专利名称：介质厚度检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种介质厚度检测器，尤其是涉及一种能够检测被输送的介质厚度的检测器。
2.背景技术一种介质厚度检测器对例如纸币、支票、入场券、证书以及证件的介质厚度进行检测。检测介质厚度的原因是为了通过防止多张介质被一起输送或防止劣质介质被输送来确保装置平稳的操作。例如，这种介质厚度检测器被用在自动检票机、售票机、证书发放机、打印机、传真机及类似装置上。
检测介质厚度的方法包括通过机械装置使辊子可以直接与介质接触的检测介质厚度的方法，利用光学传感器无须机械装置与介质直接接触来检测介质厚度的方法，以及它们的组合。
图1和2示出了一种根据相关技术的介质厚度检测器。参照该图，传感辊12安装在转动轴10上，转动轴的两端支撑在框架上(未示出)。传感辊12设置在一路径上，介质m沿着该路径行进。由驱动源驱动的传动带14使传感辊12转动。传动带14连接驱动源和转动轴10以便将功率从驱动源传送到转动轴10，从而使传感辊12转动。将一同步皮带用作传动带14。
两端支撑在框架上的中心轴16位于转动轴10的附近。轴承支架18安装在中心轴16上。回转弹簧19安装在配备有轴承支架18的中心轴16两端。每个回转弹簧19的一端连接到轴承支架18上离开中心轴16设置的一点上，而回转弹簧19的另一端则连接到框架上，由此回转弹簧在一特定的方向上给出一恢复力。因此，在特定方向上轴承支架18总是趋于转动。
传感轴承20位于轴承支架18的一侧。从图2中可以看出，两个传感轴承20分别位于轴承支架18一侧的两端上。传感轴承20的周长设置成约为介质m行进长度的一半。
传感轴承20安装在轴承支架18上以便它们能自由转动。传感轴承20倾向于总在一个方向上移动，在此方向上它们与传感辊12紧密接触，因为轴承支架18通过回转弹簧19的回复力朝传感辊12转动。厚度将被检测的介质m在传感辊12和传感轴承20之间供给。
厚度传感器22通过检测轴承支架18的转动量来检测介质m的厚度。厚度传感器22的一个实例包括RVDT(转动可变差分变压器)传感器。
然而，上述相关技术存在下述问题。
首先，由于传感辊12是通过传动带14从驱动源接收驱动力来转动的，所以驱动源的振动通过传动带14传输到传感辊12上。当振动从驱动源传输到传感辊12上时，尤其是当使用机械装置来检测厚度时，存在不能准确检测介质m厚度的问题。
而且，每个传感轴承20必须与介质接触。然而，两个传感轴承20安装在单一轴承支架18上。因此，当轴承支架18不能准确地安装时，传感轴承20就不能以同样的力紧密地与传感辊12接触。换句话说，假如轴承支架18由于制造公差稍微倾斜，一个传感轴承20将用比其它传感介质更大的力来抵靠在介质上。因此，也存在不能准确检测厚度介质m的问题。
另外，由于传感轴承20的周边或周长设置成约为介质m的行进长度的一半，所以当一片介质m在传感轴承和传感辊之间行进时，传感轴承20旋转两次。因此，存在另一个问题，就是由于测量误差而使厚度检测能力恶化，该测量误差是由于传感轴承20的公差累积而产生的。

发明内容
因此，本发明想要解决现有技术中的前述问题。本发明的一个目的在于提供一种介质厚度检测器，其中不会将外部振动传输到直接与介质度触的部件上。
本发明的另一目的是提供一种介质厚度检测器，其中传感轴承准确地与传感辊接触。
本发明的再一个目的是提供一种介质厚度检测器，其中当一片介质输送通过传感轴承时能够使传感轴的转动最小化。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种介质厚度检测器，包括驱动力传送器，该传送器能够消除从驱动源产生的振动并且传输驱动源的驱动力。传感辊，通过驱动力传送部分来接收驱动源的驱动力，从而输送介质。传感轴承，安装在围绕中心轴转动的轴承支架上，以便在某一方向上向其施加一弹性力，在该方向上它们紧密地与传感辊接触。减震件，连接到中心轴上轴承支架之间的位置上，用于吸收在中心轴上产生的振动。厚度传感器，根据轴承支架相对于中心轴的转动量来检测传感轴承和传感辊之间通过的介质的厚度。
驱动力传送部分可以是由驱动源驱动的齿轮组，用于提供介质输送力。
优选地，齿轮组中的第一齿轮通过皮带从驱动源接收驱动力。
优选地，中心轴的两端支撑在一框架上，在该框架上，连接支架依次分别安装在轴承支架和框架之间。回复件提供一弹性力使得传感轴承紧密地与传感辊接触，同时它安装成使它的两端分别连接到连接支架和框架上。
在分别对应于介质两侧端的位置上，传感轴承可以自由转动地安装在轴承支架上。
优选地，减震件的一端连接到中心轴在轴承支架之间的位置上。
减震件的弹簧力比回复件的弹簧力小，该回复件安装在中心轴的相对端上，用于向传感轴承提供弹性力。
减震件的弹簧力可以约为回复件之一的弹簧力的三分之二，该回复件用于对传感轴承提供弹性力。
优选地，满足下面的公式d＝(0.2～0.25)w，其中d是传感轴承的直径，w是介质的行进宽度。
根据本发明的另一个方面，提供有一种介质厚度检测器，包括齿轮组，该齿轮组从驱动源接收驱动力用于输送介质并且传输接收到的驱动力。传感辊，通过齿轮组接收驱动源的驱动力来输送介质。轴承支架，安装在中心轴上对应于输送介质两侧端的位置上并且围绕中心轴转动。传感轴承，可转动地安装在轴承支架上，以便在某一方向上向其施加一弹性力，在该方向上它们紧密地与传感辊接触。厚度传感器，根据轴承支架相对于中心轴的转动量来检测在传感轴承和传感辊之间通过的介质厚度。
该检测器可以进一步包括减震件，该减震件连接到中心轴在轴承支架之间的位置上，用于吸收在中心轴内产生的振动。
根据上述构造的本发明的介质厚度检测器，其具有优点是，在与介质接触的部分中将振动最小化，并且将零件的公差最小化，从而更准确地检测介质的厚度。
下文给出的细节性描述将使得本申请的这些和其它目的变的更加明显。然而，可以理解的是尽管简要的说明了本发明的优选实施例，但细节性的描述和具体的实例仅仅是示例性给出的，因为对于本领域的技术人员来说，在本发明的实质和范围内的各种变化和修改都可以根据该细节性的描述而变得明显。


从下面结合附图进行的细节性描述中将能够更加清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其他优点，其中图1是示出相关技术介质厚度检测器结构的侧视图；图2是示出用于相关技术介质厚度检测器的轴承支架和传感轴承结构的平面图；图3是示出根据本发明优选实施例的介质厚度检测器结构的侧视图；图4是示出本发明实施例主要结构的透视图；和图5是示出本发明实施例主要结构的平面图。
具体实施例方式
现在，将参照附图对根据本发明的介质厚度检测器的优选实施例进行详细描述。
图3是示出根据本发明优选实施例的介质厚度检测器结构的侧视图，图4是示出本发明实施例主要结构的透视图，而图5是示出本发明实施例主要结构的平面图。
参照这些附图，传动带30由驱动源(未示出)驱动，该驱动源产生用于输送介质m的驱动力，从而传输驱动力。当然，传动带30可以从另外的与用于输送介质m的驱动源分离的驱动源接收驱动力。
第一齿轮34安装在第一齿轮轴32上。第一齿轮轴32的两端支撑在框架(未示出)上。在自动介质分配器的情况下，例如，框架是包括彼此间隔开预定间隔的板的零件。第一齿轮轴32的两端安装在框架上。第一齿轮轴32由传动带30驱动。为此，优选有一另外的皮带轮(未示出)同轴安装在第一齿轮轴32上。第二齿轮38安装在第二齿轮轴36上，第二齿轮轴的两端还依次支撑在框架上。第二齿轮38与第一齿轮34啮合以便从第一齿轮34接收驱动力。
转动轴40的两端也支撑在框架上，在它的一侧配备有驱动齿轮42。该驱动齿轮42与第二齿轮38啮合以便从第二齿轮38接收驱动力。传感辊44同轴安装在转动轴40上。传感辊44设置在一输送路径上，介质m沿着该输送路径行进。因此，根据介质m的宽度可以提供多个传感辊44。这些传感辊44随着转动轴40的转动来输送介质m。
进一步，提供一中心轴，它的两端支撑在框架上。轴承支架48和48’整体形成在中心轴46上并且围绕中心轴46转动。将轴承支架48和48’沿着中心轴46的长度间隔安装。传感轴承50分别安装在轴承支架48和48’上，以便它们能围绕相应的轴自由转动。
由于传感轴承50放置在相应与传感辊44的位置上，所以当它们之间没有介质m输送时，传感轴承50与传感辊44表面接触。传感轴承50之间的空隙应该小于沿着与介质m行进方向垂直的方向的介质m的宽度。
满足下面的公式d＝(0.2～0.25)w，其中d是每个传感轴承50的直径，w是介质的行进宽度。因此，当一片介质m在传感辊44和传感轴承50之间完全通过时，传感轴承50以大约1.5转速转动。这意味着传感轴承50的直径d相对于相关技术来说相对提高了。
将轴承支架48和48’设计成使它们的安装位置相应于行进介质m的两端，并且使安装在轴承支架48和48’上的传感轴承50可以与传感辊44表面接触。
连接支架52分别位于中心轴46的两端。回复件54(如，弹簧或弹性件)的一端连接到每个连接支架52上。回复件54的另一端挂到框架的一侧。由于回复件54如此安装，所以中心轴46在一个方向上转动，在该方向上，安装在轴承支架48或48’上的传感轴承50与传感辊44表面紧密接触。那就是说，回复件54用来使传感轴承50与传感辊44紧密接触。
固定轴56安装在框架上使得其两端支撑在框架上。而且，减震件58安装成其一端支撑在固定轴56上。减震件58的另一端连接到连接支架52’上，该连接支架52’安装在中心轴46的中间，即，轴承支架48和48’之间。一螺旋弹簧用作减震件58，该减震件依次吸收在中心轴46中产生的振动。
用于减震件58的螺旋弹簧可以与用于回复件54的类型相同。然而，减震件58应该具有比单个回复件54小的弹簧力。更具体地讲，减震件58优选具有约为单个回复件54三分之二的弹簧力。也就是说，鉴于回复件54位于中心轴46的两端，所以减震件58优选具有约为两个相对回复件54全部弹簧力的三分之一的弹簧力。上述的为减震件58和回复件54设置的弹簧力已经通过实际测试被确定下来。
最后，提供一厚度传感器60，用于通过测量轴承支架48和48’的转动量来检测介质m的厚度。厚度传感器60的一个实施例包括应用由于转动角度来改变电压的RVDT(转动可变差分变压器)传感器。
在下文，将详细描述根据上述本发明配置的介质厚度检测器的操作。
当驱动源被驱动时，介质m被输送。当行进介质m在传感辊44和传感轴承50之间通过时，行进介质m的厚度被检测。也就是说，当通过传动带30将驱动源的驱动力传输到第一齿轮轴32时，第一齿轮轴32和第一齿轮34将转动。第一齿轮34的转动使得与第一齿轮啮合的第二齿轮38转动，并且转动轴40也通过与第二齿轮38啮合的驱动齿轮42转动。在此，第二齿轮38用来设置传感辊44的转动方向与介质m行进方向一致。
因此，当通过齿轮组34、38和42传输驱动源的驱动力时，能防止在驱动源和传动带30中产生的振动传输到传感辊44。
当如此传输驱动力并转动传感辊44时，行进介质m从传感辊44和传感轴承50之间通过。当介质m从彼此表面接触的传感辊44和传感轴承50之间通过时，其上安装有传感轴承50的轴承支架48和48’以预定的、与回复件54的弹性力相反的角度围绕着中心轴46转动。
由于轴承支架48和48’正比于介质m的厚度转动，所以利用厚度传感器60能够测量轴承支架48和48’的转动量并且能够检测介质m的厚度。
假如在中心轴46内，即在轴承支架48和48’或传感轴承50内产生了振动的话，那么减震件58将吸收这些振动。因此，根据轴承支架48和48’的转动量能准确地测量介质m的厚度。
由于减震件58连接在中心轴46的中间，该减震器的弹簧力小于回复弹簧54的弹簧力，所以可以实现基本的减震操作。然而，假如减震件58和回复件54的弹簧力彼此相同，那么由于共振现象将进一步扩大振动。
而且，传感辊44的直径d设计的比相关技术相对大。因此，由于增加了传感轴承50的尺寸，所以当一片介质从传感轴承50和传感辊44之间通过时，能将传感轴承50的转数最小化。
另外，将轴承支架48和48’分开地制造和安装到中心轴46上。因此，可以容易地调整安装在轴承支架48和48’上的传感轴承50以便使它们能分别以预定的压力与传感辊44表面接触。例如，用户可以将紧固螺钉放松并将轴承支架48和48’移动以便以相同的压力确保轴承50与传感辊44接触。
本发明上述构造的介质厚度检测器有下面的优点。
首先，当将驱动源的驱动力传输到传感辊上时能防止振动传输到传感辊。因此，由于没有将振动传输到用于传送将被测量的介质的传感辊上，因此具有能相对准确地测量介质厚度的优点。
而且，将其上安装有传感轴承的轴承支架分开地制造和安装到中心轴上。因此，可以单独调整轴承支架的安装以便使其中安装有轴承支架的传感轴承可以更准确地与传感辊紧密接触。所以，另一优点是能更准确的实现介质的传送和厚度测量。而且，可以沿着中心轴46的长度将轴承支架48和48’调整的就位于各个不同点。因此，根据本发明，能测量具有各种宽度(包括在介质m的行进方向中)的介质m的厚度。
另外，由于减震件安装在其上安装有传感轴承的中心轴上，所以它能够吸收中心轴的振动。因此，任何外部干扰都不会传输到传感轴承上，从而能更准确地测量介质的厚度。
本发明的范围并不局限于所说明的实施例，而是由所附权利要求来定义的。在所附权利要求定义的本发明的范围内进行各种修改和变化对于本领域的通技术人员来说是显而易见的。
例如，通过利用联结或凸轮来代替齿轮组，能防止来自驱动源的振动传输到传感辊上。尽管螺旋弹簧可以用作减震件，但减震件并不局限于此。只要能够吸收驱动源的振动，任何种类的减震件都可以应用。
权利要求
1.一种介质厚度检测器，包括至少一个传感辊，通过的介质抵靠在其上；与所述传感辊间隔开的中心件；连接到所述中心件上的第一轴承支架；连接到所述第一轴承支架上的第一传感轴承；连接到所述中心件上的第二轴承支架；连接到所述第二轴承支架上的第二传感轴承；至少一个弹性件，该弹性件倾向于移动所述中心件，使得所述第一和第二传感轴承抵靠在所述至少一个传感辊上；以及厚度传感器，该厚度传感器用于根据所述轴承支架的运动量来检测在所述第一和第二传感轴承与所述传感辊之间通过的介质的厚度，其中所述中心件、所述第一和第二轴承支架或所述传感轴承中的至少一个包括可调零件，以使所述第一和第二传感轴承可以基本相同的力抵靠在所述至少一个传感辊上。
2.如权利要求1所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述中心件是一中心轴，并且所述中心轴在所述至少一个弹性件的力作用下转动使得所述第一和第二传感轴承抵靠在所述传感辊上。
3.如权利要求2所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述可调零件是设在所述第一和第二轴承支架中至少一个上的紧定螺钉，该紧定螺钉将所述第一和第二轴承支架中的至少一个可调地连接到所述中心轴上。
4.如权利要求2所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述厚度传感器测量所述中心轴的旋转度数以检测通过的介质的厚度。
5.如权利要求2所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述至少一个弹性件包括连接到第一连接支架上的第一弹簧，该第一连接支架连接到所述中心轴上。
6.如权利要求5所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述至少一个弹性件还包括连接到第二连接支架上的第二弹簧，该第二连接支架连接到所述中心轴上。
7.如权利要求2所述的介质厚度检测器，其特征在于，还包括连接到所述中心轴上的减震器，用于吸收在所述中心轴内产生的振动。
8.如权利要求7所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述减震器连接到沿着所述中心轴在所述第一和第二轴承支架之间的一个位置。
9.如权利要求1所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述至少一个传感辊由驱动源驱动从而移动介质。
10.如权利要求9所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述至少一个传感辊由所述驱动源通过齿轮传动装置间接驱动，该齿轮传动装置倾向于消除由驱动源产生的任何振动。
11.如权利要求2所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述第一和第二传感轴承中的至少一个能够沿着所述中心轴轴向调节以适应具有不同尺寸的介质。
12.如权利要求1所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述第一和第二传感轴承可自由转动地分别连接到所述第一和第二轴承支架上。
13.如权利要求12所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述第一和第二传感轴承是辊子，并且满足下述公式d＝(0.2～0.25)w，其中d是第一和第二传感轴承的直径，w是介质的行进宽度。
14.一种介质厚度检测器，包括至少一个传感辊，通过的介质抵靠在其上；与所述传感辊间隔开的中心件；连接到所述中心件上的第一轴承支架；连接到所述第一轴承支架上的第一传感轴承；至少一个弹性件，该弹性件倾向于移动所述中心件，使得所述第一传感轴承抵靠在所述至少一个传感辊上；厚度传感器，该厚度传感器用于根据所述轴承支架的运动量来检测在所述第一传感轴承和所述传感辊之间通过的介质的厚度；以及减震器，该减震器连接到所述第一轴承支架和所述中心件中的至少一个上，该减震器倾向于消除任何存在的振动。
15.如权利要求14所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述减震器连接到所述中心件上，并且是一个与所述至少一个弹性件分开的零件，所述减震器沿第一方向将力施加到所述中心件上，并且所述至少一个弹性件沿第二方向将力施加到所述中心件上，该第二方向与第一方向不平行。
16.如权利要求15所述的介质厚度检测器，其特征在于，还包括连接到所述中心件上的第二轴承支架；和连接到所述第二轴承支架上的第二传感轴承，所述中心件是中心轴，并且所述中心轴在所述至少一个弹性件的力的作用下转动使得所述第一和第二传感轴承抵靠在所述传感辊上。
17.如权利要求16所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述至少一个弹性件包括连接到所述中心轴第一端附近的第一弹簧，和连接到所述中心轴第二端附近的第二弹簧。
18.如权利要求17所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述减震器包括连接到所述中心轴的第三弹簧。
19.如权利要求18所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述第一和第二弹簧沿第一和第二方向上作用在所述中心轴上，该第一和第二方向基本上平行，并且所述第三弹簧沿第三方向上作用在所述中心轴上，该第三方向与第一和第二方向不平行。
20.如权利要求19所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述第三弹簧与所述中心轴在所述第一和第二轴承支架之间的一个位置上连接。
21.如权利要求19所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述第三弹簧具有比所述第一弹簧小的弹簧力，并且所述第三弹簧具有比所述第二弹簧小的弹簧力。
22.如权利要求21所述的介质厚度检测器，其特征在于，所述第三弹簧具有约为所述第一和第二弹簧的合弹簧力的三分之二的弹簧力。
23.一种介质厚度检测器，包括至少一个传感辊，通过的介质抵靠在其上；与所述传感辊间隔开的中心件；连接到所述中心件上的第一轴承支架；连接到所述第一轴承支架上的第一传感轴承；连接到所述中心件上的第二轴承支架；连接到所述第二轴承支架上的第二传感轴承；至少一个弹性件，该弹性件倾向于移动所述中心件，使得所述第一和第二传感轴承抵靠在所述至少一个传感辊上；厚度传感器，该厚度传感器用于根据所述轴承支架的运动量来检测在所述第一和第二传感轴承与所述传感辊之间通过的介质的厚度，其中所述中心件、所述第一和第二轴承支架或所述传感轴承中的至少一个包括可调零件，以使所述第一和第二传感轴承可以基本相同的力抵靠在所述至少一个传感辊上；以及减震器，该减震器连接到所述第一轴承支架、第二轴承支架和所述中心件中的至少一个上，该减震器倾向于消除任何存在的振动。
全文摘要
一种介质厚度检测器，包括驱动力传送部分，用于消除从驱动源产生的振动。传感辊通过驱动力传送部分接收驱动力来输送介质。传感轴承，安装在轴承支架上，并且在一弹性力的作用下围绕中心轴转动，以便它们能与传感辊紧密接触。减震部分，连接到中心轴在轴承支架之间的一个位置上，并且吸收在中心轴内产生的振动。厚度传感器，根据轴承支架的转动量检测在传感轴承和传感辊之间通过的介质的厚度。
文档编号G01M99/00GK1580687SQ20041006848
公开日2005年2月16日 申请日期2004年7月30日 优先权日2003年8月1日
发明者李炳木 申请人:Lg N-Sys株式会社