专利名称：无人值守的全自动收发卡机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种ic卡的专用设备，具体的说是一种无人值守的全自动收发卡机。
技术背景IC卡是一种可以实现非接触式读取和写入信息的卡片状信息存储装置。在各个领域具有广泛的用途。随着高速公路网的形成，作为汽车通行和计费的通关证件IC卡已经得到了广泛的应用。IC卡收、发卡机则自然成为高速公路各个站口的常用设备。目前正在使用的收、发卡机的结构中包 括机架，设置在机架上的装卡定位储卡箱的定位装置，固定在定位装置上 的储卡箱，以及与工作状态下的储卡箱的进、出卡口位置匹配设置的推动 长片进、出卡机的伺服机构，动力驱动机构及其相关控制电路。由于储卡 箱的出卡口与配套的卡片驱动机构中的执行器件之间必须保证严格的位置 配合关系，而储卡箱又是个需要经常更换的部件，所以在收、发卡机的机 架上需要设置专门的箱体的装、卡定位装置。该装置通常的结构是长条形 槽状，槽的宽度和深度与储卡箱外形相匹配。储卡箱通常设计成长条方箱 状，箱体的宽度和设定在收、发卡机的装卡定位槽架的宽度匹配，箱体内设置有与IC卡相同面积和形状的卡片驱动部件。储卡箱体的较窄恻面底端 上设置有一个IC卡进、出口，使得储卡箱装入配套定位装置后实现以上所 说的位置对接和配合，实现IC卡的顺利收、发。目前正在使用的收发卡机大都是大型落地式卡机，所配套的储卡箱也是存储500个以上的大型储卡箱。为实现实现以上所说的位置配合，只能
依靠储卡箱外形的几何尺寸与预制条形槽架的配合关系，装卡入槽后需进 行位置调整，然后再用压盖固定。具体的使用过程中操作比较烦琐，定位 比较粗糙，特别是对于流量不大的中小型站口，落地式卡机的利用率低， 设备粗糙。特别流量大时需要频繁的更换储卡箱时更显得十分的紧张。随 着，车辆的急剧增多，十分需要改变目前的卡机体积大、结构复杂、操作 苯拙、故障率高、自动化程度低的缺陷。 发明内容本实用新型的发明目的是提供一个能实现快速装卸的IC卡储卡箱的卡机，力求结构简单、操作灵便、体积小、成本低、储卡箱更换方便、快捷 可以实现无人值守的全自动收发卡机。对卡机整体结构作出重大改进的同 时改进储卡箱与定位槽架的机构设计，实现简单、稳定、快捷、轻巧、小 型、高效的设计目的。本实用新型基本结构中仍保留传统装置的结构，结构中包括机架，设 置在机架上的装、卡定位储卡箱的定位装置，固定在定位装置上的储卡箱， 与工作状态下的储卡箱中的进、出卡口位置匹配设置的推动卡片进、出卡 机的伺服机构，动力驱动机构及其相关控制电路。关键设计在于收发卡机中设置有2-4个独立装卡储卡箱的定位装置，该定位装置均匀分布、并固定 在J个升降式旋转工位转换装置的定位转盘上，借助于该定位转盘的驱动 和设置在机架下底盘上的传感装置导引限位、在线储卡箱下端的出卡口通 槽与设置在机架下底盘上的卡片进、出伺服机构实现对接，驱动卡片进、 出的卡钩从该通槽中伸出、设定在被驱动的卡片之后或之前。以上设置2-4个独立装卡储卡箱的定位装置是为了实现自动化和高效^^的需要。当设置在工作位置的储卡箱被卡位传感装置检测到已装够150张或空夹后，
配套的控制电路会向升降式旋转工位转换装置发出指令将定位转盘升起，脱离 配合机构后将预备位置上的的储卡箱转换并设置到位，卡机可以进入连续工作状态，同 时向工作人员发出装填储卡箱的提示。鉴于现有技术中对收、发卡机中的自动收、发卡 操作己经能够实现，所以本次改进使得收、发卡机真正进入了全自动的阶段。为/保证本装置的工作效率，改进设计中配套的储卡箱和定位装置中具 备对应相配套的导向定位滑轨或滑槽。并在定位装置中对应于储卡箱定位 突起配套有弹簧压紧琐扣。沿着导向定位滑轨将储卡箱推投入定位装置时， 借助定位突起驱动弹簧压紧琐扣，再借助压簧复位弹力将箱体压紧在定位 滑轨之上并完成止退锁紧。卸下储卡箱时只需对箱体相对定位装置施加一 个旋转力矩，即可简单地冲开储卡箱弹簧压紧琐扣完成操作。本实用新型的积极效果是直接简化了操作手续，实现了快速装卸储卡 箱的同时保证了准确定位和全自动操作下的连续工作。特别是在使用台式 收、发卡机车流量又较大的站口，可以将储卡箱做的十分小巧，装卸灵便、 大大加快了工作效率。
图1是本实用新型的整体结构示意图。图2是本实用新型卸下储卡箱的内部结构示意图。 图3升降式旋转工位转换装置的结构示意图。附图中的序号l、 2是齿型带，3是定位转盘，4是升降盘架，5是工位 转换电机，6是升降驱动电机，7是丝杠轴，8是丝母，9是位置传感器， IO是上限位开关，ll是工位转换限位开关，12是储卡箱的定位装置，12a 是定位装置12的上顶盖，12b是定位装置12的上压盖，12c是定位装置12 上的导向定位滑轨，13是空卡检测传感器，14是推动卡片进、出的伺服机
构，15是出卡箱，16是固定盘架，15a是储卡箱的出卡口， 15b是储卡箱 的定位滑道，17是导向滑柱，18是IC卡撮轮式导入装置，19是驱动伺服 机构14的步进电机。
以下结合附图进一步说明本实用新型的发明目的是如何实现的具体实施方式
结合附图可以看出本实用新型的设计中基本结构中包括机架，设置在 机架上的装卡定位储卡箱的定位装置12，固定在定位装置12上的储卡箱 15，与工作状态下的储卡箱的进、出卡口位置匹配设置的推动卡片进、出 卡机的伺服机构14，动力驱动机构及其相关控制电路。关键设计在于收发 卡机中设置有2-4个独立装、卡储卡箱的定位装置12，该定位装置12均匀 分布、并固定在一个升降式旋转工位转换装置驱动的定位转盘3上。借助 于定位转盘3的趋动和设置在机架下底盘上的传感器(13， 9)限位、在线 储卡箱15下端的出卡口及通槽与设置在机架下端底盘上的推动卡片进、出 的伺服机构14实现对接，驱动卡片进、出的卡钩从该通槽中伸出、设定在 被驱动的卡片之后或之前。以上结构中在线工作的储卡箱15的下端的通槽及出卡口需要和推动卡 片进、出的伺服机构14要实现对接、并具有配合关系，所以每次借助旋转 改变工位之前必须首先提升储卡箱15，使其脱离伺服机构，然后驱动旋转 定位装置中的转盘3，最后才能完成预备储卡箱的替换到位。所说的升降式旋转工位转换装置的具体结构中包括一根定位在固定盘 架16和升降盘架4之间的丝杠轴7，丝杠轴7的配套偶件丝母8设定在固 定盘架16上，升降盘架4与丝杠轴7呈轴向固定的转动配合，并借助于直 线轴承定位在至少两根平行设定在固定盘架16上的导向滑柱17上，升降
电机6固定在升降盘架4上、电机轴通过带轮和齿形带1与丝杠轴7实现 传动配合，工位转换电机5固定在升降盘架4上、电机轴通过带轮和齿形 带2与限定在丝杠轴7上的定位转盘3实现传动配合。当工作在线的储卡箱装满或空箱后，传感器给出信号，升降电机 6开始转动，通过齿型带l带动丝杠7在丝母8中转动，从而把定位 转盘3连同储卡箱15 —起提升起来，直到上定位开关10给出信号， 升降电机6停止转动，储卡箱15与伺服机构脱离。然后旋转电机5开 始转动，通过齿型带2带动定位转盘3连同储卡箱一起转动，直到定 位开关11给出预备储卡箱到位信号，旋转电机5停止转动。传感器(13， 9)开始通过控制电路重新给出信号，升降电机6开始反向转动，通过 齿型带1带动丝杠7在丝母8中转动，从而使转盘(3)连同预备储卡 箱一起下降，直到传感器(13， 9)给出对接成功信号，升降电机6停 止转动，卡机自动进入工作状态，同时发出信号提醒工作人员更换预 备储卡箱。本实用新型的机架下端接近在线储卡箱15出卡口的部位设置一个IC 长撮轮式导入装置18，其上端面固定有IC卡导出槽口与储卡箱15的下端 出卡U对接。为了实现储卡箱的快速装卸，定位装置12的设计为长条形槽状，槽板 为倒"L"形镂空花板结构，端盖12a上开有天窗，由压簧驱动的储卡箱锁 舌定位板借助短轴设置在定位装置的端盖12a上、镶嵌天窗之中，上压盖 12b设置在天窗之上与锁舌定位板组合形成压簧的限位装置，定位装置12 的两侧槽板内表面上至少设置两条平行的导向定位滑轨12c。配套的储卡箱也应做出对应的改进，本实用新型中储卡箱15为长条方
箱状，箱体内设置有对箱内IC卡片施加垂直向下推力的驱动部件，箱体窄侧面底端设置有一个IC卡进、出口15a，两个宽侧面的上设计有与定位 架配套的定位滑轨15b，在储卡箱15)的顶端盖上面设置有定位装置上的锁 舌定位板匹配的带劈形缺口的定位止退突起。本设计中的动力驱动机构中包括设置在机架下端底盘上的步进电机 19，步进电机19的动力输出轴伸入到底盘之中与伺服机构14中的曲柄连 杆机构相连。为了更加准确的控制减少故障，本实用新型采用了步进电机 作为动力源，借助数字控制电路来实现对伺服机构的精确控制。本实用新型中的驱动卡片进、出的伺服机构14中包括两个与底座通槽 平行对应设置的滑轨，与滑轨呈滑动配合的滑块，与滑块绞连的曲柄连杆 机构和设定在滑块上的推动卡片进、出储卡箱的卡钩。在IC卡的出卡口、运行轨道处均设置有IC卡的位置传感器。
权利要求1、无人值守的全自动收发卡机，结构中包括机架，设置在机架上的装、卡储卡箱的定位装置(12)，固定在定位装置上的储卡箱(15)，与工作状态下的储卡箱的进、出卡口位置匹配设置的推动卡片进、出卡机的伺服机构(14)，动力驱动机构及其相关控制电路，其特征在于收发卡机中设置有2-4个独立装卡储卡箱的定位装置(12)，该定位装置(12)均匀分布、并固定在一个升降式旋转工位转换装置的定位转盘(3)上，借助于定位转盘(3)的驱动和设置在机架下底盘上的传感器(13，9)限位、在线储卡箱下端的出卡口及通槽与设置在机架下端底盘上的推动卡片进、出的伺服机构(14)实现对接，驱动卡片进、出的卡钩从该通槽中伸出、设定在被驱动的卡片之后或之前。
2、 根据权利要求l所说的全自动收发卡机，其特征在于所说的升降式 旋转工位转换装置的结构中包括一根定位在固定盘架(16)和升降盘架(4) 之间的丝杠轴(7)，丝杠轴(7)的配套偶件丝母(8)设定在固定盘架(16) 上，升降盘架(4)与丝杠轴(7)呈轴向固定的转动配合，并借助于直线 轴承定位在至少两根平行设定在固定盘架(16)上的导向滑柱(17)上， 升降电机(6)固定在升降盘架(4)上、电机轴通过带轮和齿形带(1)与 丝杠轴(7)实现传动配合，工位转换电机(5)固定在升降盘架(4)上、 电机轴通过带轮和齿形带(2)与限定在丝杠轴(7)上的定位转盘(3)实 现传动配合。
3、 根据权利要求l所说的全自动收发卡机，其特征在于在机架下端接 近在线储卡箱(15)出卡口的部位设置一个IC卡撮轮式导入装置(18)， 其上端面固定的IC卡导出槽口与储卡箱(15)的下端出卡口对接。3、 根据权利要求l所说的全自动收发卡机，其特征在于储卡箱的定位 装置(12)的设计为长条形槽状，槽板为倒"L"形镂空花板结构，端盖(12a) 上开有天窗，由压簧驱动的储卡箱锁舌定位板借助短轴设置在定位装置的 端盖(12a)上、镶嵌天窗之中，上压盖(12b)设置在天窗之上与锁舌定 位板组合形成压簧的限位装置，定位装置(12)的两侧槽板内表面上至少 设置两条平行的导向定位滑轨(12c)。
4、 根据权利要求1所说的全自动收发卡机，其特征在于储卡箱(15)为 长条方箱状，箱体内设置有对箱内IC卡片施加垂直向下推力的驱动部件， 箱体窄侧面底端设置有一个IC卡进、出口 (15a)，两个宽侧面的上设计 有与定位架配套的定位滑轨(15b)，在储卡箱(15)的顶端盖上面设置有与定 位装置上的架锁舌定位板匹配的带劈形缺口的定位止退突起。
5、 根据权利要求l所说的全自动收发卡机，其特征在于所说的动力驱 动机构中包括设置在机架下端底盘上的步进电机(19)，步进电机(19)的动力 输出轴伸入到底盘之中与伺服机构(14)中的曲柄连杆机构相连。
6、 根据权利要求l所说的全自动收发卡机，其特征在于设置在机架下 端底盘上的驱动卡片进、出的伺服机构(14)中包括两个与底座通槽平行 对应设置的滑轨，与滑轨呈滑动配合的滑块，与滑块绞连的曲柄连杆机构 和设定在滑块上的推动卡片进、出储卡箱的卡钩。
7、 根据权利要求1所说的全自动收发卡机，其特征在于在IC卡的出 卡口 、运行轨道处均设置有IC卡的位置传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种无人值守的全自动收发卡机的改进设计。本设计结构中包括机架，设置在机架上的储卡箱极其定位装置，与工作状态下的储卡箱的进、出卡口位置匹配设置的推动卡片进、出卡机的伺服机构，动力驱动机构及其相关控制电路，关键的改进在于收发卡机中设置有2-4个独立装卡储卡箱的定位装置，该定位装置均匀分布、并固定在一个升降式旋转工位转换装置的定位转盘上，借助于定位转盘的驱动和设置在机架下底盘上的传感器限位、在线储卡箱下端的出卡口及通槽与设置在机架下端底盘上的推动卡片进、出的伺服机构实现对接，驱动卡片进、出的卡钩从该通槽中伸出、设定在被驱动的卡片之后或之前。
文档编号G06K13/02GK201035592SQ20072010103
公开日2008年3月12日 申请日期2007年4月16日 优先权日2007年4月16日
发明者贾恒石 申请人:贾恒石