CN101580183A - 薄片材料分离机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄片材料分离机构，包括机架、至少一组传送轮、分离轮、反转轮、偏心调节装置及驱动构件，至少一组传送轮和分离轮分别通过第一转动轴连接机架，偏心调节装置包括偏心片和偏心调节片，偏心片包括外圈和适用于在外圈内移动的内圈，内圈连接第二转动轴，第二转动轴连接反转轮，反转轮与分离轮相互隔离形成分离间隙，驱动构件驱动第一转动轴和第二转动轴转动，其中薄片材料分离机构还包括弹性元件，弹性元件一端固定连接机架，另一端连接所述第二转动轴。本发明薄片材料分离机构的分离间隙大小可按需要进行调整，不仅扩大了分离材料的厚度范围，同时也能防止多张薄片材料同时进入分离间隙，进而不会卡死分离轮。

Description

薄片材料分离机构
技术领域
本发明涉及一种分离机构，更具体地涉及一种薄片材料分离机构。
背景技术
现在随着社会的不断发展进步，各领域机械化程度不断提高，用于将钞票、纸张、票据等薄片材料逐一分离的薄片材料分离机构在机械化领域的应用也越发广泛，例如在ATM机的现金存取设备、银行现金票据的清分设备、打印机、复印机、印刷机纸张的分离设备等领域都广泛使用了薄片材料分离机构。
现有的薄片材料(例如钞票、纸张、票据)分离机构包括：机架、多个传送轮、分离轮、反转轮、驱动构件、偏心调节装置及单向轴承。所述多个传送轮通过传送轴直接固定在所述机架上，并可连同所述传送轴一起转动；所述分离轮通过分离轴直接固定在所述机架上，并可连同所述分离轴一起转动；所述反转轮通过反转轴和偏心调节装置安装在所述机架上。所述反转轮与所述分离轮相互隔离以形成分离间隙。分离轮与待分离的薄片材料之间的摩擦力大于所述反转轮与待分离的薄片材料的摩擦力。所述驱动构件包括电机和若干同步带，所述电机通过所述同步带驱动所述分离轴、传送轴及反转轴转动，从而驱动所述分离轮、传送轮及反转轮转动。所述驱动构件使所述分离轮的转动方向与传送轮的转动方向相同，所述反转轮的转动方向与分离轮的转动方向相反。所述偏心调节装置包括偏心调节片和偏心片，所述偏心片和偏心调节片通过所述机架上的固定孔安装在所述机架的内外两侧。所述偏心片安装在机架的内侧，并包括外圈和适用于在所述外圈内移动的内圈。所述内圈内压入所述单向轴承；所述单向轴承内套入所述反转轴并控制所述反转轴的旋转方向。
在组装上述薄片材料分离机构时，转动所述偏心调节片带动所述偏心片的内圈在所述外圈内移动，进而通过内嵌的单向轴承带动所述反转轴移动，从而带动所述反转轮上下移动，实现分离间隙大小的调节。分离间隙的大小按规定调节完后，紧固镙钉将所述偏心调节装置的偏心片和偏心调节片固定在机架上，从而固定了所述偏心片的内圈和外圈，所述偏心片的内圈固定后，不能再对所述分离轮和反转轮之间的间隙进行调节。
在利用所述薄片材料分离机构进行分离工作时，先将待分离的薄片材料放置在传送轮上，传送轮将待分离的薄片材料传送到分离轮和反转轮之间的分离间隙。由于反转轮的转动方向与分离轮的转动方向相反，并且所述分离轮对与其接触的薄片材料的摩擦力大于反转轮对与其接触的薄片材料的摩擦力，因此与所述分离轮接触的薄片材料通过所述分离轮产生的摩擦力分离出所述分离间隙，并进一步传送到传送通道进行下一步的处理；同时，其它薄片材料通过所述反转轮被阻止在分离间隙外，所述分离轮和反转轮的相互配合使得一次只有一张薄片材料通过分离间隙。
由上述描述可知，现有技术中，分离间隙的大小在分离薄片材料之前已进行调节，并且调节完毕后固定所述偏心调节装置导致所述偏心片的内圈固定不能转动，因此固定了所述反转轮与分离轮之间的分离间隙。而固定的分离间隙只能适应固定厚度的薄片材料，当薄片材料因新旧不同、种类不同等造成厚度不一时，容易导致分钞失败。具体地，当待分离的薄片材料的厚度大于分离间隙时，薄片材料不能进入分离间隙从而导致不能进行分离；当薄片材料的厚度小于分离间隙时，多张薄片材料同时进入到分离间隙，不仅造成不能实现薄片材料逐一分离的目的，而且可能因为磨擦力过大而卡死分离轮，从而使整个薄片材料分离机构不能正常工作。
因此，有必要提供一种改进的薄片材料分离机构来克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种薄片材料分离机构，所述薄片材料分离机构的分离间隙大小可按需要进行调整，不仅扩大了分离材料的厚度范围，同时也能防止多张薄片材料同时进入分离间隙，进而不会卡死分离轮。
为实现上述目的，本发明提供一种薄片材料分离机构，包括：机架、至少一组传送轮、分离轮、反转轮、偏心调节装置及驱动构件，所述至少一组传送轮和所述分离轮分别通过一第一转动轴连接所述机架，所述偏心调节装置包括偏心片和偏心调节片，所述偏心片包括外圈和适用于在所述外圈内移动的内圈，所述内圈连接一第二转动轴，所述第二转动轴连接所述反转轮，所述反转轮与所述分离轮相互隔离以形成一分离间隙，所述驱动构件驱动所述第一转动轴和第二转动轴转动，其中，所述薄片材料分离机构还包括弹性元件，所述弹性元件一端固定连接所述机架，另一端连接所述第二转动轴。
较佳地，所述薄片材料分离机构还包括滚动轴承，所述弹性元件连接所述滚动轴承，所述滚动轴承套接所述第二转动轴。避免所述弹性元件与第二转动轴直接连接而磨擦损坏所述第二转动轴。
较佳地，所述驱动构件包括电机和同步带，所述电机通过所述同步带驱动所述第一转动轴和第二转动轴转动。
较佳地，所述驱动构件包括手动轮和同步带，所述手动轮在外力作用下通过所述同步带驱动所述第一转动轴和所述第二转动轴转动。当所述薄片材料分离机构出现意外故障时，可以手工转动所述手动轮从而带动所述第一转动轴和所述第二转动轴转动，进而带动所述传送轮和分离轮转动而实现手动分离操作。
较佳地，所述偏心片固定于所述机架的一侧，所述偏心调节片固定于所述机架的另一侧。
较佳地，所述分离轮的至少部分表面的磨擦系数大于所述反转轮之相应所述分离轮的至少部分表面的磨擦系数。因此所述分离轮的部分表面对与之接触的薄片材料的磨擦力大于与之相应的所述反转轮对与其接触的薄片材料的磨擦力，从而使所述分离轮能准确地在磨擦力作用下将与其接触的薄片材料分离出分离间隙。
较佳地，所述弹性元件对所述第二转动轴的最大弹性压力大于待分离的薄片材料对所述反转轮的压力。所述弹性元件的弹性压力使第二转动轴在分离过程中保持在一固定平衡位置。
较佳地，所述薄片材料分离机构还包括单向轴承，所述单向轴承套接所述第二转动轴，所述单向轴承套入所述偏心片的内圈，所述单向轴承的外径小于所述内圈的内径。所述单向轴承控制所述第二转动轴的转动方向，使所述第二转动轴只按一个方向转动；并且所述单向轴承可在所述内圈内上下移动，从而带动所述第二转动轴上下移动，并导致所述反转轮上下移动，从而可调节所述反转轮与分离轮之间分离间隙的大小。
与现有技术相比，本发明的薄片材料分离机构的第二转动轴与弹性元件连接，因此当进入反转轮与分离轮之间的分离间隙的薄片材料挤压反转轮时，连接反转轮的第二转动轴挤压弹性元件，导致所述弹性元件收缩，从而通过所述第二转动轴带动所述反转轮移动，因此增大了反转轮与分离轮之间的分离间隙。这样，所述薄片材料分离机构能自动按所要分离的薄片材料的厚度不同而造成的对反转轮压力的不同来相应调整所需分离间隙的大小，因此扩大了分离材料的厚度范围，同时也能防止多张薄片材料同时进入分离间隙，进而不会卡死分离轮。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明薄片材料分离机构的示意图。
图2为图1所示薄片材料分离机构的局部示意图。
图3为图1所示薄片材料分离机构的偏心调节装置的结构示意图。
图4为图1所示薄片材料分离机构的弹性元件与第二转动轴及机架的连接示意图。
图5为图1所示薄片材料分离机构分离薄片材料的截面示意图
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供一种薄片材料分离机构，所述薄片材料分离机构的分离间隙大小可按需要进行调整，因此扩大了分离材料的厚度范围，同时也能防止多张薄片材料同时进入分离间隙，进而不会卡死分离轮。
参考图1和图2，所述薄片材料分离机构包括机架380、传输浮动轮140、传输通道340、两组传送轮110、分离轮120、反转轮130、驱动构件、偏心调节装置310、第二转动轴230及第一转动轴210、220。
所述传输浮动轮140和传输通道340依次固定安装在所述分离轮120之与所述传送轮110相反的一侧。所述传输浮动轮140吸取分离后的薄片材料并将所述薄片材料传送到所述传输通道340内进行后续操作。
所述两组传送轮110分别通过第一转动轴210直接固定于所述机架380，并可连同所述第一转动轴210一起转动；所述传送轮110为两组平行结构。本实施例的传送轮110在设计时可按需求安装一组或多组，并设置相应的第一转动轴210。
参考图5，所述两组传送轮110均包括第一磨擦系数部分111及第二磨擦系数部分112。所述第一磨擦系数部分111的磨擦系数大于所述第二磨擦系数部分112的磨擦系数。所述传送轮110的第一摩擦系数部分111通过较大的磨擦力把薄片材料360传送到所述反转轮130与所述分离轮120相互隔离形成的分离间隙350；所述传送轮110的第二磨擦系数部分112与所述薄片材料360的磨擦力很小，因此不会带动所述薄片材料360移动，从而保持所述薄片材料360处于这一位置等待后续分离操作。
再参考图1，所述分离轮120通过第一转动轴220直接固定在所述机架380上，并可连同所述第一转动轴220一起转动；所述分离轮120包括第一磨擦系数部分121及第二磨擦系数部分122(见图5)，所述第一磨擦系数部分121的磨擦系数大于所述第二磨擦系数部分122的磨擦系数。
所述反转轮130通过第二转动轴230和偏心调节装置310安装在所述机架380上。所述反转轮130的磨擦系数小于所述分离轮120的第一磨擦系数部分121的磨擦系数，并大于所述分离轮120的第二磨擦系数部分122的磨擦系数。
由于所述分离轮120的第一摩擦系数部分121的磨擦系数大于所述反转轮130的磨擦系数，因此所述分离轮120的第一摩擦系数部分121作用在所述薄片材料360上的磨擦力大于所述反转轮130作用在所述薄片材料360上的磨擦力，这样，与所述分离轮120接触的薄片材料360在所述分离轮120的第一摩擦系数部分121的磨擦力作用下被分离出分离间隙350，其它薄片材料在所述反转轮130的作用下被阻止进入所述分离间隙350，实现薄片材料逐一分离的目的。所述分离轮120的第二磨擦系数部分122与所述薄片材料360的磨擦力很小甚至可以忽略，因此当所述第二磨擦系数部分122转动到所述薄片材料360时，所述第二磨擦系数部分122不对所述薄片材料360进行分离操作，直到传输浮动轮140将所述薄片材料360传送到传输通道340后，所述分离轮120再对其它薄片材料进行下一轮的分离操作。从上述分析可知，所述分离轮120的第二磨擦系数部分122可以保证，与所述分离轮120接触的薄片材料360被所述传输浮动轮140吸走后，下一张薄片材料才能进行分离操作。
所述驱动构件包括电机332和若干同步带331，所述电机332通过所述同步带331驱动所述第一转动轴220、210按同一方向转动，从而驱动所述分离轮120和传送轮110按同一方向转动。所述第二转动轴230通过同步带(图未示)与另一电机(图未示)连接，因此另一电机驱动所述第二转动轴230转动从而带动所述反转轮130转动。上述两个电机使反转轮130的转动方向与分离轮120的转动方向相反。另外，所述驱动构件还包括手动轮150，所述手动轮150固定安装在第一转动轴210的一端。当所述薄片材料分离机构的电机332出现意外故障而不能正常工作时，可以转动所述手动轮150通过所述同步带331带动所述第一转动轴220、210转动，从而带动所述分离轮120和传送轮110转动，因此可以避免电机332因故障而导致薄片材料被卡在所述分离轮120上。
参考图3，所述偏心调节装置310包括偏心片311和偏心调节片312，偏心片311和偏心调节片312通过所述机架380上的固定孔(图未示)安装在机架380的内外两侧。所述偏心片311包括外圈315和适用于在所述外圈315内移动的内圈314。所述外圈315被嵌入所述机架380内。所述内圈314内压入单向轴承(图未示)，并且所述内圈315的内径大于所述单向轴承的外径；所述单向轴承内套入所述第二转动轴230并控制所述第二转动轴230的旋转方向，使所述第二转动轴230只按一个方向旋转。偏心调节片312设有弧形槽口316，镙钉313穿过所述弧形槽口316可将所述偏心调节装置310固定在所述机架380上(见图1)。在固定所述偏心调节装置310前，转动所述偏心调节片312，使所述偏心调节片312绕所述机架380上的固定孔以所述弧形槽口316为弧转动，从而带动所述偏心片311的内圈314在外圈315内转动，进而使得通过内嵌的单向轴承与所述内圈314连接的第二转动轴230移动，从而带动所述反转轮130移动，因此可以在设计装配时通过转动所述偏心调节片312而将分离间隙350调整为适当大小。所述分离间隙350的大小调整完后，所述镙钉313穿过所述弧形槽口316将所述偏心调节装置310固定在所述机架380上，因此不能再通过所述偏心调节装置310调节所述分离间隙350的大小。
参考图4，所述薄片材料分离机构还包括滚动轴承370及弹性元件320，所述弹性元件320一端固定连接所述机架380，另一端连接所述滚动轴承370。所述滚动轴承370套接所述第二转动轴230，所述第二转动轴230通过所述滚动轴承370连接所述弹性元件320，避免了所述弹性元件320与第二转动轴230直接连接而磨擦损坏所述第二转动轴230。所述弹性元件320可在压力作用下上下伸缩而控制所述第二转动轴230与单向轴承一起在内圈314内上下移动，因而能调整所述分离轮120和反转轮130相互隔离而形成的分离间隙350的大小。
在设计装配时，转动所述偏心调节片312，所述内圈314连同所述单向轴承带动第二转动轴230在外圈315内移动，从而带动所述反转轮130移动，所述第二转动轴230的移动压缩所述弹性元件320，导致弹性元件320反过来使反转轮130保持在一固定平衡位置，并且所述偏心调节片312的转动幅度控制了所述第二转动轴230的移动幅度和所述弹性元件320的压缩量。当所述第二转动轴230的移动幅度满足反转轮130与分离轮120之间的分离间隙为最小时，停止转动所述偏心调节片312，并通过所述镙钉313将所述偏心调节装置310固定在所述机架380上，此时所述弹性元件320具有一定的预压量。另外，在设计装配时，要求所述弹性元件320对所述第二转动轴230的最大弹性压力大于待分离的薄片材料对所述反转轮130的压力，以满足不同厚度的薄片材料通过分离间隙。
下面结合图1和图5描述本发明薄片材料分离机构的工作过程。
将待分离的薄片材料360放置在所述传送轮110上，启动电机332，所述电机332的启动通过同步带331带动第一转动轴210、220向同一方向转动，进而带动所述传送轮110和分离轮120相应地按同一方向转动；同时，启动另一电机(图未示)，通过同步带(图未示)带动所述第二转动轴230向与所述第一转动轴220转动方向相反的方向转动，进而带动反转轮130向与分离轮120转动方向相反的方向转动。此时，电机332的启动使所述传送轮110将所述薄片材料360传送到所述反转轮130与所述分离轮120相互隔离形成的分离间隙350。
当被传送到所述分离间隙350内并与所述分离轮120接触的薄片材料的厚度大于所述分离间隙350时，与所述反转轮130接触的薄片材料360对所述反转轮130产生压力，此压力通过第二转动轴230和滚动轴承370(见图4)传导到弹性元件320上，从而挤压所述弹性元件320，所述弹性元件320由于受到挤压而收缩。所述弹性元件320的收缩，使通过所述滚动轴承370连接所述弹性元件320的第二转动轴230连同所述单向轴承在内圈314内向上移动，从而带动所述反转轮130向上运动，直到所述弹性元件320对所述第二转动轴230的压力与薄片材料对所述反转轮130的压力达到新的平衡时，所述反转轮130才停止向上移动，从而完成所述分离间隙350大小的调整。此时所述反转轮130与所述分离轮110形成的分离间隙350的大小为与所述分离轮120接触的薄片材料的厚度。分离间隙350的大小调整后，与所述分离轮120接触的薄片材料进入分离间隙350，所述分离轮120的第一磨擦系数部分121将与之接触的薄片材料分离出分离间隙，由所述传输浮动轮140吸取并传送到所述传输通道340内进行后续操作，其它薄片材料则被所述反转轮130阻止在所述分离间隙350外，从而完成一次分离操作。当与所述分离轮120接触的薄片材料被完全分离出去后，原来与所述分离轮120接触的薄片材料对所述反转轮130的压力消失了，导致所述弹性元件320收缩的压力也消失了，因此所述弹性元件320恢复到预压量状态，使所述第二转动轴230连同所述单向轴承在内圈314内向下运动，从而带动所述反转轮130向下运动，直到恢复到分离间隙350恢复到最小间隙值的位置。
当被传送入所述分离间隙350内并与所述分离轮120接触的薄片材料的厚度为设定的最小间隙值时，与所述分离轮120接触的薄片材料对反转轮130的压力很小，小于所述弹性元件320对所述第二转动轴230的压力，因此所述弹性元件320仍保持原预压量状态并使第二转动轴120保持在所述固定平衡位置，不用对所述分离间隙350进行调节就能将所述薄片材料顺利分离出去。
反复进行上述过程，直到所有薄片材料全部被逐一分离完毕后，关闭电机，从而所述薄片材料分离机构停止工作。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (8)

1.一种薄片材料分离机构，包括：机架、至少一组传送轮、分离轮、反转轮、偏心调节装置及驱动构件，所述至少一组传送轮和所述分离轮分别通过一第一转动轴连接所述机架，所述偏心调节装置包括偏心片和偏心调节片，所述偏心片包括外圈和适用于在所述外圈内移动的内圈，所述内圈连接一第二转动轴，所述第二转动轴连接所述反转轮，所述反转轮与所述分离轮相互隔离以形成一分离间隙，所述驱动构件驱动所述第一转动轴和第二转动轴转动，其特征在于，所述薄片材料分离机构还包括弹性元件，所述弹性元件一端固定连接所述机架，另一端连接所述第二转动轴。
2.如权利要求1所述的薄片材料分离机构，其特征在于，还包括滚动轴承，所述弹性元件连接所述滚动轴承，所述滚动轴承套接所述第二转动轴。
3.如权利要求1所述的薄片材料分离机构，其特征在于，所述驱动构件包括电机和同步带，所述电机通过所述同步带驱动所述第一转动轴和所述第二转动轴转动。
4.如权利要求1所述的薄片材料分离机构，其特征在于，所述驱动构件包括手动轮和同步带，所述手动轮在外力作用下通过所述同步带驱动所述第一转动轴和所述第二转动轴转动。
5.如权利要求1所述的薄片材料分离机构，其特征在于，所述偏心片固定于所述机架的一侧，所述偏心调节片固定于所述机架的另一侧。
6.如权利要求1所述的薄片材料分离机构，其特征在于，所述分离轮的至少部分表面的磨擦系数大于所述反转轮之相应所述分离轮的至少部分表面的磨擦系数。
7.如权利要求1所述的薄片材料分离机构，其特征在于，所述弹性元件对所述第二转动轴的最大弹性压力大于待分离的薄片材料对所述反转轮的压力。
8.如权利要求1所述的薄片材料分离机构，其特征在于，还包括单向轴承，所述单向轴承套接所述第二转动轴，所述所述单向轴承套入所述偏心片的内圈，所述单向轴承的外径小于所述内圈的内径。
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