[发明专利]一种用于测量点验钞机速度变化的实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及点验钞机动力学实验的技术领域，尤其是指一种用于测量点验钞机速度变化的实验装置。

背景技术

随着科学技术的高速发展，市场对于点验钞机的工作效率有了更高的要求。点钞的速度则由走钞机构(滚轮组)的纸币传输速度直接控制。目前，对于走钞机构的进钞纸币之间的力学特性及其平稳性的研究方法主要有以下几种：1)对纸币的力学非线性特性建立有限元数值模型，对于走纸机构滚轮材料性质、滚轮大小、正向力及马达速度与走纸速度及定位精度、偏摆关系进行数值模拟，这种方法是进行了理论分析及测算，只是在理论层面上计算和证明一些力学、速度等模型关系的情况，但缺少高精度实验平台真实情况的的验证和真实实际情况的说明，不能有力的说明真实情况；2)提出纸张进给机构的几何模型，并分析进给过程的接触力，利用多体系统动力学仿真软件根据建立几何模型，仿真分析出在此过程中纸张与胶辊之间的接触力及走钞状态，结果在分析纸币在走钞通道中的运动情况时，在进入钞阶段、走钞阶段中纸币与滚轮间的相互作用会导致速度的改变，这种仿真的方法也只是在实际的参数设置方面与实际情况很接近，并且在有限的参数基础上，将大致情况给仿真演示出来。但毕竟参数设置上依然是有限和不完全吻合。故仿真的方法也不能完全的将实际情况展现出来。而这些速度的变化都会对纸币的传输稳定性、传感器的信号采集带来不利影响，因此有必要对点验钞机走钞过程中的滚轮转速进行监测，尤其是对走钞过程中，纸币与滚轮间相互作用时的速度变化监测。并得到科学准确的实验数据，为后续点验钞机的设计开发提供数据参考。目前国内的点验钞机的生产多处于仿制阶段，对于理论的研究还处于起步阶段，因此有必要设计一专用的实验装置，为点验钞机的走钞机构各部件结构参数、物理特性的后续设计开发提供参考具有重要意义。

现有技术不能真实、精准、实时的显示走钞机构的过钞速度及平稳性，所以本装置在研究点钞机测速及平稳性方面具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高精度、模块化、实用性强的用于测量点验钞机速度变化的实验装置，避免了目前研究时的理论测算或仿真不能完全与实际情况相符的弊端，并精准的测出走钞时的速度变化。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种用于测量点验钞机速度变化的实验装置，包括有：

光电式旋转增量编码器，用于采集点验钞机的滚轮组实时速度；

逻辑分析仪，用于读取所述光电式旋转增量编码器采集到的速度信息，并以方波的形式进行显示；

弹性联轴器，用于消除所述滚轮组的输出轴与光电式旋转增量编码器的输入轴之间的相对运动；

XYZR轴微调平台，用于调整所述光电式旋转增量编码器的输入轴位置，以使所述光电式旋转增量编码器的输入轴与滚轮组的输出轴同一轴线；

DSP电源板，用于给所述光电式旋转增量编码器供电；

PC机，用于对所述逻辑分析仪采到的数据进行处理并绘出曲线，以显示点验钞机的速度值变化情况；

其中，所述XYZR轴微调平台设在点验钞机的一侧，所述光电式旋转增量编码器固定于XYZR轴微调平台上，通过所述弹性联轴器与点验钞机的滚轮组输出轴连接，并通过微调所述XYZR轴微调平台，以实现其输入轴与滚轮组的输出轴同一轴线；所述光电式旋转增量编码器和逻辑分析仪分别连接DSP电源板，且所述逻辑分析仪连接于PC机。

所述逻辑分析仪配套软件Logic 1.18.exe，实验时，需在软件Logic 1.18.exe的设置界面设置所述逻辑分析仪的采样频率、采样存储深度参数，并在Options选项里Logic16channels的Use channel里设置采样通道数目，分别用来采所述光电式旋转增量编码器的A相、B相以及点验钞机对管信号。

所述PC机配套Matlab软件，通过所述Matlab软件来plot从逻辑分析仪导入的数据，以曲线形式显示点验钞机的速度值变化情况。

所述光电式旋转增量编码器以脉冲形式输出信号，主要由光栅盘和光电检测装置组成，其中，所述光栅盘是在圆板上等分地开通多个长方形孔而成，其与点验钞机的电动机同轴，电动机旋转时，所述光栅盘与电动机同速旋转，经主要由发光二极管组成的光电检测装置检测输出多个脉冲信号，通过计算光电式旋转增量编码器每秒输出脉冲的个数就能反映当时转速，进而显示走钞时的速度变化，其计算方法是在光电式旋转增量编码器相邻脉冲的时间间隔内对已知频率为高频脉冲计数，根据所得计数值及频率计算电机转速。