仓储式自助发卡机及其收发卡方法与流程

本发明涉及一种信息自动化技术领域，特别是涉及一种仓储式自助发卡机及其收发卡方法。

背景技术：

目前的自助发卡机都是针对同一种空卡或白卡进行发卡的，在发卡的时候可以现场写卡、制卡，这种自助发卡的方式使用相同的卡片，可以根据实际的需要，灵活写卡，但是现有的自助发卡机不能将内部的卡片进行区分并分别独立管理，不能适用于对形态、性质各异的卡片进行发卡，多种不同性质的卡片，需要多台不同的自助发卡机，发卡效率低，成本高。

技术实现要素：

本发明为了解决现有自助发卡机发卡种类单一的技术问题，提供一种能够适用于形态、性质不同卡片的发卡和管理的仓储式自助发卡机及其收发卡方法。

本发明提供一种仓储式自助发卡机，其设有显示状态及与用户信息的显示单元、输入必要信息的输入单元、用于管理控制的主控单元、驱动部件动作的驱动单元、入库证卡分开的入库处理单元和证卡分发的出库处理单元，所述显示单元、输入单元和驱动单元分别与所述主控单元连接，所述驱动单元还分别与所述入库处理单元和出库处理单元连接，还设有存放证卡的证卡卡库单元和反馈卡证状态信息的位置状态检测单元，所述位置状态检测单元分别与所述主控单元、证卡卡库单元、入库处理单元和出库处理单元连接。

优选地，所述证卡卡库单元设有两个及以上通过固定孔串联叠放的贮卡槽，每个所述贮卡槽设有独立的定位孔和u型开口区域，所述贮卡槽独立存放、管理证卡。

优选地，还设有将证卡移入和/或移出到所述贮卡槽的移卡机构单元，所述驱动单元与所述移卡机构单元连接，移卡机构单元还与位置状态检测单元连接。

优选地，入库处理单元设有传递证卡的摆杆，所述摆杆与旋转转轴连接。

优选地，移卡机构单元设有导向柱，所述证卡卡库单元导向头，所述导向柱分别与所述摆杆和所述导向头对接。

优选地，贮卡槽上设有限位检测孔，移卡机构单元设有机械手，机械手装设有限位传感器，所述限位检测孔与所述限位传感器配合，检测贮卡槽与移卡机构单元对接，摆杆和所述贮卡槽上设有倒角。

优选地，移卡机构单元还设有通电吸合的夹块，所述夹块上设有通讯作用的射频卡天线。

优选地，还设有摄像头、指纹采集单元、身份证读取单元和条码扫描单元，所述摄像头、指纹采集单元、身份证读取单元和条码扫描单元分别与所述主控单元连接。

本发明还提供一种仓储式自助发卡机收发卡方法，包括如下步骤：

(1)将一个批次需要发放的证卡通过入卡口压入入口卡栈；

(2)主控单元检测并控制推杆将入口卡栈最下面的一张证卡推入到摆杆；

(3)摆杆顺时针旋转90度，同时移卡机构单元沿着滑轨移动到摆杆位置；

(4)移卡机构单元夹住摆杆中的证卡并读取卡内的数据并记录；

(5)主控单元读取贮卡槽相关信息，分配一个空闲贮卡槽并记录，同时驱动移卡机构单元将证卡放入相应贮卡槽；

(6)当主控单元获取取卡信息并确认后，查找相应证卡存放的位置，控制移卡机构单元移动到指定的贮卡槽位置；

(7)移卡机构单元夹住贮卡槽中的证卡，同时进行信息据比对，信息一致时刷新主控单元相关信息；

(8)移卡机构单元将证卡移送到出卡口，证卡沿着滑道滑出。

优选地，步骤(4)和步骤(5)之间，还包括库存证卡的整理步骤：主控单元控制移卡机构单元移动到任一存放证卡的贮卡槽位置，移卡机构单元夹住证卡，并读取卡内的数据，移卡机构单元移动到需存放证卡的贮卡槽位置，释放证卡，同时刷新记录状态，将出卡贮卡槽设置为空，入卡贮卡槽记录相应证卡信息。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用仓储式管理方式，根据存放的不同位置将所有证卡进行区分，适用于针对不同性质或属性的证卡进行发放；

2.本发明采用自动控制管理，自动入库、出库，在证卡的存、取过程中查找、移动效率高，根据需要自动统计、校验库存证卡；

3.本发明除了使用按键、触摸、扫码输入之外，还可以通过人脸、指纹等生物特征输入，快捷、准确、安全；存取证卡时进行人脸或指纹等生物特征比对，防止证卡的误领、错领；

4.本发明入库处理单元设有旋转的摆杆，能够将一个批次的证卡一次性放入，然后逐个分配入库；

5.本发明证卡卡库单元的贮卡槽，设有导向头、限位孔和定位检测孔，检测证卡对接是否到位，保证定位精度，避免积累误差，贮卡槽通过固定孔串起，采用叠放的方式组合在一起，方便增减贮卡槽的数量，同时减少体积增加存储证卡的容量，贮卡槽上有u型开口区域，既不影响对证卡的固定，又可以增加机械手的活动空间，同时贮卡槽设有倒角，便于证卡在移动过程中顺利进行；

6.本发明移卡机构单元上的夹块采用电磁吸合方式，减少机械手的体积，夹块上装设有射频卡天线，可以直接读写这卡内的数据，不需将证卡放到特定的区域进行读写。

附图说明

图1是本发明的系统原理框图；

图2是本发明的入库处理单元结构示意图；

图3是本发明的证卡卡库单元结构示意图；

图4a是本发明的贮卡槽主视图结构示意图；

图4b是本发明的贮卡槽左视图结构示意图；

图5是本发明的出库处理单元结构示意图；

图6是本发明的移卡机构单元结构示意图。

附图符号说明：

1、显示单元；2、条码扫描单元；3、指纹采集单元；4、摄像头；5、主控单元；6、输入单元；7、驱动单元；8、出库处理单元；801、出卡口；802、滑道；9、移卡机构单元；901、支撑框架；902、机械手；903、限位传感器；904、导向柱；905、位置检测传感器b；906、导套；907、螺杆；908、夹块；909、电磁线圈；910、射频读卡天线；10、证卡卡库；1001、导轨；1002、贮卡槽；1021、导向头；1022、限位检测孔；1023、固定耳；1024、固定孔；11、位置状态检测单元；12、入库处理单元；1201、入卡口；1202、入口卡栈；1203、压块；1204、证卡；1205、推杆；1206、位置检测传感器a；1207、摆杆倒角；1208、摆杆；1209、转轴；13、身份证读取单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对可本发明做进一步说明，以使本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施本发明。

如图1所示，本发明包括：显示单元1、输入单元6、摄像头4、指纹采集单元3、身份证读取单元13、条码扫描单元2、主控单元5、驱动单元7、证卡卡库单元10、入库处理单元12、出库处理单元8、移卡机构单元9和位置状态检测单元11。

主控单元5完成对本发明的控制、管理以及人机交互；显示单元1与主控单元5连接，用于显示各种状态以及与用户的交互信息；条码扫描单元2与主控单元5连接，用于扫描用户凭条上的条码输入相关信息；指纹采集单元3与主控单元5连接，可以用于采集用户的指纹信息；摄像头4与主控单元5连接，采集用户的人脸照片，用于实名认证；输入单元6与主控单元5连接，用于输入用户信息；驱动单元7与主控单元5连接，用于接受主控单元5的控制命令，同时驱动单元7还与入库处理单元12、移卡机构单元9、出库处理单元8连接，驱动相应的部件进行动作；身份证读取单元13与主控单元5连接，用于读取内部存放的或外部的身份证的信息；入库处理单元12与驱动单元7连接，在驱动单元7的驱动下，将需要入库的证卡逐个分开；移卡机构单元9与驱动单元7连接，在主控单元5的控制下，将需要入库的证卡逐个放入到证卡卡库单元10中，同时在出卡的过程中将证卡卡库单元10中存放的证卡转移到出库处理单元8；证卡卡库单元10与移卡机构单元9连接，用于存放需要发放的证卡；出库处理单元8与驱动单元7连接，接受驱动单元7的命令，在领取证卡时将相应的证卡滑出；位置状态检测单元11与主控单元5连接，检测入库处理单元12、移卡机构单元9、出库处理单元8、证卡卡库单元10中的各种状态信息，反馈给主控单元5。

显示单元1使用数码管或液晶显示屏，显示用户操作过程中所需要的状态以及交互信息。指纹采集单元3使用电容式半导体传感器，可以采集用户的指纹信息。输入单元6采用按键或触摸屏，输入用户操作的必要信息。

如图2所示，入库处理单元12结构包括：入卡口1201、入口卡栈1202、入口卡栈1203、证卡1204、推杆1205、位置检测传感器a1206、摆杆1208、摆杆倒角1207、转轴1209。

入卡口1201用于放入新的证卡1204；入口卡栈1202用于暂时存放新放入的证卡1204，等待入库；推杆1205用于将入口卡栈1202最底部的证卡1204推入到摆杆1208，之后上面的证卡会随之下降；入口卡栈1203用于压住证卡并随之下降，以保持证卡在下降过程中保持平稳以及一定的压力；位置检测传感器a1206用于检测入口卡栈1202内是否还有证卡需要入库；摆杆1208接收最底部的证卡1204，然后通过转轴1209顺时针转动90度，等待移卡机构单元9取走放入证卡卡库单元10，摆杆1208上有倒角，便于证卡1204在移动过程中顺利进行。

如图3所示，证卡卡库单元10的结构包括：导轨1001、1002贮卡槽1002，证卡卡库单元10用于存放所有证卡1204，采用仓储式证卡卡库单元10可以将所有的证卡1204进行区分管理，适用于不同属性证卡1204发放的应用场景。

贮卡槽1002按顺序排列，每个贮卡槽1002都有一个唯一的序号，进行标识其存放位置，贮卡槽1002阵列的两侧分别与入库处理单元12、出库处理单元8紧邻，摆杆1208在旋转到垂直位置时与贮卡槽1002平行；导轨1001提供了一个水平运动的平台，移卡机构单元9在导轨1001上水平移动，可以从摆杆1208中取出证卡放入到预定的贮卡槽1002中或者从预订的贮卡槽1002中取出证卡1204，放入到出库处理单元8。

如图4所示，贮卡槽1002的结构包括：导向头1021、限位检测孔1022、固定耳1023、固定孔1024。

将全部贮卡槽1002排列起来，使用柱子穿过固定孔1024，将其串起并在两端压紧，使得每个贮卡槽1002占用空间尽量少，这种连接方式也使得贮卡槽1002的数量可以灵活配置。贮卡槽1002的中间有u型开口区域，既不影响对证卡的固定，又可以增加机械手902的活动空间；贮卡槽1002的两侧有导向头1021，在与机械手902对接时用于导向作用；贮卡槽1002的两侧有限位检测孔1022，在与机械手902进行对接时用于检测是否对接到位。

主控单元5使用pc机或嵌入式处理器，完成对本发明的控制、管理以及人机交互。主控单元5的软件包含身份证读取模块、指纹比对模块、人脸比对模块、数据库模块、证卡卡库管理模块等。证卡卡库管理模块可以管理证卡卡库单元10中的贮卡槽1002，为新放入的证卡分配贮卡槽1002，当证卡出库时释放相应的贮卡槽1002，并将相关信息保存到数据库中；同时主控单元5还能通过驱动单元7控制入库处理单元12将新放入的证卡逐个分开，并控制移卡机构单元9将新放入的证卡移动到指定的贮卡槽1002或者从指定的贮卡槽1002取出证卡，然后控制出库处理单元8将其滑出；另外主控单元5还实时监控各个位置状态传感器的变化。

如图5所示，出库处理单元8的结构包括：出卡口801、滑道802。出库处理单元8与贮卡槽1002紧邻，发卡时通过移卡机构单元9从贮卡槽1002中取出证卡，送到出卡口801释放，证卡沿着滑道802滑出。

如图6所示，移卡机构单元9的结构包括：支撑框架901、机械手902、限位传感器903、导向柱904、位置检测传感器b905、导套906、螺杆907、夹块908、电磁线圈909、射频读卡天线910。

支撑框架901将移卡机构单元9中的所有部件结合在一起；导套906安装在导轨1001上，并且可以沿着导轨1001移动，带动上面的机械手902到达指定位置；位置传感器b用于检测所在贮卡槽1002的位置，位置传感器b采用光电传感器，每经过一个贮卡槽1002会有一个脉冲信号，通过计数脉冲信号的个数，确定所在贮卡槽1002的序号；机械手902可以在支撑框架901内上下移动，当需要取卡或放卡时，机械手902向下移动，依靠导向柱904与贮卡槽1002的导向头1021配合进行对接，并通过限位传感器903检测贮卡槽1002上的限位检测孔1022，判断是否对接到位；螺杆907安装在支撑框架901上，螺杆907旋转带动夹块908在支撑框架901内上下移动，夹块908顶部有电磁线圈909，通电后产生磁力，吸合，以便夹住证卡，夹块908的下部有射频读卡天线910，用于与射频证卡进行通讯；

位置状态检测单元11、检测入库处理单元12、出库处理单元8、移卡机构单元9、证卡卡库单元10所有传感器的状态，并将相关数据实时反馈给主控单元5，用于控制发卡机整体协调动作。

实施例1：本发明存放证卡入库过程：

取出入口卡栈1202内的入口卡栈1203；

将一个批次需要发放的证卡通过入卡口1201放入入口卡栈1202；

压上入口卡栈1203；

位置状态检测单元11通过位置检测传感器a1206检测到入口卡栈1202有新放入的证卡，将信息反馈给主控单元5；

主控单元5通过驱动单元7控制推杆1205，将最下面的一张证卡推入到摆杆1208；

主控单元5通过驱动单元7控制摆杆1208顺时针旋转90度；

主控单元5通过驱动单元7控制移卡机构单元9，沿着滑轨移动到摆杆1208位置，通过位置检测传感器b905检测定位；

移卡机构单元9的机械手902下移，通过导向柱904和摆杆1208的导向头1021对接，通过限位传感器903检测是否到达位置；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908下移；

主控单元5控制夹块908上的电磁线圈909通电吸合，夹住摆杆1208中的证卡；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908上移；

主控单元5通过夹块908上的射频读卡天线910读取卡内的数据；

主控单元5查询数据库，获取贮卡槽1002空闲信息，为其分配一个贮卡槽1002，并将相应数据保存到数据库；

移卡机构单元9的机械手902上移，导向柱904与导向头1021脱离；

移卡机构单元9沿着滑轨移动到分配指定的贮卡槽1002位置，通过位置检测传感器b905检测定位；

机械手902下移，通过导向柱904和贮卡槽1002的导向头1021对接，通过限位传感器903检测是否到达位置；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908下移，使证卡进入贮卡槽1002；

主控单元5控制夹块908上的电磁线圈909断开，释放证卡；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908上移；

移卡机构单元9的机械手902上移，导向柱904与导向头1021脱离；

主控单元5控制推杆1205退回，继续将下一张证卡进行入库操作；

如此反复，直到入口卡栈1202内的证卡全部入库，位置状态检测单元11检测入口卡栈1202为空。

实施例2：本发明领卡发卡过程：

用户通过按键输入、触摸屏输入或条形码扫码输入用户信息；

或者通过指纹输入、摄像头4拍照等方式输入生物特征信息；

主控单元5根据输入的信息与数据库中保存的信息进行比对匹配，查找证卡存放的位置；

主控单元5控制移卡机构单元9沿着滑轨移动到指定的贮卡槽1002位置，通过位置检测传感器b905检测定位；

机械手902下移，通过导向柱904和贮卡槽1002的导向头1021对接，通过限位传感器903检测是否到达位置；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908下移；

主控单元5控制夹块908上的电磁线圈909通电吸合，夹住贮卡槽1002中的证卡；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908上移；

主控单元5通过夹块908上的射频读卡天线910读取卡内的数据；

主控单元5将证卡内的数据与当前用户输入数据进行比对、通过身份证读取单元13以及生物特征进行实名认证，若不一致则将证卡放回原处；

若信息一致则执行发卡动作，控制移卡机构单元9将证卡移送到出卡口801；

主控单元5更新数据库信息；

主控单元5控制夹块908上的电磁线圈909断开，释放证卡；

证卡沿着滑道802滑出，用户取走证卡。

实施例3：本发明库存整理过程：

主控单元5控制移卡机构单元9沿着滑轨移动到第一个贮卡槽1002位置，通过位置检测传感器b905检测定位；

机械手902下移，通过导向柱904和贮卡槽1002的导向头1021对接，通过限位传感器903检测是否到达位置；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908下移；

主控单元5控制夹块908上的电磁线圈909通电吸合，夹住贮卡槽1002中的证卡；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908上移；

主控单元5通过夹块908上的射频读卡天线910读取卡内的数据；

主控单元5将证卡内的信息与存放的贮卡槽1002位置信息保存到数据库，若贮卡槽1002中无卡则记录状态为空；

若需要移位，则将移位后的信息保存到数据库，并控制移卡机构单元9将证卡移送到指定位置；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908下移，使证卡进入贮卡槽1002；

主控单元5控制夹块908上的电磁线圈909断开，释放证卡；

主控单元5通过驱动单元7控制螺杆907转动，推动夹块908上移；

移卡机构单元9的机械手902上移，导向柱904与导向头1021脱离；

主控单元5控制移卡机构单元9到达第二个贮卡槽1002，继续读取出下一张证卡进行核对或调整位置；

如此反复，直到所有贮卡槽1002内的证卡信息以及贮卡槽1002的状态全部清点完毕。

以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡是在本发明的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。