CN102609737A - 无人值守自动发卡机 - Google Patents

Abstract

无人值守自动发卡机，其能够在车辆停靠距卡机较远，驾驶员按键取卡不方便的情况下，自动前移，使驾驶员方便地按键取卡，并在驾驶员取卡后，发卡机能够自动复位，其克服了现有无人值守自动发卡机固定不动的缺陷。

Description

无人值守自动发卡机

技术领域

    本发明涉及一种自动发卡机装置，特别是一种可自动前伸的自动发卡机，尤其适用于高速公路。

背景技术

 现有的公路收费用无人值守自动发卡机均安装在收费岛上，与收费岛的边缘平行或稍微还要缩进一点在收费岛内。如申请号为200720062673，名称是“全自动无人值守发卡机”的中国实用新型专利，当司机开车到发卡机面前时，需要伸手去按键，然后取卡，但有时司机将车开得稍微偏路中间一点，或其它原因伸手后够不到按键时，按键取卡比较困难，不得不解下安全带，有时还要打开车门，才能按键取卡。这样一是不方便，延长了在车道的通行时间，二是存在安全隐患。已经有这样的一个案例，开自动挡小车到卡机前，由于取不到卡，而解下安全带，打开车门伸出身体去按键取卡，由于身体侧倾，脚离开了刹车踏板，小车自动前行，司机的半个身体在车外被障碍物挂住而导致身亡。

发明内容

本发明提供一种新型的无人值守自动发卡机，其能够在车辆停靠距卡机较远，驾驶员按键取卡不方便的情况下，自动前移，使驾驶员方便地按键取卡，并在驾驶员取卡后，发卡机能够自动复位，其克服了现有无人值守自动发卡机固定不动的缺陷。

优选的是，按照本发明的无人值守自动发卡机适用于高速公路。

按照本发明的无人值守自动发卡机的一优选实施例如下：

发卡机安装在一滑动平台上，所述滑动平台包括平台底座、发卡机安装座、直线导轨、直线滑块、前定位块、后定位块、齿条、前接近开关、后接近开关、减速电机、电机安装架、齿轮轴、齿轮、深沟球轴承、轴承盖、箱式单元安装架、安装架。其中平台底座上装有前定位块、后定位块、直线导轨、齿条、前接近开关、后接近开关以及安装架；发卡机安装座上安装有直线滑块、箱式单元安装架、减速电机、电机安装架、安装架、齿轮轴、齿轮、深沟球轴承以及轴承盖。

优选的是，所述平台底座具有一定的厚度，可以防止雨水等进入工作区域，延长滑动平台使用寿命。

优选的是，所述直线导轨通过螺栓固定在所述平台底座上的左右边缘。

优选的是，所述前定位块与后定位块的长度略小于所述平台底座的宽度，所述前定位块与后定位块具有一定的高度。

优选的是，所述前定位块与后定位块的形状彼此相同，分别固定在所述平台底座上的前后边缘，所述前定位块和后定位块的两端分别固定在左右直线导轨的一端。

优选的是，所述前定位块和后定位块的中间位置的内侧各有一个竖向矩形凹槽。

优选的是，所述矩形凹槽中具有螺栓孔。

优选的是，所述齿条一端安装固定在所述前定位块的矩形凹槽中，另一端安装在后定位块的矩形凹槽中，所述前定位块的矩形凹槽和后定位块的矩形凹槽都与所述齿条具有间隙配合关系，齿条与矩形凹槽通过螺栓固定。所述齿条的底面与所述平台底座的上表面接触，这样既方便所述齿条的固定安装，又加强了齿条的竖向承载能力。

优选的是，所述安装架上具有螺栓孔。

优选的是，所述前接近开关和后接近开关上都具有螺栓孔。

优选的是，所述前接近开关和后限位开关都通过螺栓固定在所述安装架上。

优选的是，所述安装架安装固定在所述平台底座上。

优选的是，所述前接近开关和后接近开关同时位于所述齿条的同一侧，前接近开关位于靠近前定位块一端，后接近开关位于靠近后定位块一端，前接近开关与后接近开关具有一定间距。

优选的是，所述发卡机安装座是具有一定高度的立方体，但没有下底面，在发卡机安装座的上顶面上有圆孔，方便直线滑块的安装。

优选的是，发卡机安装固定在发卡机安装座上。

优选的是，所述箱式单元安装架上具有螺栓孔。

优选的是，四个所述直线滑块分别通过螺栓固定在四个箱式单元安装架上。

优选的是，四个所述箱式单元安装架固定在所述发卡机安装座内部的上顶面上，所述四个直线滑块中两个为一组，共分为两组，每组中一个直线滑块安装于发卡机安装座的侧壁与后壁的夹角处，另一个直线滑块安装在靠近侧壁的中央位置处，且箱式单元安装架上的螺栓孔与发卡机安装座上的部分圆孔相对应。

优选的是，在所述四个直线滑块之间安装固定有所述减速电机。

优选的是，在所述发卡机安装座内部的上顶面的四个直线滑块之间还安装固定有所述电机安装架。所述电机安装架具有左耳和右耳，在电机安装架的左耳和右耳的底部都有螺钉孔，在右耳上还具有一个圆孔。

优选的是，所述电机安装架的右耳与减速电机螺栓固定，右耳的底端通过螺钉固定在发卡机安装座的上顶面上，左耳通过螺钉固定在所述安装座上，所述安装座过定在发卡机安装座的上顶面上，并且安装座上的螺钉孔与发卡机安装座上的部分圆孔相对应。

优选的是，在所述电机安装架的左右耳之间安装有齿轮轴，齿轮轴可以相对于电机安装架旋转，所述齿轮轴的一端穿过电机安装架的右耳的圆孔与减速电机驱动连接，齿轮轴的另一端穿过所述深沟球轴承，所述深沟球轴承通过轴承盖固定在电机安装架的左耳上。

优选的是，所述齿轮轴上安装固定有所述齿轮，所述齿轮轴可以带动齿轮旋转。

优选的是，所述直线滑块的滑动部位环套在所述直线导轨上，且每组中的两个直线滑块环套在同一个直线导轨上，直线滑块能在直线导轨上往复滑动，直线滑块和直线导轨同时也起到对发卡机安装座的支撑作用。

优选的是，所述齿轮与所述齿条齿合，在减速电机的带动下，齿轮能在齿条上往复滚动，同时在齿轮的带动下减速电机能在前接近开关与后接近开关之间往复移动。

通电时减速电机工作带动齿轮轴旋转，齿轮轴带动齿轮旋转，由于齿轮与齿条相齿合，齿轮旋转时在齿条上滚动，同时带动直线滑块在直线导轨上滑动，也带动减速电机在前接近开关与后接近开关之间移动，发卡机安装座在齿轮的带动下前移或后移，移动的前后终点位置由前接近开关和后接近开关控制。

按照本发明的无人值守自动发卡机的一优选实施例，由于具有滑动平台，其克服了现有无人值守自动发卡机固定不动的缺陷，在车辆到达发卡机前面时，发卡机能自动检测并判断驾驶员距卡机的距离，当大于某个预先设定的距离值时（如0.5米，此值可调整）, 驾驶员按键取卡比较困难，减速电机会自动通电，发卡机自动向驾驶员方向前移，当到达某个距离（由单片机通过安装在卡机上的超声波探头采集发卡机到车辆的距离），驾驶员按键取卡比较方便时，发卡机自动停止前移，待驾驶员按键取卡后，发卡机自动后退到初始位置，当车辆到达发卡机前面，驾驶员按键取卡比较方便，卡机不会往前移动。

按照本发明的无人值守自动发卡机还适用于各类停车场系统入口、居民小区入口等。

附图说明

图1是按照本发明的无人值守自动发卡机的一优选实施例的滑动平台的初始位置状况图。

图2是图1所示的按照本发明的无人值守自动发卡机实施例的滑动平台伸出位置状况图。

图3是图1所示的按照本发明的无人值守自动发卡机的实施例的滑动平台的平台底座的结构图。

图4是图1中的按照本发明的无人值守自动发卡机的实施例的滑动平台发卡机安装座的结构图。

图5是图4所示的按照本发明的无人值守自动发卡机的优选实施例的平台底座的发卡机安装座的结构的反向视图。

图6是图2中本发明的无人值守自动发卡机的优选实施例的滑动平台去掉发卡机安装座后的内部结构视图。

图7是图1所示的按照本发明的无人值守自动发卡机的优选实施例的滑动平台的前定位块形状图。

图8是图1所示的按照本发明的无人值守自动发卡机的优选实施例的滑动平台的发卡机安装座的形状图。

图9是图1所示的按照本发明的无人值守自动发卡机的优选实施例的滑动平台的安装架的形状图。

图10是图1所示的按照本发明的无人值守自动发卡机的优选实施例的滑动平台的箱式单元安装架的形状图。

图11是图1所示的按照本发明的无人值守自动发卡机的优选实施例的滑动平台的电机安装架的形状图。

图12是按照本发明的无人值守自动发卡机的优选实施例的初始位置图。

图13是图12中按照本发明的无人值守自动发卡机的优选实施例伸出后位置图。

图中标记为：平台底座1、发卡机安装座2、前定位块3、后定位块4、直线导轨5、齿条6、前接近开关7、后接近开关8、直线滑块9、减速电机10、电机安装架11、齿轮轴12、深沟球轴承13、轴承盖14、齿轮15、矩形凹槽16、左耳17、右耳18、安装架19、箱式单元安装架20、圆孔21。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图对按照本发明的无人值守自动发卡机的一优选实施例进行详细描述，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

发卡机F安装在滑动平台上，其中滑动平台包括平台底座1、发卡机安装座2、直线导轨5、直线滑块9、前定位块3、后定位块4、齿条6、前接近开关7、后接近开关8、减速电机10、电机安装架11、齿轮轴12、齿轮15、深沟球轴承13、轴承盖14、箱式单元安装架20、安装架19。其中平台底座1上装有前定位块3、后定位块4、直线导轨5、齿条6、前接近开关7、后接近开关8以及安装架19；发卡机安装座2上安装有直线滑块9、箱式单元安装架20、减速电机10、电机安装架11、安装架19、齿轮轴12、齿轮15、深沟球轴承13以及轴承盖14。

如图7所示，前定位块3与后定位块4的形状彼此相同，具有一定的长度和高度，在前定位块3和后定位块4的中间位置的内侧各有一个竖向矩形凹槽16，矩形凹槽16中具有螺栓孔。

如图8所示，发卡机安装座2是具有一定高度的立方体，但没有下底面，在发卡机安装座2的上顶面上有圆孔，方便直线滑块9的安装。

如图9所示，安装架19上具有螺栓孔。

如图10所示，箱式单元安装架20上具有螺栓孔。

如图11所示，电机安装架11具有左耳17和右耳18，在电机安装架11的左耳17和右耳18的底部都有螺钉孔，在右耳上还具有一个圆孔21。

如图3所示，平台底座1具有一定的厚度，可以防止雨水等进入工作区域，延长滑动平台使用寿命。直线导轨5通过螺栓固定在平台底座1上的左右边缘，前定位块3与后定位块4的长度略小于平台底座1的宽度，分别固定在平台底座1上的前后边缘，前定位块3和后定位块4的两端分别固定在左右直线导轨5的一端。齿条6一端安装固定在前定位块3的矩形凹槽16中，另一端安装在后定位块4的矩形凹槽16中，矩形凹槽16与齿条6具有间隙配合关系，齿条6与矩形凹槽16通过螺栓固定，齿条6的底面与平台底座1的上表面接触，这样既方便齿条6的固定安装，又加强了齿条6的竖向承载能力。前接近开关7和后接近开关8上都具有螺栓孔，前接近开关7和后限位开关8都通过螺栓固定在安装架19上，安装架19安装固定在平台底座1上。前接近开关7和后接近开关8同时位于齿条6的同一侧，前接近开关位7于靠近前定位块3的一端，后接近开关位8于靠近后定位块4的一端，前接近开关7与后接近开关8具有一定间距。

如图4图5所示，四个直线滑块9分别通过螺栓固定在四个箱式单元安装架20上，四个箱式单元安装架20固定在发卡机安装座2内部的上顶面上，四个直线滑块9中两个为一组，共分为两组，每组中的一个直线滑块9安装于发卡机安装座2的侧壁与后壁的夹角处，另一个直线滑块9安装在靠近侧壁的中央位置处，且箱式单元安装架20上的螺栓孔与发卡机安装座2上的部分圆孔相对应。在四个直线滑块9之间安装固定有减速电机10，在发卡机安装座2内部的上顶面的四个直线滑块9之间还安装固定有电机安装架11，电机安装架11的右耳18与减速电机10螺栓固定，右耳18的底端通过螺钉固定在发卡机安装座2的上顶面上，左耳17的底端通过螺钉固定在安装架19上，安装架19固定在发卡机安装座2的上顶面上，并且安装架19上的螺钉孔与发卡机安装座2上的部分圆孔相对应。在电机安装架11的左耳17和右耳18之间安装有齿轮轴12，齿轮轴12可以相对于电机安装架11旋转，齿轮轴12的一端穿过电机安装架11的右耳18的圆孔21与减速电机10驱动连接，齿轮轴12的另一端穿过深沟球轴承13，深沟球轴承13通过轴承盖14固定在电机安装架11的左耳17上。齿轮轴12上安装固定有齿轮15，齿轮轴12可以带动齿轮15旋转。

如图6所示，直线滑块9的滑动部位环套在直线导轨5上，且每组中的两个直线滑块9环套在同一个直线导轨5上，直线滑块9能在直线导轨5上往复滑动，直线滑块9和直线导轨5同时也起到对发卡机安装座2的支撑作用。齿轮15与齿条6相齿合，在减速电机10的带动下，齿轮15能在齿条6上往复滚动，同时在齿轮15的带动下减速电机10能在前接近开关7与后接近开关8之间往复移动。

如图1图2所示，通电时减速电机10工作带动齿轮轴12旋转，齿轮轴12带动齿轮15旋转，由于齿轮15与齿条6齿合，齿轮15旋转时在齿条6上滚动，同时带动直线滑块9在直线导轨5上滑动，也带动减速电机10在前接近开关7与后接近开关8之间移动，发卡机安装座2在齿轮15的带动下前移或后移，发卡机安装座2在齿轮15的带动下前移或后移，移动的前后终点位置由前接近开关7和后接近开关8控制。

操作方式：

如图1、图2、图12和图13所示，发卡机F安装在发卡机安装座2上，在车辆到达发卡机F前面时，发卡机F上的单片机通过安装在发卡机F上的超声波探头采集卡机到车辆的距离大于某个预先设定的距离值时（如0.5米，此值可调整）, 驾驶员按键取卡比较困难，减速电机10自动通电，减速电机10工作带动齿轮轴12旋转，齿轮轴12带动齿轮15旋转，由于齿轮15与齿条6齿合，齿轮15旋转时在齿条6上向前滚动，同时带动直线滑块9在直线导轨5上前滑，也带动减速电机10在前接近开关7与后接近开关8之间前移，发卡机安装座2和发卡机F在齿轮15的带动下向驾驶员方向前移,当发卡机F上的单片机通过安装在发卡机上的超声波探头采集卡机到车辆的距离能满足驾驶员按键取卡比较方便时，减速电机10自动断电，发卡机F停止前移，待驾驶员按键取卡后，减速电机10自动通电，齿轮15在齿条6上向后滚动，发卡机F自动后退到初始位置。当车辆到达发卡机F前面时，发卡机F上的单片机通过安装在发卡机上的超声波探头采集卡机到车辆的距离小于某个预先设定的距离值时，发卡机F不会前移。

需要说明的是，按照本发明的无人值守自动发卡机包括上述实施例中的任何一项及其任意组合，但上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.无人值守自动发卡机,其特征在于：在车辆停靠距卡机较远，驾驶员按键取卡不方便的情况下，自动前移，使驾驶员方便地按键取卡，并在驾驶员取卡后，发卡机能够自动复位。

2.根据权利要求1所述的无人值守自动发卡机，其特征在于：发卡机安装在滑动平台上。

3.根据权利要求2所述的无人值守自动发卡机，其特征在于：所述滑动平台包括平台底座、发卡机安装座、直线导轨、直线滑块、前定位块、后定位块、齿条、前接近开关、后接近开关、减速电机、电机安装架、齿轮轴、齿轮、深沟球轴承、轴承盖、箱式单元安装架、安装架，平台底座上装有前定位块、后定位块、直线导轨、齿条、前接近开关、后接近开关以及安装架；发卡机安装座上安装有直线滑块、箱式单元安装架、减速电机、电机安装架、安装架、齿轮轴、齿轮、深沟球轴承以及轴承盖。

4.根据权利要求3所述的无人值守自动发卡机，其特征在于：所述直线导轨通过螺栓固定在所述平台底座上的左右边缘。

5.根据权利要求4所述的无人值守自动发卡机，其特征在于：所述前定位块与后定位块的形状彼此相同，所述前定位块与后定位块的长度略小于所述平台底座的宽度，且具有一定的高度，分别固定在所述平台底座上的前后边缘，所述前定位块和后定位块的两端分别固定在左右直线导轨的一端。

6.根据权利要求3或5所述的无人值守自动发卡机，其特征在于：所述前定位块和后定位块的中间位置的内侧各有一个竖向矩形凹槽。

7.根据权利要求6所述的无人值守自动发卡机，其特征在于：所述矩形凹槽中具有螺栓孔。

8.根据权利要求7所述的无人值守自动发卡机，其特征在于：所述齿条一端安装固定在所述前定位块的矩形凹槽中，另一端安装在后定位块的矩形凹槽中，所述前定位块的矩形凹槽和后定位块的矩形凹槽都与所述齿条具有间隙配合关系，齿条与矩形凹槽通过螺栓固定，所述齿条的底面与所述平台底座的上表面接触。

9.根据权利要求3或8所述的无人值守自动发卡机，其特征在于：所述安装架上具有螺栓孔。

10.根据权利要求9所述的无人值守自动发卡机，其特征在于：所述前接近开关和后限位开关都通过螺栓固定在所述安装架上。

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