本發(fā)明屬于機械領域，具體是一種共軸式紙幣測厚機構。

背景技術：

隨著金融業(yè)及相關技術的不斷發(fā)展，越來越多的紙幣存取模塊需要有鑒偽要求。傳統(tǒng)的測厚機構僅是單通道或雙通道測厚，不能對紙幣或紙張的全部范圍進行測厚，膠帶、折邊、局部破損等情況很難被測出來，因此，越來越多的廠商將全覆蓋型的測厚機構應用到紙幣鑒偽模塊中來。中國專利文獻CN203837677U，于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?lián)u臂，下?lián)u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，上搖臂上方設有壓桿裝置，測厚螺釘正下方設有接近開關，接近開關連接控制系統(tǒng)。該類型的測厚機構，測量精度不夠高，難以滿足對紙幣測厚的要求。測厚機構長時間處于工作環(huán)境中，與紙幣接觸的表面會積累越來越多的灰塵及污漬，灰塵與污漬組件逐漸粘結在接觸面上，這必然會影響測厚的精度。為了解決這個問題，可以在測厚機構上相應的設置刮片，以刮片與旋轉部件的輪面接觸，將污漬去除。這種形式的刮片與輪面接觸的力很難設計，想要擁有更好的刮除效果，就要將刮片緊貼輪面，而這樣做會增加刮片對輪面的摩擦力，不但增大了能源消耗，也縮短了刮片、滾輪的使用壽命；如果使用彈性薄片作為刮片，在彈性衰減后，刮片與輪面的接觸就會失效，導致無法刮除灰塵。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術問題是，現(xiàn)有紙幣測厚機構的測厚精度不高，除塵效果不理想，從而提供一種共軸式紙幣測厚機構，具有高測厚精度和良好的除塵效果。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種共軸式紙幣測厚機構，設有上部結構與下部結構，上部結構包括測厚架，測厚架上沿寬度方向設有搖臂轉軸，搖臂轉軸上轉動連接有若干個搖臂，搖臂上設有軸線方向與搖臂轉軸軸線方向平行的滾輪；下部結構包括軸線與滾輪軸軸線平行的承載輥；承載輥的圓柱面與滾輪的圓柱面貼合；所述搖臂上設有磁鋼，所述測厚架上對應的設有磁性傳感器。

本方案的共軸式紙幣測厚機構，包括上部結構和下部結構兩部分。上部結構有測厚架，在測厚架上設計有一個共用的搖臂轉軸，若干個搖臂轉動連接在搖臂轉軸上，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平行的。下部機構包括軸心定位的承載輥。承載輥的圓柱面與滾輪的圓柱面貼合，當紙幣經過兩者之間時，一方面滾輪和承載輥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。搖臂上磁鋼的位置與設于紙幣測厚裝置中的磁性傳感器位置適配，以搖臂常規(guī)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，相當于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。在動力安排上，可以選擇直接拖拽紙幣的方式，也可以選擇將承載輥作為主動輪的方式。

作為優(yōu)選，所述搖臂和下部結構上均設有除塵機構；所述除塵機構包括固定的刮片安裝軸，刮片安裝軸的前端固定有刮片，刮片分別與滾輪或承載輥的圓柱面搭接。滾輪和承載輥長期接觸紙幣表面，不可避免的會沾有灰塵、污漬，時間長了會粘結在滾輪或承載輥的圓柱面上，使圓柱面直徑增大。這種細微的增大就可能導致對紙幣厚薄檢測的失效。為了盡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。同理，在下部結構上也設計了刮片，刮片與承載輥的圓柱面接觸。當滾輪或承載輥轉動的同時，圓柱面上的灰塵污漬就會被刮片刮下來。

作為優(yōu)選，所述刮片上設有安裝孔，并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。刮片在與滾輪或承載輥抵接時間較長后，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(yōu)選，所述安裝孔位于刮片的中部；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或承載輥的圓柱面搭接。為了提高刮除效果，并減少刮片對滾輪或承載輥的摩擦阻力，本方案設計的刮片具有月牙形的橫截面，與滾輪或承載輥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，可以在前進后退兩個滾動方向上都實現(xiàn)刮除效果，因此采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(yōu)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(yōu)選，設于搖臂上的刮片安裝軸的軸線與滾輪軸的軸線垂直相交；設于下部結構上的刮片安裝軸的軸線與承載輥的軸線垂直相交。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(yōu)勢，形成一定的彈性，有助于保持良好的刮除效果。在承載輥適配的刮片安裝軸上也做同樣的設計。

作為優(yōu)選，所述測厚架上固定有搖臂座，搖臂座與搖臂之間抵接有搖臂彈簧；且搖臂彈簧的軸線位于搖臂轉軸所在水平面上方，滾輪軸的軸線位于搖臂轉軸所在水平面下方。本方案通過搖臂彈簧為搖臂增加了預緊力，使下方的滾輪一直緊貼承載輥，在工作時通過滾輪與承載輥之間的紙幣的真實厚度就會被精確偵測出來。

作為優(yōu)選，所述搖臂座上設有凸出的搖臂彈簧定位塊，所述搖臂上對應的設有搖臂彈簧限位盲孔，搖臂彈簧的兩端分別適配的設于該兩者上。使用凸起的定位塊與凹陷的盲孔來定位搖臂彈簧，使其抵接位置穩(wěn)定，也方便裝配。

作為優(yōu)選，所述滾輪為同軸的雙輪，分設于搖臂的兩側。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。由于本測厚機構的各個搖臂套接在搖臂轉軸上排列成一行，因此也可以用來偵測較大面積的薄形物體，此時雙輪比單輪的偵測密度高一倍，采集的數據也多一倍，厚度辨識精度也就更高。

作為優(yōu)選，所述搖臂的靠近搖臂座的一端與搖臂座之間設有保護間隙。搖臂上設定有一個限位面，相應的搖臂座上也設定有一個限位面，兩個限位面在正常狀態(tài)下留有間隙不會觸碰。當機構出現(xiàn)某些意外故障時，搖臂前端過于下沉，容易導致部件損毀。此時兩個限位面接觸，將搖臂前端的下沉趨勢停止，可以起保護作用。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：具有良好的除塵效果，可以提高測厚精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖，

圖2是搖臂布置示意圖，

圖3是上部結構與下部結構配合關系的側視圖，

圖4是搖臂、刮片安裝軸、刮片彈簧的配合關系軸測圖，

圖5是刮片的俯視圖，

圖6是搖臂與搖臂座配合關系的局部放大軸測圖。

其中：1承載輥，2刮片，3下部結構架板，4下部刮片安裝座，5刮片彈簧，6搖臂轉軸，7搖臂座，8測厚架，9搖臂彈簧，10磁性傳感器，11磁鋼，12電路板，13搖臂，14滾輪，21安裝孔，131刮片安裝軸，211臺階孔缺口，1311凸臺；A待測紙幣。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述。

如圖1、圖2、圖3所示的實施例，為一種共軸式紙幣測厚機構，用來測量待測紙幣的厚薄，并提供厚度數據供判定紙幣真?zhèn)?。該測厚機構設有上部結構與下部結構，上部結構包括在寬度方向上設置的測厚架8，測厚架固定有搖臂座7，搖臂座在寬度方向上設有搖臂轉軸6，12個搖臂13整齊排列的轉動的套接在搖臂轉軸上，搖臂轉軸水平設置。每個搖臂的外側自由端都安裝有滾輪14，本例的滾輪選用的是同軸的雙輪，分別位于搖臂的兩側，雙輪的寬度適配紙幣的寬度，滾輪的軸向與搖臂轉軸的軸向平行。下部結構設有承載輥1，承載輥的圓柱面與滾輪的圓柱面貼合，待測紙幣A就從兩者之間的貼合處通過。

如圖3所示，搖臂上方設置有開口向左的盲孔，搖臂座上對應的設置有向右凸出的搖臂彈簧定位塊，搖臂彈簧9的兩端就分別安裝在其上。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，位于搖臂轉軸軸線所在水平面的上方。滾輪軸線也是水平的，位于搖臂轉軸軸線所在水平面的下方。搖臂的上側面的右端下凹的設有磁鋼安裝孔，孔壁上設有排氣槽，磁鋼安裝孔內適配的插接并固定有磁鋼11。磁鋼的上方，測厚架上對應的設有磁性傳感器10，磁性傳感器與電路板12電連接，用以偵測因位置變化而造成的磁鋼的磁場變化。

搖臂上設置有刮片安裝軸131，如圖4所示，刮片安裝軸的前端設計有對稱的一對凸臺1311，而刮片的中心設有安裝孔21，安裝孔為一個臺階孔，前端大后端小，可以與刮片安裝軸前端的凸臺適配的卡接在一起，為了便于安裝，如圖5所示，臺階孔的小端設有與凸臺位置適配的臺階孔缺口211。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。刮片安裝軸上套接有刮片彈簧5，刮片在套入刮片安裝軸的前端時，旋轉一個角度，以臺階孔配合臺階孔缺口，并在后方受到刮片彈簧的彈性推動，將刮片壓緊在刮片安裝軸上，使在受力時刮片僅能沿刮片安裝軸向后退。同樣的，下部結構設有下部結構架板3，其上固定有下部刮片安裝座4，下部刮片安裝座上固定有刮片安裝軸，其他結構與前述滾輪對應的刮片安裝軸一致。設于搖臂上的刮片安裝軸的軸線與滾輪軸的軸線垂直相交；設于下部結構上的刮片安裝軸的軸線與承載輥的軸線垂直相交。

如圖6所示，搖臂的右側即靠近搖臂座的一端與搖臂座之間設有保護間隙，該間隙在意外故障時可以限制搖臂的位置，對搖臂和搖臂座及整個機構起保護作用。

本例的一種共軸式紙幣測厚機構，搖臂彈簧向搖臂施加彈力，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A從滾輪下方與承載輥上方之間經過時，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(fā)生變化，造成的磁場變化被磁性傳感器偵測感知，即可作為紙幣鑒別信息。滾輪和承載輥圓柱面上的灰塵污漬，則被刮片刮除，確保不會影響厚度偵測的精確性。