CN107239805B - 一种圆盘式身份证自助存取机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆盘式身份证自助存取机，包括：箱体，安装在箱体内部基座上的卡库、进卡输送机构、出卡兼错卡回收机构、驱动机构、错卡收集箱和旧卡收集箱；其中的进卡输送机构由主推机构和助推机构组成，其中的出卡兼错卡回收机构包括：安装在滑块上的出卡支座、安装在出卡支座上的出卡输送电机、相对滑块水平安装的传送轮、连接出卡输送电机和传送轮的同步传送带；本发明的有益效果是：结构简单、存储密度高，采用多层圆盘式存卡架，并联运动形式的存取卡机构，各个运动部件并行运动，节省运动时间，各个运动部件平均分担负载、负载小、可以降低电机功率、节省能源、运行更加安全。

Description

一种圆盘式身份证自助存取机

技术领域

本发明涉及一种自助存取设备，具体涉及一种圆盘式身份证自助存取机。

背景技术

随着互联网技术带来的消费理念的变革，服务于消费者的便民设备成为必须品。同时设备的体积，重量，能耗已经成为衡量一台设备的重要指标，之前一些传统的证件存储类设备一般采用立体仓库类型的存储单元，串联直角坐标形式的机械手实现存储和领取动作，同时由于存取机械手的体积受限，使得存储单元的存储密度低，串联形式的机械手结构臃肿，负载大造成底层电机驱动力大，电机功率大同时低的存取密度造成机械手运动行程加大，也造成电机负载增大。综上，传统立体仓库加串联直角坐标形式的卡类自动存储和领取设备很难实现灵巧、高效。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆盘式身份证自助存取机，用于克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的，所述圆盘式身份证自助存取机，包括：箱体，安装在箱体内部基座上的卡库、进卡输送机构、出卡兼错卡回收机构、驱动机构、错卡收集箱和旧卡收集箱；

其中的卡库由多层圆盘式存卡架组成，每层圆盘式存卡架等距、垂直固定在连接轴上，所述连接轴横向安装在基座上；所述两层圆盘式存卡架之间安装卡库推送杆，所述存卡架上的卡片是呈垂直上下的沿圆形向外扩散的插置于存卡架上的存卡槽；

其中的进卡输送机构由主推机构和助推机构组成，所述主推机构包括：安装在滑块上的进卡支座，安装在进卡支座上的存卡盒，相对滑块水平安装的传送轮、安装在存卡盒下侧将卡片推向传送轮的进卡推卡杆、安装在进卡支座内驱动传送轮和进卡推卡杆的进卡输送主推电机，连接进卡输送主推电机、出卡推卡杆、传送轮的同步传送带；安装在出卡口一侧、将卡片推进卡库的助推机构，所述助推机构包括：安装在进卡支座上的固定架、安装在固定架上的进卡输送助推电机、安装在进卡输送助推电机转动轴上的凸轮摇臂、安装在凸轮摇臂上的螺栓轴承、与螺栓轴承作等速旋转运动的凸轮槽、安装在凸轮槽上的转架、铰接在转架上的U型助推杆、安装在转架上与U型助推杆弹性连接的弹性挡块，安装在固定架上与凸轮槽竖向宽度吻合的支架导轨；

其中的出卡兼错卡回收机构包括：安装在滑块上的出卡支座、安装在出卡支座上的出卡输送电机、相对滑块水平安装的传送轮、连接出卡输送电机和传送轮的同步传送带，所述传送轮为两个一组，相互压紧的摩擦轮，所述出卡支座中间设有中空的存卡腔，所述存卡腔上方安装读卡天线板，所述传送轮一侧安装反射式光电传感器；

其中的驱动机构由导轨输送机构和卡库驱动机构组成，所述导轨输送机构包括：安装在基座上的导轨、与导轨滑动连接的滑块、控制滑块在导轨上往复直线运动的导轨输送电机，滑块上安装进卡输送机构和出卡兼错卡回收机构，所述卡库输送机构包括：安装在基座一侧驱动卡库转动的卡库驱动电机、卡库传送带，卡库传送带两端分别安装在卡库驱动电机的转动轴和卡库的导轮上；以上为本发明的基本结构。

上述中，卡库机构还包括：卡库推送杆两侧安装多条与存卡架连接的加强筋以及安装在存卡架两侧与卡库推送杆垂直的连接片，所述连接片一端上设有多组限位凹槽，限位凹槽宽度略大于卡库推送杆横向宽度，且每组推送杆与限位凹槽位置一一对应。

上述中，卡库推送杆包括：安装在推杆座上的电磁铁、推卡杆、连接电磁铁和推卡杆的关节轴承、安装在推卡杆下侧使推卡杆作直线往复运动的推卡杆导轨，安装在推杆座一侧的光电传感器。

上述中，进卡输送机构还包括：在存卡盒一侧安装监测卡数量的反射式光电传感器，在存卡架与出卡推卡杆之间安装监测卡有无的反射式光电传感器，在传送轮一侧安装监测出卡推卡杆是否正常把卡分离的光电传感器，在进卡输送机构出卡口一侧安装当监测到卡时，读卡天线板开始读卡的光电传感器，在弹性挡片下侧安装监测挡片弹起情况的微动开关和监测弹片前后位置情况的检知开关。

工作原理：

进卡时，主控电路启动进卡程序，出卡兼错卡回收机构将卡逐个送进卡库机构上的存卡槽，在此过程中出卡兼错卡回收机构的读卡天线板中的读取单元会读取身份证的信息，并将信息传送至主机，主机会将身份证的信息和卡库机构的位置信息进行匹配并保存至数据库中。出卡时，主机根据从人机交互模块接收的信息在数据库中查找到用户身份证的位置信息。主控电路控制驱动机构将出卡兼错卡回收机构运动到相应的存卡架；主控电路控制驱动器使卡库机构旋转，将要出的卡位对齐出卡兼错卡回收机构，主控电路控制卡库推送杆，将对应的卡推出到出卡兼错卡回收机构。出卡兼错卡回收机构的读卡天线板中的读取单元对卡片的信息进行读取，并将读取的信息送至主机。主机将出卡兼错卡回收机构发送来的卡片信息和从人机交互模块储存的信息进行核验。若信息核验成功，驱动机构将出卡兼错卡回收机构移动至出卡口，期间，若卡在出卡口停留超过30秒，出卡兼错卡回收机构反向输送，将卡退回。若核验不成功，则表明出卡有误，此时驱动机构将出卡兼错卡回收机构移动到错卡收集箱位置，出卡兼错卡回收机构向前输送，将卡片送至错卡收集箱，并将信息返回主控电路。主机通过人机交互模块进行提示。

旧卡收集时，人机交互模块会提示用户将旧卡插至出卡口(出卡口兼容进卡功能)，主控电路控制出卡兼错卡回收机构反向输送，将出卡兼错卡回收机构移动到旧卡收集箱，其中，出卡兼错卡回收机构反向输送工作过程是主控电路控制电机反向旋转，将出卡兼错卡回收机构从出卡口位置移动到旧卡收集箱位置，并将卡片推进旧卡收集箱。

本发明的积极效果是：

1.具有设计合理、结构简单、故障率低，采用多层圆盘式存卡架，并联运动形式的存取卡机构，各个运动部件并行运动，节省运动时间，各个运动部件平均分担负载、负载小、可以降低电机功率、节省能源、运行更加安全。

2.采用多层圆盘式存卡架，存储密度高，在相同身份证存储数量时，占用体积小，可降低驱动电机负载惯量。

3.卡库采用高强度玻璃纤维和ABS塑料一次性注塑成型，实现同样存储数量时卡库自重降低，负载轻，可以降低驱动电机功率。

4.卡库的驱动电机采用一体式步进伺服电机，保证进出卡的位置精度，并减少电气连接配件，降低安装空间，使设备更加小巧。

附图说明

图1为本发明的一种圆盘式身份证自助存取机整体结构示意图。

图2为本发明的一种圆盘式身份证自助存取机整体结构侧视图。

图3为本发明的一种圆盘式身份证自助存取机整体结构俯视图。

图4为本发明的一种圆盘式身份证自助存取机进卡结构示意图。

图5为本发明的一种圆盘式身份证自助存取机进卡结构局部放大示意图。

图6为本发明的一种圆盘式身份证自助存取机出卡及错卡回收结构示意图。

图7为本发明的一种圆盘式身份证自助存取机卡库推送杆结构示意图。

图8为本发明的一种圆盘式身份证自助存取机电控原理框图。

图9为本发明的一种圆盘式身份证自助存取机传感器原理框图。

附图标记：基座1、卡库2、进卡输送机构3、出卡兼错卡回收机构4、卡库推送杆5、错卡收集箱6、旧卡收集箱7、存卡架8、连接轴9、存卡槽10、加强筋11、连接片12、限位凹槽13、存卡腔14、主推机构15、助推机构16、滑块17、进卡支座18、存卡盒19、传送轮20、出卡推卡杆21、进卡输送主推电机22、进卡输送机构出卡口23、支架导轨24、固定架25、进卡输送助推电机26、凸轮摇臂27、螺栓轴承28、凸轮槽29、转架30、U型助推杆31、弹性挡块32、出卡支座33、出卡输送电机34、传送轮35、第2组传送轮35-1、第3组传送轮35-2、读卡天线板36、反射式光电传感器37、反射式光电传感器38、卡库驱动机构39、导轨40、导轨驱动电机41、导轨驱动机构42、卡库驱动电机43、卡库传送带44、转动轴45、导轮46、反射式光电传感器47、反射式光电传感器48、光电传感器49、读卡天线板50、光电传感器51、微动开关52、检知开关53、电磁铁54、推卡杆55、关节轴承56、推卡杆导轨57、光电传感器58。

具体实施方式

参阅图1、图2、图7，本实施例包括：箱体(未显示)，安装在箱体内部基座1上的卡库2、进卡输送机构3、出卡兼错卡回收机构4、驱动机构、错卡收集箱6和旧卡收集箱7；

其中的卡库2由多层圆盘式存卡架8组成，每层圆盘式存卡架8等距、垂直固定在连接轴9上，所述连接轴9横向安装在基座1上；所述两层圆盘式存卡架8之间安装卡库推送杆5，所述存卡架8上的卡片是呈垂直上下的沿圆形向外扩散的插置于存卡架8上的存卡槽10；

所述卡库推送杆5两侧设置多条与圆盘式存卡架8连接的加强筋11以及设置在存卡架8两侧与卡库推送杆5垂直的连接片12，连接片12一端上设置多组限位凹槽13，限位凹槽13宽度略大于卡库推送杆5横向宽度并且每组卡库推送杆5与限位凹槽13位置一一对应；

本发明还包括旧卡收集箱7和错卡收集箱6，所述旧卡收集箱7安装在基座1一侧，其中，旧卡收集箱7开口方向与出卡兼错卡回收机构4存卡腔14一端对应，所述错卡收集箱6安装在基座1上导轨同侧，其中，错卡收集箱6开口方向与出卡兼错卡回收机构4存卡腔14另一端对应。

参阅图4、图5，本实施例中的进卡输送机构3由主推机构15和助推机构16组成，所述主推机构15包括：安装在滑块17上的进卡支座18，安装在进卡支座18上的存卡盒19，相对滑块17水平安装的传送轮20、安装在存卡盒19下侧将卡片推向传送轮20的进卡推卡杆21、安装在进卡支座18内驱动传送轮20和进卡推卡杆21的进卡输送主推电机22，连接进卡输送主推电机22、出卡推卡杆21、传送轮20的同步传送带(未显示)；安装在进卡输送机构出卡口23一侧、将卡片推进卡库2的助推机构16，所述助推机构16包括：安装在进卡支座18上的固定架25、安装在固定架25上的进卡输送助推电机26、安装在进卡输送助推电机26转动轴上的凸轮摇臂27、安装在凸轮摇臂27上的螺栓轴承28、与螺栓轴承28作等速旋转运动的凸轮槽29、安装在凸轮槽29上的转架30、铰接在转架30上的U型助推杆31、安装在转架30上与U型助推杆31弹性连接的弹性挡块32，安装在固定架25上与凸轮槽29竖向宽度吻合的支架导轨24；所述凸轮槽29在支架导轨24上作水平直线运动。

参阅图6，本实施例中的出卡兼错卡回收机构4包括：安装在滑块17上的出卡支座33、安装在出卡支座33上的出卡输送电机34、相对滑块17水平安装的传送轮35、连接出卡输送电机34和传送轮35的同步传送带(未显示)，所述传送轮35为两个一组，相互压紧的摩擦轮，所述出卡支座中间设有中空的存卡腔14，所述存卡腔14上方安装读卡天线板36，所述第2组传送轮35-1一侧安装反射式光电传感器37，用于监测到卡片时，读卡天线板36开始读取卡信息，所述第3组传送轮35-2一侧安装反射式光电传感器38。

本实施例中出卡兼错卡回收机构工作过程如下：

1.出卡工作过程是：安装在存卡腔14上方的读卡天线板36中的读取单元对卡片的信息进行读取，若信息核验成功，安装在出卡支座33上的出卡输送电机34启动正向旋转，连接出卡输送电机34和传送轮35的同步传送带(未显示)，带动传送轮35将卡片输送到存卡腔14，传送轮35-1一侧的反射式光电传感器37监测传送轮35是否把卡成功输送到存卡腔14，导轨输送机构42将安装在滑块17上的出卡支座33输送到出卡口(未显示)，出卡输送电机34启动反向旋转，连接出卡输送电机34和传送轮35的同步传送带，带动传送轮35将卡片从存卡腔14一端推出出卡口。

2.错卡回收工作过程是：安装在存卡腔14上方的读卡天线板36中的读取单元对卡片的信息进行读取，若信息核验不成功，安装在出卡支座33上的出卡输送电机34启动正向旋转，连接出卡输送电机34和传送轮35的同步传送带，带动传送轮35将卡片输送到存卡腔14，传送轮35一侧的反射式光电传感器37监测传送轮35是否把卡成功输送到存卡腔14，导轨输送机构42将安装在滑块17上的出卡支座33输送到错卡收集箱位置6，出卡输送电机34继续正向旋转将卡片从存卡腔14另一端推进错卡收集箱6，传送轮35一侧的反射式光电传感器38监测传送轮35是否把卡成功推进错卡收集箱6。

3.旧卡回收工作过程是：用户将卡片推进出卡口(出卡口兼入卡口)，传送轮35一侧的反射式光电传感器37监测到卡片，安装在出卡支座33上的出卡输送电机34启动正向旋转，连接出卡输送电机34和传送轮35的同步传送带，带动传送轮35将卡片输送到存卡腔14，导轨输送机构42将安装在滑块17上的出卡支座33输送到旧卡收集箱7位置，出卡输送电机34继续反向旋转将卡片从存卡腔14一端推进旧卡收集箱7，传送轮一侧的反射式光电传感器38监测传送轮35是否把卡成功推进旧卡收集箱7。

参阅图1、图2、图3，其中的驱动机构由导轨驱动机构42和卡库驱动机构39组成，所述导轨驱动机构42包括：安装在基座1上的导轨40、与导轨40滑动连接的滑块17、控制滑块17在导轨40上往复直线运动的导轨驱动电机41，滑块17上安装进卡输送机构3和出卡兼错卡回收机构4，所述卡库驱动机构39包括：安装在基座1一侧驱动卡库2转动的卡库驱动电机43、卡库传送带44，卡库传送带44两端分别安装在卡库驱动电机43的转动轴45和卡库的导轮46上。

参阅图4，进卡输送机构3还包括:在存卡盒19一侧安装监测卡数量的反射式光电传感器47，在存卡架8与出卡推卡杆21之间安装监测卡有无的反射式光电传感器48，在传送轮20一侧安装监测出卡推卡杆21是否正常把卡分离的光电传感器49，在进卡输送机构出卡口23一侧安装当监测到卡时，读卡天线板50开始读卡的光电传感器51，在弹性挡片32下侧安装监测挡片弹起情况的微动开关52和监测弹片前后位置情况的检知开关53。

参阅图7，卡库推送杆包括：安装在推杆座上的电磁铁54、推卡杆55、连接电磁铁54和推卡杆55的关节轴承56、安装在推卡杆55下侧使推卡杆55作直线往复运动的推卡杆导轨57，安装在推杆座一侧的光电传感器58。

参阅图8、图9，控制器包括：主机以及与主机连接的主控电路、人机交互单元、显示屏、摄录单元、身份证阅读单元、传感器、指纹采集单元、后台数据库，所述主控电路连接驱动器，所述驱动器分别连接卡库机构、出卡兼错卡回收机构、进卡输送机构；传感器包括：传感器包括：反射式光电传感器、光电传感器、读卡天线板、微控开关、检知开关传感器。

本实施例中所述主机采用工业控制计算机，所述工业控制计算机配置：显存：集成显卡、硬盘类型：SSD、内存总容量：8G、内存类型：Non-ECC、处理器：酷睿Corei7。

Claims (4)

1.一种圆盘式身份证自助存取机，包括：箱体，安装在箱体内部基座上的卡库、进卡输送机构、出卡兼错卡回收机构、驱动机构、错卡收集箱和旧卡收集箱；

其中的卡库由多层圆盘式存卡架组成，每层圆盘式存卡架等距、垂直固定在连接轴上，所述连接轴横向安装在基座上；所述两层圆盘式存卡架之间安装卡库推送杆，所述存卡架上的卡片是呈垂直上下的沿圆形向外扩散的插置于存卡架上的存卡槽；

其中的进卡输送机构由主推机构和助推机构组成，所述主推机构包括：安装在滑块上的进卡支座，安装在进卡支座上的存卡盒，相对滑块水平安装的传送轮、安装在存卡盒下侧将卡片推向传送轮的进卡推卡杆、安装在进卡支座内驱动传送轮和进卡推卡杆的进卡输送主推电机，连接进卡输送主推电机、出卡推卡杆、传送轮的同步传送带；安装在出卡口一侧、将卡片推进卡库的助推机构，所述助推机构包括：安装在进卡支座上的固定架、安装在固定架上的进卡输送助推电机、安装在进卡输送助推电机转动轴上的凸轮摇臂、安装在凸轮摇臂上的螺栓轴承、与螺栓轴承作等速旋转运动的凸轮槽、安装在凸轮槽上的转架、铰接在转架上的U型助推杆、安装在转架上与U型助推杆弹性连接的弹性挡块，安装在固定架上与凸轮槽竖向宽度吻合的支架导轨；

其中的出卡兼错卡回收机构包括：安装在滑块上的出卡支座、安装在出卡支座上的出卡输送电机、相对滑块水平安装的传送轮、连接出卡输送电机和传送轮的同步传送带，所述传送轮为两个一组，相互压紧的摩擦轮，所述出卡支座中间设有中空的存卡腔，所述存卡腔上方安装读卡天线板，所述传送轮一侧安装反射式光电传感器；

其中的驱动机构由导轨驱动机构和卡库驱动机构组成，所述导轨驱动机构包括：安装在基座上的导轨、与导轨滑动连接的滑块、控制滑块在导轨上往复直线运动的导轨驱动电机，滑块上安装进卡输送机构和出卡兼错卡回收机构，所述卡库驱动机构包括：安装在基座一侧驱动卡库转动的卡库驱动电机、卡库传送带，卡库传送带两端分别安装在卡库驱动电机的转动轴和卡库的导轮上。

2.根据权利要求1所述的一种圆盘式身份证自助存取机，其特征是：卡库还包括：卡库推送杆两侧安装多条与存卡架连接的加强筋以及安装在存卡架两侧与卡库推送杆垂直的连接片，所述连接片一端上设有多组限位凹槽，限位凹槽宽度略大于卡库推送杆横向宽度，且每组卡库推送杆与限位凹槽位置一一对应。

3.根据权利要求1所述的一种圆盘式身份证自助存取机，其特征是：卡库推送杆包括：安装在推杆座上的电磁铁、推卡杆、连接电磁铁和推卡杆的关节轴承、安装在推卡杆下侧使推卡杆作直线往复运动的推卡杆导轨，安装在推杆座一侧的光电传感器。

4.根据权利要求1所述的一种圆盘式身份证自助存取机，其特征是：所述进卡输送机构还包括在存卡盒一侧安装监测卡数量的反射式光电传感器，在存卡架与出卡推卡杆之间安装监测卡有无的反射式光电传感器，在传送轮一侧安装监测出卡推卡杆是否正常把卡分离的光电传感器，在进卡输送机构出卡口一侧安装当监测到卡时，读卡天线板开始读卡的光电传感器，在弹性挡片下侧安装监测挡片弹起情况的微动开关和监测弹片前后位置情况的检知开关。

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