專利名稱：介質厚度檢測器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種介質厚度檢測器，尤其是涉及一種能夠檢測被輸送的介質厚度的檢測器。
2.背景技術一種介質厚度檢測器對例如紙幣、支票、入場券、證書以及證件的介質厚度進行檢測。檢測介質厚度的原因是為了通過防止多張介質被一起輸送或防止劣質介質被輸送來確保裝置平穩的操作。例如，這種介質厚度檢測器被用在自動檢票機、售票機、證書發放機、打印機、傳真機及類似裝置上。
檢測介質厚度的方法包括通過機械裝置使輥子可以直接與介質接觸的檢測介質厚度的方法，利用光學傳感器無須機械裝置與介質直接接觸來檢測介質厚度的方法，以及它們的組合。
圖1和2示出了一種根據相關技術的介質厚度檢測器。參照該圖，傳感輥12安裝在轉動軸10上，轉動軸的兩端支撐在框架上(未示出)。傳感輥12設置在一路徑上，介質m沿著該路徑行進。由驅動源驅動的傳動帶14使傳感輥12轉動。傳動帶14連接驅動源和轉動軸10以便將功率從驅動源傳送到轉動軸10，從而使傳感輥12轉動。將一同步皮帶用作傳動帶14。
兩端支撐在框架上的中心軸16位于轉動軸10的附近。軸承支架18安裝在中心軸16上。回轉彈簧19安裝在配備有軸承支架18的中心軸16兩端。每個回轉彈簧19的一端連接到軸承支架18上離開中心軸16設置的一點上，而回轉彈簧19的另一端則連接到框架上，由此回轉彈簧在一特定的方向上給出一恢復力。因此，在特定方向上軸承支架18總是趨于轉動。
傳感軸承20位于軸承支架18的一側。從圖2中可以看出，兩個傳感軸承20分別位于軸承支架18一側的兩端上。傳感軸承20的周長設置成約為介質m行進長度的一半。
傳感軸承20安裝在軸承支架18上以便它們能自由轉動。傳感軸承20傾向于總在一個方向上移動，在此方向上它們與傳感輥12緊密接觸，因為軸承支架18通過回轉彈簧19的回復力朝傳感輥12轉動。厚度將被檢測的介質m在傳感輥12和傳感軸承20之間供給。
厚度傳感器22通過檢測軸承支架18的轉動量來檢測介質m的厚度。厚度傳感器22的一個實例包括RVDT(轉動可變差分變壓器)傳感器。
然而，上述相關技術存在下述問題。
首先，由于傳感輥12是通過傳動帶14從驅動源接收驅動力來轉動的，所以驅動源的振動通過傳動帶14傳輸到傳感輥12上。當振動從驅動源傳輸到傳感輥12上時，尤其是當使用機械裝置來檢測厚度時，存在不能準確檢測介質m厚度的問題。
而且，每個傳感軸承20必須與介質接觸。然而，兩個傳感軸承20安裝在單一軸承支架18上。因此，當軸承支架18不能準確地安裝時，傳感軸承20就不能以同樣的力緊密地與傳感輥12接觸。換句話說，假如軸承支架18由于制造公差稍微傾斜，一個傳感軸承20將用比其它傳感介質更大的力來抵靠在介質上。因此，也存在不能準確檢測厚度介質m的問題。
另外，由于傳感軸承20的周邊或周長設置成約為介質m的行進長度的一半，所以當一片介質m在傳感軸承和傳感輥之間行進時，傳感軸承20旋轉兩次。因此，存在另一個問題，就是由于測量誤差而使厚度檢測能力惡化，該測量誤差是由于傳感軸承20的公差累積而產生的。
發明內容
因此，本發明想要解決現有技術中的前述問題。本發明的一個目的在于提供一種介質厚度檢測器，其中不會將外部振動傳輸到直接與介質度觸的部件上。
本發明的另一目的是提供一種介質厚度檢測器，其中傳感軸承準確地與傳感輥接觸。
本發明的再一個目的是提供一種介質厚度檢測器，其中當一片介質輸送通過傳感軸承時能夠使傳感軸的轉動最小化。
為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供一種介質厚度檢測器，包括驅動力傳送器，該傳送器能夠消除從驅動源產生的振動并且傳輸驅動源的驅動力。傳感輥，通過驅動力傳送部分來接收驅動源的驅動力，從而輸送介質。傳感軸承，安裝在圍繞中心軸轉動的軸承支架上，以便在某一方向上向其施加一彈性力，在該方向上它們緊密地與傳感輥接觸。減震件，連接到中心軸上軸承支架之間的位置上，用于吸收在中心軸上產生的振動。厚度傳感器，根據軸承支架相對于中心軸的轉動量來檢測傳感軸承和傳感輥之間通過的介質的厚度。
驅動力傳送部分可以是由驅動源驅動的齒輪組，用于提供介質輸送力。
優選地，齒輪組中的第一齒輪通過皮帶從驅動源接收驅動力。
優選地，中心軸的兩端支撐在一框架上，在該框架上，連接支架依次分別安裝在軸承支架和框架之間。回復件提供一彈性力使得傳感軸承緊密地與傳感輥接觸，同時它安裝成使它的兩端分別連接到連接支架和框架上。
在分別對應于介質兩側端的位置上，傳感軸承可以自由轉動地安裝在軸承支架上。
優選地，減震件的一端連接到中心軸在軸承支架之間的位置上。
減震件的彈簧力比回復件的彈簧力小，該回復件安裝在中心軸的相對端上，用于向傳感軸承提供彈性力。
減震件的彈簧力可以約為回復件之一的彈簧力的三分之二，該回復件用于對傳感軸承提供彈性力。
優選地，滿足下面的公式d＝(0.2～0.25)w，其中d是傳感軸承的直徑，w是介質的行進寬度。
根據本發明的另一個方面，提供有一種介質厚度檢測器，包括齒輪組，該齒輪組從驅動源接收驅動力用于輸送介質并且傳輸接收到的驅動力。傳感輥，通過齒輪組接收驅動源的驅動力來輸送介質。軸承支架，安裝在中心軸上對應于輸送介質兩側端的位置上并且圍繞中心軸轉動。傳感軸承，可轉動地安裝在軸承支架上，以便在某一方向上向其施加一彈性力，在該方向上它們緊密地與傳感輥接觸。厚度傳感器，根據軸承支架相對于中心軸的轉動量來檢測在傳感軸承和傳感輥之間通過的介質厚度。
該檢測器可以進一步包括減震件，該減震件連接到中心軸在軸承支架之間的位置上，用于吸收在中心軸內產生的振動。
根據上述構造的本發明的介質厚度檢測器，其具有優點是，在與介質接觸的部分中將振動最小化，并且將零件的公差最小化，從而更準確地檢測介質的厚度。
下文給出的細節性描述將使得本申請的這些和其它目的變的更加明顯。然而，可以理解的是盡管簡要的說明了本發明的優選實施例，但細節性的描述和具體的實例僅僅是示例性給出的，因為對于本領域的技術人員來說，在本發明的實質和范圍內的各種變化和修改都可以根據該細節性的描述而變得明顯。
從下面結合附圖進行的細節性描述中將能夠更加清楚地理解本發明的上述和其它目的、特征和其他優點，其中圖1是示出相關技術介質厚度檢測器結構的側視圖；圖2是示出用于相關技術介質厚度檢測器的軸承支架和傳感軸承結構的平面圖；圖3是示出根據本發明優選實施例的介質厚度檢測器結構的側視圖；圖4是示出本發明實施例主要結構的透視圖；和圖5是示出本發明實施例主要結構的平面圖。
具體實施例方式
現在，將參照附圖對根據本發明的介質厚度檢測器的優選實施例進行詳細描述。
圖3是示出根據本發明優選實施例的介質厚度檢測器結構的側視圖，圖4是示出本發明實施例主要結構的透視圖，而圖5是示出本發明實施例主要結構的平面圖。
參照這些附圖，傳動帶30由驅動源(未示出)驅動，該驅動源產生用于輸送介質m的驅動力，從而傳輸驅動力。當然，傳動帶30可以從另外的與用于輸送介質m的驅動源分離的驅動源接收驅動力。
第一齒輪34安裝在第一齒輪軸32上。第一齒輪軸32的兩端支撐在框架(未示出)上。在自動介質分配器的情況下，例如，框架是包括彼此間隔開預定間隔的板的零件。第一齒輪軸32的兩端安裝在框架上。第一齒輪軸32由傳動帶30驅動。為此，優選有一另外的皮帶輪(未示出)同軸安裝在第一齒輪軸32上。第二齒輪38安裝在第二齒輪軸36上，第二齒輪軸的兩端還依次支撐在框架上。第二齒輪38與第一齒輪34嚙合以便從第一齒輪34接收驅動力。
轉動軸40的兩端也支撐在框架上，在它的一側配備有驅動齒輪42。該驅動齒輪42與第二齒輪38嚙合以便從第二齒輪38接收驅動力。傳感輥44同軸安裝在轉動軸40上。傳感輥44設置在一輸送路徑上，介質m沿著該輸送路徑行進。因此，根據介質m的寬度可以提供多個傳感輥44。這些傳感輥44隨著轉動軸40的轉動來輸送介質m。
進一步，提供一中心軸，它的兩端支撐在框架上。軸承支架48和48’整體形成在中心軸46上并且圍繞中心軸46轉動。將軸承支架48和48’沿著中心軸46的長度間隔安裝。傳感軸承50分別安裝在軸承支架48和48’上，以便它們能圍繞相應的軸自由轉動。
由于傳感軸承50放置在相應與傳感輥44的位置上，所以當它們之間沒有介質m輸送時，傳感軸承50與傳感輥44表面接觸。傳感軸承50之間的空隙應該小于沿著與介質m行進方向垂直的方向的介質m的寬度。
滿足下面的公式d＝(0.2～0.25)w，其中d是每個傳感軸承50的直徑，w是介質的行進寬度。因此，當一片介質m在傳感輥44和傳感軸承50之間完全通過時，傳感軸承50以大約1.5轉速轉動。這意味著傳感軸承50的直徑d相對于相關技術來說相對提高了。
將軸承支架48和48’設計成使它們的安裝位置相應于行進介質m的兩端，并且使安裝在軸承支架48和48’上的傳感軸承50可以與傳感輥44表面接觸。
連接支架52分別位于中心軸46的兩端。回復件54(如，彈簧或彈性件)的一端連接到每個連接支架52上。回復件54的另一端掛到框架的一側。由于回復件54如此安裝，所以中心軸46在一個方向上轉動，在該方向上，安裝在軸承支架48或48’上的傳感軸承50與傳感輥44表面緊密接觸。那就是說，回復件54用來使傳感軸承50與傳感輥44緊密接觸。
固定軸56安裝在框架上使得其兩端支撐在框架上。而且，減震件58安裝成其一端支撐在固定軸56上。減震件58的另一端連接到連接支架52’上，該連接支架52’安裝在中心軸46的中間，即，軸承支架48和48’之間。一螺旋彈簧用作減震件58，該減震件依次吸收在中心軸46中產生的振動。
用于減震件58的螺旋彈簧可以與用于回復件54的類型相同。然而，減震件58應該具有比單個回復件54小的彈簧力。更具體地講，減震件58優選具有約為單個回復件54三分之二的彈簧力。也就是說，鑒于回復件54位于中心軸46的兩端，所以減震件58優選具有約為兩個相對回復件54全部彈簧力的三分之一的彈簧力。上述的為減震件58和回復件54設置的彈簧力已經通過實際測試被確定下來。
最后，提供一厚度傳感器60，用于通過測量軸承支架48和48’的轉動量來檢測介質m的厚度。厚度傳感器60的一個實施例包括應用由于轉動角度來改變電壓的RVDT(轉動可變差分變壓器)傳感器。
在下文，將詳細描述根據上述本發明配置的介質厚度檢測器的操作。
當驅動源被驅動時，介質m被輸送。當行進介質m在傳感輥44和傳感軸承50之間通過時，行進介質m的厚度被檢測。也就是說，當通過傳動帶30將驅動源的驅動力傳輸到第一齒輪軸32時，第一齒輪軸32和第一齒輪34將轉動。第一齒輪34的轉動使得與第一齒輪嚙合的第二齒輪38轉動，并且轉動軸40也通過與第二齒輪38嚙合的驅動齒輪42轉動。在此，第二齒輪38用來設置傳感輥44的轉動方向與介質m行進方向一致。
因此，當通過齒輪組34、38和42傳輸驅動源的驅動力時，能防止在驅動源和傳動帶30中產生的振動傳輸到傳感輥44。
當如此傳輸驅動力并轉動傳感輥44時，行進介質m從傳感輥44和傳感軸承50之間通過。當介質m從彼此表面接觸的傳感輥44和傳感軸承50之間通過時，其上安裝有傳感軸承50的軸承支架48和48’以預定的、與回復件54的彈性力相反的角度圍繞著中心軸46轉動。
由于軸承支架48和48’正比于介質m的厚度轉動，所以利用厚度傳感器60能夠測量軸承支架48和48’的轉動量并且能夠檢測介質m的厚度。
假如在中心軸46內，即在軸承支架48和48’或傳感軸承50內產生了振動的話，那么減震件58將吸收這些振動。因此，根據軸承支架48和48’的轉動量能準確地測量介質m的厚度。
由于減震件58連接在中心軸46的中間，該減震器的彈簧力小于回復彈簧54的彈簧力，所以可以實現基本的減震操作。然而，假如減震件58和回復件54的彈簧力彼此相同，那么由于共振現象將進一步擴大振動。
而且，傳感輥44的直徑d設計的比相關技術相對大。因此，由于增加了傳感軸承50的尺寸，所以當一片介質從傳感軸承50和傳感輥44之間通過時，能將傳感軸承50的轉數最小化。
另外，將軸承支架48和48’分開地制造和安裝到中心軸46上。因此，可以容易地調整安裝在軸承支架48和48’上的傳感軸承50以便使它們能分別以預定的壓力與傳感輥44表面接觸。例如，用戶可以將緊固螺釘放松并將軸承支架48和48’移動以便以相同的壓力確保軸承50與傳感輥44接觸。
本發明上述構造的介質厚度檢測器有下面的優點。
首先，當將驅動源的驅動力傳輸到傳感輥上時能防止振動傳輸到傳感輥。因此，由于沒有將振動傳輸到用于傳送將被測量的介質的傳感輥上，因此具有能相對準確地測量介質厚度的優點。
而且，將其上安裝有傳感軸承的軸承支架分開地制造和安裝到中心軸上。因此，可以單獨調整軸承支架的安裝以便使其中安裝有軸承支架的傳感軸承可以更準確地與傳感輥緊密接觸。所以，另一優點是能更準確的實現介質的傳送和厚度測量。而且，可以沿著中心軸46的長度將軸承支架48和48’調整的就位于各個不同點。因此，根據本發明，能測量具有各種寬度(包括在介質m的行進方向中)的介質m的厚度。
另外，由于減震件安裝在其上安裝有傳感軸承的中心軸上，所以它能夠吸收中心軸的振動。因此，任何外部干擾都不會傳輸到傳感軸承上，從而能更準確地測量介質的厚度。
本發明的范圍并不局限于所說明的實施例，而是由所附權利要求來定義的。在所附權利要求定義的本發明的范圍內進行各種修改和變化對于本領域的通技術人員來說是顯而易見的。
例如，通過利用聯結或凸輪來代替齒輪組，能防止來自驅動源的振動傳輸到傳感輥上。盡管螺旋彈簧可以用作減震件，但減震件并不局限于此。只要能夠吸收驅動源的振動，任何種類的減震件都可以應用。
權利要求
1.一種介質厚度檢測器，包括至少一個傳感輥，通過的介質抵靠在其上；與所述傳感輥間隔開的中心件；連接到所述中心件上的第一軸承支架；連接到所述第一軸承支架上的第一傳感軸承；連接到所述中心件上的第二軸承支架；連接到所述第二軸承支架上的第二傳感軸承；至少一個彈性件，該彈性件傾向于移動所述中心件，使得所述第一和第二傳感軸承抵靠在所述至少一個傳感輥上；以及厚度傳感器，該厚度傳感器用于根據所述軸承支架的運動量來檢測在所述第一和第二傳感軸承與所述傳感輥之間通過的介質的厚度，其中所述中心件、所述第一和第二軸承支架或所述傳感軸承中的至少一個包括可調零件，以使所述第一和第二傳感軸承可以基本相同的力抵靠在所述至少一個傳感輥上。
2.如權利要求1所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述中心件是一中心軸，并且所述中心軸在所述至少一個彈性件的力作用下轉動使得所述第一和第二傳感軸承抵靠在所述傳感輥上。
3.如權利要求2所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述可調零件是設在所述第一和第二軸承支架中至少一個上的緊定螺釘，該緊定螺釘將所述第一和第二軸承支架中的至少一個可調地連接到所述中心軸上。
4.如權利要求2所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述厚度傳感器測量所述中心軸的旋轉度數以檢測通過的介質的厚度。
5.如權利要求2所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述至少一個彈性件包括連接到第一連接支架上的第一彈簧，該第一連接支架連接到所述中心軸上。
6.如權利要求5所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述至少一個彈性件還包括連接到第二連接支架上的第二彈簧，該第二連接支架連接到所述中心軸上。
7.如權利要求2所述的介質厚度檢測器，其特征在于，還包括連接到所述中心軸上的減震器，用于吸收在所述中心軸內產生的振動。
8.如權利要求7所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述減震器連接到沿著所述中心軸在所述第一和第二軸承支架之間的一個位置。
9.如權利要求1所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述至少一個傳感輥由驅動源驅動從而移動介質。
10.如權利要求9所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述至少一個傳感輥由所述驅動源通過齒輪傳動裝置間接驅動，該齒輪傳動裝置傾向于消除由驅動源產生的任何振動。
11.如權利要求2所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述第一和第二傳感軸承中的至少一個能夠沿著所述中心軸軸向調節以適應具有不同尺寸的介質。
12.如權利要求1所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述第一和第二傳感軸承可自由轉動地分別連接到所述第一和第二軸承支架上。
13.如權利要求12所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述第一和第二傳感軸承是輥子，并且滿足下述公式d＝(0.2～0.25)w，其中d是第一和第二傳感軸承的直徑，w是介質的行進寬度。
14.一種介質厚度檢測器，包括至少一個傳感輥，通過的介質抵靠在其上；與所述傳感輥間隔開的中心件；連接到所述中心件上的第一軸承支架；連接到所述第一軸承支架上的第一傳感軸承；至少一個彈性件，該彈性件傾向于移動所述中心件，使得所述第一傳感軸承抵靠在所述至少一個傳感輥上；厚度傳感器，該厚度傳感器用于根據所述軸承支架的運動量來檢測在所述第一傳感軸承和所述傳感輥之間通過的介質的厚度；以及減震器，該減震器連接到所述第一軸承支架和所述中心件中的至少一個上，該減震器傾向于消除任何存在的振動。
15.如權利要求14所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述減震器連接到所述中心件上，并且是一個與所述至少一個彈性件分開的零件，所述減震器沿第一方向將力施加到所述中心件上，并且所述至少一個彈性件沿第二方向將力施加到所述中心件上，該第二方向與第一方向不平行。
16.如權利要求15所述的介質厚度檢測器，其特征在于，還包括連接到所述中心件上的第二軸承支架；和連接到所述第二軸承支架上的第二傳感軸承，所述中心件是中心軸，并且所述中心軸在所述至少一個彈性件的力的作用下轉動使得所述第一和第二傳感軸承抵靠在所述傳感輥上。
17.如權利要求16所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述至少一個彈性件包括連接到所述中心軸第一端附近的第一彈簧，和連接到所述中心軸第二端附近的第二彈簧。
18.如權利要求17所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述減震器包括連接到所述中心軸的第三彈簧。
19.如權利要求18所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述第一和第二彈簧沿第一和第二方向上作用在所述中心軸上，該第一和第二方向基本上平行，并且所述第三彈簧沿第三方向上作用在所述中心軸上，該第三方向與第一和第二方向不平行。
20.如權利要求19所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述第三彈簧與所述中心軸在所述第一和第二軸承支架之間的一個位置上連接。
21.如權利要求19所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述第三彈簧具有比所述第一彈簧小的彈簧力，并且所述第三彈簧具有比所述第二彈簧小的彈簧力。
22.如權利要求21所述的介質厚度檢測器，其特征在于，所述第三彈簧具有約為所述第一和第二彈簧的合彈簧力的三分之二的彈簧力。
23.一種介質厚度檢測器，包括至少一個傳感輥，通過的介質抵靠在其上；與所述傳感輥間隔開的中心件；連接到所述中心件上的第一軸承支架；連接到所述第一軸承支架上的第一傳感軸承；連接到所述中心件上的第二軸承支架；連接到所述第二軸承支架上的第二傳感軸承；至少一個彈性件，該彈性件傾向于移動所述中心件，使得所述第一和第二傳感軸承抵靠在所述至少一個傳感輥上；厚度傳感器，該厚度傳感器用于根據所述軸承支架的運動量來檢測在所述第一和第二傳感軸承與所述傳感輥之間通過的介質的厚度，其中所述中心件、所述第一和第二軸承支架或所述傳感軸承中的至少一個包括可調零件，以使所述第一和第二傳感軸承可以基本相同的力抵靠在所述至少一個傳感輥上；以及減震器，該減震器連接到所述第一軸承支架、第二軸承支架和所述中心件中的至少一個上，該減震器傾向于消除任何存在的振動。
全文摘要
一種介質厚度檢測器，包括驅動力傳送部分，用于消除從驅動源產生的振動。傳感輥通過驅動力傳送部分接收驅動力來輸送介質。傳感軸承，安裝在軸承支架上，并且在一彈性力的作用下圍繞中心軸轉動，以便它們能與傳感輥緊密接觸。減震部分，連接到中心軸在軸承支架之間的一個位置上，并且吸收在中心軸內產生的振動。厚度傳感器，根據軸承支架的轉動量檢測在傳感軸承和傳感輥之間通過的介質的厚度。
文檔編號G01M99/00GK1580687SQ20041006848
公開日2005年2月16日 申請日期2004年7月30日 優先權日2003年8月1日
發明者李炳木 申請人:Lg N-Sys株式會社