专利名称：一种用于整叠硬质卡片的单张分离机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及票卡发售设备，尤其涉及一种用于逐一将整叠硬质卡片进行单张分离 的机构。
背景技术：
地铁、停车场等处人(车)流密集，多通过发IC票卡(下简称卡片)来提高人(车) 流的流速。由于每天都要处理大量卡片的发售，这些地方都会安装无人值守的自动发卡设 备，以便节省人力资源，提高交易效率。这种自动发卡设备应有较高的可靠性；否则，一旦发 生故障将可能造成极大的拥堵。在自动发卡设备中，关键部件之一为安装在储卡箱上的卡片分离机构，主要由两 部分组成一是拾卡机构，通过与卡片接触面的静摩擦力将卡片向前推进；二是分卡机构， 由导向板与调整板形成卡片通道，使得拾卡机构推过来的卡片顺利通过直至被完全送出。 工作时，卡片分离机构循环上述过程，最终使全部卡片被送出。不言而喻，卡片分离机构应有较高的卡片拾取成功率，其必须满足两个基本要求 一是能够正常拾卡；二是拾卡不能在两张或两张卡片；否则，都会造成发卡障碍。普通的卡 片分离机构难以全面满足这一要求，其因为受卡片通道的间隙限制，常使得两张或以上较 薄的卡片一同被送出，从而不能完全满足将整叠卡片逐一分离之目的。申请人:在另一发明中对此进行了改进，具体是将拾卡机构中的摩擦轮设置成对称 凸轮的形状，使得卡片在拾出之前作一定程度的往复跳动。由此，卡片之间产生间隙，降低 了卡片间的贴近度及静摩擦力，从而减小“多重拾取”的概率。然而，该卡片分离机构的拾 卡成功率仍嫌不足，主要问题仍为存在拾取两张或以上卡片的可能由于该卡片分离机构 中的反搓轮为橡胶，其会因为弹性形变而增大卡片之间的静摩擦力；这使得在上游拾卡机 钩拾取两张或以上卡片时，该分离机构并不能总是将这些卡片分离；而后这些卡片将被同 时送入卡片通道，因后续机构中无法再进行分离，由此造成“多重拾卡”或拾卡卡机的故障。有鉴于此，有必要提供一种更好的硬质卡片分离机构，以便能逐一将整叠硬质卡 片进行分离。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于整叠硬质卡片的单张分离机构，以将整叠硬质卡片 逐一分离，解决现有发卡设备中拾卡成功率不高的问题。为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，一种用于整叠硬质卡片的单张 分离机构，包括，拾卡机构，位于储卡箱内整叠卡片的上方，可与整叠卡片的顶端卡片接触而驱动 卡片前进，以获得拾出卡片；分卡机构，位于所述拾卡机构之拾取卡片的前进方向一侧，可与所获拾出卡片的 底端卡片接触而驱动其后退，以获得单张卡片；所述分卡机构设置有供所获单张卡片通过
3的分卡间隙；还包括，预分卡机构，设置在所述拾卡机构与所述分卡机构之间，预先挡住一部分所获拾 出卡片；所述预分卡机构设置有供剩余拾取卡片另一部分未挡住之所获拾出卡片通过的预 分卡间隙。较优地，所述预分卡机构包括，挡板，装配在储卡箱的支架上，位于所获拾出卡片之顶端卡片的底面运动面下 方；挡板限位轴，位于所获拾出卡片之顶端卡片的顶面运动面上方并与所述挡板相对 设置，轴面与所述挡板的顶面形成所述预分卡间隙。较优地，设置有挡板安装高度调节装置，使得所述挡板在储卡箱的支架上的安装 高度可调。较优地，所述预分卡间隙的大小为单张卡片厚度的2 2. 5倍。较优地，所述挡板之靠近所述拾卡机构的后端面设置有导向面。较优地，所述挡板 之靠近所述拾卡机构的挡板后端面与所述挡板的顶面之间设置有导向导角。较优地，所述导向倒角的大小为单张卡片的厚度。较优地，包括弹力装置，支撑整叠卡片并将其压向所述拾卡机构。较优地，还包括后限位轴，其中所述弹力装置位于整叠卡片的中下方，所述拾卡 机构设置于整叠卡片后端的前上方；所述后限位轴设置于整叠卡片的后上方。较优地，所述分卡间隙的大小为单张卡片厚度的1. 5 2倍。与现有技术相比，本发明设置有两个分卡机构后端的预分卡机构预先挡住部分 所获拾出卡片，而使剩余拾取卡片通过预分卡间隙；此后，分卡机构进一步对剩余的所获拾 出卡片进行逐一分离。这样，因为增加了一个预分卡机构，使得进入分卡机构中的卡片数目 大大减少，从而降低了分卡机构多重拾卡的可能解决了现有发卡设备中拾卡成功率不高的 问题；而进入分卡机构的卡片数目减少后，卡机的故障概率无疑也大大降低，从而提高了系 统可靠性。特别地，在本发明一个较优实施例中，本发明用于整叠硬质卡片的单片分离机构 包括摩擦轮轴、摩擦轮、挡板、反搓轮轴、反搓轮、挡板限位轴、反搓限位轴等部件。摩擦轮和 反搓轮分别通过摩擦轮轴、反搓轮轴固定于整叠硬质卡片单张分离机构架体上，两者同步 运转，摩擦轮推动整叠硬质卡片最上方第一张卡向前运动，且由于摩擦力会带动下面的卡 片同时向前走。由于摩擦轮为椭圆形，这使得摩擦轮在不同的下压量时会造成整叠硬质卡 片的上表面有不同高度，所以超过80%的情况下只有一张硬质卡片通过挡板，而剩下不超 过20%的几率会有两张卡片能越过挡板向前运动。此时，挡片前面的反搓轮通过反转所产 生的反向作用力把贴合一起运动的两张硬质卡片再次清分，退回第二张卡片，即保证每次 只有一张硬质卡片能越过反搓轮而向前运动。当卡片运行至刹车传感器处被检测到后，摩 擦轮停止转动，防止第二张硬质卡片被连续摩擦出来，而造成的两张硬质卡片接连被发售。
图1是本发明用于整叠硬质卡片的单张分离机构的方框图，其中实线箭头表示前进的卡片；虚线箭头表示后退的卡片；图2是图1所述用于整叠硬质卡片的单张分离机构的一个较优实施例的结构示意 图；图2是图2中摩擦轮的放大图；图4是图2中预分卡机构的放大图；图5是图2所示用于整叠硬质卡片的单张分离机构的第一状态示意图；图6是图2所示用于整叠硬质卡片的单张分离机构的第二状态示意图；图7是图2所示用于整叠硬质卡片的单张分离机构的第三状态示意图。
具体实施例方式本发明的基本构思是，设置双重分卡机构预分卡机构先挡住部分拾出卡片；而 后分卡机构再对剩余拾出卡片进行分离；从而减小重卡或卡机概率，提高拾卡成功率。为使本发明能更容易理解，下面将结合附图进一步阐述本发明的具体实施例。其 中，为便于描述，对下文涉及的卡片状态进行定义整叠卡片，或称存储卡片，即存储在储卡箱内的多张卡片；拾出卡片，或称预分卡片，即经过拾卡机构驱动而与整叠卡片中其它卡片分离，并 进行平面线性运动的卡片；单张卡片，或称目标卡片，经过预分卡机构及分卡机构两重分离后获得的卡片，也 就是发卡设备最终出售的卡片。参见图1，本发明用于整叠硬质卡片的单张分离机构(为方面起见，以下简称卡片 分离机构)，包括拾卡机构，位于储卡箱内整叠卡片的上方，可与整叠卡片即存储卡片的顶端卡片 接触而驱动卡片前进，以获得拾出卡片即预分卡片。该拾卡机构可用轮式驱动，即卡片因驱 动轮转动产生的静摩擦力而向前运动；也可用线性往返式驱动，即拾卡机构前进时与卡片 接触并驱使卡片运动，而返回时与卡片脱开，但这种结构稍复杂，不推荐使用。分卡机构，位于拾卡机构之拾取卡片的前进方向一侧，可与所获拾出卡片的底端 卡片接触而驱动其后退，以获得单张卡片即目标卡片；分卡机构设置有供所获单张卡片通 过的分卡间隙。同样地，分卡机构也可采用轮式或线性驱动，在此不重复说明。而分卡间隙 可作相应调整，以适用不同厚度卡片分离的需要。预分卡机构，设置在拾卡机构与分卡机构之间，预先挡住一部分所获拾出卡片；预 分卡机构设置有供另一部分未挡住之所获拾出卡片通过的预分卡间隙；其作用在于减少进 入到分卡机构的卡片数量，降低多重拾卡的可能。显然，预分卡间隙越小效果越佳，一般以 通过2 3张卡片为宜。当然，也可直接采用与分卡机构同样的结构，但会增加一定成本， 因此需根据实际情况选用。弹力装置，通常采用压力弹簧，用于支撑整叠卡片并将其压向拾卡机构，从而保证 顶端卡片与拾卡机构可靠接触，保证能将顶端卡片向前推动。刹车装置，设于分卡机构的下游；其包括刹车传感器，用于检测并输出单张卡片送 出到位的检测信号，根据该检测信号拾卡机构结束当前拾卡循环，并根据操作命令决定是 否进入下一工作循环。这样，能防止错误地继续出卡。多
上述卡片分离机构可安装在卡片发售设备上，从而方便地用于对整叠卡片进行单 张分离。其中，各个部件均可采用多种结构形式，以下举例说明。参见图2，为本发明卡片分离机构的一较优实施例，其用于发卡设备上，包括摩擦 轮轴1、摩擦轮2、挡板8、反搓轮7、反搓轮轴6、挡板限位轴3、反搓限位轴4、刹车传感器5、 后限位轴10等部件，其中各部件分工为拾卡机构，包括摩擦轮2及摩擦轮轴1，其中，摩擦轮2位于整叠卡片的上方并可与 整叠卡片的顶端卡片9接触。当摩擦轮2绕摩擦轮轴1旋转时，带动顶部卡片9向前运动。参见图3，为摩擦轮的一较优实例摩擦轮2的轮面中，一部分为摩擦面21，另一部 分为光滑面22 ；且摩擦轮的摩擦面外径R2大于摩擦轮的光滑面外径R1。这样，摩擦轮2在 逆时针转动过程中会间歇性产生摩擦力，从而使卡片9之间产生间隙，降低卡片9间的贴近 度及静摩擦力，减小“多重拾取”的概率。同时参见图4，预分卡机构包括挡板8，装配在储卡箱的支架上，位于拾卡机构 (本例中为摩擦轮2及其转轴1)的异向侧即所获拾出卡片之顶端卡片的底面运动面下方； 挡板限位轴3，位于拾卡机构同侧即所获拾出卡片之顶端卡片的顶面运动面上方，并与挡板 8相对设置，其轴面与挡板8的顶面形成预分卡间隙，其尺寸大小B为单张卡片厚度A的2 2. 5倍，即2A < B < 2. 5A。这样，通过与分卡间隙的卡片不会同时超过3张。特别地，为了适用不同卡片需要，设置有挡板安装高度调节装置(图未示出)，使 得挡板8在储卡箱的支架上的安装高度可调；而由于挡板限位轴3 —般为固定，调整挡板8 高度就使得预分卡间隙得以调整。这种调节机构可有多种方式，例如采用滑槽滑轨结构， 最后用锁紧螺钉固定，等等。如图4所示，在档板4上，其靠近拾卡机构的挡板后端面82设有导向面，该导向面 的下切线方向与所获拾出卡片9得前进方向之间夹锐角，从而方便卡片进、出预分卡间隙。 同时，挡板8后端上缘即挡板后端面82与挡板的顶面之间开设有为圆滑过渡面的导向倒角 83，其大小为单张卡片的厚度A，以便加强对硬质卡片9边缘不平整的挡卡容错。这有助于 使卡片9顺利进入预分卡间隙，以便之后的分卡机构对其进一步进行分离。与此类似，可在档板4远离拾卡机构的挡板前端面上81设置导向面，其下切线方 向与拾出卡片9得前进方向之间夹锐角；并且，挡板前端面81与挡板8的底面之间设置导 向倒角；这样，当档板后端面82磨损较为严重时，可以将将挡板4掉头倒置，从而对拾出卡 片9起到导向作用。分卡机构包括反搓轮7及反搓轮轴6，设置于拾卡机构的异向侧；反 搓限位轴4，与反搓轮7相对设置，轴面与反搓轮7的轮面形成分卡间隙。当反搓轮7绕反 搓轮轴逆向旋转时，通过预分卡间隙送来剩余拾出卡片中，顶部卡片9继续通过分卡间隙， 而下部的卡片反向运动，从而最终实现卡片单张分离。特别地，使分卡间隙的大小为单张卡片厚度A的1. 5 2倍，这就不会让多张卡片 通过该间隙，从而有助于顶部卡片9与其它卡片单张分离，保证不会发生多重拾卡现象。弹力装置为压力弹簧11，其支撑整叠卡片并将其压向拾卡机构(本例中为摩擦轮 2及转轴)，保证两者间可靠接触。如图2所示，弹簧11装在整叠卡片9的中下方，而摩擦 轮2位于整叠卡片后端的前上方。为此在整叠卡片9的后上方设置后限位轴10，以便防止 卡片9向后翘起而使无任何卡片进入预分卡间隙。刹车装置设于分卡机构的下游，其包括刹车传感器5，用于检测并输出单张卡片送
6出到位的检测信号，根据该检测信号拾卡机构可根据控制器命令结束当前拾卡循环，防止 在出卡后继续出第二张卡。下面对上述实施例卡片分离机构的工作过程进行描述。第一状态参见图5，摩擦轮2绕摩擦轮轴1旋转方向为逆时针方向。这时摩擦轮2的光滑 面22外径R1处与整叠硬质卡片最上方的第一张硬质卡片9接触，但不能对硬质卡片9产 生向前的摩擦力；因此摩擦轮2与硬质卡片9会打滑，硬质卡片9无法前行。第二状态参见图6，当摩擦轮2逆时针旋转至摩擦面21时，摩擦轮2与硬质卡片9会产生 向前摩擦力F1，因而推动卡片9向前推进。但此时摩擦轮2外径R2比R1大，所以摩擦轮2 会对整叠硬质卡片9有一个向下的压力F2，使整叠硬质卡片9前面部分会低于挡板限位轴 3 ；同时整叠硬质卡片会在以摩擦轮2下接触点为支点的杠杆作用下，后面部分有上翘的趋 势；但被后限位轴10产生的向下压力F3压住，因而卡片9无法往上翘起，使整叠硬质卡片 至少有一张会高于挡板8，这样就能保证超过80%的几率只有最上面一张硬质卡片9能顺 利越过挡板8而进入到预分卡间隙的前进通道。如图4所示，为了加强对硬质卡片9边缘不平整而造成的挡卡容错，挡板8被设计 成上端边缘开有导向倒角83，其倒角的大小为一张硬质卡片的厚度。同时，挡板8可以根据 硬质卡片9的厚度进行上下调整来适应，以做到一套机构同时满足多种规格硬质卡片的需 求。第三状态 参见图7，经过上述过程，另外有不到20 %的情况是摩擦轮2转动一圈而没成功把 任何一张硬质卡片9推过挡板8。这时摩擦轮2会继续转动，当摩擦轮2的光滑面与摩擦 面会相继与硬质卡片9的表面摩擦接触后，最终就可能会把最上面的两张硬质卡片9同时 推过挡板8 ；由于挡板限位轴3与挡板8之间的间隙量大于两张硬质卡片厚度之和而小于 三张硬质卡片之和，所以每次最多只允许两张硬质卡片通过；换而言之，任何情况下都不会 有超过两张硬质卡片9能同时越过挡板8 ；当硬质卡片9运行至反搓轮7处时，由于反搓轮 7与反搓轮轴6之间的间隙只允许一张硬质卡片9通过，使得下面的硬质卡片9被反搓轮7 反转所产生的力退回来，只有上面的硬质卡片9能顺利越过反搓轮7而继续前进；直至被刹 车传感器5检测到通过时，摩擦轮停止转动，完成一张硬质卡片由整叠到单一分离的过程。由此可见，上述实施例可有效地逐一对整叠硬质卡片进行单张分离，具体而言通过摩擦轮2把整叠硬质卡片最上方的卡片9向前方推送，而位于摩擦轮2前方 的挡板8会阻挡由于摩擦力带动一起向前运动的硬质卡片9;由于摩擦轮2为不规则圆形， 使得摩擦轮不同的下压量时会造成整叠硬质卡片的上表面有不同高度；所以超过80 %的 情况下只有一张硬质卡片通过挡板8，剩下不超过20%的几率会有两张卡片能越过挡板8 向前运动；这样就能有效减少由于多张卡同时贴合一起前进而造成的堵塞现象。当两张硬质卡片9同时通过挡板8并一起靠近挡片前面的反搓轮7时，反搓轮7 会通过反转所产生的反向作用力把贴合一起运动的两张硬质卡片9再次清分，并退回第二 张；由此保证每次只有一张硬质卡片能越过反搓轮7向前运动；当卡片运行至刹车传感器5 处被检测到后，摩擦轮2停止转动，防止第二张硬质卡片被连续摩擦出来，而造成两张硬质卡片接连被发售。以上卡片分离机构能够快速、稳定地对整叠硬质票卡进行单张分离，可广泛运用 于各类硬质卡片发售设备。其结构简单，可靠性好，成本较低，市场前景十分看好。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对 本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改 进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
一种用于整叠硬质卡片的单张分离机构，包括，拾卡机构，位于储卡箱内整叠卡片的上方，可与整叠卡片的顶端卡片接触而驱动卡片前进，以获得拾出卡片；分卡机构，位于所述拾卡机构之拾取卡片的前进方向一侧，可与所获拾出卡片的底端卡片接触而驱动其后退，以获得单张卡片；所述分卡机构设置有供所获单张卡片通过的分卡间隙；其特征在于，还包括，预分卡机构，设置在所述拾卡机构与所述分卡机构之间，预先挡住一部分所获拾出卡片；所述预分卡机构设置有供另一部分未挡住之所获拾出卡片通过的预分卡间隙。
2.如权利要求1所述的用于整叠硬质卡片的单张分离机构，其特征在于，所述预分卡 机构包括，挡板，装配在储卡箱的支架上，位于所获拾出卡片之顶端卡片的底面运动面下方；挡板限位轴，位于所获拾出卡片之顶端卡片的顶面运动面上方并与所述挡板相对设 置，轴面与所述挡板的顶面形成所述预分卡间隙。
3.如权利要求2所述的用于整叠硬质卡片的单张分离机构，其特征在于，设置有挡板 安装高度调节装置，使得所述挡板在储卡箱的支架上的安装高度可调。
4.如权利要求2所述的用于整叠硬质卡片的单张分离机构，其特征在于，所述预分卡 间隙的大小为单张卡片厚度的2 2. 5倍。
5.如权利要求2所述的用于整叠硬质卡片的单张分离机构，其特征在于，所述挡板之 靠近所述拾卡机构的后端面设置有导向面。
6.如权利要求2所述的用于整叠硬质卡片的单张分离机构，其特征在于，所述挡板之 靠近所述拾卡机构的挡板后端面与所述挡板的顶面之间设置有导向导角。
7.如权利要求6所述的用于整叠硬质卡片的单张分离机构，其特征在于，所述导向倒 角的大小为单张卡片的厚度。
8.如权利要求1所述的用于整叠硬质卡片的单张分离机构，其特征在于，包括弹力装 置，支撑整叠卡片并将其压向所述拾卡机构。
9.如权利要求8所述的用于整叠硬质卡片的单张分离机构，其特征在于，还包括后限 位轴，其中所述弹力装置位于整叠卡片的中下方，所述拾卡机构设置于整叠卡片后端的前 上方；所述后限位轴设置于整叠卡片的后上方。
10.如权利要求1 9任一项所述的用于整叠硬质卡片的单张分离机构，其特征在于， 所述分卡间隙的大小为单张卡片厚度的1. 5 2倍。
全文摘要
本发明公开一种用于整叠硬质卡片的单张分离机构，安装于卡片发售设备上，其包括，拾卡机构，位于储卡箱内整叠卡片的上方，可与整叠卡片的顶端卡片接触而驱动卡片前进，以获得拾出卡片；分卡机构，位于所述拾卡机构之拾取卡片的前进方向一侧，可与所获拾出卡片的底端卡片接触而驱动其后退，以获得单张卡片；所述分卡机构设置有供所获单张卡片通过的分卡间隙；还包括，预分卡机构，设置在所述拾卡机构与所述分卡机构之间，预先挡住一部分所获拾出卡片；所述预分卡机构设置有供另一部分未挡住之所获拾出卡片通过的预分卡间隙。通过设置双重分卡机构，可减小重卡或卡机概率，提高拾卡成功率。
文档编号B65H3/56GK101870417SQ201010213170
公开日2010年10月27日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者余东桂, 吴爱明, 廖清, 张剑 申请人:广州广电运通金融电子股份有限公司