CN110978806A - 一种自适应卡式证件签注打印机 - Google Patents

一种自适应卡式证件签注打印机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自适应卡式证件签注打印机，包括机箱以及机架，机架上设置有翻转机构、证件传送机构以及插卡入口，位于翻转机构正上方的机架的上设置有摄像机构，位于摄像机构正下方的翻转机构上设置有通行证读写模块，机架上还设置有主控板，主控板通讯连接有工控机；所述机箱内设置有用于擦除证件旧的签注信息、调整签注信息字体方向并进行信息签注的签注打印机构。本发明适应群众以任意方向插入通行证，自动识别插入通行证的方向，自动翻转证件，自动调整打印签注信息方向，自动擦除旧的签注信息，自动打印新的签注信息。

Description

一种自适应卡式证件签注打印机
技术领域
本发明涉及公安制证设备技术领域，特别是一种自适应卡式证件签注打印机。
背景技术
随着大陆经济发展，群众生活水平提升，前往港澳商旅、旅游的群众数量越来越多，同时单人前往港澳台的频次也越来越高。对应的，通行证的签注业务也是逐步高涨，而签注打印模块作为签注业务功能实现是必不可缺一部分，其应用市场需求完全必须且可行。
群众在使用自助签注设备进行签注时，人工选好证件面版及方向后，不少群众不看插卡方向就插入通行证，从而导致模块将方向错误的通行证退出，给群众带来了很大的不便。并且市面上的自助签注设备大多只能在固定区域擦除旧的签注信息，打印新的签注信息，所以群众在使用自助签注设备时，需要按正确的插卡方向插卡后才能签注，插入错误方向的卡都会退出来，体验感较差，大大地增加了证件签注的时间，十分不便。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种自适应卡式证件签注打印机，以解决在使用自助签注设备进行签注时通行证方向错误后退出而给群众带来了很大的不便，以及现有的自助签注设备需要按正确的插卡方向插卡后才能签注而增加证件签注时间的问题，以自动处理插入方向错误完成签注操作，使得群众体验得到提升，以减小证件签注的时间。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种自适应卡式证件签注打印机，包括机箱以及设置在机箱右侧的机架，机架上设置有翻转机构、设置在翻转机构上用于将证件进行进出传送并在翻转机构带动下进行翻转动作的证件传送机构以及设置在证件传送机构右端的插卡入口，位于翻转机构正上方的机架的上设置有用于对证件传送机构内传送的证件进行拍摄的摄像机构，位于摄像机构正下方的翻转机构上设置有用于读取证件电子信息的通行证读写模块，机架上还设置有用于对翻转机构和证件传送机构进行控制的主控板，主控板通讯连接有用于接收摄像机构和通行证读写模块的检测信息的工控机，摄像机构和通行证读写模块的信号输出端分别连接于工控机的输入端，翻转机构和证件传送机构的受控端分别连接于主控板的输出端；所述机箱内设置有用于擦除证件旧的签注信息、调整签注信息字体方向并进行信息签注的签注打印机构，签注打印机构的受控端连接于工控机的输出端。
进一步优化技术方案，所述机架上还设置有位于插卡入口旁侧用于控制插卡入口启闭的插卡入口控制机构，插卡入口控制机构的受控端连接于主控板的输出端。
进一步优化技术方案，所述签注打印机构包括用于擦除证件旧的签注信息的打印机构以及用于调整签注信息字体方向并进行信息签注的签注机构，打印机构和签注机构的受控端分别连接于工控机的输出端。
进一步优化技术方案，所述翻转机构包括两端分别固定在机架上的固定轴、转动设置在固定轴上的翻转筒以及用于驱动翻转筒围绕固定轴转动的翻转驱动机构，翻转驱动机构的受控端连接于主控板的输出端。
进一步优化技术方案，所述证件传送机构包括进证滚轮、与进证滚轮相配合来实现证件进入的第一从动轮、出证滚轮、与出证滚轮相配合来实现证件输出的第二从动轮以及用于分别驱动进证滚轮和出证滚轮转动的传送驱动机构，传送驱动机构的受控端连接于主控板的输出端，进证滚轮、第一从动轮、出证滚轮和第二从动轮分别通过轴承设置在翻转筒上，进证滚轮和第一从动轮之间、出证滚轮和第二从动轮之间形成同平面的进证传送间隙。
进一步优化技术方案，所述通行证读写模块设置在位于进证传送间隙正下方的翻转筒上，通行证读写模块包括读卡天线，读卡天线的信号输出端连接于卡读写器的输入端。
进一步优化技术方案，所述翻转筒上设置有用于检测证件是否输出证件传送机构内的出证检测机构，出证检测机构的信号输出端连接于主控板的输入端。
进一步优化技术方案，所述机架上设置有用于检测证件是否进入证件传送机构内的进证检测机构，进证检测机构的信号输出端连接于主控板的输入端。
进一步优化技术方案，所述机架上还设置有用于检测翻转机构是否翻转到位的翻转检测机构，翻转检测机构的信号输出端连接于主控板的输入端。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明通过在机架上设置证件传送机构、翻转机构、摄像机构以及在机箱内设置签注打印机构的方式，实现对证件进入装置后进行拍摄、翻转、签注、签注信息自行调增的功能，使得无论通行证以何种方式插入到插卡入口，都会被本装置进行签注，适应群众以任意方向插入通行证，自动识别插入通行证的方向，自动翻转证件，自动调整打印签注信息方向，自动擦除旧的签注信息，自动打印新的签注信息。本发明全过程自动化，实现了自动处理插入方向错误完成签注操作的目的，使得群众体验得到提升，大大地减小证件签注的时间。
本发明需要在通行证进入后对证件签注面的字体进行识别，如果字体高度编排方向朝左，则依正常顺序进行擦除再打印新的签注信息；如果字体高度编排方向朝右，则工控机通过软件将正常顺序的签注信息转化为图片颠倒字高度编排方向打印新签注信息。
当证件插入后，证件传送机构将通行证传送至翻转机构，下方读卡天线读取证件电子信息，顶部摄像头对通行证朝上的一面进行拍照，工控机对照片进行分析比对来识别通行证朝上面的正反面，从而判断是否需要翻转证件。如果是反面(签注面)方向朝上，则自动进入签注打印模块进行证件签注；如果是正面(个人信息面)方向朝上，则对卡片进行180°翻转后，再进入签注打印模块进行证件签注。
本发明在位于翻转筒右端的机架上设置有滑环，滑环的右端通过几字型定位板定位到机架上，几字型定位板上开设有出线孔，从而保证电源线和信号线能够穿过出线孔来达到很好地排布。实现对步进电机a、光电传感器b和读卡天线的供电和信号连接。
本发明中的翻转检测机构能够检测翻转机构是否翻转到位，翻转筒翻转180°时，固定设置在翻转筒上的限位块触碰位置传感器，位置传感器将触碰信号反馈至主控板，进而检测翻转机构是否翻转到位，保证翻转后证件仍然处于水平状态，精度很高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明翻转装置的结构示意图；
图3为本发明翻转装置的俯视图；
图4为本发明翻转装置的部分结构示意图一；
图5为本发明翻转装置的部分结构示意图二；
图6为本发明通行证进入时的第一种情况的结构示意图；
图7为本发明通行证进入时的第二种情况的结构示意图；
图8为本发明通行证进入时的第三种情况的结构示意图；
图9为本发明通行证进入时的第四种情况的结构示意图；
图10为本发明工控机通过软件对证件朝上面的照片进行识别的过程流程图；
图11为本发明的控制流程图；
图12为本发明的电路图。
其中：1、机架；2、证件传送机构，21、步进电机a，22、同步轮a，23、同步轮b，24、同步轮c，25、同步轮d，26、进证滚轮，27、第一从动轮，28、出证滚轮，29、第二从动轮，210、同步带a；3、翻转机构，31、固定轴，32、翻转筒，33、翻转驱动机构，34、步进电机b，35、同步轮e，36、同步轮f，37、同步带b；4、摄像机构，41、摄像头；6、读卡天线；7、滑环，71、几字型定位板，72、出线孔；8、插卡入口控制机构，81、电磁铁；9、进证检测机构，91、光电传感器a；10、出证检测机构，101、光电传感器b；11、翻转检测机构，111、位置传感器，112、限位块；12、主控板；13、签注打印机构；14、机箱；15、插卡入口。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种自适应卡式证件签注打印机，结合图1至图12所示，包括机箱14、翻转装置、主控板、工控机和签注打印机构13。
翻转装置包括机架1、翻转机构3、证件传送机构2、摄像机构4、通行证读写模块、插卡入口15、主控板和工控机，机架1设置在机箱14右侧，机架1上设置有翻转机构3、证件传送机构2、摄像机构4、通行证读写模块、插卡入口15和主控板。
主控板12设置在机架1上，用于接收摄像机构4和通行证读写模块的检测信息并对翻转机构3和证件传送机构2进行控制。主控板通讯连接有用于接收摄像机构4和通行证读写模块的检测信息的工控机。主控板和工控机之间通过RS232通讯线进行信息交互。摄像机构4和通行证读写模块的信号输出端分别连接于工控机的输入端，翻转机构3和证件传送机构2的受控端分别连接于主控板的输出端。
插卡入口15设置在证件传送机构2右端的机架1，机架1上还设置有插卡入口控制机构8，插卡入口控制机构8位于插卡入口15旁侧，用于控制插卡入口15启闭，插卡入口控制机构8的受控端连接于主控板的输出端。
插卡入口控制机构8包括电磁铁81以及连接设置在电磁铁81一端的挡板，通过电磁铁81的吸合来控制插卡入口15是否打开，电磁铁81的受控端连接于主控板的输出端。当电磁铁81得电吸合时，电磁铁81回缩带动挡板向上移动，使得插卡入口15打开；反之，则控制插卡入口15关闭。通过插卡入口控制机构8控制插卡入口15的开闭起到了对装置内部很好地保护作用。
签注打印机构13设置在机箱14内，用于擦除证件旧的签注信息、调整签注信息字体方向并进行信息签注，签注打印机构13的受控端连接于工控机的输出端。签注打印机构13包括用于擦除证件旧的签注信息的打印机构以及用于调整签注信息字体方向并进行信息签注的签注机构，打印机构和签注机构的受控端分别连接于工控机的输出端。
如果证件上的字体编排高度方向朝左，则依正常顺序打印新的签注信息；如果字体高度编排方向朝右，则通过工控机中的软件将正常顺序的签注信息转化为图片格式，图片的大小与卡片一致，打印格式也与卡片一致，然后以卡片正中心为基准，对要打印的图片进行旋转180°，颠倒字体高度编排方向，打印新的签注信息。
证件传送机构2设置在翻转机构3上用于将证件进行进出传送并在翻转机构3带动下进行翻转动作。位于翻转机构3正上方的机架1的上设置有摄像机构4，摄像机构4用于对证件传送机构2内传送的证件进行拍摄。位于摄像机构4正下方的翻转机构3上设置有通行证读写模块，通行证读写模块用于读取证件电子信息。
摄像机构4包括通过L型支架设置在机架1上的摄像头41，摄像头41的信号输出端连接于工控机的输入端。
工控机还包括硬件驱动模块、业务运用软件、证件识别模块，业务运用软件能够调用硬件驱动模块，业务软件调用摄像机构4的摄像头41进行拍照→图片原图保存→照片裁切后保存→业务运用软件调用证件识别模块对裁切照片提取颜色，比对预设值确认符合其中哪种情形，返回对应的返回值→业务运用软件配置值调用硬件模块完成对应指令。
翻转机构3包括固定轴31、翻转筒32以及翻转驱动机构33。固定轴31两端分别固定在机架1上。翻转筒32转动设置在固定轴31上。翻转驱动机构33用于驱动翻转筒32围绕固定轴31转动，翻转驱动机构33的受控端连接于主控板的输出端。
翻转驱动机构33包括与翻转筒32一端相固定且转动设置在固定轴31外围的同步轮f36、通过同步带b37与同步轮f36传动连接的同步轮e35以及步进电机b34，步进电机b34用于驱动同步轮e35转动进而带动翻转筒32转动，步进电机b34的受控端连接于主控板的输出端。
证件传送机构2包括进证滚轮26、与进证滚轮26相配合来实现证件进入的第一从动轮27、出证滚轮28、与出证滚轮28相配合来实现证件输出的第二从动轮29以及传送驱动机构，传送驱动机构用于分别驱动进证滚轮26和出证滚轮28转动，传送驱动机构的受控端连接于主控板的输出端。进证滚轮26、第一从动轮27、出证滚轮28和第二从动轮29构成传动轮组，进证滚轮26、第一从动轮27、出证滚轮28和第二从动轮29分别通过轴承设置在翻转筒32上，进证滚轮26和第一从动轮27之间、出证滚轮28和第二从动轮29之间形成同平面的进证传送间隙。
传送驱动机构包括同步轮a22、与进证滚轮26同步联动的同步轮b23、与出证滚轮28同步联动的同步轮d25、轴承设置在翻转筒32上的同步轮c24以及传动连接设置在同步轮a22、步轮b23、同步轮c24和同步轮d25之间的同步带a210，同步轮b23与进证滚轮26通过第一联动轴相连接，同步轮d25与出证滚轮28通过第二联动轴相连接。同步轮a22通过驱动轴连接有步进电机a21，步进电机a21的受控端连接于主控板的输出端。
通行证读写模块设置在位于进证传送间隙正下方的翻转筒32上，通行证读写模块包括读卡天线6，读卡天线6的信号输出端连接于卡读写器的输入端，卡读写器的输出端连接于工控机的输入端。本发明中读卡天线6采用的型号为ZLG600ARFID读写卡模块。读卡天线6能够将通行证内的信息进行读取，同时在通行证上签注的电子信息发生改变后也能改写通行证签注电子信息。
翻转筒32上设置有出证检测机构10，出证检测机构10用于检测证件是否输出证件传送机构2内，出证检测机构10的信号输出端连接于主控板的输入端。出证检测机构10包括设置在翻转筒32一端内侧壁上的光电传感器b101，光电传感器b101的信号输出端连接于主控板的输入端。
机架1上设置有用于检测证件是否进入证件传送机构2内的进证检测机构9，进证检测机构9的信号输出端连接于主控板的输入端。进证检测机构9包括设置在机架1上的光电传感器a91，光电传感器a91的信号输出端连接于主控板的输入端。
机架1上还设置有用于检测翻转机构3是否翻转到位的翻转检测机构11，翻转检测机构11的信号输出端连接于主控板的输入端。翻转检测机构11包括固定设置在翻转筒32与同步轮f36之间的限位块112以及设置在机架1上的位置传感器111，位置传感器111的信号输出端连接于主控板的输入端。
为了将装置的电源线和信号线进行有序排布，实现本装置的接线问题，本发明在位于翻转筒32右端的机架1上设置有滑环7，滑环7的右端通过几字型定位板71定位到机架1上，几字型定位板71上开设有出线孔72，从而保证电源线和信号线能够穿过出线孔72来达到很好地排布。实现对步进电机a21、光电传感器b101和读卡天线6的供电和信号连接。
本发明的实际使用过程如下。
S1、当系统提示插入通行证后，电磁铁81吸合，插卡入口15打开，等待通行证进来，用户插入通行证。当通行证通过光电传感器a91，光电传感器a91感应到通行证进来，并将信号反馈至主控板。主控板控制证件传送机构2运作。
当通行证进入证件传送机构2内后，主控板控制电磁铁81断开，插卡入口15闭合，有效地避免了其他杂质进入到装置内部。
S2、主控板控制步进电机a21启动，步进电机a21带动固定在驱动轴上的同步轮a22转动，同步轮a22通过同步带a210带动同步轮b23、同步轮c24、同步轮d25、进证滚轮26、出证滚轮28同步转动，进而将进证滚轮26和第一从动轮27之间的进证传送间隙内的通行证吸入本装置。当通行证被吸入后，主控板控制步进电机a21停止运作。
S3、通行证进入后，控制通行证平移至拍摄位置。下方读卡天线读取通行证电子信息，顶部上方摄像头41对通行证的朝上的一面进行拍照，并反馈至工控机，工控机通过软件对证件朝上面的照片进行识别，通过设定的程序，将照片与设定程序进行比对，判断证件正反面方向，识别证件上字体的方向。
工控机通过软件对证件朝上面的照片进行识别的过程为：
S31、加载证件照，将证件照拍摄信息传输至软件。
S32、加载配置信息，循环。
S33、在配置划定的区域获取所有符合配置色域范围内的像素点，统计数量。
S34、把统计到的点的数量与配置信息的数量比较。
若统计到的点的数量比配置数量小，进入下一条配置，返回至步骤S33。
若统计到的点的数量比配置数量大，则判断为该类型，进入下一步骤。
S35、返回识别的类型。
S4、根据通行证进入的方式不同，对通行证的运动方式进行调整。签注打印机构13以不同的方法对不同的进入方式的证件进行签注。
第一种情况，如果证件朝上面的照片是反面(签注面)朝上，证件上的字体高度编排方向朝左，则为正确的进入方式。这种情况下，主控板控制步进电机a21再次启动，步进电机a21带动固定在驱动轴上的同步轮a22转动，同步轮a22通过同步带a210带动同步轮b23、同步轮c24、同步轮d25、进证滚轮26、出证滚轮28同步转动，进而将通行证从本装置输出到签注打印机构13。
打印机构将证件旧的签注信息擦除，并通过签注机构进行信息的签注。
第二种情况，如果证件朝上面的照片是反面(签注面)朝上，证件上的字体高度编排方向朝右，在工控机通过软件对证件上的字体信息进行识别后，无需进行翻转，如同第一种情况直接将通行证从本装置输出到签注打印机构13。
通过工控机中的软件将正常顺序的签注信息转化为图片格式，图片的大小与卡片一致，打印格式也与卡片一致，然后以卡片正中心为基准，对要打印的图片进行旋转180°，颠倒字体高度编排方向，打印新的签注信息。
第三种情况，如果证件朝上面的照片是正面(个人信息)面朝上，字体高度编排方向朝左，则主控板控制翻转机构3将证件翻转180°。
主控板控制步进电机b34启动，步进电机b34带动同步轮e35转动，进而通过同步带b37带动同步轮f36转动，从而带动与同步轮f36相固定的翻转筒32转动，翻转筒32转动时能够带动证件传送机构2以及位于证件传送机构2内部的通行证转动，翻转筒32带动通行证一起翻转180°。
当翻转筒32翻转180°时，固定设置在翻转筒32上的限位块112触碰位置传感器111，位置传感器111将触碰信号反馈至主控板，主控板控制步进电机b34停止运作，主控板再控制步进电机a21启动，步进电机a21带动固定在驱动轴上的同步轮a22转动，同步轮a22通过同步带a210带动同步轮b23、同步轮c24、同步轮d25、进证滚轮26、出证滚轮28同步转动，进而将通行证从本装置输出到签注打印机构13。
打印机构将证件旧的签注信息擦除，并通过签注机构进行信息的签注。
第四种情况，如果证件朝上面的照片是正面(个人信息)面朝上，字体高度编排方向朝右，在工控机通过软件对证件上的字体信息进行识别后，如同第三种情况在翻转机构3将证件进行翻转后输出到签注打印机构13。
通过工控机中的软件将正常顺序的签注信息转化为图片格式，图片的大小与卡片一致，打印格式也与卡片一致，然后以卡片正中心为基准，对要打印的图片进行旋转180°，颠倒字体高度编排方向，打印新的签注信息。
S5、信息的签注完成后，工控机将信息传输至主控板，主控板控制证件传送机构2将证件原路返回。
主控板控制步进电机a21反向启动，步进电机a21带动固定在驱动轴上的同步轮a22反向转动，同步轮a22通过同步带a210带动同步轮b23、同步轮c24、同步轮d25、进证滚轮26、出证滚轮28反向同步转动，带动通行证按原路返回。
S6、通行证原路退出过程中，当通行证再次到达读卡天线的上方时，读卡天线将、改写通行证签注的电子信息。
S7、电磁铁81再次吸合，插卡入口15打开，进而将签注信息的证件从插卡入口15输出。当通行证输出后，主控板控制电磁铁81断开，关闭证件从插卡入口15。

Claims (9)

1.一种自适应卡式证件签注打印机，其特征在于：包括机箱(14)以及设置在机箱(14)右侧的机架(1)，机架(1)上设置有翻转机构(3)、设置在翻转机构(3)上用于将证件进行进出传送并在翻转机构(3)带动下进行翻转动作的证件传送机构(2)以及设置在证件传送机构(2)右端的插卡入口(15)，位于翻转机构(3)正上方的机架(1)的上设置有用于对证件传送机构(2)内传送的证件进行拍摄的摄像机构(4)，位于摄像机构(4)正下方的翻转机构(3)上设置有用于读取证件电子信息的通行证读写模块，机架(1)上还设置有用于对翻转机构(3)和证件传送机构(2)进行控制的主控板，主控板通讯连接有用于接收摄像机构(4)和通行证读写模块的检测信息的工控机，摄像机构(4)和通行证读写模块的信号输出端分别连接于工控机的输入端，翻转机构(3)和证件传送机构(2)的受控端分别连接于主控板的输出端；所述机箱(14)内设置有用于擦除证件旧的签注信息、调整签注信息字体方向并进行信息签注的签注打印机构(13)，签注打印机构(13)的受控端连接于工控机的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种自适应卡式证件签注打印机，其特征在于：所述机架(1)上还设置有位于插卡入口(15)旁侧用于控制插卡入口(15)启闭的插卡入口控制机构(8)，插卡入口控制机构(8)的受控端连接于主控板的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种自适应卡式证件签注打印机，其特征在于：所述签注打印机构(13)包括用于擦除证件旧的签注信息的打印机构以及用于调整签注信息字体方向并进行信息签注的签注机构，打印机构和签注机构的受控端分别连接于工控机的输出端。
4.根据权利要求1所述的一种自适应卡式证件签注打印机，其特征在于：所述翻转机构(3)包括两端分别固定在机架(1)上的固定轴(31)、转动设置在固定轴(31)上的翻转筒(32)以及用于驱动翻转筒(32)围绕固定轴(31)转动的翻转驱动机构(33)，翻转驱动机构(33)的受控端连接于主控板的输出端。
5.根据权利要求4所述的一种自适应卡式证件签注打印机，其特征在于：所述证件传送机构(2)包括进证滚轮(26)、与进证滚轮(26)相配合来实现证件进入的第一从动轮(27)、出证滚轮(28)、与出证滚轮(28)相配合来实现证件输出的第二从动轮(29)以及用于分别驱动进证滚轮(26)和出证滚轮(28)转动的传送驱动机构，传送驱动机构的受控端连接于主控板的输出端，进证滚轮(26)、第一从动轮(27)、出证滚轮(28)和第二从动轮(29)分别通过轴承设置在翻转筒(32)上，进证滚轮(26)和第一从动轮(27)之间、出证滚轮(28)和第二从动轮(29)之间形成同平面的进证传送间隙。
6.根据权利要求5所述的一种自适应卡式证件签注打印机，其特征在于：所述通行证读写模块设置在位于进证传送间隙正下方的翻转筒(32)上，通行证读写模块包括读卡天线(6)，读卡天线(6)的信号输出端连接于卡读写器的输入端。
7.根据权利要求4所述的一种自适应卡式证件签注打印机，其特征在于：所述翻转筒(32)上设置有用于检测证件是否输出证件传送机构(2)内的出证检测机构(10)，出证检测机构(10)的信号输出端连接于主控板的输入端。
8.根据权利要求1所述的一种自适应卡式证件签注打印机，其特征在于：所述机架(1)上设置有用于检测证件是否进入证件传送机构(2)内的进证检测机构(9)，进证检测机构(9)的信号输出端连接于主控板的输入端。
9.根据权利要求1所述的一种自适应卡式证件签注打印机，其特征在于：所述机架(1)上还设置有用于检测翻转机构(3)是否翻转到位的翻转检测机构(11)，翻转检测机构(11)的信号输出端连接于主控板的输入端。
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