CN105600536A - 新型卡片翻转器 - Google Patents

Abstract

一种新型卡片翻转器，特别适合嵌入其他发卡装置，实现卡片的传送和翻转。该卡片翻转器主要由一个驱动电机、一组传动齿轮组、两个单向轴承、两组夹卡轮、一翻转机构、一定位圆盘、角度传感器、卡片位置传感器及控制板组成。在本发明中，该新型卡片翻转器利用两个单向轴承正向转动和反向锁死的特点，分离电机的正反转运动，使得电机正转或者反转时，分别带动夹卡轮转动或者翻转机构旋转，利用一个电机实现了卡片传输和翻转机构旋转的功能。该翻转器可实现任意角度的翻转；具有吸卡、废卡处理和卡片位置监测的功能；可独立使用，也可嵌入使用；具有定位精确、机械锁死、无抖动的特点；结构精巧、稳定可靠。

Description

新型卡片翻转器

技术领域

本发明涉及卡片翻转设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型卡片翻转器。

背景技术

目前，现有的发卡装置在打印或者读写等操作过程中，都需要对卡片进行翻转和传输，即在完成卡片的一面操作后，保持卡片支撑平面的状态下，将卡片翻转180度并送回指定处理位置进行第二面的操作。

由于传统的翻转器在实现卡片传输和卡片翻转时，分别由两个电机来控制，不仅成本高昂，在翻转过程中还会发生卡片偏移或者翻转不到位的情况，导致卡片翻转失败或卡片传输失败。

现有的翻转器还存在入卡检测不精确的问题，此时会出现卡片还没有完全进入翻转器就开始翻转的情况，造成卡片无法正常翻转而停留在翻转器内，导致设备无法正常运转。

另外，现有的翻转器还存在翻转角度不够精确的问题，翻转过程中，卡片翻转后的水平位置与其翻转前的水平位置有差异，造成卡片翻转失败。

由于设计结构的限制，传统的翻转器只能够实现180°翻转，并且无法实现废卡处理功能与吸卡功能，极大地限制了翻转器在开发和集成上的适用范围。废卡处理是指当发卡装置发卡失败时会出现废卡，而废卡是不允许正常发行出去的，这时就需要将废卡做回收处理。

发明内容

（一）技术问题

现有的翻转器存在结构复杂，翻转角度固定，翻转精度低，卡片传输定位不准等缺点。

（二）技术方案

本发明提供了一种新型卡片翻转器，该新型卡片翻转器具体包括：驱动电机、传动齿轮组、第一夹卡轮、第二夹卡轮、卡片位置传感器、定位圆盘、翻转器左侧壁、翻转器右侧壁、正向单向轴承、逆向单向轴承、翻转机构、第一从动轴、第二从动轴、底板；

所述传动齿轮组包括有：主动传动齿轮、第一从动传动齿轮、第二从动传动齿轮、第三从动传动齿轮；

所述卡片位置传感器包括有0°角度传感器、90°角度传感器、180°角度传感器以及270°角度传感器；

所述第一从动轴包括有两根，两根所述第一从动轴轴线平行设置，于所述第一从动轴上套设有所述第一夹卡轮，两根所述第一从动轴之间设置有自适应压紧装置用于所述第一从动轴对卡片厚度的自适应调节，于其中一根所述第一从动轴上设置有所述第二从动传动齿轮，所述第一从动轴上套设有正向单向轴承；

所述第二从动轴包括有两根，两根所述第二从动轴轴线平行设置，于所述第二从动轴上套设有所述第二夹卡轮，两根所述第二从动轴之间设置有自适应压紧装置用于所述第二从动轴对卡片厚度的自适应调节，于其中一根所述第二从动轴上设置有所述第三从动传动齿轮，所述第二从动轴上套设有逆向单向轴承，所述第二从动轴与所述第一从动轴轴线平行设置；

所述第一从动轴以及所述第二从动轴均可转动地设置于所述翻转机构上，所述第一从动传动齿轮、所述第二从动传动齿轮以及所述第三从动传动齿轮均设置于所述翻转机构的外侧面上，所述第二从动传动齿轮以及所述第三从动传动齿轮均与所述第一从动传动齿轮啮合，所述第一从动传动齿轮与所述主动传动齿轮啮合，所述主动传动齿轮与所述驱动电机动力连接；

所述定位圆盘上开设有定位槽，所述定位圆盘设置于所述翻转机构的外侧并可与其联动旋转，所述0°角度传感器、所述90°角度传感器、所述180°角度传感器以及所述270°角度传感器依次等间隔分布于所述定位圆盘的外缘上用于与所述定位槽配合进行角度定位；

所述翻转器左侧壁与所述翻转器右侧壁相对设置，所述翻转器左侧壁与所述翻转器右侧壁之间间隔设置并形成有用于安装所述翻转机构的容置空间，所述翻转器左侧壁与所述翻转器右侧壁之间通过横杆固定连接，于所述翻转机构的下侧设置有所述底板，所述底板上开设有废卡出卡口，所述驱动电机设置于所述翻转器右侧壁的外侧面上并通过铜柱与所述翻转器右侧壁固定连接。

优选地，所述自适应压紧装置为橡胶圈。

优选地，所述第二从动传动齿轮与所述第三从动传动齿轮的结构相同。

优选地，所述第一夹卡轮为尼龙轮、海绵轮或橡胶轮；所述第二夹卡轮为尼龙轮、海绵轮或橡胶轮。

优选地，所述驱动电机为步进电机或者伺服电机。

（三）有益效果

通过上述结构设计，本发明由一个驱动电机通过传动齿轮组带动第一从动轴、第二从动轴转动，并在第一从动轴、第二从动轴上套设了能够对其旋转方向进行限制的单向轴承，通过简单的齿轮与轴之间的联动结构，能够实现卡片的进卡、退卡以及废卡输出等操作，其结构简单。

另外，本发明还具有独立的特点，无需连接任何其他设备即可独立运行。设置有检测装置，能够精准地控制卡片的位置。利用两个单向轴承正向转动和反向锁死的特点，分离电机的正反转运动，使得电机正转或者反转时，分别带动夹卡轮转动或者翻转机构旋转，通过一个电机实现了卡片传输和翻转机构旋转的功能，这种精巧的结构既保证了翻转和卡片传输过程的稳定性又降低了成本；通过多角度传感器实现多角度的精确翻转定位；并提供了废卡处理及吸卡功能。

附图说明

图1为本发明实施例中新型卡片翻转器的分解结构示意图；

图2为本发明实施例中新型卡片翻转器中翻转机构部分的结构示意图；

图3为图2倾斜后的视图；

在图1至图3中，部件名称与附图编号的对应关系为：

驱动电机1、铜柱2、传动齿轮组3、废卡出卡口4、第一夹卡轮5、

第二夹卡轮6、卡片位置传感器7、90°角度传感器8、

定位圆盘9、翻转器左侧壁10、180°角度传感器11、

0°角度传感器12、270°角度传感器13、横杆14、

翻转器右侧壁15、正向单向轴承16、逆向单向轴承17、

翻转机构18、主动传动齿轮19、第一从动传动齿轮20、

第二从动传动齿轮21、第三从动传动齿轮22、第一从动轴23、

第二从动轴24。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1至图3，其中，图1为本发明实施例中新型卡片翻转器的分解结构示意图；图2为本发明实施例中新型卡片翻转器中翻转机构部分的结构示意图；图3为图2倾斜后的视图。

本发明提供一种独立式卡片翻转器，包括：驱动电机1、铜柱2、传动齿轮组3、废卡出卡口4、第一夹卡轮5、第二夹卡轮6、卡片位置传感器7、90°角度传感器8、定位圆盘9、翻转器左侧壁10、180°角度传感器11、0°角度传感器12、270°角度传感器13、横杆14、翻转器右侧壁15、正向单向轴承16、逆向单向轴承17、翻转机构18、主动传动齿轮19、第一从动传动齿轮20、第二从动传动齿轮21、第三从动传动齿轮22、第一从动轴23及第二从动轴24。

在本发明中，为了提高翻转机构18的翻转精度，驱动电机1可以采用步进电机或者伺服电机。

需要说明的是：正向单向轴承16与逆向单向轴承17的设置目的为保证第一从动轴23及第二从动轴24能够安装设定方向单向转动，因此，可实现该目的的其他结构也可应用到本发明中，例如棘轮结构。

在本发明中，步进电机通过铜柱2固定于翻转器右侧壁15，其中所述传动齿轮组3由四个齿轮啮合构成，包括：主动传动齿轮19、第一从动传动齿轮20、第二从动传动齿轮21、第三从动传动齿轮22；其中所述主动传动齿轮19固定于步进电机的输出轴上，可随步进电机的输出轴传动，第一从动传动齿轮20通过第一从动轴23固定于右侧板上，并与主动传动齿轮19啮合，第一从动轴23与翻转机构18的右侧相连接并固定；第二从动传动齿轮21、第三从动传动齿轮22都与第一从动传动齿轮20啮合，可随第一从动传动齿轮20转动，第二从动传动齿轮21固定于第一夹卡轮5的上辊轴右端，第三从动传动齿轮22固定于第二夹卡轮6的上辊轴右端；当第二从动传动齿轮21转动时可带动第一夹卡轮5的上辊轴滚动，当第三从动传动齿轮22转动时可带动第二夹卡轮6的上辊轴滚动；单向轴承共有两个，正向单向轴承16套过第一从动轴23并固定在翻转器右侧壁15上，逆向单向轴承17套过第一夹卡轮5的下辊轴固定在翻转器左侧壁10上；所述翻转机构18内固定有第一夹卡轮5与第二夹卡轮6；在翻转器左侧壁10上沿夹卡轮水平方向固定有卡片位置检测传感器；翻转机构18右侧通过第一从动轴23与翻转器右侧壁15连接，翻转机构18左侧通过第二从动轴24与翻转器左侧壁10连接；定位圆盘9固定于翻转机构18的左侧，与翻转器左侧壁10之间隔有一定空隙，在翻转器左侧壁10上分别固定有0°角度传感器12、90°角度传感器8、180°角度传感器11、270°角度传感器13，通过四个横杆14将翻转器左侧壁10与翻转器右侧壁15连接并固定在一起，翻转器底部开有废卡出卡口4。

其中，第一夹卡轮5、第二夹卡轮6固定于翻转机构18内部，每组由一上一下两个辊轴组成，上下两个辊轴之间由橡胶圈绷紧并通过齿轮啮合，当上辊轴滚动时可通过两端啮合的齿轮带动下滚轴滚动，使其能够自适应卡片厚度地夹持卡片和移动卡片；步进电机的输出轴带动传动齿轮组3运动，步进电机正向转动时，正向单向轴承16锁死，逆向单向轴承17转动，通过主动传动齿轮19带动第一从动传动齿轮20转动，此时第一从动轴23被正向单向轴承16锁死，使翻转机构18处于固定状态，第一从动传动齿轮20转动时带第二从动传动齿轮21与第三从动传动齿轮22转动，分别带动第一夹卡轮5的上辊轴与第二夹卡轮6的上辊轴滚动，当夹卡轮的上辊轴滚动时，可通过其两端的齿轮与下滚轴两端的齿轮啮合连动，使下滚轴一桶滚动，从而使两组夹卡轮同时滚动，实现走卡的功能；步进电机反向转动时，正向单向轴承16转动，逆向单向轴承17锁死，通过主动传动齿轮19带动第一从动传动齿轮20转动，第一从动传动齿轮20带动第一从动轴23转动，使翻转机构18旋转，此时第一夹卡轮5的下辊轴被逆向单向轴承17锁死，使夹卡轮处于锁死状态，以保证翻转机构18内的卡片不会发生位移，从而实现翻转的功能；定位圆盘9上开有一条定位槽，通过该槽与固定于翻转器左侧壁10上的四个角度传感器：0°角度传感器12、90°角度传感器8、180°角度传感器11、270°角度传感器13相感应，使翻转机构18中的卡片能够翻转到所需的精确位置；卡片位置传感器7可以实时检测是否有卡通过并提供吸卡功能，并且可以检测卡片是否完全进入翻转器，以避免发生翻转器被卡死的情况。

当翻转器上电之后，翻转器首先做自检操作，步进电机反转，此时正向单向轴承16转动，逆向单向轴承17锁死，步进电机控制传动齿轮组3转动，使翻转机构18转动，通过锁死状态的逆向单向轴承17固定住第一夹卡轮5；因定位圆盘9与翻转机构18是固定连接的，所以此时定位圆盘9也会转动，当定位圆盘9上的定位槽与0°角度传感器12水平方向重合时，翻转器即认为自检完成，之后处于准备状态。

当卡片被传输至翻转器入卡位置时，卡片位置传感器7检测到有卡片进入后，翻转器被激活，步进电机正转，此时正向单向轴承16锁死，逆向单向轴承17转动，通过锁死状态的正向单向轴承16锁死第一从动轴23固定住翻转机构18，步进电机带动传动齿轮组3转动，使两组夹卡轮滚动，将传输到翻转器的卡片夹持并传输到两组夹卡轮之间，在此过程中卡片位置传感器7检测卡片所处的位置，以保证卡片能够完全被传输到两组夹卡轮的中间位置。当整张卡片完全通过卡片位置传感器7后，步进电机将控制夹卡轮多转四分之一卡片长度，以保证卡片完全处于两组夹卡轮之间。

当卡片完全被夹持在两组夹卡轮之间并后，步进电机反转，此时正向单向轴承16转动，逆向单向轴承17锁死，步进电机控制传动齿轮组3转动，使翻转机构18转动，通过锁死状态的逆向单向轴承17固定住第一夹卡轮5，由于此时卡片完全被两组夹卡轮夹持并固定，即可使卡片翻转。

在卡片翻转的过程中，因定位圆盘9与翻转机构18是固定连接的，所以此时定位圆盘9也会转动。此时可定位翻转器翻转任意角度，比如0°、90°、180°、270°。以上述四个翻转角度为例，当定位槽与0°角度传感器12水平方向重合时，翻转器认为卡片做0°翻转，即不发生翻转，此时可做常规出卡操作；当定位槽与90°角度传感器8水平方向重合时，翻转器认为卡片做90°翻转，此时可做废卡处理操作；当定位槽与180°角度传感器11水平方向重合时，翻转器认为卡片做180°翻转，此时可做退卡操作；当定位槽与270°角度传感器13水平方向重合时，翻转器认为卡片做270°翻转，此时可以向上垂直出卡操作。

所述常规出卡操作是指，步进电机正转，此时正向单向轴承16锁死，逆向单向轴承17转动，通过锁死状态的正向单向轴承16锁死第一从动轴23固定住翻转机构18，步进电机带动传动齿轮组3转动，使两组夹卡轮转动，将被夹持在两组夹卡轮之间的卡片，水平传输到翻转器的外部，以完成出卡操作。

所述废卡处理操作是指，步进电机正转，此时正向单向轴承16锁死，逆向单向轴承17转动，通过锁死状态的正向单向轴承16锁死第一从动轴23固定住翻转机构18，步进电机带动传动齿轮组3转动，使两组夹卡轮转动，将被夹持在两组夹卡轮之间的卡片，垂直向下传输到废卡出卡口4位置，以完成废卡处理操作。

所述退卡操作是指，步进电机正转，此时正向单向轴承16锁死，逆向单向轴承17转动，通过锁死状态的正向单向轴承16锁死第一从动轴23固定住翻转机构18，步进电机带动传动齿轮组3转动，使两组夹卡轮转动，将被夹持在两组夹卡轮之间的卡片，退回到卡片位置传感器7位置，此时卡片位置传感器7检测到卡片通过，向连接到翻转器的发卡装置发出信号，将卡片退回到发卡装置内，以完成退卡操作。

所述向上垂直出卡操作是指，步进电机正转，此时正向单向轴承16锁死，逆向单向轴承17转动，通过锁死状态的正向单向轴承16锁死第一从动轴23固定住翻转机构18，步进电机带动传动齿轮组3转动，使两组夹卡轮转动，将被夹持在两组夹卡轮之间的卡片，向上垂直抛出翻转器，以完成向上垂直出卡操作。

当完成翻转并执行过上述相应操作后，步进电机反转，此时正向单向轴承16转动，逆向单向轴承17锁死，通过锁死状态的逆向单向轴承17固定住第一夹卡轮5，步进电机控制传动齿轮组3转动，使翻转机构18转动，以带动定位圆盘9转动，使定位槽回到处于与0°角度传感器12水平方向重合的位置，翻转器进入准备状态。

当卡片位置传感器7检测到有外部卡片被传输至翻转器时，步进电机正转，此时正向单向轴承16锁死，逆向单向轴承17转动，通过锁死状态的正向单向轴承16锁死第一从动轴23固定住翻转机构18，步进电机带动传动齿轮组3转动，使两组夹卡轮转动，将卡片夹持并传输到两组夹卡轮之间，之后可完成上述的一系列操作，比如常规出卡操作、废卡处理操作、退卡操作、向上垂直出卡操作。

同时，由于翻转器具有独立控制板，来控制其运行的，所以能够连接到任何需要与之协同工作的设备之上，如有需要亦可令其独立工作，而不须受到任何工作环境的影响。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (5)

1.一种新型卡片翻转器，其特征在于，

包括：驱动电机、传动齿轮组、第一夹卡轮、第二夹卡轮、卡片位置传感器、定位圆盘、翻转器左侧壁、翻转器右侧壁、正向单向轴承、逆向单向轴承、翻转机构、第一从动轴、第二从动轴、底板；

所述传动齿轮组包括有：主动传动齿轮、第一从动传动齿轮、第二从动传动齿轮、第三从动传动齿轮；

所述卡片位置传感器包括有0°角度传感器、90°角度传感器、180°角度传感器以及270°角度传感器；

所述第一从动轴包括有两根，两根所述第一从动轴轴线平行设置，于所述第一从动轴上套设有所述第一夹卡轮，两根所述第一从动轴之间设置有自适应压紧装置用于所述第一从动轴对卡片厚度的自适应调节，于其中一根所述第一从动轴上设置有所述第二从动传动齿轮，所述第一从动轴上套设有正向单向轴承；

所述第二从动轴包括有两根，两根所述第二从动轴轴线平行设置，于所述第二从动轴上套设有所述第二夹卡轮，两根所述第二从动轴之间设置有自适应压紧装置用于所述第二从动轴对卡片厚度的自适应调节，于其中一根所述第二从动轴上设置有所述第三从动传动齿轮，所述第二从动轴上套设有逆向单向轴承，所述第二从动轴与所述第一从动轴轴线平行设置；

所述第一从动轴以及所述第二从动轴均可转动地设置于所述翻转机构上，所述第一从动传动齿轮、所述第二从动传动齿轮以及所述第三从动传动齿轮均设置于所述翻转机构的外侧面上，所述第二从动传动齿轮以及所述第三从动传动齿轮均与所述第一从动传动齿轮啮合，所述第一从动传动齿轮与所述主动传动齿轮啮合，所述主动传动齿轮与所述驱动电机动力连接；

所述定位圆盘上开设有定位槽，所述定位圆盘设置于所述翻转机构的外侧并可与其联动旋转，所述0°角度传感器、所述90°角度传感器、所述180°角度传感器以及所述270°角度传感器依次等间隔分布于所述定位圆盘的外缘上用于与所述定位槽配合进行角度定位；

所述翻转器左侧壁与所述翻转器右侧壁相对设置，所述翻转器左侧壁与所述翻转器右侧壁之间间隔设置并形成有用于安装所述翻转机构的容置空间，所述翻转器左侧壁与所述翻转器右侧壁之间通过横杆固定连接，于所述翻转机构的下侧设置有所述底板，所述底板上开设有废卡出卡口，所述驱动电机设置于所述翻转器右侧壁的外侧面上并通过铜柱与所述翻转器右侧壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的新型卡片翻转器，其特征在于，

所述自适应压紧装置为橡胶圈。

3.根据权利要求1所述的新型卡片翻转器，其特征在于，

所述第二从动传动齿轮与所述第三从动传动齿轮的结构相同。

4.根据权利要求1所述的新型卡片翻转器，其特征在于，

所述第一夹卡轮为尼龙轮、海绵轮或橡胶轮；

所述第二夹卡轮为尼龙轮、海绵轮或橡胶轮。

5.根据权利要求1至4任一项所述的新型卡片翻转器，其特征在于，

所述驱动电机为步进电机或者伺服电机。