和組合來實現和獲得。


加入並組成說明書一部分的附圖示出本發明的實施例，並與以上給出的一般性敘述以及下文給出的詳細敘述一起用來解釋本發明的原理。
圖1是示出依照本發明的第一實施例的紙張處理系統的機構的示意性方框圖；
圖2是加入圖1所示的紙張處理系統中的紙張破損檢測單元的前視圖；圖3是圖2所示的紙張破損檢測單元的俯視圖；圖4是圖2所示的紙張破損檢測單元的縱向橫截面視圖；圖5是圖1所示的紙張處理系統的控制系統的方框圖；圖6是示出沒有破損的卡片送入圖2所示的紙張破損檢測單元的狀態的前視圖；圖7是示出沒有破損的卡片送入圖2所示的紙張破損檢測單元的狀態的縱向橫截面視圖；圖8是送入圖2所示的紙張破損檢測單元的沒有破損的卡片的透視圖；圖9是送入圖2所示的紙張破損檢測單元的有破損的卡片的透視圖；圖10是示出圖9所示的卡片送入圖2所示的紙張破損檢測單元的狀態的前視圖；圖11是示出圖9所示的卡片送入圖2所示的紙張破損檢測單元的狀態的縱向截面圖；圖12是示出在圖2所示的紙張破損檢測單元沒有檢測到卡片中的破損時的傳感器信號的視圖；圖13是示出在圖2所示的紙張破損檢測單元檢測到卡片中的破損時的傳感器信號的視圖；圖14是示出圖2所示的紙張破損檢測單元的一對上輥沿著相互靠近的方向移動時的狀態以及一對下輥沿著相互靠近的方向移動時的狀態的視圖；圖15是示出圖2所示的紙張破損檢測單元的一對上輥沿著相互離開的方向移動時的狀態以及一對下輥沿著相互離開的方向移動時的狀態的視圖；圖16是示出在圖2所示的紙張破損檢測單元檢測相同大小的卡片中的破損時，一對上輥和下輥移動到破損位置以打開破損的狀態的視圖；圖17是示出在圖2所示的紙張破損檢測單元檢測相同大小的卡片中的破損時，一對上輥和下輥移動到破損位置，而不將比預定長度短的破損打開的狀態的視圖；圖18是示出根據本發明的第二實施例的紙張破損檢測單元，是示出一對上部氣嘴沿著相互靠近的方向移動的狀態以及一對下部氣嘴沿著相互靠近方向移動的狀態的視圖；圖19是示出一對上部氣嘴沿著相互離開的方向移動以及一對下部氣嘴沿著相互離開的方向移動的視圖；以及圖20是傳統的卡片破損檢測單元的前視圖。
具體實施例方式
以下將參考附圖敘述本發明的實施例。
(實施例1)圖1是示出根據本發明的第一實施例的紙張處理系統的機構的方框圖。
在圖1中，附圖標記1指示取出單元，以將堆疊的卡片如紙張一張張地取出。沿著輸送路徑輸送由取出單元1取出的卡片。在輸送路徑中，檢測單元2設置用以檢測卡片中的破損。在檢測單元2的卡片輸送方向的下遊側，分支門(branch gate)3設置用來將檢測到沒有破損的卡片引導向第一方向，並將檢測到具有破損的卡片引導向第二方向。用來堆疊檢測到沒有破損的卡片的第一堆棧設在第一方向上，用來堆疊具有檢測到的破損的卡片的第二堆棧設在第二方向上。
圖2是檢測單元2的前視圖。圖3是檢測單元的俯視圖。圖4是檢測單元的縱向截面圖。
在圖2中，附圖標記11指示輸送路徑。在輸送路徑11的上部，前部上輸送輥12a和後部上輸送輥12a′之間在正交於卡片輸送方向的方向上設有預定的間隔。在輸送路徑11的下部，前部下輸送輥13a和後部下輸送輥13a′之間在與卡片輸送方向正交的方向上設有預定的間隔。
在前部上輸送輥12a和後部上輸送輥12a′的卡片輸送方向的下遊側設有前部上輸送輥12b和後部上輸送輥12b′。在前部下輸送輥13a和後部下輸送輥13a′的卡片輸送方向的下遊側設有前部下輸送輥13b和後部下輸送輥13b′。
上輸送帶14a延伸在前部上輸送輥12a和12b上，上輸送帶14c延伸在後部上輸送輥12a′和12b′上。下輸送帶14b延伸在前部下輸送輥13a和13b上，下輸送帶14d延伸在後部下輸送輥13a′和13b′上。輸送單元由上輸送帶14a/14c和下輸送帶14b/14d組成。在檢測單元2的卡片接收側，設有觸發傳感器8，以檢測卡片的接收。
輸送不同尺寸的卡片K1、K2和K3，且該卡片的一側由前部上輸送帶14a和前部下輸送帶14b保持，另一側由後部上輸送帶14c和後部下輸送帶14d保持。這時，卡片以與前部輸送帶14a/14c和後部輸送帶14b/14d之間的中心對準的方式輸送。
前部的上輥(第一輥)15a設在前部上輸送輥12a和12b之間，後部的上輥(第二輥)15a′設在後部上輸送輥12a′和12b′之間。凸緣15f設在前部的上輥15a中，凸緣15f′設在後部的上輥15a′中。上輥15a和15a′的凸緣15f和15f′組成第一擠壓單元。
前部的下輥(第三輥)16a設在前部下輸送輥13a和13b之間，後部的下輥(第四輥)16a′設在後部下輸送輥13a′和13b′之間。凸緣16f設在前部的下輥16a中，凸緣16f′設在後部的下輥16a′中。下輥16a和16a′的凸緣16f和16f′組成第二擠壓單元。
上輥15a/15a′的凸緣15f/15f′的下側從輸送路徑11向下突出預定量，下輥16a/16a′的凸緣16f/16f′的上部從輸送路徑11向上突出預定量。
上輥15a和15a′與上輸送帶14a和14c的上側接觸，下輥16a和16a′與下輸送帶14c和14d的下側接觸。上輥15a/15a′和下輥16a/16a′隨著輸送帶14a-14d而旋轉。
線性光源18設置為在與卡片輸送方向正交的方向位於下輸送輥13a/13a′和下輥16a/16a′之間的光發射單元。線性光接收傳感器19設置為在與卡片輸送方向正交的方向位於上輸送輥12b/12b′和上輥15a/15a′之間的光接收器。從線性光源18發射的光由光接收傳感器19接收。
由移動機構26驅動上述的上輥15a/15a′和下輥16a/16a′移動，如圖3所示。
上輥15a和15a′以套筒21a和21a′為旋轉軸自由地旋轉。下輥16a和16a′以套筒21b和21b′為旋轉軸自由地旋轉。
套筒21a和21a′旋入軸17a，軸17a用作第一驅動軸，套筒21b和21b′旋入軸17b，軸17b用作第二驅動軸。軸17a和17b的外表面形成有關於輸送路徑11的中心線相反且對稱的外螺紋。套筒21a、21a′和21b、21b′的內表面形成有內螺紋，以與軸17a和17b的外螺紋嚙合。
上述軸17a和17b沿著卡片輸送表面和與卡片輸送方向正交的方向設置，並設置成可驅使上輥15a/15a′和下輥16a/16a′沿著卡片輸送表面和與卡片輸送方向正交的方向移動。
在上述的軸17a向前旋轉時，上輥15a和15a′與套筒21a和21a′一起沿著相互靠近的方向移動，凸緣15f和15f′間的距離變窄。
在軸17b向前旋轉時，下輥16a和16a′與套筒21b和21b′一起沿著相互靠近的方向移動，凸緣16f和16f′間的距離變窄。
在軸17a向後旋轉時，上輥15a和15a′與套筒21a和21a′一起沿著相互離開的方向移動，凸緣15f和15f′間的距離變寬。
在軸17b向後旋轉時，下輥16a和16a′與套筒21b和21b′一起沿著相互離開的方向移動，凸緣16f和16f′間的距離變寬。
各個軸17a和17b的端部穿透基部7，並通過組成互鎖機構的齒輪22a、齒帶23和齒輪22b連接。軸17a的一端直接連接到可向前和向後旋轉的驅動馬達24。軸17a和17b由驅動馬達24的向前和向後旋轉帶動而同時向前和向後旋轉。
圖5是紙張處理系統的控制系統的方框圖。
在圖5中附圖標記20指示控制單元。控制單元20通過傳輸電路與觸發傳感器8和光接收傳感器19相連。控制單元20基於從觸發傳感器8和光接收傳感器19發出的檢測信號來控制分支門3的操作。
也就是說，控制單元20基於如圖12所示的從光接收傳感器19發出的檢測信號來判斷卡片沒有破損，如圖8所示。控制單元20基於如圖13所示的從光接收傳感器19發出的檢測信號來判斷卡片具有如圖9所示的破損。
控制單元20操作分支門3，以將沒有破損的卡片K送至第一堆棧4，並將帶有破損a的卡片K送至第二堆棧5。卡片中的破損也包括除了簡單斷裂之外的缺陷。
接下來，將敘述檢測卡片中的破損的方法。
通過由前部上輸送帶14a和下輸送帶14b來保持卡片K的一側，由後部上輸送帶14c和下輸送帶14d來保持其另一側來輸送該卡片K，如圖6/圖7或圖10/圖11所示。卡片K由觸發傳感器8檢測，一側送入前部上輥15a和下輥16a之間，另一側送入後部上輥15a′和下輥16a′之間。這時，卡片K的一側由前部下輥16a的凸緣16f向上推動，其另一側由後部下輥16a′的凸緣16f′向上推動，卡片K的一側由前部上輥15a的凸緣15f向下推動，其另一側由後部上輥15a′的凸緣15f′向下推動。
因此，卡片K象從輸送方向所看到的步驟進行變形，並從光源18發出的光線經過，就象切斷光線一樣。這時，在從光接收傳感器19輸出如圖12所示的預定黑暗信號時，控制單元20判斷卡片K沒有破損。在判斷卡片K沒有破損之後，控制單元20操作分支門3將卡片K送到第一堆棧4處。圖12示出在沒有破損的兩個卡片連續時的信號輸出。
另一方面，如圖13所示，當光接收傳感器19輸出檢測信號以在黑暗信號期間輸出光信號時，控制單元20判斷卡片K具有破損a。圖10和圖11示出具有破損的卡片K輸送時的狀態，破損被打開。在判斷卡片K具有破損時，控制單元20操作分支門3來將卡片K送到第二堆棧5中。圖13示出在具有破損的卡片在沒有破損的卡片之後輸送時的信號輸出。
如圖5所示，控制單元20通過傳輸電路與輸入單元25連接，並且與驅動馬達24連接，驅動馬達通過控制電路向前和向後旋轉。當處理不同尺寸的卡片時，輸入單元25規定了卡片的尺寸。基於規定的卡片尺寸信息，控制單元控制驅動馬達24的操作。
例如，在規定了小尺寸時，控制單元20向前旋轉驅動馬達24並且將軸17a向前旋轉。因此，前部上輥15a和後部上輥15a′沿著如圖14所示的相互靠近方向移動，凸緣15f和15f′之間的距離變窄。
這時，軸17b向前旋轉通過齒輪22a、齒帶23和齒輪23b。因此，前部下輥16a和後部下輥16a′沿著相互靠近的方向移動，凸緣16f和16f′間的距離變窄。
相反地，在規定較大尺寸時，控制單元20驅使驅動馬達向後旋轉，並進而驅動軸17a向後旋轉。因此，前部上輥15a和後部上輥15a′沿著如圖15所示的相互離開方向移動，凸緣15f和15f′之間的距離變寬。
這時，軸17b向後旋轉通過齒輪22a、齒帶23和齒輪22b。因此，前部下輥16a和後部下輥16a′沿著相互離開的方向移動，凸緣16f和16f′間的距離變寬。
光源18和光接收傳感器19具有能夠覆蓋上輥15a/15a′和下輥16a/16a′的移動量的光發射寬度和光接收寬度。
如上所述，上輥15a/15a′和下輥16a/16a′基於卡片尺寸而沿著相互離開的方向移動，凸緣15f/15f′和16f/16f′可設置在適於卡片尺寸的位置上，且卡片中的破損可安全地打開和檢測。
在處理相同尺寸的卡片時，用來打開卡片中的破損的位置可通過改變上輥15a/15a′和下輥16a/16a′距卡片端面的距離而改變。
在這種情況下，操作者從輸入單元25輸入所需的移動量。然後，控制單元20控制驅動馬達4的操作，且上輥15a/15a′和下輥16a/16a′的凸緣15f/15f′和16f/16f′距離卡片端面的距離可以可變地控制。
例如，圖16示出通過將上輥15a/15a′和下輥16a/16a′的凸緣15f/15f′和16f/16f′從卡片端面向內移動大約5mm並將凸緣置於破損處來打開卡片中的破損a的情況。圖17示出通過將上輥15a/15a′和下輥16a/16a′的凸緣15f/15f′和16f/16f′從卡片端面向內移動大約10mm並且不將凸緣置於破損處從而不打開卡片中的破損a的情況。
通過調節上輥15a/15a′和下輥16a/16a′的凸緣15f/15f′和16f/16f′的位置，能夠只檢測比預定長度長的破損，而沒有不經濟地檢測短破損。
此外，在上述實施例中，卡片沿著較長一側輸送。輸送方向不限於此。卡片可沿著較短一側輸送。
(實施例2)圖18和圖19示出依照本發明的第二實施例的檢測單元。
在第二實施例中，上部氣嘴31a/31a′和下部氣嘴32a/32a′設置為第一和第二氣嘴，以及第三和第四氣嘴，以代替上輥15a/15a′和下輥16a/16a′的凸緣15f/15f′和16f/16f′。例如，上部氣嘴31a/31a′根據卡片的尺寸沿著與輸送方向正交的方向相互靠近地移動，如圖18所示。與上部氣嘴31a和31a′一樣，下部氣嘴32a和32a′也沿著相互靠近的方向移動。
例如，上部氣嘴31a/31a′根據卡片的尺寸沿著與輸送方向正交的方向相互離開地移動，如圖9所示。與上部氣嘴31a和31a′一樣，下部氣嘴32a和32a′也沿著相互離開的方向移動。
從上部氣嘴31a/31a′和下部氣嘴32a/32a′射出的空氣從上/下方向吹至卡片的兩側，打開破損(如果有的話)，並能夠檢測破損。
從第二實施例中也能獲得與第一實施例相同的效果。
本領域技術人員將易於獲得附加大優點和優化。因此，本發明在較寬的方面不限於具體的細節以及在此示出並敘述的代表性實施例。因而，在不偏離由附屬權利要求書及其等價物的一般發明構思的精神和範圍的情況下，可以做出各種優化。
權利要求
1.一種紙張破損檢測單元，其特徵在於包括輸送單元(14a-14d)，其沿著輸送表面輸送紙張(K)；第一擠壓單元(15f，15f′)，其沿著與輸送表面正交的第一方向壓下由輸送單元(14a-14d)輸送的紙張(K)的一側；第二擠壓單元(16f，16f′，32a，32a′)，其設在第一擠壓單元(15f，15f′，31a，31a′)附近，並沿著與第一方向相反的第二方向壓下由輸送單元(14a-14d)輸送的紙張的另一側；光發射單元(18)，其發出光線，以照射到因第一和第二擠壓單元(15f，15f′，31a，31a′，16f，16f′，32a，32a′)的壓力而變形的紙張上；光接收單元(19)，其接收從光發射單元(18)照射的光線；判斷單元(20)，其基於光接收單元(19)的光線接收來判斷紙張(K)是否包括破損；以及移動機構(26)，其沿著輸送表面在與輸送紙張(K)的方向正交的方向上移動第一擠壓單元(15f，15f′，31a，31a′)和第二擠壓單元(16f，16f′，32a，32a′)。
2.如權利要求1所述的紙張破損檢測單元，其特徵在於，輸送單元具有一對第一輸送帶(14a，14b)和一對第二輸送帶(14c，14d)，其中，第一輸送帶(14a，14b)保持並輸送紙張(K)的一側，第二輸送帶(14c，14d)以預定間隔平行於第一輸送帶(14a，14b)設置，並保持和輸送紙張(K)的另一端；第一擠壓單元由第一輥(15a)的凸緣(15f)和第二輥(15a′)的凸緣(15f′)組成，其中，凸緣(15f)與所述對第一輸送帶(14a，14b)中的一個輸送帶(14a)的表面接觸，並隨著該輸送帶而旋轉，凸緣(15f′)與所述對第二輸送帶(14c，14d)中的一個輸送帶(14c)的表面接觸，並隨著該輸送帶而旋轉；以及第二擠壓單元由第三輥(16a)的凸緣(16f)和第四輥(16a′)的凸緣(16f′)組成，其中，凸緣(16f)與所述對第一輸送帶(14a，14b)中的另一個輸送帶(14b)的表面接觸，並隨著該輸送帶而旋轉，凸緣(16f′)與所述對第二輸送帶(14c，14d)中的另一個輸送帶(14d)的表面接觸，並隨著該輸送帶而旋轉。
3.如權利要求2所述的紙張破損檢測單元，其特徵在於，移動機構(26)具有可向前和向後旋轉的第一和第二驅動軸(17a，17b)，並通過使得第一驅動軸(17a)向前旋轉而使第一輥(15a)的凸緣(15f)和第二輥(15a′)的凸緣(15f′)沿著相互靠近的方向移動，通過使得第二驅動軸(17b)向前旋轉而使第三輥(16a)的凸緣(16f)和第四輥(16a′)的凸緣(16f′)沿著相互靠近的方向移動，通過使得第一驅動軸(17a)向後旋轉而使第一輥(15a)的凸緣(15f)和第二輥(15a′)的凸緣(15f′)沿著相互離開的方向移動，通過使得第二驅動軸(17b)向後旋轉而使第三輥(16a)的凸緣(16f)和第四輥(16a′)的凸緣(16f′)沿著相互離開的方向移動。
4.如權利要求3所述的紙張破損檢測單元，其特徵在於，第一驅動軸(17a)和第二驅動軸(17b)通過互鎖機構(22a，23，22b)互鎖。
5.如權利要求2所述的紙張破損檢測單元，其特徵在於，根據紙張尺寸或者要檢測的破損長度來控制第一和第二輥(15a，15a′)的凸緣(15f，15f′)以及第三和第四輥(16a，16a′)的凸緣(16f，16f′)的移動量。
6.如權利要求1所述的紙張破損檢測單元，其特徵在於，第一擠壓單元由向紙張(K)的一側吹送空氣的第一氣嘴(31a)和向紙張(K)的另一側吹送空氣的第二氣嘴(31a′)組成；以及第二擠壓單元由從與第一氣嘴(31a)相反的方向向紙張(K)的一側吹送空氣的第三氣嘴(31a)和從與第二氣嘴(31a′)相反的方向向紙張(K)的另一側吹送空氣的第四氣嘴(31a′)組成。
7.如權利要求6所述的紙張破損檢測單元，其特徵在於，第一氣嘴(31a)和第二氣嘴(31a′)可沿著相互靠近或相互離開的方向移動，第三和第四氣嘴可沿著相互靠近或相互離開的方向移動。
8.如權利要求6所述的紙張破損檢測單元，其特徵在於，根據紙張(K)的尺寸或者要檢測的破損的長度來控制第一和第二氣嘴(31a，31a′)以及第三和第三氣嘴(32a，32a′)的移動量。
9.如權利要求1所述的紙張破損檢測單元，其特徵在於，紙張(K)是矩形的，並沿著較長側或較短側輸送。
全文摘要
一種紙張破損檢測單元，其具有光源(18)、控制單元和移動機構，所述光源(18)發出光線，以照射到因前部上輥(15a，15a′)的凸緣(15f，15f′)和後部下輥(16a，16a′)的凸緣(16f，16f′)的壓力而變形的卡片(K)上，所述控制單元基於由光接收傳感器(19)所接收的光線來判斷卡片(K)是否包括破損，所述移動機構通過移動上輥(15a，15a′)和下輥(16a，16a′)來驅使上輥(15a，15a′)的凸緣(15f，15f′)和下輥(16a，16a′)的凸緣(16f，16f′)沿著與輸送卡片K的方向正交的方向移動。
文檔編號B65H5/02GK1952983SQ20061013566
公開日2007年4月25日 申請日期2006年10月20日 優先權日2005年10月21日
發明者中田雅士 申請人:株式會社東芝