一种存取卡机构以及包含该存取卡机构的卡片存储装置的制作方法

本发明涉及一种自助领卡机，具体涉及一种存取卡机构以及包含该存取卡机构的卡片存储装置。

背景技术：

在智能卡的生产过程中或者在自助领卡设备中，往往需要用到搬运小车将智能卡运往各个功能模块(如加工模块或存储模块)中进行加工或存储，传统的搬运小车是通过安装在小车上下两侧的滚轮对智能卡进行夹持，并通过电机带动其中一侧的滚轮转动，从而带动智能卡运动，以此将智能卡送进搬运小车内或者将搬运小车中的智能卡送进其他功能模块中。然而传统的搬运小车在搬运智能卡的过程中，智能卡上下两侧必须与搬运小车上下两侧的滚轮接触，所述滚轮才能带动智能卡运动，使得搬运小车完成智能卡的取卡和送卡动作。亦即所述搬运小车无法主动将外部的智能卡送进该搬运小车中以及将搬运小车内的智能卡输送到位。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种存取卡机构，该存取卡机构可以配合搬运小车完成取卡和送卡的工作，且在将搬运小车中的智能卡输送到卡片存放槽的过程中能将智能卡输送到位。

本发明的另一个目的在于提供一种包含该存取卡机构的卡片存储装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种存取卡机构，包括支架、设置在支架上的夹持机构以及驱动夹持机构在进出卡方向上运动的第一驱动机构，其中，所述夹持机构包括第一夹持块、第二夹持块以及驱动第一夹持块和第二夹持块夹紧和松开的第二驱动机构，其中，所述第一夹持块上设置有第一夹持部，所述第二夹持块上设置有与第一夹持部相对的第二夹持部，所述第一夹持部和第二夹持部延伸至进出卡口处。

优选的，所述第二驱动机构包括安装座以及设置在安装座上的用于驱动第二夹持块上下运动的竖向驱动机构，其中，所述第一夹持块安装在安装座上，所述第二夹持块在靠近第二夹持部的位置处通过转动结构与所述安装座连接，所述竖向驱动机构安装在安装座上且作用在所述第二夹持块中远离第二夹持部的端部上。

优选的，所述第一驱动机构包括安装在支架上的偏心轮以及驱动偏心轮运动的偏心驱动机构，其中，所述偏心轮与所述安装座之间设置有连接杆，所述连接杆一端固定在所述安装座上，另一端竖直向下延伸至与所述偏心轮的外轮面配合，所述连接杆与所述支架之间通过弹簧连接，所述弹簧的弹力促使所述偏心轮的外轮面始终与所述连接杆接触。

优选的，所述第一驱动机构还包括设置在所述安装座与所述支架之间的滑动机构，该滑动机构包括安装在安装座上的滑块以及安装在支架上的滑轨，其中，所述滑轨的长度方向与进出卡方向平行，所述滑块安装在该滑轨上。

优选的，包括机架、转盘以及所述存取卡机构，其中，所述存取卡机构位于所述转盘的一侧；所述转盘竖直设置在所述机架上且沿着圆周方向等距设有多个用于存放智能卡的卡片存放槽，所述卡片存放槽的槽口设置在所述转盘的圆柱面上；所述转盘的下方设有用于对智能卡进行承托的承托件。

优选的，所述转盘包括第一转盘主体、第二转盘主体以及用于连接第一转盘主体和第二转盘主体的连接机构，其中，所述第一转盘主体上沿着圆周方向等距设有多个第一存放槽；所述第二转盘主体上沿着圆周方向等距设有多个第二存放槽，所述第一存放槽与第二存放槽一一对应设置；所述第一存放槽和与其对应的第二存放槽共同构成了所述卡片存放槽。

优选的，所述第一存放槽和第二存放槽的长度方向的延长线与所述转盘的圆心错开；

优选的，所述第一转盘主体的直径大于第二转盘主体的直径，所述存取卡机构安装在所述机架上且位于第二转盘主体一侧，所述第一夹持部和第二夹持部延伸沿着平行于所述转盘的轴线方向延伸至第二存放槽中。

优选的，所述转盘驱动机构包括同步带以及用于驱动同步带转动的动力机构，其中，所述同步带的外表面设置有外齿，所述第一转盘主体的外圆面上设置有与所述外齿相配合的咬合齿；所述第一转盘主体底部的咬合齿与所述同步带的外齿啮合。

优选的，在宽度方向上，所述同步带水平延伸进所述第一存放槽的下方，以此构成所述承托件

本发明的卡片存储装置具有以下有益效果：

1、本发明的存取卡机构由于设置在所述机架上且位于所述延伸至所述进出卡口处，因此，所述存取卡机构可以将搬运小车搬运过来的智能卡送进卡片存放槽中和将卡片存放槽内的智能卡取出并存放在搬运小车中，从而配合搬运小车完成取卡和送卡的工作且在将搬运小车中的智能卡输送到卡片存放槽的过程中能将智能卡输送到位。

2、本发明的卡片存储装置中的转盘竖直布置，且在转盘上设置有用于承托转盘底部的卡片存放槽中的智能卡的承托件，当智能卡随转盘转动至转盘的上部时，所述智能卡的重力在平行于卡片存放槽的长度方向上的分力与该智能卡受到的离心力的方向相反，从而抵消一部分的摩擦力，使得智能卡不容易从卡片存放槽中掉落出来。当智能卡随着转盘转动到转盘下部时，由于有所述承托件的承托，所述智能卡也不会从卡片存放槽中掉落下来。

3、本发明的卡片存储装置中的转盘竖直布置，该转盘中的卡片存放槽沿着转盘的圆周方向均匀分布在转盘上且该卡片存放槽的开口设置在转盘的圆柱面上，这样，卡盒以及存取卡机构只需要安装常规设置(竖直设置)，就可以使得卡盒中的智能卡与卡片存放槽平行，使得智能卡送进卡片存放槽中，从而使得本发明的卡片存储装置的结构更加简单，制造成本更低。

4，本发明的卡片存储装置中的转盘竖直布置，从而充分利用竖向空间，使得本发明的卡片存储装置中的占地面积更小，安装更为方便。

附图说明

图1-图3为本发明的卡片存储装置的具体实施方式的结构示意图，其中，图1为立体结构示意图，图2为图1中的主视图，图3为图1的侧视图。

图4为图2的a-a截面的剖视图。

图5为图3的c处的局部放大图。

图6为图4的d处的局部放大图。

图7为图4的b-b方向的剖视图。

图8为图1中本发明的存取卡机构的立体结构示意图。

图9为图1中转盘的立体结构示意图。

图10为图9中的第一转盘主体的结构简图。

图11为图10中a处的局部放大图。

图12为图9中的第二转盘主体的结构简图。

图13为图12中b处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图8，本发明的卡片存储装置包括机架1、竖直设置在机架1上的所述转盘、用于驱动该转盘2转动的转盘驱动机构3以及存取卡机构5，其中，所述存取卡机构5安装在机架1上且位于所述第二转盘主体2-2的一侧，该存取卡机构5用于将智能卡送进所述卡片存放槽4内和将智能卡从所述卡片存放槽4中取出；所述转盘2沿着圆周方向等距设有多个用于存放智能卡的卡片存放槽4，所述卡片存放槽4的槽口设置在所述转盘2的圆柱面上；所述转盘2的下方设有用于对智能卡进行承托的承托件。

参见图5和图8，所述存取卡机构5包括支架、设置在支架上的夹持机构以及驱动夹持机构在进出卡方向上运动的第一驱动机构，其中，所述夹持机构包括第一夹持块5-5、第二夹持块5-2以及驱动第一夹持块5-5和第二夹持块5-2夹紧和松开的第二驱动机构，其中，所述第一夹持块5-5上设置有第一夹持部5-4，所述第二夹持块5-2上设置有与第一夹持部5-4相对的第二夹持部5-3，所述第一夹持部5-4和第二夹持部5-3沿着垂直于进出卡方向延伸至第二存放槽2-4中，使得所述夹持机构中的第一夹持部5-4和第二夹持部5-3可以伸入智能卡的上下两侧对智能卡进行夹持，从而在第一驱动机构的带动下完成取卡和送卡工作。其中，上述的支架为机架1的一部分，相当于说所述存取卡机构5安装在机架1上。

参见图9-图13，所述转盘2包括第一转盘主体2-1、第二转盘主体2-2以及用于连接第一转盘主体2-1和第二转盘主体2-2的连接机构，其中，所述第一转盘主体2-1的直径大于所述第二转盘主体2-2的直径，该第一转盘主体2-1上沿着圆周方向等距设有多个第一存放槽2-3，所述第一存放槽2-3的延长线与所述转盘2的圆心错开；所述第二转盘主体2-2上沿着圆周方向等距设有多个第二存放槽2-4，所述第一存放槽2-3与第二存放槽2-4一一对应设置；所述第一存放槽2-3和与其对应的第二存放槽2-4共同构成了所述卡片存放槽4。这样，当存取卡机构5将智能卡发送到转盘2中的卡片存放槽4时，该智能卡的两侧分别位于第一存放槽2-3和第二存放槽2-4中。由于所述转盘2在第一存放槽2-3和第二存放槽2-4之间为镂空结构，因此，在满足存放智能卡的前提下，所述转盘2的重量更轻，便于加工，制造成本更低。另外，在智能卡经由存取卡机构5送进转盘2中的待存放卡片的卡片存放槽4后随着转盘2转动的过程中，由于所述卡片存放槽4的延长线与所述转盘2的圆心错开，因此在转盘驱动机构3带动转盘2转动的过程中，所述卡片存放槽4内的智能卡所受到的离心力的方向与所述卡片存放槽4的长度方向相交，使得该离心力被分解为垂直于卡片存放槽4的长度方向的竖直分力以及平行于卡片存放槽4的长度方向的水平分力，从而消减了离心力，与此同时，所述竖直分力会增加卡片存放槽4与智能卡之间的摩擦力，使得智能卡更加不容易与卡片存放槽4发生相对位移。另外，在转盘2转动的过程中，转盘2中上下两端的左右两侧各有一个卡片存放槽4与水平面平行，其中，位于转盘2下端的两个卡片存放槽4所在的平面的高度低于所述转盘2的圆心的高度，因此，可以将卡盒和存取卡机构5安装在所述转盘2的下部，使得所述卡盒以及存取卡机构5的出卡口与位于转盘2下端的其中一个卡片存放槽4平齐，这样就可以降低卡盒和存取卡机构5的安装高度，从而充分利用底部空间，进而减小设备的体积，使得结构更加简单。

参见图9-图13，所述连接机构由圆柱形的连接块2-5组成，所述连接块2-5的一端安装在第一转盘主体2-1，另一端安装在第二转盘主体2-2上，所述连接块2-5、第一转盘主体2-1以及第二转盘主体2-2的轴线方向相互重合。这样，通过所述连接块2-5将第一转盘主体2-1和第二转盘主体2-2连城一体，使得第一转盘主体2-1和第二转盘主体2-2可以同步转动。

参见图9-图13，所述第一转盘主体2-1在所述第一存放槽2-3中远离圆心的端部的两侧设置有向外倾斜的第一导向面2-6，所述第二转盘主体2-2在所述第二存放槽2-4中远离圆心的端部的两侧设置有向外倾斜的第二导向面2-7。这样可以引导智能卡的两侧顺利进入第一存放槽2-3和第二存放槽2-4中，使得该智能卡顺利进入所述卡片存放槽4内。

参见图1-图8，所述转盘驱动机构3包括同步带3-1以及用于驱动同步带3-1转动的动力机构，其中，所述同步带3-1的外表面设置有外齿3-2，所述第一转盘主体2-1的外圆面上设置有与所述外齿3-2相配合的咬合齿2-8；所述第一转盘主体2-1底部的咬合齿2-8与所述同步带3-1的外齿3-2啮合。

参见图1-图8，所述动力机构包括驱动电机3-3、第一同步轮3-4和第二同步轮3-5，其中，所述第一同步轮3-4安装在机架1上且位于转盘2的一侧，所述第二同步轮3-5安装在机架1上且位于所述转盘2的另一侧；所述驱动电机3-3安装在机架1上且该驱动电机3-3的主轴与所述第一同步轮3-4连接，所述同步带3-1环绕在第一同步轮3-4和第二同步轮3-5上且位于第一同步轮3-4和第二同步轮3-5之间的上端的同步带3-1的外齿3-2与所述第一转盘主体2-1的咬合齿2-8配合。这样，通过驱动电机3-3带动第一同步轮3-4转动，从而带动同步带3-1循环转动，进而带动转盘2转动，完成智能卡的存取工作；所述第一同步轮3-4和第二同步轮3-5限定了同步带3-1在第一转盘2上的包角，根据驱动力的要求灵活设置第一同步轮3-4和第二同步轮3-5的位置以改变所述包角的大小。

参见图1-图8，所述动力机构还包括设置在机架1上且位于第一同步轮3-4和第二同步轮3-5下端的第三同步轮3-6和第四同步轮3-7以及设置在第一同步轮3-4上方的第五同步轮3-8和第六同步轮3-9，其中，所述同步带3-1环绕在第一同步轮3-4、第二同步轮3-5、第三同步轮3-6、第四同步轮3-7、第五同步轮3-8和第六同步轮3-9上，其中，位于第五同步轮3-8和第二同步轮3-5之间的同步带3-1的外齿3-2与所述第一转盘主体2-1的咬合齿2-8配合。这样可以防止封闭环状的同步带3-1的上下两端发生干涉，使得驱动电机3-3可以驱动转盘2灵活转动。

参见图7，在宽度方向上，所述同步带3-1水平延伸进所述第一存放槽2-3的下方，以此构成所述承托件。由于在转盘2转动的过程中，所述同步带3-1中与第一转盘主体2-1的咬合齿2-8配合的部位从所述转盘2的下端的第一位置沿着该转盘2的转动方向延伸至所述转盘2的第二位置，所述第一位置和第二位置为转盘2中的智能卡所受到的平行于卡片存放槽4的长度方向上的作用力相互抵消的位置；当转盘2转到第一位置和第二位置之间时，该转盘2中的智能卡所受到的平行于卡片存放槽4的长度方向上的合力的方向指向所述卡片存放槽4的槽口，因此，智能卡就会在合力的作用下与卡片存放槽4发生相对位移，甚至脱离卡片存放槽4，从而导致存取卡的工作不能顺利进行。由于所述转盘驱动机构3中位于第一位置和第二位置处的同步带3-1的外齿3-2与第一转盘主体2-1的咬合齿2-8配合，且所述同步带3-1在宽度方向上水平延伸进所述卡片存放槽4中，该同步带3-1的延伸部位就会限制智能卡发生移动，使得存取智能卡的工作顺利进行。另外，由于所述同步带3-1中通过该同步带3-1的外齿3-2与所述第一转盘主体2-1的咬合齿2-8配合来驱动转盘2转动，因此，所述卡片存放槽4内的智能卡与所述同步带3-1是同步转动的，这也意味着该卡片存放槽4内的智能卡与所述同步带3-1之间相对静止，两者不会发生相对位移，从而避免卡片存放槽4中的智能卡与同步带3-1之间因为发生相对位移而产生摩擦导致智能卡损坏。

参见图1-图8，所述机架1包括设置在第一转盘主体2-1一侧的第一支撑板1-1、设置在第二转盘主体2-2一侧的第二支撑板1-2以及用于连接第一支撑板1-1和第二支撑板1-2的支撑杆1-3，其中，所述支撑杆1-3一端安装在第一支撑板1-1上，另一端沿着转盘2的轴线方向穿过第一转盘主体2-1、连接块2-5和第二转盘主体2-2后安装在第二支撑板1-2上，所述第一转盘主体2-1、连接块2-5和第二转盘主体2-2在与所述支撑杆1-3接触的位置上设置有与该支撑杆1-3配合的连接孔。这样，所述转盘2可以以支撑杆1-3为转动轴灵活转动，因此通过较小功率的电机就可以驱动转盘2转动，从而降低成本。

参见图1-图8，所述机架1还包括轴承1-4，所述轴承1-4安装在所述支撑杆1-3与所述第一支撑板1-1和第二支撑板1-2接触的位置或者安装在支撑杆1-3中位于连接孔的位置。这有利于减小转盘2与支撑杆1-3之间的摩擦力，提高两者的使用寿命.

参见图5和图8，所述第二驱动机构包括安装座5-1以及设置在安装座5-1上的用于驱动第二夹持块5-2上下运动的竖向驱动机构5-7，其中，所述第一夹持块5-5安装在安装座5-1上，所述第二夹持块5-2在靠近第二夹持部5-3的位置处通过转动结构与所述安装座5-1连接，所述竖向驱动机构5-7安装在安装座5-1上且作用在所述第二夹持块5-2中远离第二夹持部5-3的端部上。这样，竖向驱动机构5-7带动第二夹持块5-2的一端上下运动，通过杠杆原理，使得所述第二夹持部5-3上下运动，实现第一夹持部5-4与第二夹持部5-3的分离和闭合，从而松开和夹紧智能卡。一方面可以获得更大的夹持力，另一方面，能够将竖向驱动机构5-7的直线运动行程放大，使得竖向驱动机构5-7只需作较小范围的运动即可实现第一夹持部5-4和第二夹持部5-3的闭合和打开。所述竖向驱动机构5-7由电磁铁构成，该电磁铁安装在安装座5-1上且位于所述第二夹持块5-2中远离第二夹持部5-3的端部的下方，通过电磁铁的得电与失电来推动第二夹持块5-2，从而带动第二夹持块5-2的端部上下运动，进而夹紧或松开智能卡。所述竖向驱动机构5-7也可以由电机加丝杠传动机构或者气缸构成。

参见图5和图8，所述第一驱动机构包括安装在机架1上的偏心轮5-10以及驱动偏心轮5-10运动的偏心驱动机构5-9，其中，所述偏心轮5-10与所述安装座5-1之间设置有连接杆5-11，所述连接杆5-11一端固定在所述安装座5-1上，另一端竖直向下延伸至与所述偏心轮5-10的外轮面配合，所述连接杆5-11与所述机架1之间通过弹簧5-13连接，所述弹簧5-13的弹力促使所述偏心轮5-10的外轮面始终与所述连接杆5-11接触。在存取卡的过程中，偏心驱动机构5-9带动偏心轮5-10转动，从而带动连接杆5-11以及与连接杆5-11连接的夹持机构作纵向运动，如果在存取卡机构5将智能卡从卡片存放槽4中取出并送到搬运小车后，该存取卡机构5还需要继续取出智能卡，这时所述转盘驱动机构3带动转盘2转动一定角度，使得下一个待取的智能卡的卡片存放槽4与水平面平行，此时，所述夹持机构处于张开状态，接着，偏心驱动机构5-9带动偏心轮5-10转动，所述夹持机构也在所述弹簧5-13的弹力的作用下回到初始位置，由于所述夹持机构处于张开状态，从而避免该夹持机构和待取的智能卡干涉。如果在存取卡机构5将智能卡从搬运小车中搬运到卡片存放槽4后，该存取卡机构5还需要继续搬运智能卡，这时，所述偏心驱动机构5-9带动偏心轮5-10转动，使得所述夹持机构朝远离转盘2的方向运动，使得所述夹持机构的第一夹持部5-4和第二夹持部5-3避开所述卡片存放槽4内的智能卡，接着，所述转盘驱动机构3带动转盘2转动一定角度，使得下一个待存放智能卡的卡片存放槽4到达进卡口处，随后，所述夹持机构夹紧搬运小车中的智能卡，所述偏心驱动机构5-9带动偏心轮5-10转动，所述夹持机构也在弹簧5-13的作用下回到初始位置，同时也将智能卡送到卡片存放槽4中。这样，可以避免所述夹持机构的第一夹持部5-4和第二夹持部5-3与所述卡片存放槽4中的智能卡干涉，从而保护智能卡。此外，上述的第一驱动机构也可以是电机加曲柄连杆机构或者电机加曲柄滑块机构，也可以是气缸驱动，还可以是电机加丝杆传动机构。

参见图5和图8，所述偏心驱动机构5-9由电机构成，所述电机安装在机架1上，该电机的主轴与偏心轮5-10连接。

参见图5和图8，所述第一驱动机构还包括设置在所述安装座5-1与所述机架1之间的滑动机构，该滑动机构包括安装在安装座5-1上的滑块5-12以及安装在机架1上的滑轨5-6，其中，所述滑轨5-6的长度方向与所述转盘2的轴线方向平行，所述滑块5-12安装在该滑轨5-6上。这样可以防止所述夹持机构在做纵向运动的过程中发生偏移，从而顺利将智能卡送进卡片存放槽4中和将卡片存放槽4中的智能卡取出。此外，所述滑动机构也有利于减小所述机架1与所述安装座5-1之间的摩擦力，从而提高机架1与安装座5-1的使用寿命。

参见图5和图8，所述存取卡机构5还包括光电传感器5-8，该光电传感器5-8安装在安装机架1上且位于所述滑轨5-6中远离转盘2的一侧的下方，所述安装座5-1上设置有检测片5-14。这样，当偏心驱动机构5-7带动偏心轮5-10转动来驱动所述夹持机构作纵向运动的过程中，当所述光电传感器5-8检测到检测片5-14时，所述偏心驱动机构5-7停止工作或者反向转动，从而避免所述夹持机构超程。

参见图1-图13，本发明的卡片存储装置的工作原理是：

本发明的卡片存储装置在转盘2上设置有进出卡口；工作时，转盘驱动机构3带动转盘2转动，使得转盘2上的其中一个待存放智能卡的卡片存放槽4与进卡口连通，接着，存取卡机构5将智能卡发送到该卡片存放槽4中，由于第一转盘主体2-1的直径大于第二转盘主体2-2的直径且存取卡机构5安装在机架1上且位于所述第二转盘主体2-2的一侧，因此，所述存取卡机构5可以带动智能卡完全进入到卡片存放槽4的底部。随后，转盘驱动机构3带动转盘2转动一定角度，使得下一个待存放智能卡的卡片存放槽4与进卡口连通，存取卡机构5重复上述发卡动作，就可以将智能卡存放在所述转盘2的卡片存放槽4中。同理，当需要取卡时，所述转盘驱动机构3带动转盘2转动，使得存放有待取的智能卡的卡片存放槽4与出卡口连通，存取卡机构5将该智能卡取出。当智能卡随转盘2转动至转盘2的上部时，所述智能卡的重力在平行于卡片存放槽4的长度方向上的分力与该智能卡受到的离心力的方向相反，从而抵消一部分的离心力，使得智能卡不容易从卡片存放槽4中掉落出来。当智能卡随着转盘2转动到转盘2下部时，由于有所述承托件的承托，所述智能卡也不会从卡片存放槽4中掉落下来。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。