一種紙幣測厚裝置中的搖臂機構的製作方法

2023-10-20 14:21:52

本發明屬於機械領域，具體是一種紙幣測厚裝置中的搖臂機構。

背景技術：

紙幣測厚裝置中包括有搖臂機構，它們的作用是將紙幣的厚度通過槓桿的原理傳遞給識別的傳感器，通過傳感器傳遞通過測厚裝置的紙張的厚度變化信息，並以此作為判定紙幣真偽的依據之一。中國專利文獻CN203837677U，於2014年9月17日公開了「厚度檢測裝置」， 包括八字型板、測厚底板、轉軸，轉軸可相對測厚底板轉動，轉軸一側固定有下搖臂，下搖臂的安裝端安裝有壓輪軸，壓輪軸上設有壓輪，壓輪軸的軸線方向與八字形板的右側面的延伸方向相垂直，轉軸上端一側連接有上搖臂，上搖臂一端固定有測厚螺釘、另一端連接有回位裝置，上搖臂上方設有壓杆裝置，測厚螺釘正下方設有接近開關，接近開關連接控制系統。該發明的厚度檢測裝置可自動判定書本厚度是否合格。但是該種搖臂對紙幣厚薄變化的敏感度較低，不能滿足紙幣厚度鑑別要求。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術問題是，現有搖臂機構精度不足，對紙幣厚薄變化的敏感度較低，從而提供一種紙幣測厚裝置中的搖臂機構，具有較高的偵測精度，可以很敏感的感知紙幣厚度變化。

為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種紙幣測厚裝置中的搖臂機構，搖臂上設有搖臂軸孔，可將搖臂轉動連接在搖臂轉軸上，所述搖臂上設有軸線方向與搖臂轉軸軸線方向垂直的滾輪，滾輪軸線位於搖臂轉軸軸線的下方；搖臂上還設有搖臂彈簧抵接盲孔，搖臂彈簧抵接盲孔的軸線位於搖臂轉軸軸線上方；搖臂臂上還設有可偵測高度變化的設備或設備部件。

本方案在紙幣測厚裝置中設計了一個搖臂機構，該機構通過轉動連接的方式連接有搖臂，搖臂的轉軸方向是水平方向的。為了使搖臂感知待測紙幣的厚度，搖臂上設計了滾輪，滾輪的軸線方向與搖臂轉軸的軸線方向是垂直的。為了將滾輪緊緊貼在紙幣上，避免造成誤判，本方案在搖臂上設置了搖臂彈簧抵接盲孔，盲孔內用來安裝彈簧，彈簧的另一端固定抵接。彈簧的彈力方向即盲孔的軸線位於搖臂轉軸軸線上方，而滾輪軸線位於搖臂轉軸軸線的下方，上方彈簧的彈力可以使下方滾輪一直緊貼紙幣。當紙幣在滾輪與紙幣承載面之間通過時，一方面滾輪的圓柱面接觸紙幣表面，摩擦力帶動滾輪滾動，一方面紙幣厚薄的起伏形成滾輪的上下運動。滾輪的這種上下起伏帶動搖臂的上下運動。搖臂上設置了高度傳感部件，用來直接偵測或者幫助偵測這種高度變化。例如，可以安裝高度傳感器直接測量，可以通過光學傳感器偵測搖臂上行程度，可以在搖臂上安裝彈性件，抵接在搖臂和壓力傳感器之間，通過壓力變化來感知搖臂高度變化，等等。

作為優選，所述高度傳感部件為磁鋼；磁鋼的位置與設於紙幣測厚裝置中的磁性傳感器位置適配。本方案選擇的搖臂高度變化偵測方式為，在搖臂上安裝磁鋼，並在搖臂機構相對應的位置安裝磁性傳感器，以常規位置的磁性值為比較基準。當厚或薄的紙幣經過滾輪的下方，滾輪升降帶動搖臂的升降，此時磁鋼與磁性傳感器之間的距離會產生微小的變化，但是相應的磁性就會產生較大的變化，相當於用磁場變化放大了距離變化，使整個機構對紙幣厚薄的變化非常敏感。

作為優選，所述滾輪為同軸的雙輪，分設於搖臂的兩側。平展的紙幣有相當的寬度，使用雙輪在紙幣上滾過，可以更全面的對紙幣進行厚薄檢測。

作為優選，所述搖臂上設有刮片安裝軸，刮片安裝軸的前端固定有刮片，刮片與滾輪的圓柱面搭接。滾輪長期在紙幣表面滾過，不可避免的會沾有灰塵、汙漬，時間長了會粘結在滾輪圓柱面上，使滾輪圓柱面增大。這種細微的增大就可能導致對紙幣厚薄檢測的失效。為了儘可能的消除這種影響，本方案在搖臂上設計了刮片，刮片與滾輪的圓柱面接觸，在滾輪轉動的同時，圓柱面上的灰塵汙漬就會被刮片刮下來。

作為優選，所述刮片上設有安裝孔，並通過安裝孔套接在刮片安裝軸上；刮片安裝軸上套接有彈簧，將刮片壓裝在刮片安裝軸的前端。刮片在與滾輪抵接時間較長後，會產生輕微變形，影響刮除效果，本方案設計了彈簧，將刮片以彈性壓在刮片安裝軸的前端，可以隨時補償刮片變形的影響。

作為優選，所述安裝孔位於刮片的中部；刮片的沿滾輪軸徑向的截面形狀為月牙形，月牙形兩端的銳邊與滾輪的圓柱面搭接。為了提高刮除效果，並減少刮片對滾輪的摩擦阻力，本方案設計的刮片具有月牙形的橫截面，與滾輪圓柱面的接觸僅為月牙形的兩端，即刮片的兩個銳邊。這樣設計的刮片，可以在前進後退兩個滾動方向上都實現刮除效果，因此採用本方案的搖臂機構，可以擁有兩個安裝方向，給設備設計者提供了更大的自由度。

作為優選，所述刮片安裝軸的圓柱面的前端凸起的設有至少2個凸臺，所述安裝孔為與凸臺適配的臺階孔，且臺階孔的側壁上設有與凸臺適配的臺階孔缺口。本方案設計的刮片通過凸臺與臺階孔的配合，可以不需要緊固件和工具直接拆裝，方便更換。

作為優選，所述刮片安裝軸的軸線與滾輪軸的軸線垂直相交。將刮片安裝軸的軸線與滾輪軸的軸線設計為垂直相交，可以使刮片的兩個銳邊以最佳角度接觸滾輪的圓柱面，在造成最小的摩擦阻力的前提下形成最佳的刮除效果。同時，這樣設計還能充分利用刮片自身月牙形橫截面的形狀優勢，形成一定的彈性，有助於保持良好的刮除效果。

作為優選，所述搖臂上側面的遠離搖臂轉軸的一端設有下凹的磁鋼安裝孔，磁鋼安裝孔為盲孔，磁鋼適配的安裝於孔內。將磁鋼安裝在遠離搖臂轉軸的端部，可以進一步放大磁鋼的上下運動幅度，進一步提高磁場變化。

作為優選，所述磁鋼安裝孔的側壁上設有排氣槽。開設排氣槽便於在裝配時將磁鋼適配的插入磁鋼安裝孔內。

綜上所述，本發明的有益效果是：具有較高的偵測精度，可以很敏感的感知紙幣厚度變化。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖，

圖2是圖1的側視圖，

圖3是搖臂的軸測圖，

圖4是刮片的俯視圖，

圖5是刮片的截面示意圖。

其中：1搖臂，2滾輪，3刮片安裝軸，4刮片，5彈簧，6磁鋼，11磁鋼安裝孔，12搖臂軸孔，13滾輪軸，14搖臂彈簧抵接盲孔，31凸臺，41安裝孔，111排氣槽，411臺階孔缺口。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明做進一步的描述。

如圖1、圖2所示的實施例，為一種紙幣測厚裝置中的搖臂機構，該搖臂機構包括有搖臂1，搖臂1的左側設有搖臂軸孔12，並通過搖臂轉軸可轉動的連接在紙幣測厚裝置上。搖臂轉軸的方向為水平方向，使搖臂可以繞搖臂轉軸上下運動。搖臂上方設置有開口向左的盲孔，為搖臂彈簧抵接盲孔14，用來安裝搖臂彈簧，搖臂彈簧的另一端固定抵接在測厚裝置上。搖臂彈簧的彈力方向即為盲孔的軸向，盲孔軸線為水平方向，位於搖臂轉軸軸線上方。搖臂的右下端設計有滾輪2，本例中的滾輪為同軸的雙輪，分別設於搖臂的兩側，可繞如圖3所示滾輪軸13轉動；雙輪的寬度適配紙幣的寬度。滾輪軸線也是水平的，位於搖臂轉軸軸線的下方。搖臂的上設置有刮片安裝軸3，其軸線與滾輪軸的軸向垂直相交。刮片安裝軸的前端設計有對稱的一對凸臺31。

如圖4、圖5所示，刮片4的中心設有安裝孔41，安裝孔為一個臺階孔，前端大後端小，可以與刮片安裝軸前端的凸臺適配的卡接在一起，為了便於安裝，臺階孔的小端設有與凸臺位置適配的臺階孔缺口411。刮片的沿滾輪軸徑向方向的截面形狀為月牙形，月牙形的內凹側朝向滾輪的圓柱面。

刮片安裝軸上還套接有壓縮彈簧5，將刮片壓向前方，使壓片月牙形兩端的銳邊均緊緊接觸滾輪的圓柱面。

搖臂的上側面的右端下凹的設有磁鋼安裝孔11，孔壁上設有排氣槽，磁鋼安裝孔內適配的插接並固定有磁鋼6。磁鋼的上方，測厚裝置對應的設置有磁性傳感器，用以偵測因位置變化而造成的磁鋼的磁場變化。

本例的一種紙幣測厚裝置中的搖臂機構，搖臂彈簧抵接在搖臂彈簧抵接盲孔內，其彈力始終作用在搖臂上，使搖臂的右側端始終下壓，滾輪始終緊貼在紙幣上。當待側紙幣從滾輪下方與承載紙幣的平面之間經過時，紙幣的厚薄形成了滾輪的上下運動，帶動搖臂的同步上下運動，搖臂上的磁鋼與磁性傳感器之間的距離也發生變化，造成的磁場變化被磁性傳感器偵測感知，即可作為紙幣鑑別信息。